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316Hes un grado de tubería de acero inoxidable austenítico con un contenido de carbono entre 0,04% y 0,10%. Esto es importante porque a temperaturas superiores a aproximadamente 425 grados (800 grados F), la resistencia a la fluencia de un acero inoxidable austenítico cae significativamente. La mayor cantidad de carbono permite un tratamiento térmico de solución específica que produce una estructura de grano austenítico estable, que es lo que le da al 316H su resistencia a la deformación por fluencia bajo una carga térmica sostenida.
Composición química (% en peso)
| Elemento | Requisito 316H | Tapa 316L |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.04 – 0.10 | 0.030 |
| Manganeso (Mn) | 2.00 máximo | 2.00 |
| Fósforo (P) | 0,045 máx. | 0.045 |
| Azufre (S) | 0,030 máx. | 0.030 |
| Silicio (Si) | 0,75 máx. | 0.75 |
| Cromo (Cr) | 16.0 – 18.0 | 16.0 – 18.0 |
| Níquel (Ni) | 10.0 – 14.0 | 10.0 – 14.0 |
| Molibdeno (Mo) | 2.00 – 3.00 | 2.00 – 3.00 |
| Nitrógeno (N) | 0,10 máx. | 0.10 |
Propiedades mecánicas a temperatura ambiente
| Propiedad | Requisito ASTM A312 |
|---|---|
| Resistencia a la tracción | 515 MPa mín. (75 ksi) |
| Límite elástico (compensación del 0,2%) | 205 MPa mín. (30 ksi) |
| Elongación en 2" | 35% mínimo |
| Dureza | 217 HB / 95 HRB máx. |
La decisión entre 316H y 316L: lo que realmente importa
La mayoría de las comparaciones se detienen en el contenido de carbono. Esta es la parte que normalmente se omite:
La temperatura de funcionamiento es el factor principal.
Por debajo de 425 grados:316L suele ser adecuado. Su bajo contenido de carbono proporciona una mejor resistencia a la corrosión intergranular en la zona de las soldaduras afectada por el calor-.
Por encima de 425 grados (sostenido):316H es la opción estándar. La mayor cantidad de carbono combinada con un recocido de solución adecuado proporciona una resistencia a la rotura por fluencia- que el 316L simplemente no puede igualar a esas temperaturas.
Condiciones térmicas cíclicas (ciclos térmicos entre temperaturas altas y bajas):Ambos grados necesitan una evaluación cuidadosa.. 316H maneja mejor la fluencia sostenida, ninguno de los grados elimina el riesgo de agrietamiento por fatiga térmica si el diseño no tiene en cuenta la expansión térmica diferencial.
La complejidad de la soldadura es real con 316H.
La mayor cantidad de carbono hace que la HAZ (zona afectada por el calor-) sea más susceptible a la precipitación de carburo de cromo si la soldadura se enfría demasiado lentamente. En la práctica, esto significa:
- Las calificaciones de los procedimientos de soldadura deben abordar los requisitos del tratamiento térmico posterior-a la soldadura para secciones gruesas.
- Para tuberías de pared delgada-(cédula 10S o inferior), la soldadura autógena TIG o orbital sin relleno puede ser aceptable sin PWHT, según los requisitos NDE del proyecto.
- Para paredes pesadas (más de 19 mm), el código de diseño de ingeniería suele exigir PWHT, lo que significa que hay que tener en cuenta la capacidad del horno o la logística del tratamiento térmico in situ en el sitio.
Dimensiones y horarios de tuberías según ASME B36.19M
ASME B36.19M cubre las dimensiones de tuberías de acero inoxidable. A diferencia de B36.10M (acero al carbono), B36.19M cubre principalmente las listas 5S, 10S, 10, 20, 30, 40S, 40, 80S, 80, 120, 160 y XXS.
Tamaños de tubería 316H comúnmente solicitados para proyectos industriales:
| NPS (pulgadas) | Cronograma | DE (mm) | Pared (mm) | Solicitud |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 | 40S | 21.34 | 2.77 | Aire instrumental, proceso menor |
| 1 | 40S | 33.40 | 3.38 | Tubería de servicios públicos |
| 2 | 40S | 60.33 | 3.91 | Encabezados del proceso principal |
| 4 | 40S | 114.30 | 6.02 | Principales líneas de proceso |
| 6 | 40S | 168.28 | 7.11 | Líneas de transferencia de unidades |
| 8 | 40S | 219.08 | 8.18 | Hidrocarburo de alta-temperatura |
| 10 | 40S | 273.05 | 9.27 | Salida del calentador de fuego |
| 12 | 40S | 323.85 | 9.53 | efluente del reactor |
| 16 | 40S | 406.40 | 9.53 | Partes inferiores de las columnas principales |
Para proyectos de refinería y petroquímicos donde se aplican API 660 o especificaciones de ingeniería de planta, el programa 40S es común, pero siempre confirme con su clase de línea. Algunos proyectos especifican el programa 80S o 160 para combinaciones de alta-presión/alta-temperatura en el mismo tamaño nominal.
