Tubería sin costura Inconel 625: especificación ASTM B444, rango de cronograma y disponibilidad de suministro

¿Qué cubre realmente la norma ASTM B444 para las tuberías de Inconel 625?

ASTM B444 es la especificación estándar para tuberías y tubos sin costura trabajados en frío-en UNS N06625 (Inconel 625), UNS N06852 y UNS N06219 - y, lo que es más importante, cubre únicamente productos sin costura; Las tuberías soldadas de Inconel 625 se incluyen en la especificación ASTM B705 separada, una distinción que con frecuencia se confunde en los listados comerciales pero que es importante para la precisión de la adquisición.

El título completo de la especificación, "Especificación estándar para aleaciones de níquel-cromo-molibdeno-columbio (UNS N06625 y UNS N06852) y tubos y aleaciones de níquel-cromo-molibdeno-silicio (UNS N06219)", es administrado por el Comité B02 de ASTM en Metales y aleaciones no ferrosos, Subcomité B02.07. Los requisitos generales para el material suministrado según B444 se ajustan a ASTM B829 (Requisitos generales para tubos y tuberías sin costura de níquel y aleación de níquel) a menos que la especificación del producto individual indique lo contrario.

De las tres aleaciones cubiertas, UNS N06625 (Inconel 625) es, con diferencia, la más solicitada; UNS N06219 y UNS N06852 se especifican solo en la condición de solución-recocida y tienen un volumen comercial mucho menor.

Fuente: Límites de composición de ASTM B444 para UNS N06625, reproducidos en extractos técnicos de la norma disponibles públicamente.

¿Cuáles son los dos grados de tratamiento térmico-según ASTM B444 y cuáles debería especificar?

ASTM B444 reconoce dos condiciones distintas de tratamiento térmico-para UNS N06625: Grado 1 (recocido a un mínimo de 1600 grados F/871 grados), destinado a servicio hasta 1100 grados F (593 grados), y Grado 2 (recocido en solución a un mínimo de 2000 grados F/1093 grados), destinado a servicios de mayor-temperatura donde La resistencia a la fluencia y a la rotura rigen el diseño.

El grado 1 es la condición predeterminada y más comúnmente solicitada para tuberías y tubos de Inconel 625, ya que la gran mayoría de las aplicaciones de procesamiento químico-, marinas y de petróleo-y-gas operan muy por debajo de los 1100 grados F. El recocido de solución de mayor-temperatura del grado 2 disuelve más fases secundarias de la aleación en una solución sólida, lo que mejora la fluencia y la ruptura a altas-temperaturas. propiedades a costa de una resistencia a la temperatura ambiente-algo más baja -, por lo que el Grado 2 muestra valores mínimos de tracción y rendimiento más bajos que el Grado 1 en la tabla de propiedades mecánicas a continuación, aunque es la elección correcta para el servicio térmico más exigente.

ASTM B444 también permite que el material de Grado 2 reciba un recocido de estabilización posterior opcional a un mínimo de 1,800 grados F (982 grados) específicamente para aumentar la resistencia a la sensibilización, una opción que vale la pena especificar explícitamente en la orden de compra si la aplicación implica soldadura posterior o exposición acuosa agresiva.

¿Qué propiedades mecánicas requiere ASTM B444?

El grado 1 requiere un límite mínimo de tracción y límite elástico sustancialmente más alto que el grado 2 - 120 ksi (827 MPa) de tracción y 60 ksi (414 MPa) de límite elástico versus 100 ksi (690 MPa) de tracción y 40 ksi (276 MPa) de límite elástico - mientras que ambos grados comparten el mismo requisito de alargamiento mínimo del 30 %.

Fuente: ASTM B444, Tabla 2 (Propiedades de tracción a temperatura ambiente y tratamiento térmico), tal como se reproduce en extractos técnicos de la norma disponibles públicamente.

Para el diseño del sistema de tuberías-, los valores de tensión de fibra (diseño) permitidos derivados de estos mínimos también están codificados en la especificación: 30 ksi (207 MPa) para el Grado 1 y 25 ksi (172 MPa) para el Grado 2. Estos valores de tensión -permisibles - y no las cifras de tracción mínimas planas - son los que realmente alimentan las tuberías de proceso ASME B31.3. cálculos del espesor-de la pared, por lo que especificar el grado correcto desde el principio tiene un efecto directo y cuantificable en el espesor de la pared (y, por lo tanto, en el peso y el costo) del diseño de la tubería terminada.

ASTM B444 también señala que los valores mínimos de resistencia se aplican solo al material suministrado en tramos rectos, y que las tuberías y tubos de calidad-conformado-en caliente (una opción según la especificación) se suministran según los requisitos de composición química y de inspección de superficie-solamente, sin garantía de propiedad de tracción - una distinción que vale la pena confirmar antes de ordenar un producto-conformado en caliente para cualquier aplicación de retención de presión-.

¿Cómo se mide el tamaño de la tubería sin costura Inconel 625 - NPS/cronograma versus el diámetro exterior del tubo/pared?

ASTM B444 cubre tanto tuberías como tubos bajo una única especificación, pero las dos formas de producto tienen dimensiones diferentes: la tubería se dimensiona según el tamaño nominal de la tubería (NPS) y el número de programa según ASME B36.19M (el estándar de dimensiones de tuberías de acero inoxidable y aleación de níquel), mientras que el tamaño del tubo se dimensiona directamente según el diámetro exterior real y el espesor de la pared - una distinción que determina exactamente cómo se debe escribir la leyenda del tamaño en una orden de compra.

Este es un punto común de confusión para los compradores que se mueven entre proyectos de tuberías de acero-de acero al carbono y de aleaciones de níquel-.

Una tubería solicitada como "NPS 4, cédula 40S" tiene un diámetro exterior fijo y estandarizado (4,500 pulgadas) y un espesor de pared establecido por la tabla de cédula, independientemente de la aleación de la que esté hecha - el sistema de cédula existe precisamente para que tuberías de diferentes materiales pero con el mismo NPS y cédula se ajusten a los mismos accesorios y bridas. El tubo, por el contrario, se especifica como un par exacto de diámetro exterior y espesor de pared (por ejemplo, 1,000 pulgadas de diámetro exterior x 0,065 pulgadas de pared) sin ninguna designación de programación y, por lo general, es la forma de producto correcta para tubos de intercambiadores de calor-, líneas de instrumentación y otras aplicaciones en las que el uso final es el tubo en sí - y no una conexión bridada y atornillada -.

¿Qué rango de programación está disponible para la tubería sin costura Inconel 625?

La tubería sin costura Inconel 625 se produce comúnmente en el mismo rango de cédula utilizado para tuberías de acero inoxidable según ASME B36.19M - típicamente cédula 5S, 10S, 40S, 80S y designaciones de pared XS/XXS más pesadas - en tamaños desde aproximadamente NPS 1/8 hasta NPS 8-12 como la gama más disponible, con tamaños de pared más grandes y pesados que se pueden obtener, pero sujeto a restricciones reales de fabricación que se analizan en la siguiente sección.

Debido a que la tubería ASTM B444 sigue el estándar de dimensiones ASME B36.19M, las mismas combinaciones de NPS-y-familiares del diseño de tuberías de acero inoxidable se aplican directamente a Inconel 625: una tubería Schedule 40S en un NPS determinado tiene el mismo diámetro exterior y espesor de pared, ya sea que esté hecha de acero inoxidable 316L o de Inconel 625. Esta es una verdadera conveniencia para los ingenieros que convierten un diseño de tubería de acero inoxidable existente. a una aleación de níquel para un servicio más corrosivo, ya que se conserva la compatibilidad de los accesorios y las bridas (dimensionalmente, aunque no necesariamente en el material de los pernos o las juntas).

¿Qué proceso de fabricación requiere ASTM B444 y por qué es importante?

ASTM B444 requiere que todo el producto sea -trabajado en frío - específicamente-estirado en frío o-perfilado en frío - y luego tratado térmicamente a una condición de Grado 1 o Grado 2; no acepta un producto simple-terminado en caliente como condición estándar, mecánicamente-garantizada, aunque existe una opción de calidad de conformado-en caliente-no garantizada para aplicaciones no-críticas y-químicas únicamente.

El trabajo en frío seguido de un recocido controlado produce una estructura de grano más fina y uniforme y tolerancias dimensionales más estrictas que el acabado en caliente solo, lo cual es parte de por qué el material B444 tiene las garantías de propiedades mecánicas que se muestran arriba. Este requisito también está directamente relacionado con la discusión sobre la disponibilidad de suministro-a continuación: la tubería de aleación de níquel-de gran diámetro-y pared gruesa- peregrinada en frío requiere un tonelaje sustancial y herramientas especializadas, y la cantidad de instalaciones en todo el mundo equipadas para trabajar en frío-Inconel 625 en los tamaños de tubería más grandes es realmente limitada - una restricción física real de fabricación, no solo una consideración de precio.

¿Qué pruebas e inspecciones requiere la norma ASTM B444?

ASTM B444 requiere análisis químico (una prueba por lote), pruebas de tensión a temperatura ambiente-, pruebas de dureza, inspección dimensional y visual, y una prueba hidrostática o una prueba eléctrica no destructiva (examen ultrasónico o de corrientes parásitas) -, lo que brinda a los compradores una opción de método de inspección que debe especificarse explícitamente en la orden de compra en lugar de dejarse a criterio de la fábrica.

• Las pruebas estándar ASTM B444 incluyen:Composición química - una prueba por serie/lote, verificando los límites de elementos en la tabla de composición anterior.
• Las pruebas estándar ASTM B444 incluyen:Pruebas de tensión (según ASTM E8) - que confirman los mínimos de resistencia a la tracción, límite elástico y alargamiento para el grado especificado.
• Las pruebas estándar ASTM B444 incluyen:Prueba de dureza (según ASTM E18).
• Las pruebas estándar ASTM B444 incluyen:Inspección dimensional y examen visual - diámetro exterior, espesor de pared, diámetro interior, longitud, rectitud, condición final y acabado superficial.
• Las pruebas estándar ASTM B444 incluyen:Uno o más exámenes no destructivos según lo especificado - prueba hidrostática, examen ultrasónico (ASTM E213) o examen por corrientes parásitas (ASTM E426/E571).

Para aplicaciones de servicio de corrosión-crítica o amarga-, los compradores comúnmente agregan pruebas complementarias no exigidas por la propia B444 - susceptibilidad a la corrosión intergranular según ASTM G28, resistencia a la corrosión por picaduras y grietas según ASTM G48, o verificación de tamaño de grano-según ASTM E112 - y estas deben mencionarse explícitamente en la orden de compra o en el plan de inspección y prueba, ya que son adiciones opcionales a la especificación base en lugar de requisitos predeterminados.

¿Cómo difiere la disponibilidad de suministro en todo el rango de tamaño?

Los tubos sin costura Inconel 625 de diámetro pequeño- y mediano- (aproximadamente NPS 1/8 a NPS 8-12) en programas comunes son el segmento con mayor probabilidad de estar disponible en stock de fábricas o distribuidores con tiempos de entrega comparativamente cortos, mientras que los tubos sin costura de mayor-diámetro y paredes más pesadas- están realmente limitados por el número limitado de plantas perforadoras y-de peregrinación en frío en todo el mundo con el tonelaje y las herramientas para producirlo -, que es precisamente la razón por la que los proyectos de tuberías de Inconel 625 de gran diámetro recurren con frecuencia a tuberías soldadas ASTM B705 en lugar de buscar tuberías sin costura.

No se trata sólo de una cuestión de precio; refleja el proceso de fabricación física. Producir tubos sin costura de gran-diámetro en una aleación de níquel-cromo{5}}molibdeno-de alta resistencia y endurecimiento por trabajo-requiere una capacidad de perforación o extrusión que solo un pequeño número de fábricas especializadas mantienen en todo el mundo, y la programación de campañas en esas fábricas significa que los pedidos sin costura grandes o inusuales se cotizan con frecuencia con plazos de entrega de fábrica medidos en meses en lugar de los días o semanas típicos de los tubos de pequeño-diámetro almacenados. tamaños.

Debido a que Inconel 625 suelda con una excelente resistencia a la corrosión-soldada y no requiere tratamiento térmico posterior-a la soldadura para restaurarla, la tubería soldada ASTM B705 (casi siempre especificada con una inspección radiográfica del 100% de la costura de soldadura) es una alternativa técnicamente sólida y mucho más disponible para tramos de gran-diámetro, y es la opción estándar de facto sobre los diámetros donde la capacidad de perforación sin costura se vuelve escasa.

• Guía práctica de abastecimiento:Confirme el tiempo de entrega real de la fábrica y la cantidad mínima de pedido antes de comprometerse con un cronograma de proyecto. Las declaraciones "en-existencias" publicadas por los distribuidores generalmente se aplican solo a los tamaños y cronogramas de diámetro pequeño-más comunes.
• Guía práctica de abastecimiento:Para requisitos de paredes de gran-diámetro o inusualmente pesadas-, solicite cotizaciones para productos soldados ASTM B444 sin costura y ASTM B705 uno al lado del otro, ya que la alternativa soldada puede ser más rápida de obtener y, para muchos servicios, mecánica y metalúrgicamente equivalente en la práctica.
• Guía práctica de abastecimiento:Solicite una muestra de certificado de prueba de fábrica (MTC) actual y confirme la certificación según EN 10204 3.1 (o 3.2, si se requiere un testigo externo-independiente) antes de finalizar un pedido, ya que los requisitos de documentación pueden afectar tanto el precio como el tiempo de entrega.

¿Cómo se especifica correctamente la tubería sin costura Inconel 625 en una orden de compra?

Una orden de compra completa e inequívoca debe indicar la designación UNS, la especificación y el grado exactos de ASTM, el tamaño (NPS y cédula para tubería, o diámetro exterior y espesor de pared para tubo), longitud, acabado final, nivel de certificación requerido y cualquier prueba de corrosión o END suplementaria. - omitir cualquiera de estos es la fuente más común de material incorrecto que llega al sitio.

• Incluir en cada orden de compra:UNS N06625 (o el UNS alternativo aplicable para N06852/N06219).
• Incluir en cada orden de compra:ASTM B444 y el grado específico - Grado 1 (recocido) o Grado 2 (recocido por solución) - no solo "tubería Inconel 625".
• Incluir en cada orden de compra:Tubería: NPS y cédula (p. ej., NPS 4, cédula 40S). Tubo: diámetro exterior y espesor de pared exactos (p. ej., 1,000 pulgadas de diámetro exterior x 0,065 pulgadas de pared).
• Incluir en cada orden de compra:Se aceptan longitudes y tolerancias, así como longitudes aleatorias o cortadas-a medida-.
• Incluir en cada orden de compra:Acabado final (extremo liso, biselado para soldar, etc.).
• Incluir en cada orden de compra:Nivel de certificado de prueba de fábrica requerido (EN 10204 3.1 o 3.2) y cualquier prueba NDT (ultrasónica, de corrientes de Foucault, radiográfica para productos soldados) suplementaria o prueba de corrosión (ASTM G28, G48).

Una especificación precisa protege ambas partes de la transacción: le brinda al laminador o distribuidor todo lo necesario para cotizar un tiempo de entrega y un precio precisos, y le brinda al comprador una base clara y auditable para rechazar el material no conforme al recibirlo.

Preguntas frecuentes

P: ¿La norma ASTM B444 cubre las tuberías soldadas de Inconel 625?

A: El No. ASTM B444 cubre-tubos y tubos sin costura trabajados en frío únicamente. La tubería soldada de Inconel 625 está cubierta por la especificación ASTM B705 separada. Si un proveedor enumera "tuberías soldadas ASTM B444", aclare las especificaciones reales antes de realizar el pedido.

P: ¿Cuál es la diferencia entre Grado 1 y Grado 2 según ASTM B444?

A: El grado 1 está recocido a un mínimo de 1600 grados F (871 grados) y está diseñado para servicio hasta 1100 grados F (593 grados), con una resistencia mínima a la tracción/elástico de 120 ksi (827 MPa)/60 ksi (414 MPa). El grado 2 es recocido en solución a un mínimo de 2000 grados F (1093 grados) para temperaturas más altas, servicio limitado por fluencia-, con una resistencia mínima inferior de 100 ksi (690 MPa)/40 ksi (276 MPa).

P: ¿Qué tamaños de tubería sin costura Inconel 625 están disponibles?

A: Aproximadamente NPS 1/8 a NPS 8-12 en programas ASME B36.19M comunes (5S, 10S, 40S, 80S) es el rango con mayor probabilidad de estar disponible en stock de fábrica o distribuidor. Se pueden producir diámetros más grandes y espesores de pared más pesados, pero se enfrentan a limitaciones reales de capacidad de perforación sin costuras y, por lo general, requieren plazos de entrega más largos.

P: ¿Debo pedir Inconel 625 como tubería o tubo?

A: Solicite tubería (dimensionada por NPS y cédula según ASME B36.19M) cuando el producto se conecte a bridas y accesorios estándar. Solicite tubos (dimensionados según el diámetro exterior exacto y el espesor de la pared) para paquetes de intercambiadores de calor-, líneas de instrumentación u otras aplicaciones donde el uso final es el tubo en sí, no una conexión bridada.

P: ¿Qué pruebas se requieren para las tuberías ASTM B444 y cuáles son opcionales?

A: Los requisitos básicos de la especificación son análisis químicos, pruebas de tensión, pruebas de dureza, inspección dimensional/visual y una prueba hidrostática o una prueba eléctrica no destructiva (ultrasónica o de corrientes parásitas). Las pruebas de corrosión intergranular (ASTM G28), las pruebas de picaduras/hendiduras (ASTM G48) y la verificación del tamaño de grano-(ASTM E112) son adiciones complementarias comunes para el servicio crítico de corrosión-, no valores predeterminados.

P: ¿Por qué es más difícil conseguir-tuberías sin costura Inconel 625 de gran diámetro que las de tamaño pequeño?

A: La norma ASTM B444 exige que todos los productos se trabajen-en frío (-estirado en frío o-perfilado en frío), y solo un número limitado de fábricas en todo el mundo tienen el tonelaje y las herramientas para trabajar-en frío-tubos de aleación de níquel de paredes- pesadas y de gran diámetro-en frío. Esta es la razón por la que los proyectos de tuberías de Inconel 625 de gran-diámetro frecuentemente especifican tuberías soldadas ASTM B705 en lugar de insistir en tuberías sin costura.