Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 04/03/2026 Origem: Site
Selecionar o tubo de caldeira correto é uma decisão de engenharia de materiais com consequências diretas em termos de segurança e operacionais. O padrão errado — ou o padrão certo com a classe errada — significa falha por fluência, fissuração por corrosão sob tensão ou substituição prematura de tubos em equipamentos que deverão funcionar continuamente por mais de 25 anos. Cada um dos quatro principais padrões ASTM que cobrem tubos de caldeira (A192, A210, A213, A335) atendem a regimes distintos de pressão e temperatura, e o grau dentro de cada padrão determina a temperatura máxima de serviço, resistência à fluência e confiabilidade a longo prazo.
A ZC Steel Pipe fabrica e exporta tubos de caldeira sem costura de acordo com os padrões ASTM, ASME, DIN, EN, JIS e GB, fornecendo projetos de geração de energia, plantas petroquímicas e fabricantes de caldeiras industriais em toda a África, Oriente Médio e América do Sul. Este guia cobre toda a estrutura de seleção de tubos de caldeira — desde aço carbono de baixa pressão até ligas avançadas para serviços ultra-supercríticos.
Os quatro padrões de tubos de caldeira principais
ASTM A192 — Aço Carbono de Alta Pressão
ASTM A210 - Tubos de caldeira de aço de médio carbono
ASTM A213 - Tubos de caldeira de liga e aço inoxidável
ASTM A335 - Tubo de liga de cromo-molibdênio
Seleção de Grau por Temperatura de Serviço
Dimensões, espessura da parede e programações
Perguntas frequentes
Os tubos de caldeira não são um produto único – eles abrangem uma ampla gama de materiais, desde simples aço carbono até ligas complexas de cromo de 9 a 12%, cada uma regida por diferentes especificações ASTM. A escolha do padrão é determinada primeiro pela temperatura de serviço, depois pela pressão e, finalmente, pelo componente específico da caldeira (parede de água, superaquecedor, reaquecedor, economizador, coletor).
ASTM A192 é a especificação de tubo de caldeira mais simples - um tubo de aço carbono sem costura de grau único projetado especificamente para serviço de caldeira de alta pressão. É um dos padrões de tubos de caldeira mais utilizados em todo o mundo, especialmente para tubos waterwall em caldeiras industriais e utilitárias que operam em pressões subcríticas.
| de propriedade | de requisitos | Notas |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0,06–0,18% | O baixo carbono limita a dureza e melhora a soldabilidade |
| Manganês (Mn) | 0,27–0,63% | Faixa estreita para consistência |
| Fósforo (P) | 0,035% no máximo | Controle residual |
| Enxofre (S) | 0,035% no máximo | Controle residual |
| Silício (Si) | 0,25% no máximo | - |
| Resistência à tracção | 325 MPa (47 ksi) min | Nenhum máximo especificado |
| Força de rendimento | 180 MPa (26 ksi) min | - |
| Alongamento | 35% mínimo (em 50 mm) | Excelente ductilidade para conformação e soldagem |
| Dureza | Nenhum requisito | - |
| Tratamento térmico | Acabado a quente ou estirado a frio + recozido | - |
| da faixa OD | da faixa de espessura de parede | Aplicação comum |
|---|---|---|
| 15,9 mm (5/8') a 76,2 mm (3') | 2,1 mm a 7,1 mm | Waterwall da caldeira e tubos geradores |
| OD maior disponível para pedido | Até 12,7mm+ | Cabeçalhos e conexões de bateria |
ASTM A210 proporciona maior resistência que A192 através de um teor de carbono ligeiramente superior, disponível em dois graus. É utilizado onde a resistência mínima à tração de 325 MPa do A192 é insuficiente para os cálculos de espessura da parede na pressão de trabalho necessária.
| Propriedade | Grau A-1 | Grau C |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0,27% no máximo | 0,35% no máximo |
| Manganês (Mn) | 0,93% no máximo | 0,29–1,06% |
| Resistência à tracção | 415 MPa (60 ksi) min | 485 MPa (70 ksi) min |
| Força de rendimento | 255 MPa (37 ksi) min | 275 MPa (40 ksi) min |
| Alongamento | 30% mínimo | 30% mínimo |
| Temperatura máxima de serviço | ~425°C | ~450°C |
| Uso típico | Tubos de caldeira, tubos economizadores | Serviço de caldeira de alta pressão |
A ASTM A213 cobre a mais ampla gama de materiais de tubos de caldeiras - desde graus ferríticos de baixa liga para serviços com temperaturas moderadamente elevadas, passando por graus de cromo-molibdênio para serviços de superaquecedores e reaquecedores, até graus de aço inoxidável austenítico para aplicações em temperaturas ultra-altas. A escolha da classe A213 é motivada principalmente pela temperatura de serviço e, secundariamente, pelos requisitos de resistência à ruptura por fluência nessa temperatura.
| da categoria | da composição | elástico | Temp de serviço máximo | uso típico |
|---|---|---|---|---|
| TP304H | 18Cr–8Ni (alto carbono) | 515 MPa | ~700°C | Superaquecedores de alta temperatura, coletores |
| TP316H | 16Cr–12Ni–2Mo (alto carbono) | 515 MPa | ~700°C | Serviço de alta temperatura contendo cloreto |
| TP321H | 18Cr–10Ni–Ti (alto carbono) | 515 MPa | ~700°C | Serviço de alta temperatura, resistência à sensibilização |
| TP347H | 18Cr–10Ni–Nb (alto carbono) | 515 MPa | ~750°C | Superaquecedores ultra-supercríticos |
ASTM A335 cobre a mesma família de ligas Cr-Mo que A213, mas em forma de tubo de diâmetro maior, em vez de tubo de pequeno diâmetro. O prefixo 'P' nas classes A335 corresponde diretamente ao prefixo 'T' em A213 - P11 e T11 são a mesma liga, P22 e T22 são a mesma liga, P91 e T91 são a mesma liga. A distinção está na forma do produto e na aplicação.
| A335 | equivalente da categoria A213 | da liga | mínima elástica da caldeira | aplicação típica |
|---|---|---|---|---|
| P1 | T1 | C–½Mo | 380 MPa | Linhas de vapor de baixa liga, serviço com temperatura moderada |
| P11 | T11 | 1¼Cr–½Mo | 415 MPa | Coletores do superaquecedor, tubulação de conexão |
| P22 | T22 | 2¼Cr–1Mo | 415 MPa | Principais coletores de vapor, conexões de alta temperatura |
| P5 | T5 | 5Cr–½Mo | 415 MPa | Aquecedores de refinaria, serviço de hidrogênio em alta temperatura |
| P9 | T9 | 9Cr–1Mo | 415 MPa | Sistemas legados de vapor de alta temperatura |
| P91 | T91 | 9Cr–1Mo–V | 585 MPa | Coletores de vapor supercrítico, tubos principais de vapor |
| P92 | T92 | 9Cr–2W–Mo–V | 620 MPa | Sistemas principais de vapor ultra-supercríticos |
O principal fator de seleção para o grau do tubo da caldeira é a temperatura máxima de serviço contínuo. A tabela abaixo fornece um guia de seleção do ponto de partida - a seleção do grau final deve ser confirmada por um engenheiro de vaso de pressão qualificado usando as tensões admissíveis da Seção II da ASME para a pressão operacional específica e a geometria do tubo.
| de temperatura de serviço | Classe de pressão | Padrão recomendado | Classe recomendada | Componente típico de caldeira |
|---|---|---|---|---|
| < 400°C (< 750°F) | Pressão baixa-média | ASTM A192 | Grau único | Caldeiras industriais, economizadores, waterwalls |
| 400–450°C (750–840°F) | Pressão média-alta | ASTM A210 | A-1 ou C | Tubos geradores de caldeira, superaquecedor inferior |
| 450–570°C (840–1060°F) | Alta pressão | ASTM A213 | T11 | Superaquecedores, caldeiras utilitárias subcríticas |
| 570–590°C (1060–1095°F) | Alta pressão/supercrítica | ASTM A213 | T22 | Superaquecedores, reaquecedores, caldeiras supercríticas |
| 590–620°C (1095–1150°F) | Supercrítico | ASTM A213 | T91 | Superaquecedores, reaquecedores — planta supercrítica |
| 620–650°C (1150–1200°F) | Ultra-supercrítico | ASTM A213 | T92 ou TP347H | Estágio final do superaquecedor, planta USC |
| > 650°C (> 1200°F) | USC Avançado | ASTM A213 | TP304H/TP316H/TP347H | Superaquecedores de alta temperatura, austeníticos |
Projetos na Europa, Ásia e Oriente Médio frequentemente especificam tubos de caldeira de acordo com padrões não ASTM. A tabela abaixo faz referência cruzada aos equivalentes mais comumente encontrados:
| Categoria ASTM | ASME Equivalente | DIN/EN Equivalente | JIS Equivalente | GB (China) Equivalente |
|---|---|---|---|---|
| A192 | SA-192 | EN 10216-1 P235GH | JIS G3461 STB 340 | GB 3087 10 |
| A210 A-1 | SA-210 A-1 | EN 10216-1 P265GH | JIS G3461 STB 410 | GB 3087 20 |
| A213 T11 | SA-213 T11 | EN 10216-2 13CrMo4-5 | JIS G3462 STBA 22 | GB/T 5310 12CrMo |
| A213 T22 | SA-213 T22 | EN 10216-2 10CrMo9-10 | JIS G3462 STBA 24 | GB/T 5310 12Cr2Mo |
| A213 T91 | SA-213 T91 | EN 10216-2 X10CrMoVNb9-1 | JIS G3462 STBA 28 | GB/T 5310 10Cr9Mo1VNbN |
| A335 P11 | SA-335 P11 | EN 10216-2 13CrMo4-5 | JIS G3458 STPA 22 | GB/T 5310 12CrMo |
| A335 P91 | SA-335 P91 | EN 10216-2 X10CrMoVNb9-1 | JIS G3458 STPA 28 | GB/T 5310 10Cr9Mo1VNbN |
As dimensões do tubo da caldeira são especificadas pelo diâmetro externo (DE) e pela espessura mínima da parede - não pela programação do tubo, que é uma convenção de tubo de pressão. Esta é uma distinção importante: tubos de caldeira encomendados como “Schedule 40” ou “Schedule 80” sem especificar a espessura mínima da parede podem não atender aos requisitos de pressão em temperatura.
| padrão | Faixa OD | Faixa de espessura de parede Comprimento | de tolerância de parede | (padrão) |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A192 | 15,9–76,2 mm (5/8'–3') | 2,1–7,1 mm | −12,5% / +sem limite | 4,9–7,3 m (16–24 pés) |
| ASTM A210 | 15,9–101,6 mm (5/8'–4') | 2,1–9,5 mm | −12,5% / +sem limite | 4,9–7,3 m (16–24 pés) |
| ASTM A213 (liga) | 3,2–127 mm (1/8'–5') | 0,4–12,7 mm (parede mínima) | Por ASTM A1016 | Comprimentos personalizados sob encomenda |
| ASTM A213 (inox) | 6,4–127 mm (1/4'–5') | 0,8–12,7 mm (parede mínima) | Por ASTM A1016 | Comprimentos personalizados sob encomenda |
| ASTM A335 | 21,3 mm (NPS ¾) e superior | SCH 10 a XXS | −12,5% na parede | 6–12 m ou aleatório |
| Teste | A192 | A210 | A213 (liga) | A335 |
|---|---|---|---|---|
| Teste de tração | Sim | Sim | Sim | Sim |
| Teste de achatamento | Sim | Sim | Sim | Não |
| Teste de dobra | Sim | Sim | A pedido | Não |
| Hidrostático ou NDE | Sim (ambas as opções) | Sim | Sim | Sim |
| Teste de dureza | Não obrigatório | Não obrigatório | Sim (graus de liga) | Sim |
| Teste de impacto | Não | Não | A pedido (notas SS) | Suplementar |
ASTM A192 é uma especificação de aço carbono de grau único com resistência mínima à tração de 325 MPa, projetada para serviço em tubos de caldeira de alta pressão onde resistência moderada é suficiente. ASTM A210 fornece maior resistência em dois graus - A-1 (tração mínima de 415 MPa) e C (tração mínima de 485 MPa) - através de um teor de carbono ligeiramente maior. Use o A210 quando os cálculos de espessura da parede de acordo com o código de caldeira ASME exigirem uma tensão admissível mais alta do que o A192 pode fornecer na pressão e temperatura de serviço.
T91 é um tubo de liga ferrítica 9Cr-1Mo-V modificado (ASTM A213) desenvolvido especificamente para serviço de superaquecedor e reaquecedor em caldeiras de geração de energia supercrítica. Sua adição de vanádio, nióbio e nitrogênio à base 9Cr-1Mo produz uma microestrutura martensítica temperada com resistência superior à ruptura por fluência em temperaturas de até 620°C – tensão admissível cerca de 40% maior que T22 na mesma temperatura. É a classe padrão para feixes de tubos de superaquecedores supercríticos e ultra-supercríticos em usinas de energia modernas.
Ambas as normas abrangem as mesmas famílias de ligas Cr-Mo, mas em diferentes formas de produtos. A213 abrange tubos de liga de aço sem costura — produtos de diâmetro menor e paredes mais finas usados na superfície de aquecimento da caldeira (paredes de água, superaquecedores, reaquecedores, economizadores). A335 cobre tubos de liga de aço sem costura – produtos de maior diâmetro usados para coletores, linhas de vapor e tubulações de conexão. As designações de classe são diretamente paralelas: T11/P11, T22/P22, T91/P91 são da mesma liga na forma de tubo (T) e cano (P), respectivamente.
Caldeiras supercríticas (acima de 22,1 MPa/374°C) e plantas ultra-supercríticas normalmente especificam ASTM A213 T91 para tubos de superaquecedor e reaquecedor, A213 T22 para paredes de água de baixa temperatura e ASTM A335 P91 para coletores e tubos principais de vapor. Plantas ultra-supercríticas operando acima de 620°C podem exigir graus de aço inoxidável austenítico, como A213 TP347H, para o estágio final do superaquecedor. Todos os materiais para aplicações de peças de pressão ASME devem ser certificados de acordo com o padrão equivalente da SA (SA-213, SA-335).
ASTM A192 e A210 normalmente variam de 15,9 mm (5/8') a 76,2–101,6 mm de diâmetro externo, com espessura de parede de aproximadamente 2,1 mm a 9,5 mm. Os tubos de liga ASTM A213 variam de 3,2 mm (1/8') a 127 mm de diâmetro externo, com espessura de parede de 0,4 mm a 12,7 mm. Tamanhos maiores e comprimentos personalizados podem ser produzidos sob encomenda. Todos os tubos da caldeira devem ser especificados pelo diâmetro externo e pela espessura mínima da parede - não pela programação da tubulação. A ZC Steel Pipe pode produzir tubos de caldeira em qualquer faixa de tamanho padrão e em dimensões personalizadas.
Para cada remessa: Certificados de Teste de Moinho (MTCs) mostrando número de calor, composição química e resultados de testes mecânicos rastreáveis a cada tubo. Para aplicações ASME: Certificação de designação SA de um fabricante autorizado pela ASME. Para compras internacionais: a inspeção de terceiros pela SGS, Bureau Veritas, TÜV ou equivalente é uma prática padrão. Os certificados também devem incluir registros de tratamento térmico, resultados de testes hidrostáticos ou NDE e relatórios de inspeção dimensional. ZC Steel Pipe fornece pacotes completos de documentação, incluindo suporte de inspeção de terceiros para todo o fornecimento de tubos de caldeira.
A ZC Steel Pipe fabrica e exporta tubos de caldeira sem costura em toda a gama de padrões ASTM, ASME, DIN EN, JIS e GB - desde aço carbono ASTM A192 até ligas de cromo-molibdênio A213 T91/T92 para serviços em usinas de energia supercríticas. Nossa fábrica na cidade de Hai'an, China, possui certificações de qualidade independentes e fornece projetos em toda a África, Oriente Médio e América do Sul com documentação MTC completa e suporte de inspeção de terceiros.
Contate-nos: [e-mail protegido] | WhatsApp: +86-139-1579-1813
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