A tubulação de aço ASTM A214 é uma tubulação de aço carbono soldada por resistência elétrica para uso em trocadores de calor, condensadores e equipamentos similares de transferência de calor.É normalmente aplicado a tubos de aço com diâmetro externo não superior a 3 pol. [76,2 mm].
Os tamanhos de tubos de aço normalmente aplicáveis sãonão maior que 3 pol. [76,2 mm].
Outros tamanhos de tubo de aço ERW podem ser fornecidos, desde que tal tubo atenda a todos os outros requisitos desta especificação.
O material fornecido sob esta especificação deverá estar em conformidade com os requisitos aplicáveis da edição atual da Especificação A450/A450M.salvo disposição em contrário aqui.
Os tubos serão feitos porsoldagem por resistência elétrica (ERW).
Com seu baixo custo de fabricação, alta precisão dimensional, excelente resistência e durabilidade e flexibilidade de projeto, o tubo de aço ERW tornou-se o material preferido para uma ampla gama de sistemas de tubulação industrial, engenharia estrutural e uma variedade de projetos de infraestrutura.
Após a soldagem, todos os tubos devem ser tratados termicamente a uma temperatura de 1650°F [900°] ou superior e seguido de resfriamento ao ar ou na câmara de resfriamento de um forno de atmosfera controlada.
Os tubos trefilados a frio devem ser tratados termicamente após a passagem final de estiragem a frio a uma temperatura de 1200°F [650°C] ou superior.
| C(Carbono) | Mn(Manganês) | P(Fósforo) | S(Enxofre) |
| máximo 0,18% | 0,27-0,63 | máximo 0,035% | máximo 0,035% |
Não é permitido fornecer ligas de aço que exijam especificamente a adição de qualquer elemento diferente dos listados.
Os requisitos mecânicos não se aplicam a tubos com diâmetro interno inferior a 0,126 pol. [3,2 mm] ou espessura inferior a 0,015 pol. [0,4 mm].
Propriedade de tração
Não há requisitos específicos para propriedades de tração na ASTM A214.
Isso ocorre porque a ASTM A214 é usada principalmente para trocadores de calor e condensadores.O projeto e a operação desses dispositivos normalmente não exercem altas pressões na tubulação.Em contraste, é dada mais atenção à capacidade do tubo de suportar pressão, às suas propriedades de transferência de calor e à sua resistência à corrosão.
Teste de achatamento
Para tubos soldados, o comprimento da seção de teste necessário não é inferior a 4 pol. (100 mm).
O experimento foi conduzido em duas etapas:
A primeira etapa é o teste de ductilidade, a superfície interna ou externa do tubo de aço, não deve haver fissuras ou rupturas até que a distância entre as placas seja inferior ao valor de H calculado de acordo com a seguinte fórmula.
H=(1+e)t/(e+t/D)
H= distância entre placas de achatamento, pol. [mm],
t= espessura especificada da parede do tubo, pol.[mm],
D= diâmetro externo especificado do tubo, pol. [mm],
e= 0,09(deformação por unidade de comprimento)(0,09 para aço de baixo carbono (carbono máximo especificado 0,18% ou menos)).
A segunda etapa é o teste de integridade, que deve continuar a ser achatado até que a amostra se quebre ou as paredes do tubo se encontrem.Ao longo do ensaio de achatamento, caso seja encontrado material laminado, não íntegro ou se a solda estiver incompleta, ela deverá ser rejeitada.
Teste de Flange
Uma seção de tubo deve ser capaz de ser flangeada em uma posição perpendicular ao corpo do tubo, sem rachaduras ou imperfeições que possam ser rejeitadas de acordo com as disposições da especificação do produto.
A largura do flange para aços carbono e ligas não deve ser inferior às porcentagens.
| Diâmetro externo | Largura do Flange |
| Até 2½ pol. [63,5 mm], incluindo | 15% de DO |
| Mais de 2½ a 3¾ [63,5 a 95,2], incl | 12,5% de DO |
| Mais de 3¾ a 8 [95,2 a 203,2], incl | 15% de DO |
Teste de achatamento reverso
Um tubo soldado acabado de 5 pol. [100 mm] de comprimento em tamanhos até e incluindo ½ pol. [12,7 mm] de diâmetro externo deve ser dividido longitudinalmente 90° em cada lado da solda e a amostra aberta e achatada com o soldar no ponto de flexão máxima.
Não deve haver evidência de fissuras, falta de penetração ou sobreposições resultantes da remoção de rebarbas na solda.
Teste de dureza
A dureza do tubo não deve exceder72 HRBW.
Para tubos com espessura de parede de 0,200 pol [5,1 mm] ou mais, o teste de dureza Brinell ou Rockwell deve ser usado.
Testes elétricos hidrostáticos ou não destrutivos são realizados em cada tubo de aço.
Teste hidrostático
Ovalor máximo de pressãodeve ser mantido por pelo menos 5s sem vazamento.
A pressão mínima do teste hidrostático está relacionada ao diâmetro externo e à espessura da parede do tubo.Pode ser calculado pela fórmula.
Unidades Polegada-Libra: P = 32.000 t/DorUnidades SI: P = 220,6 t/D
P= pressão de teste hidrostático, psi ou MPa,
t= espessura de parede especificada, pol. ou mm,
D= diâmetro externo especificado, pol. ou mm.
Pressão experimental máxima, para cumprir os requisitos abaixo.
| Diâmetro externo do tubo | Pressão de teste hidrostático, psi [MPa] | |
| DE <1 pol. | DE <25,4 mm | 1000 [7] |
| 1≤ DE <1½ pol. | 25,4≤ DE <38,1 mm | 1500 [10] |
| 1½≤ DE <2 pol. | 38.≤ DE <50,8 mm | 2000 [14] |
| 2≤ DE <3 pol. | 50,8≤ DE <76,2 mm | 2500 [17] |
| 3≤ DE <5 pol. | 76,2≤ DE <127 mm | 3500 [24] |
| DO ≥5 pol. | DE ≥127 mm | 4500 [31] |
Teste Elétrico Não Destrutivo
Cada tubo deve ser examinado por métodos de teste não destrutivos de acordo com a Especificação E213, Especificação E309 (materiais ferromagnéticos), Especificação E426 (materiais não magnéticos) ou Especificação E570.
Os dados a seguir são derivados da ASTM A450 e atendem aos requisitos relevantes apenas para tubos de aço soldados.
Desvio de peso
0 - +10%, sem desvio para baixo.
O peso de um tubo de aço pode ser calculado pela fórmula.
W = C(Dt)t
W= peso, Ib/ft [kg/m],
C= 10,69 para unidades em polegadas [0,0246615 para unidades SI],
D= diâmetro externo especificado, pol. [mm],
t= espessura mínima especificada da parede, pol. [mm].
Desvio da Espessura da Parede
0 - +18%.
A variação na espessura da parede de qualquer seção de tubo de aço de 0,220 pol. [5,6 mm] e acima não deve exceder ±5% da espessura média real da parede dessa seção.
A espessura média da parede é a média das espessuras de parede mais espessa e mais fina da seção.
Desvio do diâmetro externo
| Diâmetro externo | Variações permitidas | ||
| in | mm | in | mm |
| DO ≤1 | DO ≤ 25,4 | ±0,004 | ±0,1 |
| 1＜ DO ≤1½ | 25,4＜ DE ≤38,4 | ±0,006 | ±0,15 |
| 1½＜ DE <2 | 38,1＜ DE <50,8 | ±0,008 | ±0,2 |
| 2≤ DE <2½ | 50,8≤ DE <63,5 | ±0,010 | ±0,25 |
| 2½≤ DO <3 | 63,5≤ DE <76,2 | ±0,012 | ±0,30 |
| 3≤ DO ≤4 | 76,2≤ DO ≤101,6 | ±0,015 | ±0,38 |
| 4＜ DE ≤7½ | 101,6＜ DE ≤190,5 | -0,025 - +0,015 | -0,64 - +0,038 |
| 7½＜ DE ≤9 | 190,5＜ DE ≤228,6 | -0,045 - +0,015 | -1,14 - +0,038 |
Os lubrificantes acabados devem estar isentos de incrustações.Uma pequena quantidade de oxidação não deve ser considerada como incrustação.
Cada tubo deve ser claramente rotulado com onome ou marca do fabricante, número de especificação e ERW.
O nome ou símbolo do fabricante pode ser colocado permanentemente em cada tubo por meio de laminação ou estampagem leve antes da normalização.
Se um único selo for colocado manualmente no tubo, essa marca não deverá ficar a menos de 8 pol. [200 mm] de uma extremidade do tubo.
Resistência a altas temperaturas e pressões: A capacidade de suportar altas temperaturas e pressões é uma propriedade muito importante em sistemas de troca de calor.
Boa condutividade térmica: Os materiais e o processo de fabricação deste tubo de aço garantem excelente condutividade térmica para aplicações que exigem troca de calor eficiente.
Soldabilidade: Outra vantagem é que podem ser bem conectados por soldagem, facilitando a instalação e manutenção.
Usado principalmente em trocadores de calor, condensadores e equipamentos similares de transferência de calor.
1. Trocadores de calor: Em vários processos industriais, os trocadores de calor são utilizados para transferir energia térmica de um fluido (líquido ou gás) para outro sem permitir que entrem em contato direto.Os tubos de aço ASTM A214 são amplamente utilizados neste tipo de equipamento porque suportam as altas temperaturas e pressões que podem ocorrer no processo.
2. Condensadores: Os condensadores são usados principalmente para remoção de calor em processos de resfriamento, por exemplo, em sistemas de refrigeração e ar condicionado, ou para conversão de vapor de volta em água em usinas de energia.Eles são usados nesses sistemas devido à sua boa condutividade térmica e resistência mecânica.
3. Equipamento de troca de calor: Este tipo de tubo de aço também é utilizado em outros equipamentos de troca de calor semelhantes a trocadores de calor e condensadores, como evaporadores e resfriadores.
ASTM A179: é um trocador de calor e tubulação condensadora de aço macio trefilado a frio sem costura.É normalmente usado em aplicações semelhantes, como trocadores de calor e condensadores.Embora o A179 seja transparente, ele oferece propriedades de troca de calor semelhantes.
ASTM A178: Abrange tubos de caldeira de aço carbono e carbono-manganês soldados por resistência.Esses tubos são utilizados em caldeiras e superaquecedores, podendo também ser utilizados em aplicações de troca de calor com necessidades semelhantes, especialmente onde são necessários elementos soldados.
ASTM A192: cobre tubos de caldeiras de aço carbono sem costura para serviço de alta pressão.Embora esses tubos sejam destinados principalmente ao uso em ambientes de alta pressão e alta temperatura, seus materiais e processos de fabricação os tornam adequados para uso em outros equipamentos de transferência de calor que exigem alta pressão e resistência à temperatura.
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