Cappucci per tubi conformi a ASTM A234, A420, A860 e A403: standard, materiali, dimensioni e guida all'acquisto

I tappi per tubi con saldatura di testa-vengono utilizzati per chiudere l'estremità di un sistema di tubazioni e vengono selezionati in base al materiale del tubo, alla temperatura di progettazione, ai requisiti di pressione, allo spessore della parete e allo standard dimensionale applicabile.

Per le applicazioni in acciaio al carbonio e legato, le specifiche dei materiali comuni includonoASTM A234EASTM A420. ASTM A860copre i raccordi a saldare di testa-in acciaio ferritico ad alta resistenza-, mentreASTM A403copre i raccordi in acciaio inossidabile austenitico lavorato.

Per i cappucci per saldatura di testa-prodotti in fabbrica-standard, i requisiti dimensionali vengono generalmente specificati perASME B16.9. Le specifiche del materiale e lo standard dimensionale devono pertanto essere indicati separatamente nell'ordine d'acquisto.

1. Che cos'è un tappo per tubi con saldatura di testa-?

Un tappo per tubi con saldatura di testa- è un raccordo utilizzato per chiudere l'estremità di un tubo. Un tappo di saldatura di testa- viene saldato direttamente al tubo utilizzando una saldatura di testa circonferenziale.

Il tappo deve essere compatibile con il sistema di tubazioni in termini di:

Dimensione nominale del tubo

Spessore della parete

Grado del materiale

Pressione di progetto

Temperatura di progetto

Procedura di saldatura

Codice tubazione applicabile

Le forme comuni dei cappucci includono:

Cappelli ellissoidali o bombati

Tappi emisferici

Calotte torisferiche

Chiusure a profilo conico o speciale-per applicazioni fabbricate

La forma e la costruzione esatte dipendono dallo standard dimensionale e dal progetto tecnico.

A il tappo del tubo non deve essere trattato automaticamente come la testa di un recipiente a pressione-. I tappi per tubazioni standard sono prodotti e classificati come raccordi per tubazioni, mentre le teste dei recipienti a pressione-sono progettate in base al codice dei recipienti a pressione-applicabile e alle regole di calcolo.

2. Standard ASTM per i cappucci dei tubi

La specifica del materiale ASTM più appropriata dipende dal servizio e dal materiale del sistema di tubazioni.

ASTM A234 riguarda i raccordi in acciaio al carbonio e legato lavorato per tubazioni a pressione e la fabbricazione di recipienti a pressione-a temperature moderate ed elevate.

ASTM A860 copre i raccordi a saldare testa a testa-in acciaio ferritico ad alta resistenza-per applicazioni che includono sistemi di trasmissione e distribuzione di gas e olio ad alta pressione-. La specifica include requisiti relativi alla composizione chimica, alle proprietà meccaniche, al trattamento termico e alla tenacità all'intaglio.

ASTM A403 copre i raccordi in acciaio inossidabile austenitico lavorato per applicazioni di tubazioni in pressione. I suoi gradi WP includono anche diverse classi che identificano i requisiti di costruzione e NDE.

Importante

Le specifiche dei materiali ASTM e gli standard dimensionali ASME hanno scopi diversi.

Per esempio:

ASTM A234 WPB + ASME B16.9

significa:

A234 WPB → requisiti di materiale e produzione

ASME B16.9 → requisiti dimensionali per il raccordo a saldare di testa-

Questa distinzione dovrebbe essere chiara in una richiesta di offerta.

3. Selezione del grado del tappo del tubo comune

ASTM A234WPB

A234 WPBè uno dei gradi di raccordi in acciaio al carbonio più comunemente specificati.

Viene spesso abbinato a tubazioni in acciaio al carbonio come:

ASTM A106 Grado B

ASTM A53 Grado B

Tubo in acciaio al carbonio API 5L dove le specifiche di progetto consentono raccordi A234

Tuttavia, la corrispondenza dei materiali dovrebbe sempre seguire le specifiche delle tubazioni del progetto anziché dare per scontato che il WPB sia automaticamente accettabile per ogni linea in acciaio al carbonio.

ASTM A420 WPL6

A420WPL6è un grado di raccordo in acciaio al carbonio per basse-temperature utilizzato laddove il sistema di tubazioni richiede tenacità alle basse-temperature.

WPL6 è comunemente associato alle applicazioni a bassa-temperatura e ai requisiti di impatto Charpy. I requisiti effettivi della temperatura minima di progettazione e dei test di impatto- devono essere confermati rispetto alle specifiche applicabili e al codice di progettazione del progetto.

Non utilizzare una regola semplice come:

"Sotto i -29 gradi, utilizzare WPL6."

La selezione dei materiali dovrebbe considerare la temperatura minima di progettazione effettiva, lo spessore, i requisiti dei test di impatto-, il codice delle tubazioni e le specifiche del progetto.

Gradi ASTM A860 WPHY

A860 copre i raccordi a saldare-testa di testa ferritici ad alta resistenza. I gradi tipici includono:

WPHY42

WPHY 52

WPHY 56

WPHY60

WPHY65

WPHY70

Questi gradi sono comunemente utilizzati nelle applicazioni di trasmissione di petrolio e gas ad alta-pressione dove è richiesta una resistenza maggiore.

A860 è più di una designazione-della resistenza del materiale. Fanno parte delle specifiche anche il trattamento termico, la tenacità all'intaglio e altri requisiti meccanici.

Gradi di acciaio inossidabile ASTM A403

Per le applicazioni inossidabili, i gradi A403 comuni includono:

WP304

WP304L

WP316

WP316L

WP321

WP347

WP317

Il grado esatto e la classe del raccordo devono essere selezionati in base alle specifiche del materiale della tubazione e all'ambiente di servizio.

ASTM A403 richiede un trattamento termico e include requisiti per l'analisi chimica, le proprietà meccaniche e l'esame visivo.

4. Dimensioni del tappo del tubo e gamma di dimensioni

I cappucci per saldatura di testa-prodotti in fabbrica-standard sono coperti daASME B16.9.

Le dimensioni commerciali comuni vanno da:

Da 1/2 pollici a 48 pollici

o approssimativamente:

Da DN15 a DN1200

L'esatta disponibilità dimensionale dipende dal tipo di raccordo, dalla dimensione e dal produttore.

Per diametri maggiori o chiusure non-standard, il produttore potrebbe dover basarsi su un disegno del cliente o su specifiche dimensionali-specifiche del progetto.

Cosa dovrebbe essere specificato?

Una richiesta di offerta per il tappo del tubo dovrebbe normalmente includere:

NPS o DN

Diametro esterno dove richiesto

Spessore o programma della parete

Grado del materiale

Standard

Tipo di cappuccio

Fine della preparazione

Trattamento termico

Requisiti di ispezione

Per esempio:

ASME B16.9, ASTM A234 WPB, NPS 12, SCH 40, tappo con saldatura di testa-

è molto più chiaro di:

Tappo in acciaio al carbonio da 12 pollici

5. Il tappo necessita della stessa pianificazione del tubo?

Non necessariamente come una semplice regola.

Lo spessore della parete del coperchio deve soddisfare lo standard dimensionale applicabile e i requisiti di pressione/progettazione del sistema di tubazioni.

Per una connessione di tubazioni standard, gli acquirenti spesso specificano il tappo in modo che corrisponda alla pianificazione delle tubazioni, ad esempio:

Tubo: NPS 8 SCH 80
Tappo: 8 pollici SCH 80

Tuttavia, la specifica corretta deve essere verificata rispetto allo standard applicabile, alla pressione di progetto, alla temperatura e alle dimensioni del raccordo.

Non utilizzare "la pianificazione della copertura deve sempre essere uguale o superiore alla pianificazione del tubo" come regola ingegneristica universale.

Per applicazioni non-standard o ad alta-pressione, richiedere il disegno dimensionale del produttore e confermare la base del progetto prima di ordinare.

6. Preparazione-dell'estremità della saldatura di testa

I tappi a saldare-di testa normalmente hanno una configurazione-dell'estremità a saldare adatta alla saldatura di testa al tubo.

Laddove si applica ASME B16.25, la preparazione dell'estremità di saldatura-è specificata secondo lo standard.

La configurazione effettiva dello smusso può essere influenzata anche da:

Spessore della parete

Procedura di saldatura

Specifica del tubo

Requisiti di saldatura del progetto

Disegno del cliente

Se il tuo progetto prevede una preparazione dell'estremità di saldatura-specifica, includi il disegno o le specifiche di saldatura nella richiesta di offerta.

7. Ispezione e test

Il pacchetto di ispezione dovrebbe essere basato sulle specifiche dei materiali ASTM, sullo standard dimensionale e sui requisiti di progetto.

Gli elementi di ispezione tipici includono:

Composizione chimica

Verificare la chimica del calore rispetto al grado del materiale specificato.

Prove meccaniche

A seconda dello standard e del grado applicabili, i test possono includere:

Prove di trazione

Test di durezza

Test di impatto per servizi specifici o a bassa-temperatura

Controllo dimensionale

I controlli tipici includono:

Diametro esterno

Spessore della parete

Altezza totale

Diametro interno ove applicabile

Fine della preparazione

Rotondità

Rettilineità/profilo

Marcatura

NDE

A seconda delle specifiche del raccordo e dei requisiti di acquisto, la NDE può includere:

Test ad ultrasuoni

Test con particelle magnetiche

Test con liquidi penetranti

Esame radiografico

L'esatto metodo NDE e i criteri di accettazione dovrebbero essere stabiliti dallo standard applicabile o dalle specifiche di acquisto.

Per i raccordi A403 la specifica prevede diverse classi legate alla modalità costruttiva e all'entità/tipologia di NDE.

PMI e ispezione-di terze parti

Per progetti di leghe e acciai inossidabili, gli acquirenti possono anche richiedere:

Identificazione positiva del materiale (PMI)

Tracciabilità-del numero di calore

Ispezione-di terze parti

Rapporto di controllo dimensionale

Revisione dell'MTC

Le tipiche agenzie di terze parti- possono includere SGS, Bureau Veritas, TÜV o un'altra agenzia nominata dall'acquirente.

8. Tappo del tubo e testa del recipiente a pressione

Un tappo per tubo standard e la testa di un recipiente a pressione-non sono intercambiabili semplicemente perché entrambi chiudono l'estremità di un recipiente o di un tubo.

Tappo per tubo

Tipicamente utilizzato come raccordo per tubazioni e prodotto secondo gli standard di raccordo applicabili come ASME B16.9.

Testa del recipiente a pressione

Progettato in base al codice del recipiente a pressione-applicabile, ad esempio:

ASME BPVC Sezione VIII

EN13445

Lo spessore della testa, la geometria, la sollecitazione ammissibile e i calcoli di progettazione sono determinati in modo diverso.

Se il componente fa parte di un recipiente a pressione, non sostituire un tappo per tubazione standard senza l'approvazione tecnica.

 

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Domande frequenti

Quale standard ASTM viene utilizzato per i tappi dei tubi in acciaio al carbonio?

ASTM A234/A234M è comunemente utilizzato per raccordi per tubi in acciaio al carbonio e legato lavorato per servizi a temperature moderate- ed elevate-. A234 WPB è uno dei gradi di raccordi in acciaio al carbonio più comuni.

Qual è la differenza tra A234 WPB e A420 WPL6?

A234 WPB è un comune grado di raccordo in acciaio al carbonio per servizi a temperature moderate- ed elevate-. A420 WPL6 è destinato al servizio a bassa-temperatura e presenta requisiti di resistenza alle basse-temperature. Il grado corretto dipende dalle condizioni di progettazione e dalle specifiche delle tubazioni applicabili.

Cos'è l'ASTM A860 WPHY70?

A860 WPHY70 è un grado di raccordo a saldare di testa in acciaio ferritico ad alta resistenza--. A860 è destinato ai raccordi ad alta-resistenza utilizzati in particolare nei sistemi di trasmissione e distribuzione di petrolio e gas ad alta-pressione.

Qual è la differenza tra ASTM A234 e ASME B16.9?

Coprono diversi aspetti del prodotto.

ASTM A234copre i requisiti di materiale e produzione per raccordi in acciaio al carbonio e legato.

ASME B16.9copre le dimensioni e le tolleranze dei raccordi a saldare di testa-lavorati in fabbrica-.

Un prodotto può quindi essere specificato comeASTM A234 WPB + ASME B16.9.

Qual è la gamma di dimensioni standard per i tappi per tubi ASME B16.9?

ASME B16.9 copre i raccordi per saldatura di testa-prodotti in fabbrica- nelle dimensioni da NPS 1/2 a NPS 48. Le dimensioni effettive disponibili, lo spessore della parete e la combinazione di materiali devono essere confermati con il fornitore.

Il tappo del tubo deve corrispondere alla pianificazione del tubo?

Non necessariamente come regola universale. Il cappuccio deve soddisfare i requisiti dimensionali e di progettazione applicabili. La corrispondenza con la pianificazione delle tubazioni è comune per i sistemi di tubazioni standard, ma le specifiche di raccordo corrette devono essere confermate rispetto al progetto.

L'A420 WPL6 è adatto per il servizio a −46 gradi?

WPL6 è un grado di raccordo a bassa-temperatura con requisiti di-resistenza all'impatto, ma l'idoneità di un raccordo a una temperatura di progettazione specifica deve essere confermata rispetto all'edizione applicabile di ASTM A420/A420M, dimensioni/spessore del raccordo, requisiti di impatto e codice di progettazione del progetto.

I tappi in acciaio inox A403 necessitano di decapaggio e passivazione?

Il decapaggio e la passivazione sono comunemente specificati per i raccordi in acciaio inossidabile, ma non dovrebbero essere trattati automaticamente come un requisito A403 universale. Confermare il trattamento superficiale richiesto nelle specifiche di acquisto.

È possibile utilizzare un tappo per tubo ASME B16.9 come testa di un recipiente a pressione-?

Non automaticamente. Un tappo per tubo standard è un raccordo, mentre la testa di un recipiente a pressione-deve essere progettata e prodotta secondo il codice del recipiente a pressione-applicabile.

Riferimenti

ASTM A234/A234M - Specifiche standard per raccordi per tubazioni in acciaio al carbonio lavorato e acciaio legato per servizi a temperatura moderata e alta.

ASTM A420/A420M - Specifiche standard per raccordi per tubazioni in acciaio al carbonio lavorato e acciaio legato per servizi a bassa-temperatura e per altre applicazioni.

ASTM A860/A860M - Specifiche standard per raccordi a saldare di testa-in acciaio ferritico ad alta resistenza-lavorato.

ASTM A403/A403M - Specifiche standard per raccordi per tubazioni in acciaio inossidabile austenitico lavorato.

ASME B16.9 - Raccordi per saldatura di testa-realizzati in fabbrica-.

ASME B16.25 - Estremità saldate di testa.

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