Acero Aleado A335P91










FUNDAMENTOS DE CIENCIA
Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES
Agosto 2013





UNIVERSIDAD CATÓLICA
“SANTA TERESA DE JESÚS DE ÁVILA”

El Acero Aleado SA335-Grado P91 para tuberías.

Prologo

He elegido el acero aleado SA335 P91 para este trabajo debido a que, tanto en Refinerías como en Ciclos Combinados de Energía, en las que he tenido la oportunidad de trabajar, es elmaterial que se emplea para las condiciones más severas de temperatura y presión. Tuve un primer contacto con él durante la construcción de un ciclo combinado en Francia y otro posteriormente en Tenerife, y fue entonces cuando comencé a ver que era un material que recibía un trato, digamos “especial”, por ser el que se empleaba para transportar el fluido con peores condiciones de temperatura ypresión, 565ºC de temperatura en operación y 100kg/cm2 de presión, esto es, el vapor de alta presión, que va desde la caldera de recuperación hasta la turbina de vapor.
Este material requiere de soldadores homologados exclusivamente, especificaciones para su almacenaje, montaje y soldadura, y por supuesto unos tratamientos térmicos post soldadura para cada costura, lo que lo hace mucho más exigenteque el resto de materiales. Debido a esta complejidad quería ahondar en él y sus cualidades, para desarrollar muchos de los contenidos que hemos visto en la asignatura.
La información para el presente trabajo la he obtenido del API Technical Report 938B “Use of Grade 91”, códigos ASME B31.1 y especificaciones de materiales para proyectos de Centrales Eléctricas y Refinerías.
Con este trabajopretendo, en un primer lugar; Introducir brevemente el concepto de tubería y factores que se tienen en cuenta a la hora de su elección y en un segundo lugar; profundizar en las cualidades del Acero aleado SA335 P91, explicando su historia, composición y las propiedades tanto metalúrgicas como físicas.



Índice
1. Tubería
1.1 Material.
1.2 Normas de fabricación y dimensionales.
1.3 Diámetronominal.
1.4 Espesor de pared.

2. Acero Aleado SA335 GrP91
2.1 Generalidades.
2.2 Composición química.
2.3 Propiedades Físicas.
2.4 Propiedades metalúrgicas.
2.5 Tratamientos Térmicos.
2.6 Propiedades Mecánicas.
2.7 Agrietamiento.
2.8 Soldadura.
2.9 Algunas Aplicaciones.
2.10 Ensayos no destructivos.
1. TUBERÍA.
Es el elemento principaly más empleado para el transporte de Fluidos en las Instalaciones Industriales.
Para la correcta definición de una tubería es necesario especificar:
1.1 Material.
1.2 Normas de fabricación y dimensionales.
1.3 Diámetro nominal.
1.4 Espesor de pared.
1.1 Material.
Las tuberías, al igual que cualquier otro elemento de una Instalación Industrial, pueden estar fabricadas con los más diversosmateriales; clasificados básicamente en aceros al Carbono, Aleados, Inoxidables y Especiales. También se utilizan, para el transporte de agua, tuberías de poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) y Polietileno. Pueden ser fabricadas de muy diversos modos: sin soldadura, soldadas con aporte, sin aporte, etc.
1.2 Normas de fabricación y dimensionales.
Estos conceptos, necesarios para ladefinición de las características y dimensiones de la tubería, son igualmente requeridos para todos los elementos que en un sistema de tuberías pueden encontrarse, entiéndase: Codos, válvulas, reducciones, tés, bridas de conexión,…, etc., etc.
En los proyectos en que he participado, se utilizan para esta tarea los códigos ASME B31 así como diferentes secciones y sub-secciones de ASME. Pero en Europaes normal encontrar proyectos de plantas industriales diseñadas y construidas bajo Eurocodigo, el principal hándicap es que a día de hoy, los elementos fabricados bajo este tipo de código son más caros que los construidos bajo normativa ASME.

1.3 Diámetro nominal.
En la tubería se consideran tres diámetros diferentes: Nominal, Exterior e Interior, pudiendo ser el diámetro Nominal...