Tubos para calderas e intercambiadores de calor: de A192 a T91

Por qué tubos, no tubería

Los tubos para calderas e intercambiadores de calor son tubos en sentido estricto: se piden por diámetro exterior y espesor de pared exactos (a menudo por calibre BWG — 16 BWG es 1.65 mm), porque deben expandirse o soldarse en placas tubulares, curvarse en forma de U y soportar presión a temperaturas del metal donde el acero fluye lentamente por fluencia. Los tamaños nominales de tubería no tienen cabida aquí.

La escalera de temperaturas

La selección del grado sigue la temperatura de servicio, porque la resistencia a la fluencia se desploma en puntos diferentes para aleaciones diferentes. Techos indicativos, que siempre dependen de la tensión y del código:

Familia	Ejemplos	Aproximadamente, temperatura del metal
Acero al carbono	ASTM A192, A210 A-1, EN P235GH/P265GH	Hasta aproximadamente 450 °C
C-Mo y 1.25Cr	A213 T11 (≈ EN 13CrMo4-5), 16Mo3	Aproximadamente 500–550 °C
2.25Cr-1Mo	A213 T22 (≈ EN 10CrMo9-10)	Aproximadamente 550–580 °C
9Cr con resistencia a la fluencia mejorada	A213 T91 (EN X10CrMoVNb9-1)	Aproximadamente 600 °C y superior
Inoxidable austenítico	A213 TP304H, TP347H	Temperaturas más altas y servicio corrosivo

Las especificaciones clave

• ASTM A192 — tubos sin soldadura de acero al carbono para calderas para servicio de alta presión: el grado al carbono estándar para sobrecalentadores/paredes de agua, con dureza controlada para el expandido de tubos.
• ASTM A179 — tubos de bajo carbono estirados en frío para intercambiadores de calor y condensadores, donde la presión y la temperatura son moderadas.
• ASTM A213 — tubos sin soldadura ferríticos y austeníticos aleados para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores: aquí viven los grados T (T5, T9, T11, T22, T91) y los grados inoxidables TP.
• EN 10216-2 — la contraparte europea, con grados al carbono P235GH/P265GH y grados aleados 16Mo3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, X10CrMoVNb9-1.
• ASME SA-192/SA-213 son las versiones adoptadas por el código de las normas ASTM, obligatorias para la construcción con sello ASME.

T91 merece una advertencia

La resistencia a la fluencia de T91 procede de una composición química precisa y de un ciclo de normalizado más revenido que produce martensita revenida. Es implacable en la fabricación: la soldadura necesita precalentamiento controlado, temperatura entre pasadas y tratamiento térmico posterior a la soldadura, y verificación de dureza. Los registros de curvado, ensayo de dureza y PWHT forman parte de la compra, no son extras de papeleo. Los grados de menor aleación son mucho más tolerantes con las condiciones de obra — una razón por la que T11 y T22 siguen especificándose ampliamente incluso donde T91 sería más compacto.

Ensayos y documentación

Los tubos para partes a presión conllevan una carga de inspección mayor que la tubería ordinaria. Las normas de producto exigen ensayos de aplastamiento, abocardado o curvado como prueba de ductilidad, ensayo hidrostático o un equivalente por corrientes inducidas/ultrasonidos por tubo, y límites de dureza en grados como A192 que se expandirán en placas tubulares. Para grados aleados y de fluencia, la identificación positiva de materiales (PMI) a la recepción es práctica estándar en plantas críticas: un solo tubo T11 mezclado en un banco T22, o un tubo al carbono en un banco aleado, puede no fallar hasta que haya estado en servicio caliente. La trazabilidad por número de colada, respaldada por certificados EN 10204 3.1, es lo que hace posible esa comprobación.

Particularidades de los intercambiadores

Para intercambiadores de carcasa y tubos, especifique también: longitud del tubo y tolerancia, requisitos de curvado en U y su recocido de solubilización, estado superficial, alcance de ensayo por corrientes inducidas o hidrostático, y certificación EN 10204 3.1. Un tubo que cumple el material pero falla en el estado de curvado o en el alcance de ensayo sigue siendo el tubo equivocado.