Selezione della lamiera per recipienti a pressione: carbonio, P355GH e gradi Cr-Mo

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La selezione della lamiera per recipienti a pressione è guidata da intervallo di temperatura di progetto, pressione e chimica del fluido, secondo codici come ASME Section VIII o EN 13445. Tre famiglie di lamiere coprono la maggior parte degli impieghi.

Acciaio al carbonio: A516 Grade 70

Il cavallo di battaglia. A516 Gr.70 (resistenza a trazione 485–620 MPa) è a grano fine, normalmente fornito normalizzato per lavori più spessi o a temperatura inferiore, e copre temperature ambiente e moderate. La tenacità a bassa temperatura non è automatica: la prova d'urto è un requisito supplementare che deve essere ordinato — i recipienti per servizio a freddo sono comunemente specificati con prove Charpy ben al di sotto di 0 °C (spesso intorno a −46 °C nella pratica tipo LPG). Le varianti collaudate HIC sono specificate per servizio con H₂S umido (acido).

Temperatura elevata: P355GH

Il grado P355GH della EN 10028-2 è un acciaio al carbonio-manganese normalizzato con resistenza di prova a temperatura elevata specificata, destinato a caldaie e recipienti che operano a temperature superiori a quelle consentite dalla pratica con il semplice carbonio. Copre la fascia tra l'impiego tipo A516 ordinario e il territorio degli acciai legati, circa la fascia di poche centinaia di °C in cui i dati di scorrimento viscoso iniziano a governare la progettazione.

Alta temperatura e idrogeno: A387 Cr-Mo

Le lamiere al cromo-molibdeno — A387 Grade 11 (1.25Cr-0.5Mo) e Grade 22 (2.25Cr-1Mo) — servono dove l'acciaio al carbonio perde resistenza o è attaccato:

• Servizio di scorrimento viscoso in apparecchiature di raffineria e potenza a temperature oltre la capacità del C-Mn.
• Servizio con idrogeno, dove il cromo lega il carbonio e resiste all'attacco da idrogeno ad alta temperatura (la selezione segue la logica delle curve di Nelson/API RP 941).

La lamiera Cr-Mo è fornita normalizzata e rinvenuta e le fabbricazioni saldate ricevono quasi sempre un trattamento termico post-saldatura (PWHT) — comune anche per recipienti spessi in acciaio al carbonio per distendere le tensioni e ripristinare la tenacità.

Requisiti trasversali

Qualunque sia la famiglia: confermare la temperatura di prova d'urto rispetto alla temperatura minima del metallo di progetto, verificare se il PWHT rientra nel piano del materiale (può modificare le proprietà) e trattare specifica della lamiera, condizione di consegna ed extra di prova come un unico pacchetto — il solo nome del grado non acquista nessuno di essi.

Tenacità, spessore e MDMT

La cifra determinante per la bassa temperatura è la temperatura minima del metallo di progetto (MDMT) e i codici collegano i materiali ammissibili a essa tramite curve di tenacità e spessore: una lamiera più spessa richiede una tenacità dimostrata migliore alla stessa temperatura, perché le sezioni spesse sono sollecitate in vincolo triassiale e raffreddano le saldature più lentamente. È per questo che due recipienti in "A516 Gr.70" possono legittimamente riportare temperature di prova d'urto diverse sulle loro schede tecniche — la temperatura di prova è una scelta ingegneristica, documentata sul certificato di laminatoio, non una proprietà incorporata nel nome del grado.

Una lista di controllo pratica per l'ordine

1. Grado e condizione di consegna (come laminata, normalizzata o normalizzata e rinvenuta).
2. Temperatura di prova d'urto e criteri di valore medio/singolo, se il servizio li richiede.
3. Coupon di prova con PWHT simulato dove il recipiente sarà trattato termicamente post-saldatura, affinché le proprietà certificate riflettano il recipiente finito, non la lamiera come spedita.
4. Classe di esame ultrasonoro per lamiere spesse o critiche e prove HIC/SSC per servizio acido.
5. L'edizione del codice di costruzione a cui i certificati devono fare riferimento — la documentazione ASME ed EN non è intercambiabile, anche per gradi quasi equivalenti.