Deux normes de tuyaux en acier au carbone côte à côte
ASTM A106 Gr.B et ASTM A53 Gr.B sont les deux qualités de tubes en acier au carbone les plus souvent citées dans les demandes d'exportation, et elles sont souvent confondues car leur limite d'élasticité minimale et leurs résistances à la traction sont les mêmes. Les deux sont des produits en acier au carbone sans soudure ou soudés pour service sous pression, et tous deux sont couverts par le même tableau mécanique général. Les différences qui comptent résident dans le détail de la spécification : la température de service prévue, la voie de fabrication autorisée, les limites chimiques et les tests obligatoires plutôt que facultatifs.
ASTM A106 couvre les tuyaux en acier au carbone sans soudure pour un service à haute -température. La norme ASTM A53 couvre les tuyaux destinés à un service ordinaire dans les conduites d'eau, d'air, de vapeur et de gaz et est disponible en trois types : four de type F-soudé bout à bout, type E électrique-soudé par résistance et type S sans soudure. L'A106 n'offre aucune option de four-bout à bout ou soudée, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles il s'agit du choix par défaut où le tuyau fonctionnera à chaud.
Composition chimique
| Élément | ASTM A106 Gr.B | ASTM A53 Gr.B |
|---|---|---|
| Carbone, C | 0,30 % maximum | 0,30 % maximum pour les soudures sans soudure et-par résistance électrique |
| Manganèse, Mn | 0.29 - 1.06 % | 1,20 % maximum |
| Phosphore, P | 0,035 % maximum | 0,05 % maximum |
| Soufre, S | 0,035 % maximum | 0,045 % maximum |
| Silicium, Si | 0,10 % minimum | Signalé |
| Cuivre, Cu | 0,40 % maximum | Restreint en combinaison avec d’autres résidus |
Les deux qualités ne se distinguent donc pas par une grande différence de carbone. Ce qui les sépare, ce sont les limites plus strictes de l'A106 en matière de phosphore et de soufre, et le fait que l'A106 indique une teneur minimale en silicium. ASTM A106 Gr.B fixe également une teneur maximale en cuivre de 0,40 %, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles il est préféré lorsque le contrôle des éléments résiduels-est important pour la résistance à haute-température et le comportement au fluage à long-terme.
Propriétés mécaniques
| Propriété | ASTM A106 Gr.B | ASTM A53 Gr.B |
|---|---|---|
| Limite d'élasticité minimale | 240 MPa (35 ksi) | 240 MPa (35 ksi) |
| Résistance à la traction minimale | 415 MPa (60 ksi) | 415 MPa (60 ksi) |
| Essai de pliage | Requis | Requis pour les types F et S lorsque spécifié |
| Test d'aplatissement | Requis | Requis |
| Essai hydrostatique | Examen obligatoire ou-non destructif selon accord | Examen obligatoire ou non-destructif pour le type E |
Les tables mécaniques sont effectivement identiques, le choix de la nuance ne peut donc pas se faire uniquement en fonction de la résistance à la traction. Il convient de noter que ni l’ASTM A106 Gr.B ni l’ASTM A53 Gr.B n’exigent des essais d’impact Charpy de routine ; les essais d'impact sont une exigence supplémentaire qui doit être précisée sur la commande, ainsi que la température d'essai et l'énergie d'acceptation. Lorsque des températures de service véritablement basses sont impliquées, la bonne réponse est normalement un tube -à basse température tel que ASTM A333 Gr.6 plutôt qu'un tuyau A106 testé aux chocs-.
Voies de fabrication et traitement thermique
Le tuyau A106 est sans soudure, produit par perçage et laminage à chaud, et peut être fini étiré à chaud ou à froid. Les tuyaux A106 étirés à froid doivent ensuite être traités thermiquement, ce qui est indiqué dans la norme plutôt que laissé à l'usine. Le type A53 S est également sans soudure, tandis que le type E est soudé par résistance électrique-avec un joint tel que-soudé ou traité thermiquement-et le type F est soudé au four-bout à bout et limité aux petites tailles et aux tâches à basse-pression. Pour les tuyaux de type E, la norme exige un examen non-destructif du cordon de soudure ou un essai hydrostatique, en fonction de la taille et de l'option choisie.
Candidatures et conseils de sélection
ASTM A106 Gr.B :les conduites de vapeur, les canalisations de chaudières, les échangeurs de chaleur et les canalisations de traitement pour lesquelles le code de conception nécessite un matériau à haute température-. Il est répertorié dans les normes ASME B31.1 et ASME B31.3, où les valeurs de contrainte admissibles diminuent à mesure que la température augmente.
ASTM A53 Gr.B :les conduites d'eau, d'air, de gaz et de services publics généraux, les applications structurelles et mécaniques, ainsi que les canalisations à basse-pression lorsque les canalisations ne sont pas exposées à des températures élevées.
Lorsque les deux sont acceptables :les limites résiduelles plus strictes de l'A106 et son tracé unique sans soudure en font la spécification la plus sûre pour les services sous pression critique, tandis que les tuyaux soudés A53 de type E sont généralement le choix le plus économique pour les travaux publics -de gros volume.
Pour les projets d'exportation, la décision est généralement fixée par la classe de tuyauterie ou le code de conception. Si la liste de lignes prévoit A106 Gr.B, le remplacement de A53 Gr.B nécessite une concession formelle, car les deux sont des spécifications distinctes même si leurs tableaux mécaniques correspondent.
Points d'inspection et pièges courants
Confirmez le type et la qualité sur le certificat de l'usine : A53 Le type S, E ou F doit être indiqué, car les propriétés mécaniques diffèrent entre les produits bout à bout de four-et sans soudure.
Vérifiez si les tests d'impact sont réellement requis par la spécification au lieu de supposer qu'ils s'appliquent à tous les tuyaux en acier au carbone.
Vérifiez l'état du traitement thermique du tuyau-étiré à froid et confirmez si le tuyau a été fourni fini à chaud.
Vérifiez le cordon de soudure, les dimensions et le marquage par rapport aux informations de commande, et confirmez que des tests basés sur des échantillons-ont été effectués lors du cycle de production.
N'extrapolez pas d'une limite d'élasticité similaire à un comportement similaire à -température ; les valeurs de contrainte admissibles dans le code de conception diffèrent entre les deux qualités à température élevée.
FAQ
Q : A106 Gr.B et A53 Gr.B sont-ils le même matériau ?
Non. Ils ont la même limite d'élasticité et la même résistance à la traction minimales, ainsi qu'une composition chimique similaire, mais il s'agit de spécifications ASTM distinctes avec des objectifs de service, des limites chimiques et des itinéraires de fabrication différents.
Q : Quelle qualité est la meilleure pour le service de vapeur à haute-température ?
A106 Gr.B est le grade approprié. Il est écrit pour un service à haute -température et est répertorié dans les codes de tuyauterie sous pression pour une utilisation à température élevée-, tandis que A53 Gr.B est destiné à un service ordinaire d'eau, d'air, de gaz et mécanique.
Q : L'A53 Gr.B a-t-il une teneur plus élevée en manganèse ?
Oui, A53 Gr.B autorise le manganèse jusqu'à 1,20 %, tandis que A106 Gr.B spécifie une plage de 0,29 à 1,06 %. Une teneur plus élevée en manganèse améliore la résistance, mais constitue l'une des différences qui distinguent les deux qualités.
Q : Les tests d'impact sont-ils obligatoires pour les deux niveaux ?
Non. Aucune des deux normes n’exige des tests d’impact Charpy de routine dans la spécification de base. Des tests d'impact sont commandés comme exigence supplémentaire avec une température et un niveau d'énergie indiqués.
Q : Les tuyaux soudés A53 peuvent-ils être utilisés là où A106 est spécifié ?
Cela nécessite une approbation formelle. A106 est une spécification sans soudure, donc les tuyaux soudés constituent une forme de produit différente même si la classe de résistance correspond.
Q : Qu’est-ce qui détermine la différence de prix ?
Principalement le parcours de fabrication et le contrôle plus strict de la composition. L'A106 doit être sans soudure et avoir des limites plus strictes en matière de phosphore et de soufre, tandis que les tubes soudés A53 de type E peuvent être produits à moindre coût en grands volumes.
Q : Que doit-on vérifier sur le certificat de l'usine ?
Norme et qualité, type pour A53, forme du produit, dimensions et épaisseur de paroi, numéro thermique, analyse chimique, résultats de traction, condition de traitement thermique et résultats des essais hydrostatiques ou -non destructifs requis par la commande.
