NORMA MEXICANA NMX-B-510-CANACERO-2013
INDUSTRIA SIDERÚRGICA – TUBOS DE ACERO PARA
CONDUCCIÓN DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO
SANITARIO – ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA.
SIDERURGICAL INDUSTRY – STEEL PIPES FOR POTABLE
WATER AND SANITARY SEWER CONDUCTION -
Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero
Organismo Nacional de Normalización
NMX-B-510-CANACERO-2013
INDUSTRIA SIDERÚRGICA - TUBOS DE ACERO PARA CONDUCCIÓN DE
AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO – ESPECIFICACIONES Y
MÉTODOS DE PRUEBA
SIDERURGICAL INDUSTRY - STEEL PIPES FOR POTABLE WATER AND
SANITARY SEWER CONDUCTION - SPECIFICATIONS AND TEST METHODS
Amores 338, Col. Del Valle, Del. Benito Juárez, C.P. 03100, México, D.F. [email protected]
PRÓLOGO
La Dirección General de Normas, con fundamento en lo establecido en los artículos 39 fracción IV, 65, 66 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, 68 y 69 del Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y 19 fracción IV del Reglamento Interior de la Secretaría de Eco-nomía, otorgó a la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) el Certificado de Registro No. 0009 como Organismo Nacional de Normalización, para elaborar, revisar, actualizar, expedir y cancelar normas mexicanas en el área del “Hierro y Acero”, como se indica en el oficio con número DGN.312.01.2005.3002 de fecha 29 de julio de 2005.
Esta Norma Mexicana fue elaborada por el Comité Técnico de Normalización Nacional de la Industria Siderúrgica (COTENNIS), en el seno de la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero. El aviso de Consulta Pública se publicó el 9 de diciembre de 2013 en el Diario Oficial de la Federa-ción a través de la DirecFedera-ción General de Normas de la Secretaría de Economía.
La Declaratoria de Vigencia se publicó el 13 de agosto de 2014 en el Diario Oficial de la Federación a través de la Dirección General de Normas de la Secretaría de Economía y entró en vigor el 12 de octubre de 2014.
PREFACIO
En la elaboración de esta norma mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones:
- ALTOS HORNOS DE MÉXICO, S.A.B. DE C.V.
- CÁMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL HIERRO Y DEL ACERO - CENTRO DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE PRODUCTOS - COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA
- COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN NACIONAL DE LA INDUSTRIA SIDERÚRGICA - FABRICACIONES INDUSTRIALES TUMEX, S.A. DE C.V.
- GRUPO FORZA STEEL, S.A. DE C.V. - GRUPO VILLACERO
- TENARIS TAMSA
- TERNIUM MÉXICO, S.A. DE C.V. - TUBACERO, S. DE R.L. DE C.V. - TUBERÍA LAGUNA, S.A. DE C.V. - TUBESA
ÍNDICE
1 Objetivo y campo de aplicación 1
2 Referencias 1 3 Definiciones 1 4 Símbolos y abreviaturas 6 5 Clasificación 7 6 Especificaciones 7 6.1 Fabricación 7 6.1.1 Materias primas 7 6.1.2 Proceso de manufactura 8 6.1.3 Soldadura 8 6.2 Composición química 10 6.3 Propiedades mecánicas 10 6.4 Prueba hidrostática 13 6.5 Prueba de aplastamiento 13
6.6 Prueba de doblado guiado 13
6.7 Condiciones de la superficie, imperfecciones y defectos 13
6.8 Dimensiones, masa y tolerancias 15
6.9 Acabado de los extremos de los tubos 20
6.10 Tolerancias en la soldadura 21
6.11 Recubrimientos y revestimientos 24
7 Muestreo 25
8 Métodos de prueba 32
9 Inspección 39
10 Marcado, etiquetado y embalaje 42
11 Rastreabilidad 44
A Apéndice 46
12 Datos para el pedido 66
13 Declaración de conformidad 67
14 Bibliografía 67
15 Concordancia con normas internacionales 67
B Apéndice 68
NMX-B-510-CANACERO-2013
INDUSTRIA SIDERÚRGICA - TUBOS DE ACERO PARA CONDUCCIÓN DE
AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO - ESPECIFICACIONES
Y MÉTODOS DE PRUEBA
SIDERURGICAL INDUSTRY - STEEL PIPES FOR POTABLE WATER AND
SANITARY SEWER CONDUCTION - SPECIFICATIONS AND TEST
METHODS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos para los tubos de acero con costura y sin costura para usarse en los sistemas de tuberías de conducción de agua potable y alcantarillado sanitario.
Esta norma no contempla los tubos de hierro fundido (hierro colado).
2 REFERENCIAS
Para la correcta aplicación de esta norma deben consultarse las siguientes normas mexicanas vigentes o las que las sustituyan:
NMX-B-001-CANACERO-2009 Industria Siderúrgica – Métodos de análisis químico para determinar la composición de aceros y hierros – Métodos de prueba.
NMX-B-172-CANACERO-2013 Industria Siderúrgica – Métodos de prueba mecánicos para productos de acero.
NMX-B-313-1970 Método de prueba para determinar por penetración la dureza de materiales metálicos, usando aparatos portátiles.
NMX-B-482-1991 Capacitación, calificación y certificación de personal de ensayos no destructivos.
3 DEFINICIONES
Para los propósitos de esta norma, se deben aplicar los siguientes términos y definiciones. 3.1 A menos que se haya convenido de otra manera
Requisito que sí procede, a menos, que entre el fabricante y el comprador hayan convenido algún otro requisito alterno y lo hayan especificado en la orden de compra.
3.2 Análisis del producto
Análisis químico del tubo, la placa, o la cinta. 3.3 Como se haya convenido
Requisito que hayan convenido entre el fabricante y el comprador, y haya sido especificado en la orden de compra.
NOTA: Por ejemplo, asociado con los elementos contemplados en el inciso 12.2 a. 3.4 Comprador
Parte responsable tanto de la definición de los requisitos de un pedido de productos como del pago de dicho pedido.
3.5 Condición de servicio
Condición de uso que el comprador especifica en la orden de compra. 3.6 Constancia de cumplimiento
Documento que expide el fabricante de que el producto fue fabricado, inspeccionado, probado y que cumple con todos los requisitos de esta norma.
3.7 Costura EW
Costura longitudinal producida por soldadura eléctrica. 3.8 Costura SAW
Costura longitudinal o helicoidal producida por el proceso de soldadura de arco sumergido. 3.9 Cuerpo del tubo
En el caso del tubo sin costura, se refiere al tubo completo; en el caso del tubo con costura, se refiere al tubo completo, excluyendo a la(s) costura(s) soldada(s), y a la zona afectada por el calor ZAC (HAZ, por sus siglas en inglés).
3.10 Defecto
Imperfección de un tamaño y/o una densidad de población superior a los criterios de aceptación especificados en esta norma.
3.11 Estandarización del instrumento
Ajuste de un instrumento de inspección no destructiva a un valor de referencia arbitrario. 3.12 Extremos planos
3/71 3.13 Fabricante
Firma, compañía, o corporación responsable de la fabricación, inspección, pruebas, el marcado de los productos y de la constancia de cumplimiento con los requisitos de la presente norma.
3.14 Formado en frío
Proceso en el cual se da forma de tubo a una cinta o placa sin calentamiento. 3.15 Formado con normalizado
Condición de entrega del tubo que resulta del proceso de formado, en el cual la deformación final es realizada dentro de cierto intervalo de temperatura, que conduce a una condición del material, equivalente a aquella que se obtiene después del tratamiento térmico de normalizado, de tal manera que las propiedades mecánicas especificadas se puedan todavía cumplir en caso de cualquier operación de normalizado posterior.
3.16 Formado termomecánico
Proceso de formado en caliente de los tubos, en el cual la deformación final es efectuada dentro de cierto intervalo de temperatura, y que provoca una condición del material con ciertas propiedades que no se pueden lograr o repetir únicamente por medio del tratamiento térmico, y dicha deformación es seguida por el enfriamiento, posiblemente con mayor velocidad de enfriamiento, incrementadas, con o sin templado, incluido el autotemplado.
PRECAUCIÓN: El calentamiento subsecuente por arriba de los 580 °C (1 075 °F) normalmente puede disminuir los valores de resistencia.
3.17 Grado del tubo
Denominación del nivel de resistencia del tubo.
NOTA: La composición química y/o la condición del tratamiento térmico pueden diferir entre los tipos de grados.
3.18 Imperfección
Discontinuidad o irregularidad en la pared del producto, o en la superficie del producto, que puede ser detectada por los métodos de inspección determinados dentro de esta norma.
3.19 Indicación
Evidencia obtenida por medio de la inspección no destructiva. 3.20 Inspección
Actividades tales como la medición, la realización de pruebas, el pesado o la medición con calibrador, de una o varias de las características de algún producto, y la comparación de los resultados de tales actividades con los requisitos especificados en el pedido, para determinar su conformidad.
3.21 Inspección no destructiva
Inspección del tubo para detectar las imperfecciones, utilizando métodos radiográficos, ultrasónicos, u otros especificados dentro de esta norma, que no involucren la perturbación, la aplicación de esfuerzos, ni la ruptura de los materiales.
3.22 Junta
Dos tramos de tubo unidos entre sí por el fabricante, por medio de soldadura. 3.23 Laminación (defecto)
Separación interna del metal que produce capas, generalmente paralelas a la superficie del tubo. 3.24 Rolado
Condición de entrega sin ningún trabajo de laminación especial sin tratamiento térmico. 3.25 Rolado termomecánico
Condición de entrega del tubo que resulta del proceso de rolado en caliente de la cinta o placa, en el cual la deformación final es llevada a cabo a cierto intervalo de temperatura que provoca una condición del material con ciertas propiedades que no se pueden lograr o repetir únicamente por medio del calentamiento térmico, y dicha deformación es seguida por el enfriamiento, posiblemente con tasas de enfriamiento incrementadas, con o sin templado, incluido el autotemplado.
PRECAUCIÓN: El calentamiento subsecuente por arriba de los 580 °C (1 075 °F) normalmente puede disminuir los valores de resistencia.
3.26 Si así se convino
Requisito que debe ser tal como se prescribió, o más estricto que lo prescrito, si así fue acordado entre el fabricante y el comprador y especificado en la orden de compra.
NOTA: Por ejemplo, asociado con los elementos descritos en el inciso 12.2 c. 3.27 Socavado
Hendidura en el metal base contiguo al borde de la soldadura, que permanece sin rellenar por el metal de soldadura depositado.
3.28 Soldadura de arco sumergido
Proceso de soldadura que produce la fusión y coalescencia de los metales calentándolos con un arco o arcos entre uno o más electrodos consumibles de metal al descubierto, en el cual el arco y el metal fundido son protegidos por una capa de fundente granular.
NOTA: No se utiliza presión y el metal de aporte se obtiene, parcial o totalmente, de los electrodos. 3.29 Soldadura de gas con arco metálico
Proceso de soldadura que produce la fusión y coalescencia de los metales mediante su calentamiento, con un arco o arcos, entre un electrodo consumible continuo y el trabajo, en el cual el arco y el metal fundido están protegidos por un gas, o por una mezcla de gases, de suministro externo.
5/71 NOTA: No utiliza presión y el metal de aporte se obtiene del electrodo.
3.30 Soldadura de los extremos de la cinta/placa Soldadura que une a los extremos de la cinta o placa. 3.31 Soldadura de puntos
Costura soldada, intermitente o continua, que se emplea para mantener la alineación de los bordes contiguos hasta producir la costura soldada final.
3.32 Soldadura eléctrica EW
Proceso de formado de la costura por medio de la soldadura por resistencia eléctrica, en el cual, los extremos a soldar se oprimen hasta unirlos y el calor de la soldadura es generado por la resistencia al flujo por parte de la corriente eléctrica aplicada por inducción o conducción.
3.33 Temple y revenido
Tratamiento térmico que consiste en un enfriamiento rápido (temple), seguido por un revenido. 3.34 Tubo EW
Producto tubular que tiene una costura longitudinal producida por soldadura eléctrica de baja o alta frecuencia.
3.35 Tubo HFW
Tubo EW, con soldadura eléctrica, que se produce con una frecuencia de corriente de soldado igual o superior a los 70 kHz.
3.36 Tubo SAW
Producto tubular que tiene una o dos costuras longitudinales, o una costura helicoidal, producidas por el proceso de soldadura de arco sumergido.
3.36 Tubo SAWH
Producto tubular que tiene una costura helicoidal, producida por el proceso de soldadura de arco sumergido.
3.38 Tubo SAWL
Producto tubular que tiene una costura longitudinal producida al menos con un paso de soldadura de arco sumergido por el interior del tubo y al menos con un paso de soldadura de arco sumergido en el exterior del tubo.
3.39 Tubo sin costura
Tubo sin cordón de soldadura, producido por un proceso de formado en caliente, que puede ser seguido por el ajuste de la dimensión en frío o por el acabado en frío para producir la forma, dimensiones y propiedades deseadas.
3.40 Tubo soldado
Tubo EW, HFW, SAWH ó SAWL 3.41 Unidad de prueba
Cantidad prescrita de tubo que se fabrica con el mismo diámetro exterior y espesor de pared especificados, por el mismo proceso de manufactura, a partir de la misma colada y bajo las mismas condiciones de fabricación de tubería.
4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS
4.1 Símbolos
a Longitud de la soldadura del borde de la cinta o placa.
Af Alargamiento después de la fractura, expresado en porcentaje y redondeado a la unidad de
porcentaje más cercana.
Agb Diámetro del ancho del mandril o rodillo de la prueba de doblado guiado.
AI Área transversal interna del tubo, expresada en milímetros cuadrados (pulgadas cuadradas).
AP Área transversal de la pared del tubo, expresada en milímetros cuadrados (pulgadas cuadradas).
AR Área transversal del ariete para el sellado del extremo, expresada en milímetros cuadrados
(pulgadas cuadradas).
Axc Área transversal del espécimen correspondiente para la prueba de tensión, expresada en
milímetros cuadrados (pulgadas cuadradas).
B Distancia de las paredes del troquel, o distancia de los soportes en la prueba de doblado guiado. C Constante, que depende del sistema de unidades utilizado.
d Diámetro interior calculado del tubo, expresado en milímetros (pulgadas).
Da Diámetro exterior del tubo designado por el fabricante después del ajuste de su dimensión,
expresado en milímetros (pulgadas).
Db Diámetro exterior del tubo designado por el fabricante antes del ajuste de su dimensión,
expresado en milímetros (pulgadas).
D Diámetro exterior especificado del tubo, expresado en milímetros (pulgadas). f Frecuencia, expresada en Hertz (ciclos por segundo).
L Longitud del tubo.
P Presión de la prueba hidrostática, expresada en mega pascales (libras por pulgada cuadrada) r radio.
ra Radio del mandril para la prueba del doblado guiado.
rb Radio del troquel para la prueba del doblado guiado.
ro Radio exterior del tubo.
Rm Resistencia a la tensión.
Rp0,2 Límite elástico (extensión del 0.2 % no proporcional).
Rt0,5 Límite elástico (extensión total 0.5 %).
s r Proporción del ajuste de la dimensión.
S Tensión circunferencial para la prueba hidrostática.
t Espesor de pared especificado de la pared del tubo, expresado en milímetros (pulgadas). tmín Espesor mínimo permitido de la pared del tubo, expresado en milímetros (pulgadas).
U Resistencia a la tensión mínima especificada, expresada en mega pascales (libras por pulgada cuadrada).
t Velocidad ultrasónica transversal, expresada en metros por segundo (pies por segundo). Tensión.
Longitud de onda.
7/71 h Diseño de la tensión circunferencial de la tubería.
4.2 Abreviaturas
EW Proceso de resistencia eléctrica, o de inducción eléctrica, efectuado durante la fabricación del tubo.
ZAC Zona afectada por el calor (HAZ, por sus siglas en inglés) HBW Dureza Brinell
HRC Dureza Rockwell, escala C HV Dureza Vickers
NDT Pruebas no destructivas
SAWH Proceso de soldadura helicoidal por arco sumergido para el tubo durante su fabricación SAWL Proceso de soldadura longitudinal por arco sumergido para el tubo durante su fabricación SI Sistema Internacional de Unidades
T2, T3 Clasificación de las películas radiográficas USC Sistema Inglés de Unidades
5 CLASIFICACIÓN
El acero y los tubos comprendidos en esta norma se clasifican conforme a su nivel de resistencia, que está vinculado con la composición química del acero, ver tabla 1.
TABLA 1.- Grados de los tubos y grados del acero Grado del tubo o grado
del acero L290 o X42 L320 o X46 L360 o X52 L390 o X56 L415 o X60 L450 o X65 L485 o X70 6 ESPECIFICACIONES 6.1 Fabricación 6.1.1 Materias primas
6.1.1.1 Los lingotes, barras, planchones y palanquillas, cintas o placas que se utilizan como materia prima para la manufactura del tubo deben estar hechos de acero fabricado con el proceso de horno eléctrico o básico de oxígeno.
6.1.1.2 El ancho de la cinta o placa que se utilice para la fabricación de los tubos con costura helicoidal debe ser lo requerido por el fabricante de los tubos, de acuerdo al diámetro exterior especificado del tubo.
6.1.1.3 Cualquier lubricante que contamine al bisel de la soldadura o a las áreas circundantes se debe eliminar antes de hacer la costura soldada longitudinal de los tubos SAWL o la costura soldada helicoidal de los tubos SAWH.
6.1.2 Proceso de manufactura
6.1.2.1 Los tubos deben fabricarse conforme a los requisitos especificados en la tabla 2. TABLA 2.- Fabricación
Grado de tubo L290 o X42 hasta
L485 o X70
Tipo de tubo Formado del tubo
X Sin costura
Rolado, formado con normalizado, normalizado, normalizado y revenido, o templado y revenido.
X HFW
Rolado, rolado termomecánico, for-mado termomecánico, forfor-mado con normalizado, normalizado, normali-zado y revenido, o templado y reve-nido o con el tratamiento térmico sólo en el área de soldadura.
X SAWL
Rolado o rolado termomecánico.
X SAWH
X SAWL y SAWH con costura doble
6.1.2.2 Tipo de extremos de tubos
Se permiten los siguientes tipos de extremos: a) Biselados
b) Campana
c) Espiga-campana con y sin empaque soldable d) Cortados a escuadra
e) Roscados
Es necesario que el tubo se fabrique originalmente con extremos planos conforme a 6.9.2.2 y que cumpla lo establecido en esta norma, a menos que se acuerde otra cosa entre fabricante y comprador. 6.1.3 Soldadura
6.1.3.1 Soldaduras por puntos
6.1.3.1.1 La soldadura por puntos debe hacerse por medio de: a) Soldadura de arco sumergido semiautomática.
b) Soldadura eléctrica.
c) Soldadura de gas con arco metálico. d) Soldadura de arco protegido con fundente.
9/71 e) Soldadura de arco metálico con protección que utilice un electrodo con bajo contenido de
hidró-geno.
6.1.3.1.2 La soldadura por puntos debe ser:
a) Fundida y unida dentro de la costura de la soldadura final b) Eliminada por medio del maquinado
c) Tratada de acuerdo con lo especificado en el inciso A.2.2. 6.1.3.2 Costuras soldadas para tubos SAW
En la producción de las costuras de la soldadura de los tubos SAW, debe hacerse al menos un paso de soldadura de arco sumergido por el interior del tubo y al menos un paso de soldadura de arco sumergido en el exterior del tubo.
6.1.3.3 Cordones de soldadura en tubos con costura doble.
Los cordones de los tubos de doble costura deben tener una separación de 180°. 6.1.3.4 Tratamiento de las costuras de la soldadura en los tubos EW
Para todos los grados de acero, ver tabla 2, la costura de la soldadura y la ZAC se deben tratar de manera que simulen un tratamiento térmico de normalizado.
Excepto que, si así se conviene, esto se puede sustituir con otros tratamientos térmicos alternos. Si dichas sustituciones se hacen, el fabricante debe demostrar la eficacia del método seleccionado, utilizando para ello algún procedimiento convenido. Dicho procedimiento puede incluir, de manera enunciativa y no necesariamente limitativa, pruebas de dureza, evaluación microestructural o pruebas mecánicas, de tal manera que no le quede nada de martensita sin revenir.
6.1.3.5 Soldaduras de los extremos de la cinta o placa
6.1.3.5.1 Las soldaduras de los extremos de la cinta o placa no deben estar presentes en los tubos con costura longitudinal ya terminados.
6.1.3.5.2 En el caso de los tubos con costura helicoidal ya terminados, las soldaduras de las uniones de los extremos de la cinta o placa con las costuras soldadas helicoidales se deben ubicar por lo menos a 300 mm (12.0 in) de los extremos de los tubos.
6.1.3.5.3 Si así se convino, las soldaduras de los extremos de la cinta o placa en los tubos de costura helicoidal pueden estar presentes en los extremos de los tubos, siempre y cuando haya una separación circunferencial de por lo menos 150 mm (6.0 in) entre la soldadura de la cinta o placa y la costura helicoidal en los extremos de los tubos correspondientes.
6.1.3.5.4 Las soldaduras de los extremos de la cinta o placa en el tubo con costura helicoidal deben ser:
a) Hechas con soldadura de arco sumergido o con una combinación de soldadura de arco sumergido y soldadura de gas con arco metálico.
b) Inspeccionadas con los mismos criterios de aceptación especificados para la costura de soldadura helicoidal.
6.1.3.6 Juntas (empates)
6.1.3.6.1 Si así se convino se pueden suministrar juntas (empates).
6.1.3.6.2 Las juntas (empates) soldadas se deben hacer de acuerdo con los requisitos del Inciso A.1. 6.1.3.6.3 Ningún tubo que se utilice para ser unido (empatado) debe tener una longitud inferior a 1.5 m (5.0 pies).
6.1.3.7 Tratamiento térmico
Los tratamientos térmicos aplicables a los tubos, ver tabla 2, se deben realizar de acuerdo con los procedimientos del fabricante.
6.2 Composición química
6.2.1 En el caso de los tubos con t ≤ 25.0 mm (0.984 in), la composición química debe ser la que se indica en la tabla 3.
6.2.2 La composición química basada en los requisitos de la tabla 3 puede aplicarse a los tubos con t > 25.0 mm (0.984 in). De otra manera, las composiciones químicas deben ser como se hayan convenido.
6.3 Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas:límite elástico, resistencia a la tensión y alargamiento de los tubos deben ser conforme a lo especificado en la tabla 4.
11/71 TABLA 3.- Composición química del tubo para t ≤ 25.0 mm (0.984 in)
Grado del tubo o grado del acero
Análisis de la colada y del producto, porciento en masa (a) %
C Mn P S V Nb Ti
máx. (b) máx. (b) mín. máx. máx. máx. máx. máx.
Tubos sin costura
L290 o X42 0.23 1.30 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L320 o X46 0.23 1.40 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L360 o X52 0.23 1.40 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L390 o X56 0.23 1.40 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L415 o X60 0.23 (e) 1.40 (e) ― 0.025 0.015 (d) (d) (d) L450 o X65 0.23 (e) 1.40 (e) ― 0.025 0.015 (d) (d) (d) L485 o X70 0.23 (e) 1.40 (e) ― 0.025 0.015 (d) (d) (d)
Tubos con costura
L290 o X42 0.23 1.30 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L320 o X46 0.23 1.40 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L360 o X52 0.23 1.40 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L390 o X56 0.23 1.40 ― 0.025 0.015 (c) (c) (c) L415 o X60 0.23 (e) 1.40 (e) ― 0.025 0.015 (d) (d) (d) L450 o X65 0.23 (e) 1.45 (e) ― 0.025 0.015 (d) (d) (d) L485 o X70 0.23 (e) 1.65 (e) ― 0.025 0.015 (d) (d) (d)
Notas:
a) 0.50 % máximo de cobre: 0.50 % máximo de níquel; 0.50 % máximo de cromo; y 0.15 % máximo de molibdeno. En los grados hasta L360/X52, inclusive, no se debe agregar intencionalmente Cu, Cr ni Ni.
b) Por cada reducción del 0.01 % por debajo de la concentración máxima especificada de carbono, se permite un aumento de 0.05 % por encima de la concentración máxima especificada de manganeso, hasta un máximo de 1.65 % para los grados ≥ L290 o X42 pero L360 o X52; un máximo de 1.75% para los grados > L360 o X52 pero < L485 o X70; y hasta un máximo de 2.00 % para el grado L485 o X70.
c) La suma de las concentraciones de niobio, vanadio y titanio debe ser 0.15 %.
d) A menos que se haya convenido de otra manera, la suma de las concentraciones de niobio, vanadio y titanio será 0.15 %.
TABLA 4.- Propiedades mecánicas de los tubos
Grado del tubo o grado del
acero
Cuerpo del tubo de los tubos sin costura y con costura
Costura de la soldadura de los tubos EW, SAW Límite elástico Rt0.5 mínimo Resistencia a la tensión Rm MPa (psi) mínimo Alargamiento Af % mínimo Resistencia a la tensión Rm MPa (psi) mínimo L290 o X42 290 (42 100) 415 (60 200) (a) 415 (60 200) L320 o X46 320 (46 400) 435 (63 100) (a) 435 (63 100) L360 o X52 360 (52 200) 460 (66 700) (a) 460 (66 700) L390 o X56 390 (56 600) 490 (71 100) (a) 490 (71 100) L415 o X60 415 (60 200 520 (75 400) (a) 520 (75 400) L450 o X65 450 (65 300) 535 (77 600) (a) 535 (77 600) L485 o X70 485 (70 300) 570 (82 700) (a) 570 (82 700)
NOTA:
a) El alargamiento mínimo especificado, Af, expresado en porcentaje y redondeado hasta el
porcentaje más cercano, se determina utilizando la siguiente ecuación:
Donde:
C equivale a 1 940 en los cálculos donde se utilicen unidades del SI y a 625 000 en los cálculos que empleen unidades USC.
Axc es el área de sección transversal de la pieza de la prueba de tensión, expresada en
milímetros cuadrados (pulgadas cuadradas), de la siguiente manera:
- para probetas de sección circular con diámetros de 12.5 mm y de 8.9 mm el área es alrededor de 130 mm2 y para probetas con diámetro de 6.4 mm el área es alrededor de 32.5 mm2,
- para probetas de tamaño completo, se debe utilizar el valor menor de los dos siguientes: un valor de área mínima de 485.0 mm2 o el valor del área de la sección transversal de la probeta, derivado de utilizar el diámetro exterior y el espesor de pared especificados de la tubería, redondeado al valor más cercano a 10 mm2,
- para probetas planas de tensión, se debe utilizar el valor menor de los dos siguientes: un valor de área mínima de 485.0 mm2 o el valor del área de la sección transversal de la probeta, derivado de utilizar el ancho de la probeta y el espesor de pared especificado de la tubería, redondeado al valor más cercano a 10 mm2.
U es la resistencia a la tensión mínima especificada, expresada en mega pascales (libras por pulgada cuadrada).
13/71 6.4 Prueba hidrostática
6.4.1 A excepción de lo permitido en 6.4.2, el tubo debe soportar la prueba hidrostática sin presentar fugas a través de la costura de la soldadura o del cuerpo del tubo.
6.4.2 Las juntas (empates) no necesitan someterse a la prueba hidrostática, siempre y cuando los tramos de los tubos que se utilizaron para fabricar las juntas de unión hayan pasado la prueba hidrostática antes de efectuar la operación para unirlos.
6.5 Prueba de aplastamiento
Los tubos EW en la prueba de aplastamiento deben cumplir con lo siguiente:
1) No se deben presentar grietas ni rupturas en el cuerpo y soldadura en los tubos antes de que la dis-tancia entre las placas sea inferior al 33 % del diámetro exterior original.
2) No se deben presentar laminaciones o puntos duros del material base durante el aplastado hasta que las paredes del tubo se unan durante la prueba.
6.6 Prueba de doblado guiado, aplica a la tubería de arco sumergido 6.6.1 Exceptuando lo permitido en el inciso 6.6.2, las pruebas no deben: a) Fracturarse por completo.
b) Presentar ninguna grieta ni ruptura en el metal de la soldadura con una longitud superior a los 3.2 mm (0.125 in), sin importar su profundidad.
c) Presentar ninguna grieta ni ruptura en el metal base, la ZAC, o la línea de fusión, con una longitud superior a los 3.2 mm (0.125 in) o con una profundidad superior al 12.5 % del espesor de pared especificado.
6.6.2 Las grietas que ocurran en los bordes de la pieza de prueba durante la realización de las pruebas, no deben ser motivo de rechazo, siempre y cuando no tengan una longitud superior a los 6.4 mm (0.250 in).
6.7 Condiciones de la superficie, imperfecciones y defectos 6.7.1 Aspectos generales
6.7.1.1 Todos los tubos en condición de tubo terminado deben estar libres de defectos. 6.7.1.2 Todos los tubos deben estar libres de grietas, lagrimeos y fugas.
6.7.1.3 Los criterios de aceptación de las imperfecciones encontradas por medio de la inspección no destructiva deben ser acordes al Inciso A.4.
6.7.2 Socavados
Los socavados en los tubos SAW que se hayan encontrado por medio de la inspección visual se deben investigar, clasificar y tratar de la siguiente manera:
a) Los socavados que tengan una profundidad ≤ 0.4 mm (0.016 in) son aceptables, sin importar su longitud y se deben tratar de acuerdo con el Inciso A.2.1.
b) Los socavados que tengan una profundidad > 0.4 mm (0.016 in) pero ≤ 0.8 mm (0.031 in) son
aceptables, siempre y cuando:
1) Sus longitudes individuales sean ≤ 0.5 t 2) Sus profundidades individuales sean ≤ 0.1 t
3) No haya más de dos socavaciones como las descritas en ninguna longitud de 300 mm (12.0 in) de la soldadura.
4) Todas las socavaciones antes mencionadas deben tratarse de acuerdo con el Inciso A.2.1.
c) Las socavaciones que excedan los límites especificados en el apartado b) se clasifican como defectos y se deben tratar de acuerdo con el inciso A.2.1.
6.7.3 Quemaduras de arco
6.7.3.1 Las quemaduras de arco se clasifican como defectos. NOTAS:
1) Las quemaduras de arco son puntos localizados de fusión de la superficie ocasionados por la formación de un arco eléctrico entre el electrodo o la tierra y la superficie del tubo.
2) Las marcas de contacto que son marcas intermitentes adyacentes a la línea de la soldadura del tubo EW y que resultan por el contacto eléctrico entre los electrodos que suministran la corriente de soldadura y la superficie del tubo se deben tratar de acuerdo con el 6.7.7
6.7.3.2 Las quemaduras de arco se deben tratar de acuerdo con los incisos A.2.2, A.2.3b o A.2.3c, excepto que pueden ser eliminadas por medio del esmerilado o el maquinado, siempre y cuando la cavidad resultante se limpie con una solución de persulfato de amonio al 10 % ó con una solución de nital al 5% y se revise perfectamente para constatar la eliminación completa del material dañado.
6.7.4 Laminaciones
Se clasifican como defectos las laminaciones o inclusiones que se extiendan hasta la boca o bisel del tubo y que se haya determinado visualmente que tienen una longitud > 6.4 mm (0.250 in) en sentido circunferencial. Los tubos que contengan dichos defectos se deben rechazar o se deben recortar hasta que dicha laminación o inclusión ya no esté presente en los extremos de los tubos.
6.7.5 Desviaciones geométricas
6.7.5.1 Otras desviaciones geométricas del contorno cilíndrico normal de los tubos, aparte de las abolladuras (por ejemplo, áreas planas y protuberancias), que se presenten como resultado del proceso de formado o de las operaciones de fabricación de los tubos y que excedan los 3.2 mm (0.125 in) de profundidad, medida como la distancia entre el punto extremo de la desviación y la prolongación del contorno normal del tubo se deben considerar como defectos y se deben tratar de acuerdo con los incisos A.2.3b o A.2.3c.
15/71 6.7.5.2 En el caso de las abolladuras, su longitud en cualquier dirección debe ser ≤ 0.5 D y su profundidad, medida como la distancia entre el punto extremo de la abolladura y la prolongación del contorno normal del tubo no debe exceder lo siguiente:
a) 3.2 mm (0.125 in) en el caso de abolladuras formadas en frío con depresiones de fondo agudo. b) 6.4 mm (0.250 in) en el caso de otras abolladuras.
Las abolladuras que excedan los límites especificados deben ser consideradas defectos y se deben tratar de acuerdo con el inciso A.2.3b o A.2.3c.
6.7.6. Áreas duras
Cualquier área dura que mida más de 50 mm (2.0 in) en cualquier dirección se debe clasificar como defecto si su dureza excede los valores de 35 HRC, 345 HV10, ó 327 HBW, con base en depresiones individuales. Los tubos que contengan dichos defectos se deben tratar de acuerdo con el inciso A.2.3b o A.2.3c.
6.7.7 Otras imperfecciones de la superficie
Las demás imperfecciones de la superficie que se detecten por medio de la inspección visual se deben investigar, clasificar y tratar de la manera siguiente:
a) Las imperfecciones que tengan una profundidad ≤ 0.125 t y no excedan el espesor de pared mínimo permisible se deben clasificar como imperfecciones aceptables y se deben de tratar de acuerdo con el inciso A.2.1.
b) Las imperfecciones que tengan una profundidad > 0.125 t y no excedan el espesor de pared mínimo permisible se deben clasificar como defectos y se deben desvanecer por medio del esmerilado, de acuerdo con el inciso A.2.2, o se deben tratar de acuerdo con el inciso A.2.3.
c) Las imperfecciones que excedan el espesor de pared mínimo permisible se clasifican como defectos y se tratan de acuerdo con el inciso A.2.3.
NOTA: La frase "las imperfecciones que excedan el espesor de pared mínimo permisible" implica que la porción del espesor de la pared que se encuentra por debajo de la imperfección superficial sea inferior al espesor mínimo permisible para ese espesor.
6.8 Dimensiones, masa y tolerancias 6.8.1 Dimensiones
6.8.1.1 Los tubos se deben entregar con las dimensiones especificadas en la orden de compra sujetas a las tolerancias aplicables.
6.8.1.2 El diámetro exterior especificado y el espesor de pared especificado deben estar dentro de los límites aplicables indicados en las tablas 5 y 6, o lo acordado entre fabricante y comprador.
6.8.1.3 Los tubos se deben entregar en las longitudes y tolerancias especificadas en la tabla 7 a menos que se hayan convenido otras en la orden de compra.
6.8.2 Masa por unidad de longitud
La masa por unidad de longitud, Pl, expresada en kilogramos por metro (libras por pie), se calcula mediante la siguiente ecuación:
( ) Donde:
D es el diámetro exterior especificado, expresado en milímetros (pulgadas). t es el espesor de pared especificado, expresado en milímetros (pulgadas).
C es 0.02466 para los cálculos en unidades SI y 10.69 para los cálculos en unidades USC. NOTA: La masa nominal del tubo es el producto de su longitud y su masa por unidad de longitud. 6.8.3 Tolerancias
6.8.3.1 Tolerancias para la masa por unidad de longitud
6.8.3.1.1 A excepción de lo permitido por el inciso 6.8.3.1.2, la tolerancia en la masa de cada tubo individual es de –3.5 % a +10.0% de su masa nominal.
La masa se determina multiplicando la longitud por su masa por unidad de longitud (ver el inciso 6.8.2). 6.8.3.1.2 Si la orden de compra especifica para el espesor de pared una tolerancia negativa que sea inferior al valor aplicable señalado en la tabla 6, la tolerancia positiva para la masa se incrementará por un porcentaje equivalente a la reducción del porcentaje aplicable de la tolerancia negativa para el espesor de la pared.
6.8.3.1.3 Por cada partida del pedido con una masa de 20 toneladas o más, la masa de la partida del pedido no se debe desviar, por más de lo siguiente, de su masa nominal, determinada multiplicando la longitud total de los tubos en la partida del pedido por su masa por unidad de longitud (ver el inciso 6.8.2):
En todos los grados: -1.75 %.
6.8.3.2 Tolerancias para el diámetro, el espesor de la pared, la longitud y la rectitud
6.8.3.2.1 A excepción de lo que permite el inciso A.2.2.3, el diámetro y el ovalamiento deben estar dentro de las tolerancias indicadas en la tabla 5 (ver 8.9.2).
17/71 TABLA 5.- Tolerancias para el diámetro y el ovalamiento
Diámetro exterior Especificado
D mm (in)
Tolerancias del diámetro mm (in)
Tolerancias del ovalamiento
mm (in) Tubo, excepto el
extremo (a) Extremo del tubo (a, b, c)
Tubo, excepto el extremo (a) Extremo del tubo(a, b, c) Tubo s/costura Tubo c/costura Tubo s/costura Tubo c/costura ≥ 60.3 (2.375) hasta 168.3 (6.625) ± 0.007 5 D -0.4 (0.016) hasta +1.6 (0.063) 0.020 D 0.015 D >168.3 (6.625) hasta 610 (24.000) ± 0.007 5 D ± 0.007 5 D, pero máximo de 3.2 (0.125) ± 0.005 D, pero máximo de ± 1.6 (0.063) >610 (24.000) hasta 1 422 (56.000) ± 0.01 D ± 0.005 D, pero máximo de 4.0 (0.160) ± 2.0 (0.079) ± 1.6 (0.063) 0.015 D, pero máximo de 15 (0.6), para 0.01 D, pero máximo de 13 (0.5), para por acuerdo para por acuerdo para > 1 422
(56.000) como se haya acordado
Notas:
a) El extremo del tubo incluye una longitud de 100 mm (4.0 in) en cada uno de los extremos del tubo.
b) En el caso de los tubos sin costura, las tolerancias deben ser aplicables para t 25.0 mm (0.984 in), y las tolerancias en los tubos de mayor espesor deben ser las que se establezcan por mutuo acuerdo.
c) En el caso de los tubos con D ≥ 219.1 mm (8.625 in), la tolerancia para el diámetro y el ovala-miento se pueden determinar utilizando el diámetro interior calculado (el diámetro exterior es-pecificado menos dos veces el espesor de pared eses-pecificado) o el diámetro interior medido, en vez del diámetro exterior especificado (ver 8.9.3).
TABLA 6.- Tolerancias en el espesor de la pared Espesor de la pared t mm (in) Tolerancias (a) mm (in) Tubos s/costura (b) 4.0 (0.157) + 0.6 (0.024)– 0.5 (0.020) > 4.0 (0.157) hasta < 25.0 (0.984) + 0.150 t – 0.125 t
≥ 25.0 (0.984) + 3.7 (0.146) ó + 0.1 t, lo que sea mayor– 3.0 (0.120) ó – 0.1 t, lo que sea mayor Tubos con costura (c, d)
5.0 (0.197) ± 0.5 (0.020)
> 5.0 (0.197) hasta < 15.0 (0.591) ± 0.1 t
≥ 15.0 (0.591) ± 1.5 (0.060)
Notas:
a) Si la orden de compra especifica una tolerancia negativa para el espesor de la pared, que sea inferior al valor aplicable que se indica en esta tabla, la tolerancia positiva se debe au-mentar por la cantidad suficiente para mantener el intervalo de tolerancias aplicable.
b) En el caso de los tubos con D ≥ 355.6 mm (14.000 in) y t ≥ 25.0 mm (0.984 in), la tolerancia del espesor de la pared puede exceder localmente a la tolerancia del espesor de la pared por 0.05 t adicionales, siempre y cuando no se exceda la tolerancia positiva de la masa (ver 6.8.3.1).
c) La tolerancia positiva del espesor de pared no se aplica al área de la soldadura. d) Para restricciones adicionales, ver 6.10.2.
6.8.3.2.3 Las tolerancias para la longitud son las siguientes.
a) A menos que se haya convenido de otra manera en la orden de compra, las longitudes se deben entregar con las tolerancias que se presentan en la tabla 7.
b) Las tolerancias en longitudes diferentes a lo establecido en la tabla 7 podrán ser convenidas previamente entre fabricante y comprador.
TABLA 7.- Tolerancias en la longitud de los tubos
Longitud nominal, en m (ft)
Longitud mínima, en m (ft)
Longitud promedio mínima por cada partida del pedido, en
m (ft)
Longitud máxima, en m (ft)
Tubos de extremos planos
6 (20) 2.74 (9.0) 5.33 (17.5) 6.86 (22.5) 9 (30) 4.11 (13.5) 8.00 (26.2) 10.29 (33.8) 12 (40) 4.27 (14.0) 10.67 (35.0) 13.72 (45.0) 15 (50) 5.33 (17.5) 13.35 (43.8) 16.76 (55.0) 18 (60) 6.40 (21.0) 16.00 (52.5) 19.81 (65.0) 24 (80) 8.53 (28.0) 21.34 (70.0) 25.91 (85.0)
19/71 6.8.3.2.4 Las tolerancias para la rectitud son las siguientes:
a) La desviación total con respecto a la recta, del tramo completo de tubo, debe ser 0.2 % de la longitud del tubo, como se muestra en la figura 1.
b) La desviación local con respecto a la recta en la porción de 1 000 mm (36 in) de cada extremo del tubo es 4.0 mm (0.156 in), como se indica en la figura 2.
Donde:
1 es una cuerda o alambre tenso 2 es el tubo
L es la longitud del tubo
FIGURA 1.- Medición de la rectitud del tubo completo
Dimensiones en milímetros (pulgadas)
Donde:
1 es una regla 2 es el tubo
6.9 Acabado de los extremos de los tubos 6.9.1 Aspectos generales
6.9.1.1 Los tubos se deben suministrar con extremos planos, a menos que algún otro acabado de los extremos se haya especificado en la orden de compra (ver 6.1.2).
6.9.1.2 Los extremos deben estar libres de rebabas.
6.9.1.3 Tanto la materia prima como el tubo con extremos planos debe cumplir completamente con esta norma antes de poder aplicar algún otro extremo (roscado, campana soldable, espiga-campana con y sin empaque) y las especificaciones de fabricación de dichos acabados deben ser establecidas o acordadas entre el cliente y proveedor.
6.9.1.4 El descuadre de los extremos medido como se muestra en la figura 3, debe ser a 1.6 mm ( 0.063 in)
Donde:
1 es el descuadre.
FIGURA 3.- Descuadre de los extremos 6.9.2 Extremos planos
6.9.2.1 A menos que se haya convenido de otra manera, las bocas de los tubos de extremos planos con t 3.2 mm (0.125 in) deben estar cortadas a escuadra.
6.9.2.2 A menos que se haya convenido de otra manera, las bocas de los tubos de extremos planos con t 3.2 mm (0.125 in) deben estar biselados para soldarse. A excepción de lo permitido por el inciso 7.8.2.3, el ángulo del bisel, medido desde una línea perpendicular al eje del tubo, debe ser de 30°, con una tolerancia de +5° - 0° y el ancho de la cara de la raíz (tope) del bisel debe ser de 1.6 mm (0.063 in), con una tolerancia de 0.8 mm (0.031 in).
6.9.2.3 Si así fue convenido, se pueden suministrar otras geometrías, pueden tomarse en base a lo indicado en la norma internacional que se menciona en el inciso A.1 del Apéndice A.
6.9.2.4 En los casos donde se lleven a cabo operaciones de maquinado o de esmerilado, el ángulo del bisel interno medido desde el eje longitudinal, no debe exceder lo siguiente:
a) En el caso de los tubos sin costura, el valor aplicable indicado en la tabla 8. b) En el caso de la costura de la soldadura de los tubos con costura, 7.0°.
21/71
TABLA 8.- Ángulo máximo del bisel interno, para tubos sin costura Espesor de pared especificado
t mm (in)
Ángulo máximo del bisel interno Grados 10.5 (0.413) 7.0 ≥ 10.5 (0.413) hasta 14.0 (0.551) 9.5 ≥ 14.0 (0.551) hasta 17.0 (0.669) 11.0 ≥ 17.0 (0.669) 14.0 6.10 Tolerancias en la soldadura
6.10.1 Escalonamiento radial de la placa soldada
En el caso de los tubos EW el escalonamiento radial de la placa soldada (ver la figura 4a) no debe provocar que el espesor de la pared remanente en la soldadura sea inferior al espesor de la pared mínimo permisible.
En el caso de los tubos SAW el escalonamiento radial de la placa soldada no debe exceder el valor especificado en la tabla 9 (ver la figura 4b o 4c).
TABLA 9.- Escalonamiento radial máximo permisible para los tubos SAW Espesor de pared especificado
t, en mm (in)
Escalonamiento radial máximo permisible (a), en mm (in) 15.0 (0.590) 1.5 (0.060) > 15.0 (0.590) hasta 25.0 (0.984) 0.1 t > 25.0 (0.984) 2.5 (0.098) Nota:
a) Estos límites también aplican para las soldaduras de los ex-tremos de la cinta/placa.
Donde:
1 es el espesor de la pared remanente en la soldadura
a) Escalonamiento radial de la placa/lámina soldada de los tubos EW
Donde:
1 es el escalonamiento radial externo
2 es la altura del cordón externo de soldadura 3 es la altura del cordón interno de soldadura 4 es el escalonamiento radial interno
b) Escalonamiento radial de los bordes de la cinta/placa y altura de los cordones de soldadura de los tubos SAW
Donde:
1 es el desalineamiento
c) Desalineamiento de los cordones de soldadura de los tubos SAW FIGURA 4.- Desviaciones dimensionales de la costura de soldadura
6.10.2 Altura de la rebaba o del cordón de refuerzo de la soldadura 6.10.2.1 Para los tubos EW, se debe aplicar lo siguiente:
a) La rebaba externa se debe recortar hasta dejarla a una altura al ras.
b) La rebaba interna no debe extenderse por encima del contorno del tubo por más de 1.5 mm (0.060 in).
c) El espesor de la pared en el recorte no debe ser inferior al espesor de la pared mínimo permisible. d) La profundidad de la hendidura que resulte por el recorte de la rebaba interna no debe exceder el
23/71 TABLA 10.- Profundidad máxima permisible de la hendidura para los tubos EW
Espesor de pared especificado
t, en mm (in)
Profundidad máxima permisible de la hendidura (a), en mm (in) 4.0 (0.156) 0.10 t > 4.0 (0.156) hasta 8.0 (0.312) 0.40 (0.016) > 8.0 (0.312) 0.05 t Nota:
a) La profundidad de la hendidura es la diferencia entre el espesor de la pared a 25 mm (1 in) aproximadamente de la línea de la soldadura y el espesor de la pared mínimo en el recorte.
6.10.2.2 Para los tubos SAW debe aplicar lo siguiente:
a) A excepción de las socavaciones, las superficies de la corona de los cordones de soldadura interno y externo, tal como se depositaron, no deben estar por debajo de la superficie adyacente del tubo. b) Los cordones de soldadura se deben desvanecer uniformemente en la superficie adyacente del tubo. c) Por una distancia de al menos 100 mm (4.0 in) desde cada extremo del tubo, el cordón interno de
soldadura se debe eliminar por medio del esmerilado, de tal modo que no se extienda por encima de la superficie adyacente del tubo por más de 0.5 mm (0.020 in). En cuanto al resto del tubo, el cordón interno de soldadura no se debe extender por encima de la superficie adyacente del tubo por más del valor aplicable indicado en la tabla 11.
d) El cordón externo de soldadura no se debe extender por encima de la superficie adyacente del tubo por más del valor aplicable indicado en la tabla 11.
e) Si así se convino, por una distancia de al menos 150 mm (6.0 in) de cada extremo del tubo, el cordón de soldadura exterior se debe eliminar por medio del esmerilado, de tal modo que no se extienda por encima de la superficie adyacente del tubo por más de 0.5 mm (0.020 in).
TABLA 11.- Altura máxima permisible del cordón de soldadura para los tubos SAW (excepto en los extremos de los tubos)
Espesor de pared especificado
t, en mm (in)
Altura del cordón de soldadura (a), en mm (in)
máxima
Cordón interno Cordón externo 13.0 (0.512) 3.5 (0.138) 3.5 (0.138) > 13.0 (0.512) 3.5 (0.138) 4.5 (0.177) NOTA:
a) A opción del fabricante, los cordones de soldadura más altos de lo permitido se pueden esmerilar hasta que alcancen una altura aceptable.
6.10.3 Desalineación de los cordones de soldadura de los tubos SAW
La desalineación de los cordones de soldadura de los tubos SAW (figura 4c) no debe ser motivo de rechazo si se encuentra dentro de los límites que a continuación se indican, siempre y cuando se haya podido lograr una penetración completa y una fusión completa. La desalineación máxima de los cordones de soldadura no debe exceder 3 mm (0.1 in) en los tubos con espesor de pared especificado como t 20 mm (0.8 in) o 4 mm (0.16 in), en el caso de los tubos con espesor de pared especificado como > 20 mm (0.8 in).
6.10.3.1 La penetración y fusión completa pueden determinarse, previo acuerdo entre fabricante y comprador, por medio de macroataque o radiografía.
6.11 Recubrimientos y revestimientos
6.11.1 A excepción de lo permitido por los incisos 6.11.2 hasta 6.11.4, los tubos se deben entregar desnudos (sin recubrimiento ni revestimiento).
6.11.2 Si así se convino, los tubos se deben entregar con un recubrimiento externo temporal, para protegerlos contra la corrosión durante su almacenamiento y tránsito. Dicho recubrimiento debe ser duro al tacto y liso, sin arrugas excesivas.
6.11.3 Si así se convino, los tubos se deben entregar con algún recubrimiento especial. 6.11.4 Si así se convino, los tubos se deben entregar con algún revestimiento.
Los recubrimientos y revestimientos permitidos para esta norma deben ser los que se indican en el Apéndice C.
NOTA: Se entiende por recubrimiento a la protección exterior que se le aplica al tubo, y el revestimiento es el que se le aplica al interior del tubo.
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7 MUESTREO
7.1 Muestras y probetas para el análisis del producto
Se deben tomar las muestras y se deben preparar las probetas de acuerdo con la norma internacional que se indica en el inciso B.2 del apéndice “B” o la norma extranjera que se indica en el inciso B.3 del apéndice “B”. Dichas muestras se deben tomar del tubo, la placa o la cinta.
7.2.1 Muestras y probetas para las pruebas mecánicas 7.2.1.1 Aspectos generales
En el caso de las pruebas de tensión, las pruebas de doblado guiado y las pruebas de aplastamiento, las muestras y las piezas de prueba correspondientes se deben tomar y preparar de acuerdo con la norma de referencia que proceda.
Las muestras y las piezas de prueba para los diversos tipos de pruebas se deben tomar de las ubicaciones que se muestran en la figura 5 y la figura 6, y como se indica en la tabla 12 tomando en cuenta los detalles adicionales de los incisos 7.2.1.2 hasta 7.2.1.4 y capítulo 8.
En el caso de cualquiera de las pruebas mecánicas especificadas en el inciso 6.3 de esta norma, cualquier pieza de prueba que muestre una preparación defectuosa, o imperfecciones del material no relacionadas con el propósito de la prueba mecánica particular, ya sea que esto se observe antes o después de la prueba, se puede descartar y remplazar por otra pieza de prueba del mismo tramo de tubo.
7.2.1.2 Piezas de prueba para la prueba de tensión
Las piezas de prueba rectangulares que representen el espesor de pared completo del tubo, se deben tomar de acuerdo con la norma NMX-B-172 o con la norma internacional que se indica en el inciso B.4 del apéndice B y tal como se indica en la figura 5; las piezas de prueba transversales se deben aplanar. Como alternativa, se pueden utilizar las piezas de prueba cilíndricas que se obtengan de muestras no aplanadas. En el caso de las pruebas de tensión longitudinal de los tubos con t ≥ 19.0 mm (0.748 in), tales piezas de prueba deben tener un diámetro de 12.7 mm (0.500 in). En el caso de las pruebas de tensión transversal, el diámetro de dichas piezas de prueba debe ser el que se indica en la tabla 13, excepto que se puede utilizar el diámetro mayor siguiente, a opción del fabricante.
Para realizar las pruebas de los tubos con D < 219.1 mm (8.625 in), se pueden utilizar piezas de prueba longitudinales de sección completa, a opción del fabricante.
Si así se acordó, se pueden utilizar anillos de expansión en las pruebas para determinar el límite elástico transversal.
Los cordones de soldadura se pueden esmerilar hasta dejarlos al ras y las imperfecciones locales se pueden eliminar.
Dónde:
1 es la muestra longitudinal, L 2 es la muestra transversal, T
a) Tubo sin costura
Dónde:
1 es la muestra transversal, centrada sobre la soldadura, W
2 es la muestra transversal, centrada ≈ 180° de la soldadura longitudinal, T180 3 es la muestra transversal, centrada ≈ 90° de la soldadura longitudinal, T90 4 es la muestra longitudinal, centrada ≈ 90° de la soldadura longitudinal, L90
b) Tubos HFW y SAWL
Dónde:
1 es la muestra transversal, centrada sobre la costura helicoidal, W
2 es la muestra longitudinal, centrada por lo menos a/4 en dirección longitudinal de la costura de la soldadura helicoidal, L
3 es la muestra transversal, centrada por lo menos a/4 en dirección longitudinal de la costura de la soldadura helicoidal, T
4 es la soldadura del extremo de la cinta/placa con longitud, a
5 es la muestra transversal, centrada por lo menos a/4 de las uniones de la costura de la soldadura helicoidal con la soldadura del extremo de la cinta/placa, WS
c) Tubos SAWH
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Dónde:
1 Soldado 4 Paro de la soldadora
2 Extremo del rollo 5 Dos piezas de prueba, una de cada lado del paro de la soldadora
3 Dos piezas de prueba de cada extremo del rollo
a) Tubo EW en grados ≥ L290 o X42 con D < 323.9 mm (12.750 in) — No-expandido, producido en longitudes múltiples
Dónde:
1 Soldadura
2 Dos piezas de prueba, una de cada extremo del tubo
b) Tubo EW en grados ≥ L290 o X42 — No-expandido, producido en longitudes sencillas FIGURA 6.- Pruebas de aplastamiento
Dimensiones en milímetros (pulgadas)
Dónde:
1 son los extremos largos maquinados, o cortados con oxígeno, o ambos 2 es la soldadura
3 es el espesor de la pared
a es el radio, r, debe ser menor o igual a 1.6 (0.063)
a) Tubos SAW
Dónde:
1 es la pieza de prueba de doblado de la cara 2 es el espesor reducido
3 es el material eliminado antes o después del aplastamiento 4 es la pieza de prueba de doblado de la raíz
En el caso de los tubos con t = 19.0 mm (0.748 in) se usan las dimensiones de los dados de la figura 8. b) Piezas de prueba con espesor reducido
[Opcional en el caso de los tubos SAW con t >19.0 mm (0.748 in)] FIGURA 7.- Piezas de prueba de doblado guiado
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TABLA 12.- Número, orientación y ubicación de las piezas de prueba por cada muestra para las pruebas mecánicas de los tubos
Tipo de tubo Ubicación de la muestra Tipo de la prueba
Número, orientación y ubicación de las piezas de prueba por muestra (a)
Diámetro exterior especificado
D, en mm (in) < 219.1 (8.625) 219.1 (8.625) hasta < 323.9 (12.750) ≥ 323.9 (12.750) hasta < 508 (20.000) ≥ 508 (20.000) Sin costura, no expandido en frío (ver figura 6a)
Cuerpo del tubo Tensión 1L (b) 1L 1L 1L HFW (ver la figura 6b) Cuerpo del tubo Tensión 1L90 (b) 1T180 (c) 1T180 (c) 1T180 (c) Costura de la soldadura Tensión 1W 1W 1W Cuerpo del tubo y soldadura Aplastamie
nto como se indica en la figura 7
SAWL (ver la figura 6b) Cuerpo del tubo Tensión 1L90 (b) 1 T180 (c) 1 T180 (c) 1 T180 (c) Costura de la soldadura Tensión 1W 1W 1W (d) Costura de la soldadura Doblado guiado 2W 2W 2W 2W (d) SAWH (ver la figura 6c) Cuerpo del tubo Tensión 1L (b) 1T (c) 1T (c) 1T (c) Costura de la soldadura Tensión 1W 1W 1W Cuerpo del tubo y soldadura Doblado guiado 2W 2W 2W 2W Soldadura del extremo de la cinta/placa Doblado guiado 2WS 2WS 2WS 2WS
a) Ver en la figura 6 la explicación de los símbolos utilizados para designar la orientación y ubicación de las muestras y piezas de prueba.
b) Se pueden utilizar piezas de prueba longitudinales de sección completa, a opción del fabricante.
c) Si así se convino, se pueden utilizar piezas de prueba anulares para determinar el límite elástico transversal por medio de la prueba hidráulica del anillo de expansión, de acuerdo con la norma NMX-B-172.
d) En el caso de los tubos de costura doble, se probarán ambas costuras de las soldaduras longitudinales del tubo seleccionado para representar a la unidad de prueba.
TABLA 13.- Relación entre las dimensiones de los tubos y el diámetro de la pieza de prueba de barra cilíndrica para las pruebas de tensión transversal
Diámetro exterior especificado
D, en mm (in)
Espesor de pared especificado t, en mm (in)
Diámetro especificado de la pieza de prueba, dentro del tramo de prueba, en
mm (in) 12.7 (0.500) 8.9 (0.350) 6.4 (0.250) (a) 219.1 (8.625) hasta < 273.1 (10.750) — W 28.1 (1.106) < 28.1 (1.106) 273.1 (10.750) hasta < 323.9 (12.750) ≥ 36.1 (1.421) 25.5 (1.004) hasta < 36.1 (1.421) < 25.5 (1.004) 323.9 (12.750 hasta < 355.6 (14.000) ≥ 33.5 (1.319) 23.9 (0.941) hasta < 33.5 (1.319) < 23.9 (0.941) 355.6 (14.000) hasta < 406.4 (16.000) ≥ 32.3 (1.272) 23.2 (0.913) hasta <32.3 (1.272) < 23.2 (0.913) 406.4 (16.000) hasta < 457 (18.000) ≥ 30.9 (1.217) 2 22.2 (0.874) hasta < 30.9 (1.217) < 22.2 (0.874) 457 (18.000) hasta < 508 (20.000) ≥ 29.7 (1.169) 21.5 (0.846) hasta < 29.7 (1.169) < 21.5 (0.846) 508 (20.000) hasta < 559 (22.000) ≥ 28.8 (1.134) 21.0 (0.827) hasta < 28.8 (1.134) < 21.0 (0.827) 559 (22.000) hasta < 610 (24.000) ≥ 28.1 (1.106) 20.5 (0.807) hasta < 28.1 (1.106) < 20.5 (0.807) 610 (24.000) hasta < 660 (26.000) ≥ 27.5 (1.083) 20.1 (0.791) hasta < 27.5 (1.083) < 20.1 (0.791) 660 (26.000) hasta < 711 (28.000) ≥ 27.0 (1.063) 19.8 (0.780) hasta < 27.0 (1.063) < 19.8 (0.780) 711 (28.000) hasta < 762 (30.000) ≥ 26.5 (1.043) 19.5 (0.768) hasta < 26.5 (1.043) < 19.5 (0.768) 762 (30.000) hasta < 813 (32.000) ≥ 26.2 (1.031) 19.3 (0.760) hasta < 26.2 (1.031) < 19.3 (0.760) 813 (32.000) hasta < 864 (34.000) ≥ 25.8 (1.016) 19.1 (0.753) hasta < 25.8 (1.016) < 19.1 (0.753) 864(34.000) hasta < 914 (36.000) ≥ 25.5 (1.004) 18.9 (0.744) hasta < 25.5 (1.004) < 18.9 (0.744) 914 (36.000) hasta < 965 (38.000) ≥ 25.3 (0.996) 18.7 (0.736) hasta < 25.3 (0.996) < 18.7 (0.736) 965 (38.000) hasta < 1 016 (40.000) ≥ 25.1 (0.988) 18.6 (0.732) hasta < 25.1 (0.988) < 18.6 (0.732) 1 016 (40.000) hasta < 1 067 (42.000) ≥ 24.9 (0.980) 18.5 (0.728) hasta < 24.9 (0.980) < 18.5 (0.728) 1 067 (42.000) hasta < 1 118 (44.000) ≥ 24.7 (0.972) 18.3 (0.720) hasta < 24.7 (0.972) < 18.3 (0.720) 1 118 (44.000) hasta < 1 168 (46.000) ≥ 24.5 (0.965) 18,2 (0.717) hasta < 24.5 (0.965) < 18.2 (0.717) 1 168 (46.000) hasta < 1 219 (48.000) ≥ 24.4 (0.961) 18,1 (0.713) hasta < 24.4 (0.961) < 18.1 (0.713) 1 219 (48.000) hasta < 1 321 (52.000) ≥ 24.2 (0.953) 18.1 (0.713) hasta < 24.2 (0.953) < 18.1 (0.713) 1 321 (52.000) hasta < 1 422 (56.000) ≥ 24.0 (0.945) 17.9 (0.705) hasta < 24.0 (0.945) < 17.9 (0.705)
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TABLA 13.- Relación entre las dimensiones de los tubos y el diámetro de la pieza de prueba de barra cilíndrica para las pruebas de tensión transversal (continuación)
Diámetro exterior especificado
D, en mm (in)
Espesor de pared especificado t, en mm (in)
Diámetro especificado de la pieza de prueba, dentro del tramo de prueba, en mm (in)
12.7 (0.500) 8.9 (0.350) 6.4 (0.250) (a) 1 422 (56.000) hasta <1 524 (60.000) ≥ 23.8 (0.937) 17.8 (0.701) hasta <23.8 (0.937) <17.8 (0.701) 1 524 (60.000) hasta <1 626 (64.000) ≥ 23.6 (0.929) 17.6 (0.693) hasta <23.6 (0.929) <17.6 (0.693) 1 626 (64.000) hasta <1 727 (68.000) ≥ 23.4 (0.921) 17.5 (0.689) hasta <23.4 (0.921) <17.5 (0.689) 1 727 (68.000) hasta <1 829 (72.000) ≥ 23.3 (0.917) 17.4 (0.685) hasta <23.3 (0.917) <17.4 (0.685) 1 829 (72.000) hasta <1 930 (76.000) ≥ 23.1 (0.909) 17.4 (0.685) hasta <23.1 (0.909) <17.4 (0.685) 1 930 (76.000) hasta <2 134 (84.000) ≥ 23.0 (0.906) 17.3 (0.681) hasta <23.0 (0.906) <17.3 (0.681) 2 134 (84.000) ≥ 22.9 (0.902) 17.2 (0.677) hasta <22.9 (0.902) <17.2 (0.677) NOTA:
a) No se utilizarán piezas de prueba de tensión de barra cilíndrica en el caso de los tubos cuyas dimensiones resulten demasiado pequeñas para obtener piezas de prueba con diámetro de 6.4 mm (0.250 in).
7.2.1.3 Piezas de prueba para la prueba del doblado guiado
Las piezas de prueba se deben preparar de acuerdo con la NMX-B-172 o con la norma internacional que se indica en el inciso B.5 del apéndice B y la figura 7.
En el caso de los tubos con t > 19.0 mm (0.748 in), las piezas de prueba se pueden maquinar para proporcionar una sección transversal rectangular que tenga un espesor de 18.0 mm (0.799 in). En el caso de los tubos con t 19.0 mm (0.748 in), las piezas de prueba deben ser de sección curva, con espesor de pared completo.
En el caso de los tubos SAW el refuerzo de la soldadura se debe eliminar de ambas caras. 7.2.1.4 Piezas de prueba para la prueba de aplastamiento
Las piezas de prueba se deben tomar de acuerdo con la NMX-B-172 o con la norma internacional que se indica en el inciso B.6 del apéndice B, excepto que la longitud de cada pieza de prueba debe ser ≥ 60 mm (2.5 in).
8 MÉTODOS DE PRUEBA 8.1 Análisis del producto
A menos que se haya convenido de otra manera, la elección del método de prueba para determinar el análisis del producto, queda a discreción del fabricante. En casos de controversia, el análisis debe ser realizado por un laboratorio acordado por el fabricante y comprador. En estos casos, el método de análisis de referencia se debe acordar, con referencia a la norma internacional que se indica en el inciso B.7del apéndice B o en la norma NMX-B-001-CANACERO.
NOTA: La norma que se indica en el inciso B.7 del apéndice “A” cubre una lista de las normas internacionales disponibles para análisis químicos con información sobre la aplicación y la precisión de los diversos métodos.
8.2 Prueba de tensión
La prueba de tensión se debe llevar a cabo de acuerdo con la NMX-B-172 o con la norma internacional que se indica en el inciso B.4 del apéndice B.
En el caso de las pruebas del cuerpo del tubo, se debe determinar el límite elástico, la resistencia a la tensión y el porcentaje de alargamiento después de la fractura. En el caso de las pruebas de la soldadura del tubo, se debe determinar la resistencia a la tensión.
El porcentaje de alargamiento después de la fractura se debe reportar con referencia a un tramo de prueba de 50 mm (2 in). En el caso de las piezas de prueba que tengan un tramo de prueba inferior a los 50 mm (2 in), el alargamiento medido después de la fractura se debe convertir a un alargamiento en porcentaje en 50 mm (2 in) de acuerdo con la NMX-B-172 o con la norma internacional que se indica en el inciso B.8 del apéndice B.
8.3 Prueba de doblado guiado
La prueba de doblado guiado se debe llevar a cabo de acuerdo con la NMX-B-172 o con la norma internacional que se indica en el inciso B.5 del apéndice B.
La dimensión del mandril, Agb, expresada en milímetros (pulgadas), no debe ser mayor que aquella que
se determine utilizando la siguiente ecuación, con el resultado redondeado hasta el siguiente 1 mm (0.1 in) más cercano:
( ( )
)
Donde:
D es el diámetro exterior especificado, expresado en milímetros (pulgadas) t es el espesor de pared especificado expresado en milímetros (pulgadas) es el esfuerzo, como se indica en la tabla 14
1.15 es el coeficiente pico
Ambas piezas de prueba se deben doblar 180°, como se muestra en la figura 8. Una pieza de prueba debe tener la raíz de la soldadura directamente en contacto con el mandril; la otra pieza de prueba debe tener la cara de la soldadura directamente en contacto con el mandril.
33/71 TABLA 14.- Valores de esfuerzo para la prueba de doblado guiado
Grado del tubo Valor del esfuerzo
L290 o X42 0.1375 L320 o X46 0.1325 L360 o X52 0.1250 L390 o X56 0.1175 L415 o X60 0.1125 L450 o X65 0.1100 L485 o X70 0.1025 L555 o X80 0.0950 L625 o X90 0.0850 L690 o X100 0.0800 L830 o X120 0.0675 8.4 Prueba de aplastamiento
La prueba de aplastamiento se debe realizar de acuerdo con la NMX-B-172 o con la norma internacional que se indica en el inciso B.6 del apéndice B.
Como se indica en la figura 6, una de las dos piezas de prueba tomadas de ambos extremos del rollo se debe probar con la soldadura en el punto correspondiente a los 0° o a los 180°, mientras que las dos piezas de prueba restantes se deben probar en el punto correspondiente a los 90° o a los 270°.
Las piezas de prueba tomadas en un paro de soldadura deben obtenerse una antes y otra después de dicho paro y se deben probar únicamente en el punto correspondiente a los 90° o a los 270°.
8.5 Prueba de dureza
Cuando por medio de la inspección visual se detecten áreas sospechosas de ser áreas duras, se deben efectuar pruebas de dureza de acuerdo con la NMX-B-172 o con las normas internacionales que se indican en los incisos B.9, B.10 y B.11 del apéndice B, utilizando para ello equipo portátil para pruebas de dureza y métodos que cumplan con las disposiciones de la NMX-B-313 o de las normas extranjeras que se indican en los incisos B.12 y B.13 del apéndice B, respectivamente, dependiendo del método que se utilice.
8.6 Pruebas macrográficas y metalográficas
8.6.1 Exceptuando lo permitido por el inciso 8.6.2, se debe verificar por medio de las pruebas macro gráficas la alineación de las costuras internas y externas de los tubos SAW (ver la figura 4).
8.6.2 Si así se convino, se pueden utilizar métodos alternativos, tales como la inspección ultrasónica, siempre y cuando se demuestre la capacidad de dicho equipo para detectar la desalineación. Si se emplea tal método alternativo, se debe efectuar una prueba micrográfica al principio de la producción de cada combinación de diámetro exterior especificado y espesor de pared especificado.
Dimensiones en milímetros (pulgadas)
Dónde:
1 Es el barreno roscado de montaje
2 Son los hombros endurecidos y engrasados, o rodillos endurecidos B Es Agb + 2t + 3.2 mm (0.125 in)
ra Es el radio del mandril para la prueba de doblado guiado
rb Es el radio del troquel para la prueba de doblado guiado
a) Según se necesite
a) Tipo émbolo
