Due gradi simili, due compiti diversi
ASTM A106 Grado B e API 5L Grado B sono entrambe specifiche per tubi in acciaio al carbonio-manganese che coprono tubi senza saldatura e saldati ed entrambe stabiliscono una resistenza alla trazione minima di 415 MPa (60 ksi). Poiché i dati sulla forza sembrano quasi identici, i due gradi sono spesso ordinati in modo intercambiabile, ma sono stati scritti per servizi diversi. ASTM A106 è una specifica di tubazioni in pressione per servizi a temperature elevate, mentre API 5L è una specifica di tubazioni per il trasporto di petrolio e gas. Un tubo può essere certificato doppiamente per entrambi, ma solo quando lo stabilimento ha qualificato ciascuna colata rispetto a ogni clausola di entrambi i documenti.
Composizione chimica a confronto
| Elemento | ASTM A106 Grado B | API 5L Grado B (PSL1) |
|---|---|---|
| Carbonio, % massima | 0.30 | 0.28 |
| Manganese% | 0.29 - 1.06 | 1.20 max |
| Fosforo, % massima | 0.035 | 0.030 |
| Zolfo, % massima | 0.035 | 0.030 |
| % di silicio | 0.10 min | non specificato |
La differenza pratica sta nel carbonio e nel manganese. A106 Grado B consente fino allo 0,30% di carbonio, mentre API 5L Grado B limita il carbonio allo 0,28% e consente manganese fino all'1,20%. L'API 5L limita inoltre il fosforo e lo zolfo allo 0,030% ciascuno, mentre l'A106 consente lo 0,035%. Il silicio è un minimo controllato dello 0,10% nell'A106, riflettendo la pratica di disossidazione necessaria per la resistenza alle alte temperature. La scelta del percorso API 5L PSL2 restringe ulteriormente i limiti e limita il contenuto combinato di vanadio, niobio e titanio, motivo per cui il tubo PSL2 è la scelta abituale per il servizio a bassa temperatura o acido.
Proprietà meccaniche
| Proprietà | ASTM A106 Grado B | API 5L Grado B |
|---|---|---|
| Carico di snervamento minimo | 240 MPa | 241 MPa (PSL1); 245 MPa per L245 (PSL2) |
| Resistenza alla trazione minima | 415 MPa | 415 MPa |
| Allungamento minimo | 20 % | Calcolato dalla formula in API 5L, generalmente più elevato per gli spessori delle pareti comuni |
| Test di impatto | Solo quando specificato nell'ordine | Opzione ordinata in PSL1; richiesto da PSL2 per determinate temperature di progetto |
L'A106 Grado B fissa i suoi valori direttamente nelle tabelle dello standard, il che semplifica i test di accettazione ma lascia meno spazio a varianti con resistenza più elevata. API 5L Grado B esprime l'allungamento attraverso una formula, quindi il valore richiesto aumenta con il diametro e lo spessore della parete; questo è uno dei motivi per cui il certificato di fabbrica da solo non dimostra l'intercambiabilità.
Applicazioni e ambito del servizio
ASTM A106 Grado B: tubi e collettori per caldaie, surriscaldatori, economizzatori, scambiatori di calore, tubazioni di processi petrolchimici e di raffineria e altre parti in pressione in cui ASME B31.1 o ASME B31.3 regola il calcolo dello spessore della parete.
API 5L Grado B: condotte di trasmissione onshore e offshore, linee di raccolta, iniezione d'acqua e tubazioni di servizio progettate secondo ASME B31.4 o ASME B31.8, dove le dimensioni dei tubi, la qualità della saldatura e la saldabilità sul campo guidano l'acquisto.
Anche le serie di diametro esterno e spessore della parete differiscono. Il tubo A106 viene normalmente ordinato secondo i programmi ASME B36.10M, mentre il tubo API 5L viene ordinato secondo le tabelle dimensionali dell'API 5L, che si estendono a diametri maggiori e definiscono gli spessori delle pareti per la progettazione della trasmissione.
Punti di selezione e ordinazione
Stabilire innanzitutto il codice di progettazione, poiché ASME B31.1, B31.3, B31.4 e B31.8 indicano specifiche diverse dei tubi per la stessa pressione di progetto.
Indicare il livello delle specifiche del prodotto per API 5L. PSL2 prevede test non distruttivi obbligatori, una chimica più rigorosa, un rapporto massimo snervamento/trazione di 0,93 e requisiti di impatto Charpy.
Per il servizio wet sour, aggiungere i requisiti dei materiali NACE MR0175/ISO 15156 e confermare i limiti di durezza applicabili al tubo finito.
Richiedere un certificato di prova di fabbrica EN 10204 3.1 per entrambi i gradi e riconciliare il numero di colata con la marcatura del tubo e il registro del test idrostatico.
Non mescolare le due specifiche su un unico ordine senza doppia certificazione, poiché la tracciabilità potrebbe essere messa in dubbio durante l'ispezione di terzi.
Domande frequenti
D: Il tubo ASTM A106 Grado B può essere utilizzato come tubo di linea API 5L Grado B?
Solo quando il tubo ha la doppia certificazione. Il certificato deve dimostrare il rispetto delle tolleranze dimensionali API 5L, dell'ispezione e della marcatura dei cordoni di saldatura, non semplicemente dei valori meccanici A106.
D: Quale qualità è migliore per una linea di vapore ad alta temperatura?
ASTM A106 Grado B è la scelta convenzionale, perché la sua chimica e il silicio minimo sono destinati al servizio di pressione a temperatura elevata secondo ASME B31.1.
D: I valori di pressione dei due gradi sono gli stessi?
No. La sollecitazione ammissibile deriva dalle tabelle dei codici di progettazione e il calcolo dello spessore della parete dipende anche dal diametro esterno e dalla tolleranza specificati, che differiscono tra la tubazione di pressione e il tubo di linea.
D: I tubi API 5L Grado B necessitano di test di impatto?
È facoltativo in PSL1 e ordinato come requisito supplementare, ma PSL2 impone il test Charpy per i gradi e gli spessori delle pareti coperti dallo standard quando la temperatura di progetto o le specifiche dell'acquirente lo richiedono.
D: Come può un acquirente distinguere le due qualità in cantiere?
Controllare lo stencil o il timbro sul tubo, il numero di calore e il certificato della fabbrica: il tubo API 5L è contrassegnato con la specifica e il livello di specifica del prodotto, mentre il tubo A106 è contrassegnato con il grado e la designazione della parete applicabile.
