Tubo de acero soldado por resistencia eléctrica DIN 17177 para temperaturas elevadas
El tubo de acero soldado por resistencia eléctrica DIN 17177 está diseñado para servicio a presión a temperaturas elevadas en calderas, tuberías a presión, recipientes a presión y equipos térmicos. La norma cubre tubos soldados longitudinalmente por resistencia eléctrica o por inducción fabricados con aceros resistentes al calor, principalmente St 37.8, St 42.8 y 15Mo3.
La norma se desarrolló para aplicaciones que soportan presión en las que se deben considerar tanto la temperatura como la presión interna. Dependiendo del grado del acero, la tensión de operación y las condiciones de oxidación, los tubos pueden usarse a temperaturas de hasta aproximadamente 530 °C.
DIN 17177:1979 es ahora una norma obsoleta y retirada, y ha sido reemplazada principalmente por EN 10217-2 para la adquisición europea moderna. Sin embargo, sigue siendo importante para componentes de repuesto, sistemas de calderas existentes, planos de ingeniería heredados y proyectos que continúan especificando las designaciones de material DIN originales.
Especificaciones
| Artículo |
Especificación |
| Producto |
Tubo de acero soldado por resistencia eléctrica / soldado por inducción |
| Norma |
DIN 17177 |
| Grados principales |
St 37.8, St 42.8, 15Mo3 |
| Números de material |
1.0315, 1.0498, 1.5415 |
| Proceso de fabricación |
ERW o soldadura por inducción a partir de fleje laminado en caliente o en frío |
| Condición del acero |
Acero calmado |
| Diámetro exterior |
Según la serie dimensional DIN aplicable y la especificación de compra |
| Espesor de pared |
Hasta 16 mm según los requisitos de propiedades mecánicas originales de la DIN 17177 |
| Longitud |
1-12 m personalizable; disponibles longitudes de producción, aproximadas o exactas |
| Tolerancia de longitud aproximada |
±500 mm |
| Longitud exacta ≤6 m |
+10 / 0 mm |
| Longitud exacta >6-12 m |
+15 / 0 mm |
| Longitud exacta >12 m |
Por acuerdo |
| Tolerancia general del diámetro exterior |
Típicamente ±0.75%; los límites dimensionales dependen del diámetro exterior y la condición de fabricación |
| Diámetro exterior trabajado en frío ≤120 mm, T/D ≥1/20 |
±0.60%, mínimo ±0.25 mm |
| Diámetro exterior trabajado en frío ≤120 mm, T/D <1>
| ±0.75%, mínimo ±0.30 mm |
| Diámetro exterior trabajado en frío >120 mm |
±0.75% |
| Tratamiento térmico |
Normalizado o tratado térmicamente según lo requiera el grado y la condición de fabricación |
| Superficie |
Tal como se fabrica, desincrustado, decapado, aceitado o según lo acordado |
| Examen de soldadura |
Se requiere examen no destructivo según las disposiciones de prueba de la DIN 17177 |
| Documentos de inspección |
Certificado de inspección según los requisitos de compra acordados |
Características principales
Resistencia a temperaturas elevadas
La DIN 17177 especifica valores de límite elástico a temperaturas elevadas en lugar de basarse únicamente en datos de tracción a temperatura ambiente.
Para St 37.8, el límite elástico mínimo del 0.2% es aproximadamente:
200 °C: 185 MPa
250 °C: 165 MPa
300 °C: 140 MPa
350 °C: 120 MPa
400 °C: 110 MPa
450 °C: 105 MPa
Para St 42.8:
200 °C: 205 MPa
250 °C: 185 MPa
300 °C: 160 MPa
350 °C: 140 MPa
400 °C: 130 MPa
450 °C: 125 MPa
Para 15Mo3:
200 °C: 225 MPa
250 °C: 205 MPa
300 °C: 180 MPa
350 °C: 170 MPa
400 °C: 160 MPa
450 °C: aproximadamente 155 MPa
500 °C: 150 MPa
Para espesores de pared de 15Mo3 que no excedan los 10 mm, se aplican requisitos de límite elástico mínimo más altos según la norma original.
Integridad de soldadura controlada
La soldadura longitudinal es un área crítica que soporta presión. Por lo tanto, la DIN 17177 requiere un examen no destructivo de la soldadura en lugar de basarse únicamente en la inspección visual.
Los requisitos de inspección más altos pueden incluir adicionalmente el examen de imperfecciones longitudinales en toda la circunferencia del tubo. Se pueden acordar pruebas adicionales para imperfecciones transversales o laminaciones para aplicaciones de presión exigentes.
Temperaturas de normalización definidas
Los rangos de normalización recomendados son específicos del grado:
- St 37.8: 900-930 °C
- St 42.8: 870-900 °C
- 15Mo3: 910-940 °C
El tratamiento térmico controlado ayuda a obtener una microestructura uniforme de ferrita-perlita o acero aleado y estabiliza las propiedades mecánicas después de la conformación y soldadura del tubo.
Nuestras ventajas
La integridad de la soldadura se puede verificar en lugar de suponerla
Para tubos a presión a temperaturas elevadas, los compradores profesionales suelen preocuparse por la falta de fusión, las imperfecciones de la línea de soldadura y la calidad inconsistente de la soldadura.
Por lo tanto, la producción DIN 17177 se puede suministrar con examen de soldadura no destructivo y resultados de inspección documentados. Se pueden seleccionar métodos de inspección por corrientes de Foucault, ultrasónicos u otros métodos acordados según las dimensiones del tubo y los requisitos contractuales.
Esto proporciona una verificación objetiva de la soldadura longitudinal antes de que el tubo se instale en un sistema de presión.
Se pueden igualar los grados DIN heredados sin sustitución incorrecta de grado
DIN 17177 es una norma retirada, mientras que muchos planos de calderas más antiguos todavía especifican St 37.8, St 42.8 o 15Mo3.
Para tales proyectos, el material no debe ser reemplazado únicamente basándose en un valor de resistencia a la tracción similar. También se deben revisar la composición química, el límite elástico a temperaturas elevadas, el tratamiento térmico, los requisitos dimensionales y la clase de inspección.
Para nuevos proyectos europeos, se pueden evaluar grados EN 10217-2 correspondientes, por ejemplo, P235GH, P265GH y 16Mo3. La sustitución final debe seguir siendo objeto de la aprobación del ingeniero del proyecto o de la autoridad de diseño de equipos a presión.
Los requisitos dimensionales se pueden fijar en la etapa de compra
Los fabricantes de equipos a presión a menudo encuentran problemas cuando el diámetro del extremo del tubo, el espesor de la pared o la longitud de corte no se adaptan a la curvatura, la soldadura orbital, la inserción del colector o la fabricación automática.
Por lo tanto, los pedidos pueden definir la tolerancia del diámetro exterior, la tolerancia del espesor de la pared, la longitud de corte exacta y un dimensionamiento más preciso del extremo del tubo cuando sea necesario.
Para longitudes exactas de hasta 6 m, la tolerancia DIN original es +10/0 mm; para longitudes exactas superiores a 6 m y hasta 12 m, es +15/0 mm.
Normas de ejecución
- DIN 17177 - Tubos de acero soldados por resistencia eléctrica o por inducción para temperaturas elevadas. Norma alemana obsoleta.
- EN 10217-2 - Norma europea moderna para tubos de acero no aleado y aleado soldados eléctricamente con propiedades especificadas a temperaturas elevadas. Sucesor principal para la adquisición europea actual.
- ASTM A178/A178M - Tubos de caldera y sobrecalentador de acero al carbono y acero al carbono-manganeso soldados por resistencia eléctrica. Categoría de aplicación comparable, pero no un reemplazo directo grado por grado de DIN 17177.
- JIS G3456 / JIS G3461 - Normas japonesas que cubren tuberías de acero al carbono o tubos de caldera e intercambiador de calor destinados a aplicaciones a temperaturas elevadas. La sustitución de materiales requiere confirmación de ingeniería.
- GOST 10705 - Especificación de tubos de acero soldados eléctricamente utilizada en los mercados de la CEI. Las propiedades de diseño a temperaturas elevadas deben confirmarse por separado antes de reemplazar el material DIN 17177.
- Normas GB/T - Las normas chinas de acero soldado y equipos a presión pueden utilizarse para proyectos correspondientes, pero los grados DIN 17177 no deben convertirse únicamente a través de la resistencia nominal. La química, la resistencia dependiente de la temperatura y los requisitos de inspección deben compararse individualmente.
Estas normas pertenecen a categorías de adquisición o aplicación similares, pero no deben considerarse automáticamente intercambiables.
Aplicación
Serpentín economizador de caldera industrial
El tubo de acero ERW DIN 17177 se puede utilizar para fabricar un serpentín economizador de caldera industrial.
El economizador recupera calor de los gases de combustión de la caldera y lo transfiere al agua de alimentación de la caldera entrante. En consecuencia, la tubería está expuesta a presión interna, temperatura elevada del metal, ciclos térmicos repetidos y condiciones externas de gas de combustión.
Se puede seleccionar St 37.8 o St 42.8 para servicio de economizador a temperaturas moderadas, mientras que 15Mo3 proporciona resistencia a temperaturas elevadas aleada con molibdeno donde intervienen temperaturas o tensiones de diseño más altas.
El grado final del tubo y la temperatura de operación permitida deben calcularse a partir de la presión de diseño real, la temperatura del metal, la tolerancia a la corrosión y el código de diseño de caldera aplicable.
Composición química
| Grado |
Número de material |
C % |
Si % |
Mn % |
P % máx. |
S % máx. |
Cr % |
Mo % |
| St 37.8 |
1.0315 |
≤0.17 |
0.10-0.35 |
0.40-0.80 |
0.040 |
0.040 |
-- |
-- |
| St 42.8 |
1.0498 |
≤0.21 |
0.10-0.35 |
0.40-1.20 |
0.040 |
0.040 |
-- |
-- |
| 15Mo3 |
1.5415 |
0.12-0.20 |
0.10-0.35 |
0.40-0.80 |
0.035 |
0.035 |
-- |
0.25-0.35 |
| 13CrMo44* |
1.7335 |
0.10-0.18 |
0.10-0.35 |
0.40-0.70 |
0.035 |
0.035 |
0.70-1.10 |
0.45-0.65 |
| 10CrMo910* |
1.7380 |
0.08-0.15 |
≤0.50 |
0.40-0.70 |
0.035 |
0.035 |
2.00-2.50 |
0.90-1.20 |
Propiedades mecánicas
Grados estándar DIN 17177 a temperatura ambiente
| Grado |
Número de material |
Resistencia a la tracción Rm MPa |
Límite elástico mínimo MPa |
Alargamiento longitudinal % mín. |
Alargamiento transversal % mín. |
| St 37.8 |
1.0315 |
360-480 |
235 |
25 |
23 |
| St 42.8 |
1.0498 |
410-600 |
255 |
21 |
19 |
| 15Mo3 |
1.5415 |
450-600 |
270 |
22 |
20 |
Referencia de grado aleado por acuerdo especial
| Grado |
Número de material |
Resistencia a la tracción Rm MPa |
Límite elástico mínimo MPa |
Alargamiento % mín. |
Estado |
| 13CrMo44 |
1.7335 |
440-590 |
295 |
Aprox. 20 |
Grado aleado DIN para temperaturas elevadas; se requiere acuerdo especial para producción soldada DIN 17177 |
| 10CrMo910 |
1.7380 |
450-600 |
285 |
Aprox. 18 |
Grado aleado DIN para temperaturas elevadas; se requiere acuerdo especial para producción soldada DIN 17177 |
Preguntas frecuentes
¿Son una empresa comercial o un fabricante?
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