Tuyaux en acier soudés électriquement ASTM A423 Grade 1 : composition, résistance et tests

Qu'est-ce qu'un tuyau en acier soudé électriquement ASTM A423 Grade 1 ?

ASTM A423 Grade 1 est une spécification de tube en acier faiblement allié-couvrant à la fois les tubes sans soudure et électrosoudés-destiné principalement au service de chaudière, de surchauffeur, d'eau d'alimentation et d'échangeur de chaleur-. Ce qui différencie le grade 1 d'un tube en carbone ordinaire tel que l'ASTM A106 est son ajout délibéré de cuivre, de chrome et de nickel. Ces éléments d'alliage augmentent la résistance du tube à la corrosion et à l'oxydation à des températures modérément élevées, c'est exactement là que l'acier au carbone ordinaire commence à s'entartrer et à se piquer.

Le produit électrosoudé de grade 1 est fabriqué à partir de bandes ou de plaques laminées en formant un cylindre et en joignant le joint longitudinal avec un processus de soudage par résistance électrique-. Les tubes électrosoudés offrent une épaisseur de paroi uniforme, un alésage lisse et une fabrication économique sur de longues séries de production. Étant donné que la zone de soudure est étroite et que la soudure sans charge-est formée à partir du matériau de base lui-même, le tube fini se comporte presque comme un produit homogène lorsqu'il est correctement traité et testé.

Composition chimique

Le tableau ci-dessous répertorie les exigences chimiques des tubes en acier soudés électriquement-ASTM A423 Grade 1. Notez que le molybdène et l'antimoine ne sont pas spécifiés pour le grade 1 ; ils apparaissent dans le tableau standard mais aucune limite n'est requise pour cette qualité.

La plage de phosphore relativement élevée de 0.06 - 0.16 % est une caractéristique de cette qualité. Il ne s'agit pas d'une impureté au sens habituel du terme mais d'un ajout contrôlé utilisé pour améliorer la résistance à la corrosion dans certains services de chaudières et de raffineries. Le soufre est maintenu à un faible niveau pour préserver la maniabilité à chaud et la qualité de la soudure.

Propriétés mécaniques

Les tubes ASTM A423 Grade 1 doivent répondre aux exigences de traction minimales suivantes dans la plage d'épaisseur de paroi standard- :

Pour les essais de tension de bande longitudinale, une déduction de 1,25 points de pourcentage de l'allongement minimum de base est effectuée pour chaque diminution de 1/32 po (0,8 mm) de l'épaisseur de paroi inférieure à 5/16 po (8 mm). Les concepteurs ne doivent donc pas supposer un allongement total de 25 % lorsque la paroi du tube est inhabituellement mince.

Tests et inspections requis

Les tubes soudés ASTM A423 Grade 1 ne sont libérés qu'après un ensemble défini d'essais mécaniques et de pression, échantillonnés par -lot :

Essai de tension

Un essai de tension est effectué sur un échantillon pour chaque lot de 50 tubes au maximum.

Test d'aplatissement

Un essai d'aplatissement est effectué sur des échantillons prélevés à chaque extrémité d'un tube fini par lot, à l'exclusion du tube utilisé pour l'essai d'évasement ou de bridage.

Essai de bride

Un essai de bride est effectué sur des éprouvettes de chaque extrémité d'un tube fini par lot, à l'exclusion là encore du tube réservé à l'essai d'aplatissement.

Essai de dureté

Les essais de dureté Brinell ou Rockwell sont effectués sur des échantillons provenant de deux tubes de chaque lot.

Test d'aplatissement inversé

Pour les tubes soudés, un essai d'aplatissement inversé est effectué sur un échantillon de chaque 1 500 pi [460 m] de tube fini. Ce test ouvre délibérément la soudure pour exposer les défauts qu'un test d'aplatissement normal peut cacher.

Essai hydrostatique

Chaque tube est soumis à un test de pression hydrostatique, ou un test électrique non destructif peut être utilisé comme alternative autorisée par la spécification.

Applications typiques

Les tuyaux soudés électriquement ASTM A423 Grade 1 sont sélectionnés lorsque l'acier au carbone ordinaire se corrode trop rapidement, mais qu'une qualité entièrement inoxydable est sur-spécifiée. Les services courants incluent les circuits muraux et économiseurs d'eau de chaudière, les réchauffeurs d'eau d'alimentation, les canalisations de condensats et de chaudières auxiliaires, les tubes d'échangeur de chaleur pour le traitement du pétrole et du gaz et les conduites de vapeur dans les usines chimiques où la température de fonctionnement reste dans la plage modérée et où l'environnement contient des constituants légèrement corrosifs.

Considérations relatives à la sélection et à la manipulation

Lors de la sélection d'un tube soudé A423 Grade 1, vérifiez la température de service réelle et la corrosivité du fluide par rapport au code de conception en vigueur, car la spécification elle-même ne fixe pas de température de service maximale fixe. Pour le soudage des joints et des accessoires sur site, utilisez des consommables à faible-hydrogène et suivez les recommandations de traitement thermique de préchauffage et de post-soudage applicables aux aciers faiblement-alliés ; le joint ERW lui-même est formé pendant la fabrication et est vérifié par les tests d'aplatissement, d'aplatissement inversé et hydrostatiques. Pendant le stockage, protégez les tubes de l'humidité et des chlorures afin que l'état de surface résistant à la corrosion- soit préservé jusqu'à l'installation.

Foire aux questions

L'ASTM A423 Grade 1 est-il un acier inoxydable ?

Non. Il s'agit d'un acier faiblement-allié. Sa teneur en chrome (0.24 - 1.31 %) est bien inférieure au minimum de 10,5 % requis pour être classé comme acier inoxydable, mais elle est suffisante, avec le cuivre et le nickel, pour conférer une résistance à la corrosion sensiblement meilleure que l'acier au carbone ordinaire.

L'A423 Grade 1 peut-il être soudé ?

Oui. Le tube soudé électriquement-est lui-même un produit soudé et la qualité est régulièrement assemblée sur le terrain. Puisqu'il s'agit d'un acier faiblement allié-, les consommables et les procédures de soudage doivent être sélectionnés pour contrôler la dureté dans la zone affectée thermiquement-, et le préchauffage est généralement recommandé pour les sections plus épaisses.

Quelle est la différence entre le grade 1 et le grade 2 de la norme ASTM A423 ?

Le grade 2 est une variante d'alliage supérieure-de la même spécification, avec un ajout de molybdène spécifié et des plages différentes pour les autres éléments d'alliage. Le niveau 2 est destiné aux services corrosifs ou à température élevée-plus exigeants ; Le grade 1 est le choix économique où le niveau d'alliage modéré est suffisant.

Quelle est la température maximale de service pour l’A423 Grade 1 ?

Il n’y a pas de maximum fixe dans le cahier des charges. En pratique, la nuance est utilisée là où l'acier au carbone commence à perdre sa résistance et sa résistance à la corrosion, et la température admissible est fixée par le code de conception en vigueur en fonction de l'épaisseur de la paroi, de la pression et de l'environnement. Confirmez toujours avec le code utilisé pour la chaudière ou le système sous pression.

Le joint soudé réduit-il la résistance du tube ?

Lorsque le tube est produit et testé conformément à la norme A423, le joint est qualifié par des tests d'aplatissement inversé, d'aplatissement et hydrostatiques, et la soudure est formée à partir de la même chimie de base, de sorte que la résistance de conception du tube est utilisée dans la pratique normale. La couture est cependant un endroit à examiner en premier lors de l'inspection en service.

L'A423 Grade 1 peut-il remplacer un tube en acier inoxydable ou en alliage de nickel- dans une ligne corrosive ?

Pas en général. La nuance est destinée à une corrosion légère et à des températures modérément élevées. Lorsque l'environnement est fortement acide, chargé de chlorure-ou supérieur à la capacité de température de la nuance, un produit en acier inoxydable ou en alliage supérieur-est requis.