Tubos soldados de aço inoxidável ASTM A312 TP304: especificações e aplicações

A ASTM A312 cobre tubos de aço inoxidável austenítico sem costura, soldados e altamente trabalhados-a frio para serviços corrosivos em geral e em altas- ou baixas-temperaturas. A classe TP304, UNS S30400, é o carro-chefe da especificação: uma química austenítica 18-8 com boa resistência à corrosão, excelente conformabilidade e soldabilidade e uma ampla variedade de tamanhos e espessuras de parede disponíveis.

O tubo soldado TP304 é produzido formando uma tira em um tubo e unindo a costura longitudinal por soldagem por resistência elétrica ou soldagem por fusão. Para máquinas agrícolas, processamento de alimentos, irrigação e tubulações de plantas em geral, o tubo soldado oferece o mesmo desempenho contra corrosão que o tubo sem costura a um custo menor e com controle de espessura de parede-mais rígido.

Composição Química conforme ASTM A312

Elemento	TP304, UNS S30400 (% em peso)
Carbono, máx.	0.08
Manganês, máx.	2.00
Fósforo, máx.	0.045
Enxofre, máx.	0.030
Silício, máx.	0.75
Cromo	18.0–20.0
Níquel	8.0–11.0

Para seções soldadas pesadas onde a sensibilização é uma preocupação, a versão de baixo-carbono TP304L, UNS S30403, é especificada com carbono máximo de 0,03%; TP304H, UNS S30409, com carbono 0,04-0,10 por cento, é usado onde é necessária resistência a temperaturas elevadas.

Propriedades Mecânicas e Inspeção conforme ASTM A312

Propriedade	Valor
Resistência à tração, mín. (MPa)	515
0,2% de limite de escoamento, mínimo (MPa)	205
Alongamento, mín (%)	35

O tratamento térmico para tubos soldados é o recozimento por solução: aquecimento acima de 1040 C seguido de resfriamento rápido, que restaura a resistência total à corrosão da costura e do metal original. O tubo A312 é fornecido com teste hidrostático ou exame não{3}destrutivo equivalente, e a condição de tratamento térmico é declarada. Os compradores devem solicitar um certificado de teste do moinho com números de calor, análises químicas e resultados de testes mecânicos, e especificar requisitos suplementares, como radiografia da costura, quando o serviço exigir.

Rotas de Fabricação: ERW, EFW e Seamless

O tubo soldado por resistência elétrica é formado por tira com costura longitudinal unida por resistência de aquecimento e pressão; é econômico em diâmetros pequenos e médios, oferece costura estreita e é a rota padrão para horários como 40S e 80S. O tubo soldado por fusão elétrica é unido por soldagem a arco, normalmente para diâmetros grandes e paredes mais espessas, geralmente com metal de adição e radiografia completa. O tubo sem costura, produzido a partir de um tarugo sólido, não possui nenhuma costura e é especificado onde a solda é inaceitável por motivos de pressão ou fadiga. A escolha da rota faz parte do pedido do A312; um tubo marcado como ERW tem uma costura longitudinal e não deve ser confundido com um tubo soldado-em espiral, que é feito de acordo com outras especificações, como API 5L.

Dimensões, cronogramas e pressão de projeto

As dimensões dos tubos de aço inoxidável seguem ASME B36.19, que define as tabelas 5S, 10S, 40S e 80S. Espessuras de parede representativas:

NPS	Diâmetro externo (mm)	Parede Sch 40S (mm)	Parede Sch 80S (mm)
1/2	21.3	2.77	3.73
3/4	26.7	2.87	3.91
1	33.4	3.38	4.55
1-1/2	48.3	3.68	5.08
2	60.3	3.91	5.54
3	88.9	5.49	7.62
4	114.3	6.02	8.56
6	168.3	7.11	10.97

As pressões de trabalho admissíveis são calculadas a partir da espessura da parede, do diâmetro externo e da tensão admissível para TP304 na temperatura de projeto, de acordo com ASME B31.3. Para tubulações de-temperatura elevada, o limite superior prático para TP304 em serviço sem-impacto é de cerca de 816 C sob as regras ASME B31.3; acima dessa faixa, devem ser avaliados teores de alto-carbono ou estabilizados.

Aplicações em Máquinas Agrícolas

O tubo soldado TP304 é especificado em equipamentos agrícolas e alimentícios para barras e linhas de pulverização de fertilizantes e pesticidas, sistemas de irrigação e fertirrigação, linhas de processamento de laticínios e bebidas, circuitos de ar e hidráulicos em colheitadeiras e pulverizadores e estruturas estruturais que são lavadas com detergentes e desinfetantes. A química 18-8 resiste aos ácidos orgânicos suaves e aos produtos químicos de limpeza encontrados nas fazendas, enquanto a rota soldada mantém o custo baixo e a entrega rápida.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre o tubo TP304 e TP304L?

TP304L, UNS S30403, limita o carbono a 0,03% no máximo, o que evita sensibilização e corrosão intergranular em seções soldadas pesadas. TP304 é a classe-de uso geral; O TP304L é especificado para serviços soldados acima de 425°C ou para soldas muito espessas.

O tubo soldado TP304 é tão resistente à corrosão quanto sem costura?

Após o recozimento adequado da solução, a costura de solda é totalmente recristalizada e o tubo atende aos mesmos requisitos de corrosão que o tubo sem costura. A costura em si é inspecionada e testada de acordo com as especificações.

O que significa cronograma 40S?

O sufixo S indica uma programação de aço-inoxidável definida pela ASME B36.19 em vez da programação de aço-carbono 40 da ASME B36.10. Para a maioria dos tamanhos até NPS 12 as espessuras de parede são idênticas, mas a designação S é obrigatória ao encomendar tubos de aço inoxidável.

O tubo soldado TP304 pode ser usado para contato com alimentos?

Sim, na maioria das jurisdições o aço inoxidável-tipo 304 é um material aceito-de contato com alimentos para equipamentos e tubulações; verifique os regulamentos nacionais relevantes sobre contato com alimentos e mantenha as superfícies limpas e passivadas.

Qual é a temperatura máxima de serviço do TP304?

Para projetos de pressão, a ASME B31.3 permite TP304 até cerca de 816 C em serviços sem{3}}impacto, sujeito a limites de tensão permitidos. Para resistência à oxidação contínua, 304 é comumente classificado para cerca de 870°C em ar seco, mas a resistência cai rapidamente acima de 600°C.

Como é testada a costura do tubo ERW?

No A312, o tubo soldado é testado hidrostaticamente; O exame complementar-de corrente parasita ou ultrassônico da costura pode ser especificado pelo comprador para serviços críticos.