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ASTM B395 Tubos de condensador
Especificación estándar ASTM B395 para tubos de condensadores e intercambiadores de calor de aleación de cobre y cobre sin costura con curvatura en U
1. Alcance de la norma ASTM B395
1.1 Esta especificación2 cubre tubos sin costura de condensadores, evaporadores e intercambiadores de calor con curvatura en U de cobre y aleaciones de cobre de hasta 2 pulgadas, inclusive, de diámetro. Los tubos para esta aplicación normalmente se fabrican con los siguientes cobre o aleaciones de cobre:
Cobre o aleación de cobre previamente utilizada
UNS No.3 Designación Tipo de metal
C10200 OFA sin oxígeno y sin desoxidantes residuales
C10300 sin oxígeno, muy bajo en fósforo
C10800 sin oxígeno, bajo en fósforo
C12000 DLPA fosforizado, bajo fósforo residual
C12200 DHPA fosforizado, alto contenido de fósforo residual
C14200 DPAA fosforizado, arsénico
C19200 ... fosforizado, 1 % hierro
C23000 ... latón rojo
C44300 Tipos B, metales del almirantazgo
C44400C,
C44500D
C60800 ... bronce aluminio
C68700 Latón de aluminio tipo B
C70400 ... 95-5 cobre-níquel
C70600 ... 90-10 cobre-níquel
C71000 ... 80-20 cobre-níquel
C71500 ... 70-30 cobre-níquel
C72200 ... cobre-níquel
2. Documentos de referencia ASTM B395
2.1 Los siguientes documentos de la emisión vigente en la fecha de compra del material forman parte de esta especificación en la medida aquí mencionada:
2.2 Normas ASTM:
B 153 Método de prueba para expansión (prueba de clavija) de tuberías y tuberías de cobre y aleaciones de cobre4
B 154 Método de prueba para la prueba de nitrato mercurioso para cobre y aleaciones de cobre4
B 170 Especificación para formas de refinería de cobre electrolítico libre de oxígeno4
B 224 Clasificación de cobres4
B 601 Práctica para designaciones de temple para cobre y aleaciones de cobre: forjadas y fundidas4
E 8 Métodos de prueba para pruebas de tensión de materiales metálicos5
E 29 Práctica para el uso de dígitos significativos en datos de prueba para determinar la conformidad con las especificaciones6
E 53 Métodos de prueba para el análisis químico del cobre7
E 54 Métodos de prueba para análisis químicos de latones y bronces especiales7
E 55 Práctica para el muestreo de aleaciones y metales no ferrosos forjados para la determinación de la composición química7
E 62 Métodos de prueba para análisis químicos de cobre y aleaciones de cobre (métodos fotométricos)
E 75 Métodos de prueba para análisis químicos de aleaciones de cobre-níquel y cobre-níquel-zinc7
E 112 Métodos de prueba para determinar el tamaño promedio de grano5
E 243 Práctica para el examen electromagnético (corrientes de Foucault) de tubos de cobre y aleaciones de cobre8
E 478 Métodos de prueba para análisis químicos de aleaciones de cobre9
E 527 Práctica para la numeración de metales y aleaciones (UNS)10
3. Terminología ASTM B395
3.1 Definiciones de términos específicos de esta norma:
3.1.1 Capaz de: tal como se utiliza en esta especificación, no es necesario que el productor del material realice la prueba. Sin embargo, si pruebas posteriores realizadas por el comprador establecen que el material no cumple con estos requisitos, el material estará sujeto a rechazo.
3.1.2 Tubo con curvatura en U: un tubo doblado 180° en un solo plano en forma de U.
4. Información para realizar pedidos ASTM B395
4.1 Los pedidos de tubos curvados en U según esta especificación deberán incluir la siguiente información:
4.1.1 Material (Secciones 5 y 6),
4.1.2 Temperamento (Sección 7),
4.1.3 Si se requiere prueba de tensión (Sección 8),
4.1.4 Si la porción doblada en U de los tubos doblados en U de cobre-níquel debe ser recocida en relieve (ver 7.4),
4.1.5 Dimensiones: diámetro y espesor de pared del tubo (ver 14.1 y 14.2),
4.1.6 Lista de tubos requeridos en calibre doble y longitud de sección de calibre pesado (ver 5.2 y 14.3),
4.1.7 Calendario de radios de curvatura (ver 14.5),
4.1.8 Longitud de las patas del tubo con curva en U (ver 14.8),
4.1.9 Certificación, si se requiere (ver 22.1), y
4.1.10 Informe de prueba del molino, si es necesario (ver 23.1).
4.1.11 Si el producto se va a soldar posteriormente (ver Tabla
2, nota al pie C).
4.2 Además, cuando se compre material para agencias del Gobierno de los EE. UU., deberá cumplir con los Requisitos Suplementarios tal como se definen en este documento cuando se especifican en el contrato u orden de compra.
5. Materiales y fabricación ASTM B395
5.1 El material deberá ser de tal calidad y pureza que el producto terminado tendrá las propiedades y características prescritas en esta especificación.
5.2 Los tubos que deben doblarse en U con un radio pequeño deben, si se especifica, suministrarse como tubos de doble calibre. Estos tubos se fabricarán antes del doblado en U con el espesor de pared de la sección central de la longitud del tubo, engrosado al equivalente de un calibre de Stubs o Birmingham Wire (Bwg) más pesado que el espesor de pared especificado para la porción de la pata recta de el tubo curvado en U. A menos que se especifique lo contrario, los tubos de doble calibre se fabricarán con un diámetro interior constante; es decir, el mayor espesor de pared se obtendrá aumentando el diámetro exterior del tubo terminado en la sección central de gran calibre.
5.3 La parte doblada del tubo con curvatura en U deberá tener una curvatura sustancialmente uniforme.
6. Composición química ASTM B395
6.1 El material deberá cumplir con los requisitos químicos especificados en la Tabla 2.
6.2 Estos límites de especificación no excluyen la presencia de otros elementos. Los límites para elementos sin nombre pueden establecerse mediante acuerdo entre el fabricante o proveedor y comprador.
6.2.1 Aleación de cobre UNS No. C19200. El cobre se puede tomar como la diferencia entre la suma de todos los elementos analizados y el 100 %. Cuando se analicen todos los elementos de la Tabla 2, su suma será como mínimo del 99,8 %.
6.2.2 Para las aleaciones de cobre en las que se especifica cobre como resto, se podrá tomar cobre como la diferencia entre la suma de todos los elementos analizados y el 100 %.
6.2.2.1 Cuando se analicen todos los elementos de la Tabla 2, su suma será la que se muestra en la siguiente tabla.
Aleación de cobre No. UNS Cobre más elementos nombrados, % mínimo
C60800 99,5
C70400 99,5
C70600 99,5
C71000 99,5
C71500 99,5
C72200 99,8
6.2.3 Para aleaciones de cobre en las que se especifica zinc como resto, se podrá tomar cobre o zinc como diferencia entre la suma de todos los elementos analizados y el 100 %.
6.2.3.1 Cuando se analicen todos los elementos de la Tabla 2, su suma será la que se muestra en la siguiente tabla.
Aleación de cobre No. UNS Cobre más elementos nombrados, % mínimo
C23000 99,8
C44300 99,6
C44400 99,6
C44500 99,6
C68700 99,5
7. Templado ASTM B395 (ver Práctica B 601)
7.1 Antes del doblado en U, los tubos de aleación de cobre UNS Nos.
C23000, C44300, C44400, C44500, C60800, C68700, C70400, C70600, C71000, C71500 y C72200 deberán estar en estado recocido (O61), a menos que se especifique lo contrario en la orden de compra.
7.2 Antes de doblarlos, los tubos con curvatura en U de aleación de cobre números UNS C10200, C10300, C10800, C12000, C12200 y C14200 normalmente deberán estar en un estado de temple ligero (H55). Los tubos de aleación de cobre números UNS C70400, C70600 y C72200 se fabricarán, si se especifica, en temple ligero (H55).
7.3 Antes de doblarlos, los tubos doblados en U de aleación de cobre UNS No. C19200 normalmente deberán estar en estado recocido (O61) o estirado ligero (H55), según se especifica.
7.4 Antes de doblarlos, los tubos con curvatura en U de aleación de cobre UNS No. C71500 se deben fabricar, si se especifica, en el estado estirado y con alivio de tensiones (HR58).
7.5 La parte doblada en U de los tubos suministrados con aleación de cobre números UNS C23000, C44300, C44400, C44500, C60800 y C68700 deberá recocerse en relieve (HR) después del doblado. Si se especifica, la parte doblada en U de los tubos suministrados con aleación de cobre números UNS C70400, C70600, C71000, C71500 y C72200 deberá recocerse en relieve (HR) después del doblado.
8. Propiedades de tracción
8.1 El material especificado para cumplir con los requisitos del Código ASME para calderas y recipientes a presión deberá tener propiedades de tracción según lo prescrito en la Tabla 1.
9. Examen microscópico ASTM B395
9.1 Las muestras de tubos templados recocidos (O61) seleccionados para la prueba se someterán a examen microscópico con un aumento de 75 diámetros y mostrarán una recristalización uniforme y completa. Los materiales distintos de la aleación de cobre UNS No. C19200 deberán tener un tamaño de grano promedio dentro de los límites de 0,010 a 0,045 mm. Los requisitos de la Sección 9 no se aplican a los tubos trefilados ligeros (H55), trefilados, sin tensiones (HR58) ni a la parte doblada en U.
10. Prueba de expansión ASTM B395
10.1 Las muestras de tubo seleccionadas para el ensayo deben resistir la expansión que se muestra en la Tabla 3 cuando se expanden de acuerdo con el Método de prueba B 153. El tubo expandido no debe mostrar grietas ni roturas visibles a simple vista.
NOTA 4. El término "ojo sin ayuda", tal como se utiliza en este documento, permite el uso de gafas correctivas necesarias para obtener una visión normal.
11. Prueba de aplanamiento ASTM B395
11.1 Las probetas se aplanarán en al menos tres elementos diferentes a lo largo de las longitudes restantes después de que se hayan tomado las probetas para los ensayos metalográficos y de expansión. Para tubos con temple estirado con luz (H55) y estirado con alivio de tensión (HR58), las muestras deben recocerse antes de aplanarse. Cada elemento se aplanará lentamente con un golpe de prensa. La longitud de cada elemento aplanado será de al menos 2 pulgadas. El término aplanado se interpretará de la siguiente manera: Un calibre micrométrico ajustado a tres veces el espesor de la pared pasará sobre el tubo libremente a lo largo de toda la parte aplanada, excepto en los puntos donde el cambio en se produce un elemento de aplanamiento. Los elementos aplanados no deberán presentar fisuras o roturas claramente visibles a simple vista (Nota 3).
12. Prueba de nitrato mercurioso ASTM B395
12.1 Advertencia: el mercurio es un peligro claro para la salud y, por lo tanto, se recomienda equipo para la detección y eliminación del vapor de mercurio producido en la volatilización. Se recomienda el uso de guantes de goma durante las pruebas.
12.2 Una longitud suficiente de tubo tomada de cada una de las dos longitudes de muestra seleccionadas para los especímenes de prueba se doblará en U al radio más pequeño del pedido y se someterá al mismo tratamiento de recocido en relieve (HR) que se usará para este tamaño en produciendo el pedido. Los especímenes de prueba, cortados a 6 pulgadas de largo tanto de la curva en U como de la longitud de la pierna recta, deben resistir sin agrietarse, una inmersión en la solución estándar de nitrato de mercurio en el Método de prueba B 154; Las muestras de patas rectas incluirán los extremos del tubo terminado. La prueba de nitrato de mercurio se requiere solo para las aleaciones de cobre UNS Nos. C23000, C44300, C44400, C44500, C60800 y C68700.
NOTA 5: No existe un método de prueba estándar para evaluar la efectividad de un recocido de alivio (HR) de la sección doblada en U de tubos de cobre-níquel o cobre-níquel-hierro con respecto a la susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
13. Pruebas no destructivas ASTM B395
13.1 Prueba de corrientes parásitas:
13.1.1 Cada tubo, antes de doblarlo, deberá someterse a la prueba de corrientes parásitas. Los tubos se pueden probar en el estado final estirado, recocido o tratado térmicamente o en el estado estirado antes del recocido o tratamiento térmico final, a menos que el proveedor y el comprador acuerden lo contrario.
13.1.2 Cada tubo se pasará a través de una unidad de prueba de corrientes parásitas ajustada para proporcionar información sobre la idoneidad del tubo para la aplicación prevista. Las pruebas seguirán los procedimientos de la Práctica E 243.
13.1.3 La profundidad de las muescas transversales de fondo redondo y los diámetros de los orificios perforados en el tubo de calibración utilizados para ajustar la sensibilidad de la unidad de prueba se muestran en la Tabla 4 y la Tabla 5, respectivamente.
13.1.4 Los tubos que no accionan el dispositivo de señalización del probador de corrientes parásitas se considerarán conformes a los requisitos de esta prueba. Los tubos que generan señales irrelevantes debido a la humedad, la suciedad y efectos similares pueden reacondicionarse y volverse a probar. Dichos tubos, cuando se vuelvan a probar con los parámetros de prueba originales, se considerarán conformes si no causan señales de salida más allá de los límites aceptables. Los tubos que causan señales irrelevantes debido a marcas de manipulación visibles e identificables se considerarán conformes si las dimensiones del tubo están dentro de los límites prescritos y si los tubos cumplen con los requisitos de prueba de fugas de 13.2.1.1 o 13.2.1.2, a menos que el fabricante acuerde lo contrario. fabricante y comprador.
13.2 Otras pruebas:
13.2.1 Cada tubo con curva en U se debe probar según los requisitos de 13.2.1.1 o 13.2.1.2. A menos que se especifique lo contrario, el fabricante tendrá la opción de utilizar la prueba de fuga.
13.2.1.1 Prueba hidrostática: cada tubo debe soportar, sin mostrar evidencia de fugas, una presión hidrostática interna suficiente para someter el material a una tensión de fibra de 7000 psi, determinada por la siguiente ecuación para cilindros huecos delgados bajo tensión. No es necesario probar el tubo a una presión hidrostática superior a una presión manométrica de 1000 psi, a menos que así se especifique.
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dónde:
P 5 presión hidrostática, psi,
t 5 espesor de la pared del tubo, pulg.,
D 5 diámetro exterior del tubo, pulg., y
S 5 tensión permitida del material, psi.
13.2.1.2 Prueba neumática: cada tubo deberá someterse a una presión manométrica de aire interna de 60 psi, mínimo, durante 5 s sin mostrar evidencia de fuga. El método de prueba utilizado deberá permitir una fácil detección visual de cualquier fuga, por ejemplo colocando el tubo bajo el agua o mediante el método de presión diferencial. Cualquier evidencia de fuga será causa de rechazo.
14. Dimensiones, pesos y variaciones permitidas de ASTM B395
14.1 Diámetro del tubo: el diámetro exterior de la porción recta del tubo, excluyendo el calibre pesado central.
Enlaces de descarga de la norma ASTM B395
