ASTM A53 é um dos padrões de materiais mais amplamente utilizados para tubos de aço utilizados nas indústrias de petróleo e gás e outras indústrias de processo. ASTM A 53 grau B é mais popular que outros graus. Esses tubos podem ser simples, sem qualquer revestimento, ou podem ser revestidos com zinco ou por imersão a quente e fabricados por soldagem ou por um processo de fabricação sem costura.
No setor de petróleo e gás, os tubos de grau A53 são utilizados em aplicações estruturais e não críticas. Não são utilizados em serviços de hidrocarbonetos ou em serviços que envolvam pressão e temperatura.
Tamanhos e tipos de tubos contemplados na norma ASTM A53
Esta norma cobre tamanhos de tubos NPS 1/8" a NPS 26". Isto é equivalente a DN 6 a DN 650.
Existem três tipos de tubos abrangidos por esta norma.
Tipo F - Tubos soldados de topo para forno.
Grau A
O tubo tipo F Garde A é fabricado em bobina contínua e a junta longitudinal é soldada por soldagem forjada. Este processo utiliza conjuntos de rolos que criam pressão mecânica nas extremidades aquecidas unidas da bobina.
Tipo E - Tubo soldado por resistência elétrica.
Grau A
Grau B
Os tubos Garde A e Garde B do tipo E são fabricados em bobina contínua, e a junta longitudinal é soldada pelo calor produzido pela resistência elétrica entre as extremidades opostas do tubo. Um conjunto de rolos também é utilizado neste processo para unir as pontas aquecidas. O cordão de solda dos tubos grau B é tratado termicamente após a soldagem a um mínimo de 540 graus.
Tubo sem costura tipo S -
Grau A
Grau B
Os tubos tipo S são fabricados pelo método de extrusão.
O aço bruto utilizado na fabricação dos tubos é produzido pelo método de forno aberto, forno elétrico ou oxigênio básico.
Composição química e propriedades mecânicas de tubos ASTM A53
O ferro é o principal elemento dos tubos A53. Outros elementos como carbono, manganês, fósforo, enxofre, cobre, níquel, cromo, molibdênio e vanádio também estão disponíveis em pequenas quantidades. Consulte a tabela de composição química dos tipos E, F e S.
| Cara | E e S | E e S | F |
|---|---|---|---|
| Grau | PARA | b | PARA |
| Carbono | 0.25 | 0.3 | 0.3 |
| Manganês | 0.95 | 1.2 | 1.2 |
| Fósforo | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| Enxofre | 0.45 | 0.45 | 0.45 |
| Cobre* | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| Níquel* | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| Cromo* | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| Molibdênio* | 0.15 | 0.5 | 0.5 |
| Vanádio* | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
| * A soma destes cinco elementos deve ser inferior a 1,00%. | |||
Propriedades Mecânicas ASTM A53
Os valores mínimos aceitáveis de resistência à tração e limite de escoamento em Mpa para testes mecânicos de tubos ASTM A53 estão listados abaixo.
| Tipos e notas | Resistência à tração -Mpa | Resistência ao rendimento - Mpa |
|---|---|---|
| Tipo E e S – Grau A | 330 | 205 |
| Tipo E e S – Grau B | 415 | 240 |
| Tipo F – Grau A | 330 | 205 |
Inspeção e testes de tubos
Durante a inspeção da tubulação, os seguintes testes devem ser realizados na tubulação para verificar a qualidade do produto final.
Análise química do produto final. Número de testes - 2 tubos por lote de 500 ou 2 tubos por número de bateria. Se algum dos tubos falhar, serão testados mais dois tubos do mesmo lote.
Teste de tração - Este teste é realizado para verificar as propriedades mecânicas do tubo. No caso de tubos soldados, a resistência da solda não deve ser inferior à do corpo do tubo.
Teste de flexão - Para tubos de tamanho NPS 2 e menores, o teste de flexão é realizado para verificar a ductilidade do tubo. O teste de flexão pode ser de 90 graus ou 180 graus, dependendo dos requisitos.
Teste de achatamento - Tubos maiores que NPS 2 são testados quanto à ductilidade usando um teste de achatamento. Uma amostra do tubo é cortada e colocada entre duas superfícies planas e achatada conforme especificado na ASTM A53.
Teste hidráulico - Este teste é realizado em cada seção do tubo para verificar a estanqueidade. A pressão será mantida por 5 segundos ou mais.
Ensaio ultrassônico ou eletromagnético do cordão de solda - Este ensaio não destrutivo é realizado em toda a extensão da solda para verificar sua solidez.
Dimensões dos tubos Schedule 40 em MM
| Tubo Padrão Cronograma 40 – ASTM A53 Graus A e B – dimensões em mm | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Designador NPS | Designador DN | Diâmetro externo | Diâmetro interno | espessura da parede | Peso nominal (massa) por unidade de comprimento | |
| (mm) | (mm) | (mm) | Extremidade lisa (kg/m) | Roscas e acoplamentos (kg/m | ||
| 1/8″ | 6 | 10.3 | 6.8 | 1.73 | 0.37 | 0.37 |
| 1/4″ | 8 | 13.7 | 9.2 | 2.24 | 0.63 | 0.63 |
| 3/8″ | 10 | 17.1 | 12.5 | 2.31 | 0.84 | 0.84 |
| 1/2″ | 15 | 21.3 | 15.8 | 2.77 | 1.27 | 1.27 |
| 3/4″ | 20 | 26.7 | 20.9 | 2.87 | 1.69 | 1.69 |
| 1″ | 25 | 33.4 | 26.6 | 3.38 | 2.5 | 2.5 |
| 1-1/4″ | 32 | 42.2 | 35.1 | 3.56 | 3.39 | 3.4 |
| 1-1/2″ | 40 | 48.3 | 40.9 | 3.68 | 4.05 | 4.04 |
| 2″ | 50 | 60.3 | 52.5 | 3.91 | 5.44 | 5.46 |
| 2-1/2″ | 65 | 73 | 62.7 | 5.16 | 8.63 | 8.67 |
| 3″ | 80 | 88.9 | 77.9 | 5.49 | 11.29 | 11.35 |
| 3-1/2″ | 90 | 101.6 | 90.1 | 5.74 | 13.57 | 13.71 |
| 4″ | 100 | 114.3 | 102.3 | 6.02 | 16.07 | 16.23 |
| 5″ | 125 | 141.3 | 158.2 | 6.55 | 21.77 | 22.07 |
| 6″ | 150 | 168.3 | 154.1 | 7.11 | 28.26 | 28.58 |
| 8″ | 200 | 219.1 | 202.7 | 8.18 | 42.55 | 43.73 |
| 10″ | 250 | 273 | 254.5 | 9.27 | 60.29 | 63.36 |
| 12″ | 300 | 323.8 | 304.8 | 9.52 | 73.78 | 76.21 |
Cronograma 40 dimensões de tubo em polegadas
| Designer NPS | Designer DN | Diâmetro externo | Diâmetro interno | espessura da parede | Peso nominal (massa) por unidade de comprimento | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (Polegadas) | (Polegadas) | (Polegadas) | Extremidade simples (lb/ft) | Roscas e acoplamentos (lb/ft) | ||
| 1/8″ | 6 | 0.405 | 0.269 | 0.068 | 0.24 | 0.25 |
| 1/4″ | 8 | 0.54 | 0.364 | 0.088 | 0.43 | 0.43 |
| 3/8″ | 10 | 0.675 | 0.493 | 0.091 | 0.57 | 0.57 |
| 1/2″ | 15 | 0.84 | 0.622 | 0.109 | 0.85 | 0.86 |
| 3/4″ | 20 | 1.05 | 0.824 | 0.113 | 1.13 | 1.14 |
| 1″ | 25 | 1.315 | 1.049 | 0.133 | 1.68 | 1.69 |
| 1-1/4″ | 32 | 1.66 | 1.38 | 0.14 | 2.27 | 2.28 |
| 1-1/2″ | 40 | 1.9 | 1.61 | 0.145 | 2.72 | 2.74 |
| 2″ | 50 | 2.375 | 2.067 | 0.154 | 3.66 | 3.68 |
| 2-1/2″ | 65 | 2.875 | 2.469 | 0.203 | 5.8 | 5.85 |
| 3″ | 80 | 3.5 | 3.068 | 0.216 | 7.58 | 7.68 |
| 3-1/2″ | 90 | 4 | 3.548 | 0.226 | 9.12 | 9.27 |
| 4″ | 100 | 4.5 | 4.026 | 0.237 | 10.8 | 10.92 |
| 5″ | 125 | 5.563 | 5.047 | 0.258 | 14.63 | 14.9 |
| 6″ | 150 | 6.625 | 6.065 | 0.28 | 18.99 | 19.34 |
| 8″ | 200 | 8.625 | 7.981 | 0.322 | 28.58 | 29.35 |
| 10″ | 250 | 10.75 | 10.02 | 0.365 | 40.52 | 41.49 |
| 12″ | 300 | 12.75 | 12 | 0.375 | 49.61 | 51.28 |
Variações permitidas - tubos ASTM A53 graus A e B
| Variações permitidas para tubos ASTM A53 graus A e B | |||
|---|---|---|---|
| OD | Sobre | Sob | |
| Diâmetro externo | NPS 1/8 a 1-1/2 DN 6 a 40 | 1/64″ (0,4mm) | 1/64″ (0,4mm) |
| NPS 2 e superior DN 50 e superior | 1% | 1% | |
| Espessura da parede em qualquer ponto | ——– | 12,50% | |
| Peso | 10% | 10% | |
