Tubería 304L ASTM A312 TP304L: Composición, Propiedades y Aplicaciones

Descripción general de ASTM A312 TP304L

ASTM A312 cubre tuberías de acero inoxidable austenítico soldadas sin costura, soldadas y muy trabajadas en frío-para servicio general corrosivo y de temperatura elevada-. TP304L es el miembro bajo-de carbono de la familia 304, designado UNS S30403, con un límite de carbono de 0,035 % como máximo. El contenido reducido de carbono evita la precipitación de carburo de cromo en los límites de los granos durante la soldadura, por lo que la tubería TP304L normalmente se puede usar en la condición soldada en servicios donde TP304 requeriría un recocido con solución posterior a la soldadura. Esto convierte a TP304L en uno de los grados de tubería inoxidable más especificados para sistemas de tuberías de proceso soldadas.

Composición química

Los límites de composición para TP304L según ASTM A312 se muestran a continuación.

Elemento	C	Minnesota	P	S	Si	cr	Ni	N
Límite, %	0,035 máx.	2.00 máximo	0,045 máx.	0,030 máx.	0,75 máx.	18.0-20.0	8.0-13.0	0,10 máx.

En comparación con el TP304, los rangos de cromo y níquel son similares, pero el límite de carbono se reduce del 0,08% al 0,035%. Este único cambio es el motivo del sufijo L: bajo en carbono, que suprime la sensibilización durante la soldadura y el servicio en el rango de precipitación de carburo.

Propiedades mecánicas

A continuación se muestran los requisitos mínimos de tracción a temperatura ambiente-según ASTM A312.

Propiedad	Valor
Resistencia a la tracción, MPa	485 minutos
0,2% límite elástico, MPa	170 minutos
Alargamiento en 2 pulg., %	35 minutos

La química baja-de carbono reduce ligeramente la resistencia a temperatura ambiente-en relación con el TP304, pero proporciona las ventajas de soldadura y corrosión que dominan las decisiones de diseño de tuberías. A temperaturas elevadas, las tensiones de diseño para la tubería TP304L se toman de las tablas del Código ASME para calderas y recipientes a presión aplicables.

Tubería sin costura versus tubería soldada

Fabricación sin costuras

La tubería TP304L sin costura tiene un acabado en caliente o en frío a partir de un tocho sólido, sin costura longitudinal. Ofrece una estructura uniforme, está disponible en toda la gama de programaciones y se prefiere para servicios de alta-presión y donde la presencia de una costura de soldadura no es deseable por cualquier motivo.

Fabricación soldada

La tubería soldada TP304L se forma a partir de una tira o placa y se une mediante una soldadura longitudinal autógena o de relleno-agregada, generalmente mediante procesos TIG, plasma o de alta-frecuencia. ASTM A312 requiere que la costura de soldadura se realice mediante un procedimiento calificado y que la tubería terminada debe pasar las pruebas especificadas. La tubería soldada trabajada en frío-se produce trabajando en frío el área de soldadura para cumplir con los mismos requisitos de resistencia que el metal base.

Pruebas e inspección según ASTM A999

Las tuberías solicitadas según ASTM A312 se suministran de acuerdo con ASTM A999, la norma de requisitos generales para tuberías de acero inoxidable y de aleación. Cada longitud se prueba hidrostáticamente o se aplica una prueba no destructiva equivalente cuando lo permita la especificación. Los requisitos adicionales comúnmente especificados incluyen examen ultrasónico o por corrientes parásitas de la costura de soldadura para tuberías soldadas, pruebas de aplanamiento y flexión, pruebas mecánicas en cada calor, verificación dimensional e identificación positiva del material cuando lo requiera la especificación del proyecto.

Resistencia a la corrosión

TP304L resiste la corrosión atmosférica, agua dulce, alimentos, ácidos orgánicos, medios químicos suaves y ambientes oxidantes, y su bajo contenido de carbono mantiene la zona de soldadura afectada por el calor-libre de sensibilización. No está diseñado para servicio de cloruro caliente: en agua de mar, salmuera o corrientes de proceso cargadas de cloruro-a temperatura elevada, se deben especificar grados que contienen molibdeno-como TP316L, grados dúplex o grados super-austeníticos.

Aplicaciones típicas

Tuberías de procesos químicos y petroquímicos.

Líneas de procesamiento de alimentos, bebidas y lácteos.

Sistemas de tuberías farmacéuticas y de bioprocesos.

Tuberías de plantas de tratamiento de agua y desalinización

Servicio general corrosivo y sanitario a temperaturas moderadas.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué significa TP304L?

TP es el prefijo ASTM tradicional para productos de tuberías, 304 es el grado austenítico base y L indica bajo contenido de carbono con un máximo de 0,035%. El grado también se denomina UNS S30403 y el estándar de tubería es ASTM A312.

2. ¿Cuál es la diferencia entre la tubería 304 y 304L?

El límite de carbono: TP304 permite un máximo de 0,08% mientras que TP304L permite un máximo de 0,035%. El bajo contenido de carbono del TP304L previene la sensibilización y la corrosión intergranular en la zona afectada por el calor-después de la soldadura, por lo que se prefiere la tubería 304L para sistemas soldados y para servicios donde el tratamiento térmico posterior a la soldadura no es práctico.

3. ¿Cómo elijo entre tubería 304L soldada y sin costura?

Ambos están cubiertos por ASTM A312 con la misma composición y requisitos mecánicos. Las tuberías sin costura se eligen para trabajos de alta-presión, tamaños pequeños y donde se debe evitar una costura de soldadura; La tubería soldada ofrece economía, diámetros más grandes y longitudes más largas, con la costura de soldadura verificada mediante un examen no-destructivo.

4. ¿Qué pruebas se realizan en tuberías ASTM A312?

Según ASTM A999, cada tubería se prueba hidrostáticamente o se somete a una prueba no destructiva equivalente, y el material debe pasar las pruebas requeridas de tracción, aplanamiento y flexión. Los compradores suelen añadir exámenes ultrasónicos o por corrientes parásitas de las uniones de soldadura, comprobaciones de PMI e inspecciones de terceros-.

5. ¿Qué metal de aportación se utiliza para soldar la tubería TP304L?

El relleno estándar compatible es ER308L según AWS A5.9, que tiene un bajo contenido de carbono y un equilibrio de cromo y níquel ligeramente más alto diseñado para soldar metal base 304L. Los procedimientos de soldadura deben calificarse según el código aplicable, y el diseño de las juntas, el gas de protección y el control de temperatura entre pasadas deben seguir las prácticas normales del acero inoxidable austenítico.