ASTM A612refere-se ao aço carbono morto-manganês-silício especificado de acordo com os padrões internacionais ASTM, projetado exclusivamente para vasos de pressão soldados que operam em temperaturas moderadas e baixas.
QVPsignifica Qualidade do Vaso de Pressão. Quando este material é incorporado ao Código ASME para Caldeiras e Vasos de Pressão, seu grau equivalente é ASME SA612, com requisitos idênticos de composição química e propriedades mecânicas entre as duas normas.
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Placas de aço ASTM A612 e tanques de armazenamento de gás natural
Vantagens do aço ASTM A612 para tanques de armazenamento de gás natural:
1. Benefício de redução de espessura de alta resistência.
Comparado com aços para vasos de pressão convencionais, como ASTM A516 Gr.70, o ASTM A612 oferece cerca de 30% maior limite de escoamento. Isso permite projetos de paredes de tanques mais finas sob pressão de projeto idêntica, reduzindo significativamente o consumo de material e a carga de trabalho de soldagem para obter equipamentos leves e custos otimizados. A vantagem é particularmente importante para tanques de armazenamento de gás natural em grande-escala.
2. Excelente resistência-a baixas temperaturas.
Os tanques de armazenamento de gás natural podem ser expostos a baixas temperaturas de serviço durante a operação e o enchimento. Apresentando uma estrutura-de aço morto de granulação fina e composição química controlada, a ASTM A612 mantém excelente resistência ao impacto em temperaturas tão baixas quanto -45 graus e previne efetivamente fraturas frágeis. Esta propriedade é crítica para tanques de gás natural implantados em regiões frias ou operando sob condições de serviço criogênicas.
3. Excelente soldabilidade.
Os tanques de armazenamento de gás natural são geralmente grandes estruturas soldadas e a qualidade da solda determina diretamente a segurança do equipamento. ASTM A612 possui carbono equivalente (CE) menor ou igual a 0,48%, e a soldagem pode ser realizada sem pré-aquecimento para espessuras de chapa de até 150 mm.
Placas de aço ASTM A612/SA612são amplamente utilizados em diversos equipamentos da cadeia industrial do gás natural, incluindo:
- Depósitos esféricos de gás e tanques de armazenamento de gás natural.
- Tanques e transportadores de armazenamento de gás liquefeito de petróleo (GLP).
- Fracionadores, separadores e purificadores.
- Equipamentos de processamento de petróleo bruto e gás natural.
Elementos de composição química da chapa de aço ASTM A612:
Carbono (C): Menor ou igual a 0,29% – Controla o carbono equivalente para garantir soldabilidade;
Manganês (Mn): 0,92%–1,62% – Melhora a temperabilidade e refina o tamanho do grão;
Silício (Si): 0,13%–0,55% – Melhora a desoxidação;
Fósforo (P), Enxofre (S): Menor ou igual a 0,025% cada – Reduz o risco de segregação e fragilidade pelo frio;
Molibdênio (Mo): Menor ou igual a 0,09% – Melhora a resistência a altas-temperaturas e à fluência;
| Carbono, máx.:UM |
ManganêsA | Fósforo, máxB |
Enxofre, maxB | Silício | Carbono, máx.:C |
Níquel, máx.:C |
cromo, máx.:C |
Molibdênio, máx.:C |
Vanádio, máx.:C |
| Composição | Composição | ||||||||
| 0.29 | 0.92-1.62 | 0.025 | 0.025 | 0.13-0.55 | 0.38 | 0.28 | 0.29 | 0.09 | 0.09 |
Nota A: Para cada redução de 0,01 ponto percentual abaixo do máximo de carbono especificado, é permitido um aumento de 0,06 ponto percentual de manganês acima do máximo especificado até um máximo de 1,65% para análise térmica (1,70% para análise de produto).
Nota B: Aplica-se às análises de calor e de produto.
Nota C: Quando a análise mostra que a quantidade de um elemento é igual ou inferior a 0,02%, o valor pode ser reportado como Inferior ou igual a 0,02%.
Propriedades mecânicas da chapa de aço ASTM A612
| Grossura | Tração força ksi [MPa] |
Força de rendimento, min A ksi [MPa] |
Alongamento em 8 pol. [200 mm], mínimo,%B |
Alongamento em 2 pol. [50 mm], mínimo,%B |
| 0,5 pol. [12,5 mm] e menos | 83-105 [570-725] | 50 [345] | 16 | 22 |
| Mais de 0,5 pol. a 1 pol. [Mais de 12,5 a 1 pol. 25mm] |
81-101 [560-695] | 50 [345] | 16 | 22 |
A Determinado pelo método de deslocamento de 0,2% ou pelo método de extensão de 0,5%-sob-carga.
B Consulte a especificação A20/A20M para ajustes de alongamento.
Processo de fabricação ASTM A612
1. Tecnologia de fundição de aço de pureza ultra-alta-
Pré-tratamento com ferro fundido: Dessulfurização pelo método KR para Menor ou igual a 0,003%;
Controle dinâmico do conversor: Conteúdo final de carbono controlado em 0,04%–0,08%, atividade de oxigênio menor ou igual a 25 ppm;
Desgaseificação a vácuo RH: Teor de hidrogênio menor ou igual a 1,5 ppm, teor de nitrogênio menor ou igual a 60 ppm;
Processo de Tratamento de Cálcio: Conversão de inclusões de MnS em CaS esferoidal com tamanho menor ou igual a 15 μm.
2. Processo de controle-modificado de temperatura (TMCP)
Laminação em dois-estágios: temperatura de laminação áspera de 1.150 a 1.200 graus, temperatura de laminação de acabamento de 820 a 870 graus;
Resfriamento laminar: Resfriado a uma taxa de 10–15 graus /s após rolar até 550 graus, formando uma microestrutura de ferrita + perlita de granulação fina-;
Tratamento de normalização: Realizado a 900 graus ± 20 graus durante 1,5 horas por 25 mm, atingindo um tamanho de grão ASTM Grau 7–8.
3. Tecnologias de conformação e soldagem
Formação JCOE: Elipticidade menor ou igual a 0,8%, adequada para tubos com diâmetro maior ou igual a 508 mm;
Soldagem por arco submerso com vários-fios: utiliza soldagem tandem de quatro-fios, aumentando a velocidade de soldagem para 1,8 m/min;
Alívio de tensão pós{0}}soldagem: aquecimento por indução localizado a 580 ± 15 graus, tensão residual menor ou igual a 120 MPa.
Tratamento térmico
O aço ASTM A612 pode ser fornecido em diversas condições de entrega, inclusive como-laminado, normalizado, com alívio de tensão-ou normalizado com alívio de tensão-. O tratamento térmico pós{5}}soldagem (PWHT) deve ser realizado ou omitido de acordo com os requisitos do Código ASME e a espessura da parede do vaso.
Limitação de espessura
A espessura máxima especificada nesta norma é de 25 mm.
ASTM A612 vs. A516 Gr.70: Comparação de seleção de materiais
Ao selecionar materiais para tanques de armazenamento de gás natural, ASTM A612 e ASTM A516 Grau 70 são dois graus comumente especificados. As principais diferenças entre os dois materiais são descritas abaixo:
| Item de comparação | ASTM A612 | ASTM A516 Gr.70 |
|---|---|---|
| Força de rendimento | 345 MPa | Aproximadamente. 260 MPa |
| Vantagens de projeto | Design de parede mais fino, mais leve | Ampla aplicabilidade para seções espessas |
| Resistência-a baixas temperaturas | Excelente (até -45 graus) | Bom (até -30 graus) |
| Cenários de aplicação | Espessura média, alta pressão, serviço de baixa temperatura | Seções espessas, serviço geral em vasos de pressão |
Para tanques de armazenamento de gás natural com alta pressão de projeto e espessura de placa de até 25 mm, a ASTM A612 oferece eficiência de custo superior. Para grandes tanques de armazenamento que requerem seções de placas mais espessas, ASTM A516 Grau 70 é a opção mais adequada.
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Lista de inventário de estoque padrão ASTM A612/A612M
| Espessura (mm) | Largura Padrão (mm) | Comprimento Padrão (mm) | Tonelagem Mínima de Estoque |
|---|---|---|---|
| 8 | 1500 / 1800 | 6000 / 8000 | Maior ou igual a 50 MT |
| 10 | 1500 / 1800 | 6000 / 8000 | Maior ou igual a 80 MT |
| 12 | 1500 / 2000 | 6000 / 9000 | Maior ou igual a 100 MT |
| 14 | 1500 / 2000 | 6000 / 9000 | Maior ou igual a 60 MT |
| 16 | 1500 / 2000 | 6000 / 10000 | Maior ou igual a 120 MT |
| 20 | 1800 / 2200 | 6000 / 10000 | Maior ou igual a 150 MT |
| 25 | 1800 / 2200 | 6000 / 10000 | Maior ou igual a 80 MT |
| 30~50 | 2000 / 2500 | 6000 / 12000 | Disponibilidade de stock a confirmar por encomenda |
Tolerância Dimensional ASTM A612/A612M
| Faixa de espessura nominal | Tolerância de espessura (largura menor ou igual a 1500 mm) | Tolerância de Espessura (Largura 1500~2500mm) | Thickness Tolerance (Width >2500mm) | Tolerância de largura correspondente | Tolerância de comprimento correspondente | Tolerância de planicidade | Tolerância de cambagem |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 ~ 10 | -0.3 / +0.7 | -0.3 / +0.8 | -0.4 / +0.9 | ±3 | ±5 | Menor ou igual a 3mm/m | Menor ou igual a 2mm/m |
| 10 ~ 20 | -0.3 / +0.8 | -0.4 / +0.9 | -0.4 / +1.0 | ±5 | ±5 | Menor ou igual a 3mm/m | Menor ou igual a 2mm/m |
| 20 ~ 30 | -0.4 / +0.9 | -0.4 / +1.0 | -0.5 / +1.1 | ±5 | ±10 | Menor ou igual a 3mm/m | Menor ou igual a 2mm/m |
| 30 ~ 50 | -0.4 / +1.0 | -0.5 / +1.1 | -0.5 / +1.2 | ±8 | ±10 | Menor ou igual a 3mm/m | Menor ou igual a 2mm/m |
| 50 ~ 100 | -0.5 / +1.1 | -0.5 / +1.2 | -0.6 / +1.3 | ±8 | ±15 | Menor ou igual a 3mm/m | Menor ou igual a 2mm/m |
| 100 ~ 150 | -0.6 / +1.3 | -0.6 / +1.4 | -0.7 / +1.5 | ±8 | ±15 | Menor ou igual a 3mm/m | Menor ou igual a 2mm/m |
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1. Qual é a diferença entre ASTM A612 e ASME SA612?
Não há diferença fundamental. SA612 é a designação na especificação ASME, e seu conteúdo técnico é completamente idêntico ao ASTM A612, aplicável à fabricação de vasos de pressão para certificação ASME.
2. Qual é a espessura máxima da chapa de aço A612?
O padrão especifica uma espessura máxima de 1 polegada (25 mm). Alguns fornecedores podem produzir especificações mais espessas (por exemplo, 50-80 mm), mas isso deve ser negociado e confirmado tanto pelo fornecedor quanto pelo comprador para atender aos requisitos de desempenho.
3. O A612 pode ser usado em ambientes-de baixa temperatura?
Sim. ASTM A612 foi projetada para serviços de média e baixa-temperatura. O padrão atende aos requisitos de impacto de até -30 graus, e a engenharia prática verificou que chega a -45 graus.
4. A placa de aço ASTM A612 é boa para soldagem na fabricação de vasos de pressão?
Sim, a chapa de aço ASTM A612 possui baixo teor de carbono e composição controlada, proporcionando excelente soldabilidade, embora o pré-aquecimento possa ser necessário para chapas mais espessas.
5. As placas de aço SA612 e A612 são o mesmo produto? Quais são as principais diferenças?
Eles são o mesmo tipo de chapa de aço. ASTM A612 é o padrão de material, enquanto ASME SA612 é a designação atribuída após a ASTM A612 ter sido incorporada ao Código ASME para Caldeiras e Vasos de Pressão, especificamente para a fabricação de equipamentos de{4}mancais de pressão.
