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 di pressione-per servizi a temperatura elevata-, 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 fase 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 massimo |
| Fosforo, % massima | 0.035 | 0.030 |
| Zolfo, % massima | 0.035 | 0.030 |
| % di silicio | 0,10 minuti | 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 ha 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 | 240MPa | 241 MPa (PSL1); 245 MPa per L245 (PSL2) |
| Resistenza alla trazione minima | 415MPa | 415MPa |
| 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 |
A106 Grado B fissa i suoi valori direttamente nelle tabelle dello standard, il che semplifica i test di accettazione ma lascia meno spazio per varianti di 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 offre test non-distruttivi obbligatori, una chimica più rigorosa, un rapporto massimo di resa-a-trazione di 0,93 e requisiti di impatto Charpy.
Per il servizio wet sour, aggiungere i requisiti dei materiali di NACE MR0175/ISO 15156 e confermare i limiti di durezza che si applicano 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 terze parti.
Domande frequenti
D: Il tubo ASTM A106 Grado B può essere utilizzato come tubo di linea API 5L Grado B?
Solo quando il tubo è dotato di 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 a pressione di 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.
