O que são ASTM A53 e A106?
ASTM A53 é a especificação padrão para tubos de aço, pretos e{1}}imersos a quente, revestidos-de zinco, soldados e sem costura. Foi desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais e é usado principalmente para tubos de aço carbono em áreas industriais e mecânicas, bem como sistemas de abastecimento de água, aquecimento e ar condicionado na construção.
ASTM A106 é a especificação padrão para tubos de aço carbono sem costura para serviços em altas-temperaturas. É a especificação mais robusta para tubulações de processo em geração de energia, processamento químico e refino de petróleo, onde a tubulação deve transportar fluidos de{3}}temperatura elevada de forma confiável e é fabricada exclusivamente como produto sem costura.
Fabricação e tipos de tubos
Os dois padrões diferem fundamentalmente nos tipos de tubos que permitem. A53 define três tipos: forno tipo F soldado de topo, tipo E soldado por resistência elétrica e tipo S sem costura. A106, por outro lado, cobre apenas tubos sem costura, que podem ser produzidos por acabamento a quente ou trefilação a frio para atender diferentes tamanhos e escalas de produção.
| Padrão | Tipo de tubo | Processo |
|---|---|---|
| ASTM A53 | Tipo F | Forno soldado de topo, solda contínua |
| ASTM A53 | Tipo E | Soldada por resistência elétrica, ERW |
| ASTM A53 | Tipo S | Sem costura |
| ASTM A106 | Sem costura | Acabado a quente ou trefilado a frio |
Composição Química e Propriedades Mecânicas
Ambas as normas controlam elementos como carbono e manganês, mas os limites específicos são diferentes. O A106 exige um teor mínimo de silício de 0,10% para os graus A e B, o que garante aço totalmente morto e melhor desempenho em altas-temperaturas, além de adicionar limites residuais para cromo, níquel, cobre, molibdênio e vanádio. A53 permite fósforo e enxofre ligeiramente superiores e não requer silício.
| Item | A53 Grau B | A106 Grau B |
|---|---|---|
| Carbono C, % máx. | 0.30 | 0.30 |
| Manganês Mn, % máx. | 1.20 | 1.06 |
| Fósforo P, % máx. | 0.05 | 0.035 |
| Enxofre S, máx.% | 0.045 | 0.035 |
| Silício Si, mínimo % | Não obrigatório | 0.10 |
| Força de rendimento, mín. | 35.000 psi, 240 MPa | 35.000 psi, 240 MPa |
| Resistência à tração, mín. | 60.000 psi, 415 MPa | 60.000 psi, 415 MPa |
Para o material comum de Grau B, os requisitos de tração e rendimento são os mesmos, portanto a diferença prática está na rota de fabricação, na estanqueidade química e no serviço para o qual o tubo é certificado.
Faixas de tamanho e tabela dimensional
Ambos os padrões cobrem tamanhos nominais de NPS 1/8 para cima. A53 inclui produtos soldados em toda a gama de especificações, enquanto A106 se estende a grandes tamanhos sem costura que os tubos soldados normalmente não cobrem. A tabela abaixo ilustra tamanhos representativos e suas áreas de aplicação.
| Padrão ASTM | Tipo de tubo | Tamanho nominal, polegada | Espessura da parede, polegada | DE máximo, polegada | Área de aplicação |
|---|---|---|---|---|---|
| A53 | Soldado e sem costura | 1/8 | 0.08 | 0.405 | Água, óleo, transmissão de gás |
| A53 | Soldado e sem costura | 1/4 | 0.11 | 0.540 | Usos industriais, sistemas de aquecimento |
| A53 | Soldado e sem costura | 3/4 | 0.18 | 1.050 | Construção, ar condicionado |
| A106 | Sem costura | 1 | 0.20 | 1.315 | Serviço-de alta temperatura, geração de energia |
| A106 | Sem costura | 2 | 0.28 | 2.375 | Processamento químico, refino de petróleo |
Áreas de aplicação
ASTM A53 é comumente especificada para linhas de transmissão de água, petróleo e gás, sistemas de ar comprimido, tubulações de sprinklers de proteção contra incêndio, sistemas HVAC, andaimes e aplicações estruturais e mecânicas em geral.
A ASTM A106 é especificada para tubulações de caldeiras e superaquecedores, linhas de vapor, tubulações de processos de refinarias, linhas de plantas químicas e outros serviços de alta-temperatura e alta{2}}pressão onde uma parede contínua sem solda longitudinal é preferida para integridade.
Como escolher entre A53 e A106
Se a temperatura de serviço for alta ou se o código da tubulação exigir uma construção contínua, selecione A106. Se a aplicação for mecânica geral, estrutural, abastecimento de água ou serviço público de baixa pressão, o tubo soldado A53 é normalmente mais econômico e totalmente aceitável.
Verifique o código vigente antes da substituição: muitos códigos de processo não permitem o A53 para aplicações severas em altas-temperaturas, e alguns códigos estruturais não aceitam o A106 devido à sua química e custo mais rígidos.
Para aplicações críticas de alta-pressão, confirme também os testes necessários, incluindo testes hidrostáticos, exames não-destrutivos e, quando especificado, testes de impacto.
Perguntas frequentes
Qual é mais forte, A53 ou A106?
Para a mesma letra de grau, como Grau B, o rendimento mínimo e a resistência à tração são idênticos em 35.000 psi e 60.000 psi. A diferença não é a resistência, mas a rota de fabricação e a certificação de alta-temperatura do A106.
O A106 pode ser usado onde o A53 é especificado?
Sim, o tubo sem costura A106 geralmente atende ou excede os requisitos do A53 para o mesmo tipo e é frequentemente usado como uma atualização. A substituição reversa, usando A53 em vez de A106 para serviço-de alta temperatura, normalmente não é permitida.
O tubo A53 pode ser soldado?
Sim, todos os tipos de tubo A53 são soldáveis com procedimentos padrão de aço carbono. O tubo soldado por resistência elétrica tipo E é produzido por soldagem durante a fabricação.
O que é A53 Tipo F?
O tipo F é um tubo soldado de topo de forno, produzido aquecendo as bordas e pressionando-as uma contra a outra, sem metal de adição. É o tipo menos comum hoje e só é fornecido no Grau A.
O A106 está disponível na forma soldada?
Não, o A106 cobre apenas tubos sem costura. Se um produto soldado for necessário para serviços em altas-temperaturas, a especificação apropriada geralmente é A671 ou um padrão de tubo de pressão soldado semelhante.
Qual é a diferença entre A106 Grau A, B e C?
Os graus diferem no teor de carbono e na resistência: o grau A tem menor carbono e resistência, o grau B é a balança mais amplamente utilizada e o grau C oferece a maior resistência à tração dos três.