Astm a 516 & a-20

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Astm a 516 & a-20

  1. 1. Rev. 0 ASTM A-516 / A-20 Nov/05 Treinamento Sequi C. Cappuzzo 1 de 4ASTM A-516-90 – Specification for Pressure Vessel Plates Carbon Steel, for Moderate and Lower Temperature Service - (idêntica à especificação ASME SA-516-90)A especificação A516 abrange chapas de aço carbono para aplicação em vasos de pressão com propriedadesde tenacidade melhoradas.Existem 4 classificações por níveis de limite de resistência (LR), e também limitação quanto à máximaespessura (capacidade da composição química atender aos requisitos das propriedades mecânicas).O material coberto por esta especificação deverá atender aos requisitos da especificação A20, conformeprescreve o paragrafo 3 (General Requirements and Ordering Information), quanto a testes, retestes,procedimentos, variações permitidas nas dimensões e massa, qualidade, reparo de defeitos, marcação ecarregamento.Em adição aos requisitos básicos desta especificação, existem requisitos suplementares, quando o controleadicional, testes ou exames são requeridos. Esses requisitos são: tratamento à vácuo, testes de traçãoadicionais ou especiais, teste de impacto e ensaios não destrutivos. O comprador deverá referir os requisitossuplementares desta especificação e aos requisitos detalhados na especificação A20.Se os requisitos desta especificação conflitar com a especificação A20, os requisitos desta especificaçãodeverão prevalecer (ver item 1.7 do A20).O aço fabricado pela usina siderúrgica deverá ser do tipo acalmado (killed) e atender ao requisito de tamanhode grão austenítico fino (ver item 8 do A20).Chapas até 40 mm de espessura são normalmente fornecidas na condição laminada (as rolled condition),sendo que as chapas podem ser compradas com tratamento térmico de normalização ou com alívio de tensõesou ambos.As chapas acima de 40 mm de espessura deverão ser fornecidas na condição normalizada ( as normalized), equando é exigido requisito de tenacidade (notch-toughness test) para chapas com espessura até 40 mm, elasdeverão ser normalizadas, a menos que o contrário seja especificado pelo comprador.Se aprovado pelo comprador, taxa de resfriamento mais rápida do que aquele obtido por esfriamento em ar, épermitido para melhorar a tenacidade, desde que as chapas sejam subseqüentemente revenidas na faixa de595 a 705 oC.A composição química deverá atender à tabela 1, exceto quando especificado pelo requisito suplementar S17do A20.As propriedades mecânicas devem atender à tabela 2.ASTM A-20-01 = Specification for General Requirements for Steel Plates for Pressure Vessels - (idêntica à especificação ASME SA-20-01)É uma especificação que abrange um grupo de requisitos comuns a várias especificações individuais que seaplicam a chapas laminadas para vasos de pressão conforme ASTM.Atende também um grupo de requisitos suplementares, que são usadas quando são desejados testesadicionais ou inspeção, e aplicam-se somente quando especificado individualmente pelo comprador. Estãodescritos nos apêndices X1 (Coiled Products), X2 (Variation of Tensile Properties), X3 (Variation in Charpy V-notch tests) e X4 (Radius for Cold Bending).Plate as Rolled = termo referente à chapa unitária laminada de uma placa (slab) ou diretamente de um lingote (ingot). Não refere-se à condição de uma chapa unitária (ver item 3.1.8).A relação de redução de espessura da placa do lingotamento contínuo para chapa deverá ser, no mínimo, de3,0 : 1, exceto que relações de 2,0 : 1 são permitidas sob algumas condições (ver 5.3.1).Heat Analysis = é a composição química por corrida, de preferência tomada durante o vazamento.
  2. 2. Rev. 0 ASTM A-516 / A-20 Nov/05 Treinamento Sequi C. Cappuzzo 2 de 4Product Analysis = representa cada plate as rolled, que pode ser feita pelo comprador, tomada do mesmo corpo de prova fraturado do ensaio de tração ou tomada do coupon (mesmo local), da qual foi obtida a amostra do ensaio de tração.Tamanho de Grão Austenitico Grosseiro (coarse) = 1 a 5 Refinado (fine) = acima de 5 (usar alumínio que restringe o crescimento dos grãos, min = 0,020%).Teste de Impacto (notch-toughness tests) = ver tabela A2.15.Variações Permitidas em Dimensões ou Massa = ver tabelas dos anexos A1 (inch-pound units) e A2 (SI): Tabela A2.1 = Variação permitida na espessura para chapas retangulares. Tabela A2.2 = Variação permitida na largura e no comprimento para chapas de bordas aparadas (sheared) e no comprimento para chapas com bordas laminadas (universal mill plate). Tabela A2.3 = Variação permitida na largura laminada para chapas com espessura até 400 mm. Tabela A2.4 = Variação permitida no diâmetro para chapas circulares aparadas até 25 mm de espessura. Tabela A2.5 = Variação permitida na largura e comprimento para chapas retangulares preparadas por oxi-corte. Tabela A2.6 = Variação permitida no diâmetro para chapas circulares preparadas por oxi-corte. Tabela A2.7 = Abaulamento permitido para chapas aço carbono retangulares com bordas aparadas ou preparadas por oxi-corte para todas as espessuras. Tabela A2.8 = Abaulamento permitido para chapas retangulares de aço carbono, HSLA e baixa liga com bordas aparadas ou preparadas por oxi-corte. Tabela A2.9 = Variação permitida na planeza para chapas de aço carbono. Tabela A2.13 = Tolerância na ondulação para chapas retangulares, chapas de bordas laminadas, chapas circulares e recortes de chapas.Dicas de prova: • Atentar se é exigido requisito suplementar. Se exigido, consultar a norma A20. • Não usar combinação de unidades, ou se trabalha com U.S. Units ou com SI. • Quando a questão exige análise dimensional, verificação dos testes/retestes, padrões de qualidade, reparo de defeitos, marcação, registros de testes, carregamentos, etc, sempre citar na resposta o item 3.1 do A516 e, na seqüência, mencionar os itens aplicados do A20. • Não esquecer que o A516 exige aço acalmado e com tamanho de grão fino, conforme A20 (ver item 4.1 do A516). • Tratamento térmico: verificar item 5 do A516. • Heat Analysis (item 7.1 do A20) é executado pelo fabricante do aço e aplica-se para cada corrida. Normalmente trata-se de análise de panela (durante o vazamento da corrida). Elementos não especificados devem atender à tabela 1 do A20. • Product Analysis (item 7.2 do A20) é feito pelo comprador e representa cada plate as rolled (ver 3.1.8 do A20). A amostra pode ser tomada do mesmo corpo de prova do teste de tração fraturado ou do mesmo coupon da qual foi obtido o CP de tração. • Quando é usado o elemento alumínio para refino de grão, o seu teor deve ser no mínimo de 0,020%. • Atenção com o uso das tabelas para verificação dimensional (anexo A1 para U.S. Units e A2 para SI), havendo tabelas especificas para aços carbono e para aços liga. Existem tabelas especificas para largura e comprimento de chapas laminadas (universal mill plate), chapas com bordas aparadas e chapas preparadas por oxi-corte. Há uma tabela para variação na espessura de chapas retangulares (tabela A2.1). • Variação permitida na planeza para chapas de aço carbono (tabela A2.9). • Universal Mill Plate = são chapas laminadas em gaiola de laminação, na qual a chapa sofre uma laminação nas bordas (direção da largura) por cilindros verticais, entre os passes de laminação por cilindros horizontais. • Havendo dúvidas sobre perguntas, consultar o examinador para esclarecimentos. • Tabela especifica para critério de aceitação e temperatura de teste, para ensaio de impacto (tabela A2.15).
  3. 3. Rev. 0 ASTM A-516 / A-20 Nov/05 Treinamento Sequi C. Cappuzzo 3 de 4 Provas Sequi1 – Dado o material abaixo, verificar se os resultados do certificado de qualidade atende os requisitos da norma aplicável. Chapa com bordas aparadas, especificação SA516-70, com requisito S2 (Product Analysis). Medidas no certificado: Espessura = 29,0 mm Largura = 2830 mm Comprimento = 6035 mm Composição química: Item %C (x100) %Mn (x100) %Si (x100) %S (x1000) %P (x1000) %Al (x100) %V x1000) 05 30 83 32 10 29 12 11 06 30 115 25 15 30 13 10 Ensaios Mecânicos: Item LE (MPa) LR (MPa) Alongameto (%) 05 255 455 23 06 240 440 302 – Dada chapa A516-70, bordas preparadas por oxi-corte. Verificar se as dimensões abaixo são aceitáveis. medidas especificadas: medidas encontradas: Comprimento = 12190 mm comprimento = 12204 mm Largura = 2400 mm largura = 2395 a 2413 mm Espessura = 25 mm espessura = 24,8 a 26,1 mmVer item 3 do A516 > A20 > item 14, utilizar anexo 2 (SI), conforme item 14.2.Espessura > ver tabela A2.1 > nota 1 > max = - 0,3 (atender nota 2) e + 1,2 > 24,7 a 26,2 mm Medida encontrada = 24,8 a 26,1 mm > Aprovado.Largura e Comprimento > ver tabela A2.5 e nota 1 T especificada = 50 mm > variação para mais = + 13 mm Variação permitida na largura = 2400 + 13 mm = 2413 mm Largura encontrada = 2395 a 2413 mm = Reprovado, não permite variação para menos. Variação permitida no comprimento = 12190 + 13 = 12203 mm Comprimento encontrado = 12204 mm = Reprovado.3 – Dado certificado de uma chapa A516-70, espessura 2 ½”, bordas aparadas, com resultados de análise química, ensaios mecânicos, sem tratamento térmico, dimensões (espessura, largura e comprimento), planicidade e marcação. Pede para analisar e dar laudo. Composição química = ver tabela 1 do A516 Propriedades mecânicas = ver tabela 2 do A516 Tratamento térmico = falta tratamento de normalização (ver item 5 do A516) Dimensões = ver tabelas A2.1 e A2.2 do A20 Planicidade = ver tabela A2.9 do A20 Marcação = ver item 13 do A20
  4. 4. Rev. 0 ASTM A-516 / A-20 Nov/05 Treinamento Sequi C. Cappuzzo 4 de 44 – É recebido na obra um lote de chapas A516-60, espessura de 19,0 mm, com requisitos S2 e S8. O certificado de usina apresenta somente os resultados da análise química e propriedades mecânicas por corrida. É aceitável? S2 (Product Analysis) > ver A20 item 7.2 > uma análise química por placa (slab) ou lingote S8 (Ultrasonic Examination) > ensaio conforme ASTM A435 > falta no certificado Falta teor de enxofre O teor de fósforo estava fora do especificado5 – Um canteiro de obras recebeu um lote de chapas para fabricação de vasos de pressão. Verificar se os resultados da inspeção no Certificado de Recebimento de Material é aceitável. Fornecido cópias das normas A516 ed. 01 e A20 ed. 02. Dados de compra: chapa A516-70, bordas aparadas Medidas = 2400 x 6000 mm espessura = 18,0 mm S2 (Product Analysis) Dados do certificado nr. 001 anexo, relatando item 01 com 1 chapa e item 02 com 2 chapas, sem numero de corrida de usina, acompanhado pelos inspetores da obra. Cada item apresenta resultados de ensaio de tração e análise química, dimensões encontradas, peso total de 6580 kg, temperatura de teste de impacto de – 46oC. Medidas encontradas: largura = 2424,0 mm Espessura = 18,5 mm Comprimento = 6030,0 mm Composição química: Item %C (x100) %Mn (x100) %Si (x100) %S (x1000) %P (x1000) %Al (x100) %Nb (x100) 01 24 80 20 8 19 23 39 02 27 105 14 8 19 23 39 Ensaios Mecânicos: Item LE (MPa) LR (MPa) Alongameto 2% (%) 01 275 540 25 02 280 580 22DimensionalEspessura (14.2, tabela A2.1) > - 0,3 e + 1,0 > 17,7 a 19,0 mm > aprovado (18,5 mm)Largura (14.2, tabela A2.2) > -6 e + 22 mm > 2394 a 2422 mm > reprovado (2424,0 mm)Comprimento (14.2, tabela A2.2) > -6 e + 35 mm > aprovado (6030 mm)Requisito Suplementar S2 (Product Analysis) > ver itens 7.2, 11.1, 3.1.8.A amostragem pode ser feita pelo comprador, retirando amostras do corpo de prova de tração fraturado ou domesmo coupon do qual foi obtido o CP tração. Como o certificado acima não menciona a corrida de origem doaço ou placa (slab), considera-se que a amostragem feita atende a norma (dois corpos de prova para ensaio detração).Composição Química (A516 item 6.1, tabela 1e A20 item 7.1.1 e tabela 1): Reprovado (% Nióbio > 0,03%), teor de Al atende o A516 item 4.1 e A20 item 8.2.2.1 (≥ 0,020%)Ensaios Mecânicos (A516 item 7.1, tabela 2) > Aprovado.
  5. 5. Rev. 0 ASTM A-516 / A-20 Nov/05 Treinamento Sequi C. Cappuzzo 5 de 4Conclusão: as chapas estão recusados por não atenderem todos os requisitos das normas.

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