La norma ASTM A694/A694M establece los requisitos para bridas de acero al carbono y aleado forjadas destinadas al servicio de transmisión de alta presión. Cubre bridas, accesorios forjados, válvulas y componentes que operan junto con tubería de alta resistencia API 5L en sistemas de oleoductos y gasoductos.
Los grades F52 a F70 se designan según su resistencia a la fluencia mínima en ksi y corresponden directamente a los grades de tubería API 5L (X52, X56, X60, X65, X70), lo que permite un emparejamiento mecánico coherente entre tubería y sus accesorios soldados.
ASTM A694 incluye los siguientes grades, cada uno identificado por su resistencia a la fluencia mínima:
| Grade | Fluencia Mínima | Tracción Mínima | Alargamiento Mín. | Tubería API 5L Equivalente |
|---|---|---|---|---|
| F42 | 290 MPa (42 ksi) | 415 MPa (60 ksi) | 20% | X42 |
| F46 | 315 MPa (46 ksi) | 415 MPa (60 ksi) | 20% | X46 |
| F52 | 360 MPa (52 ksi) | 455 MPa (66 ksi) | 20% | X52 |
| F56 | 385 MPa (56 ksi) | 470 MPa (68 ksi) | 20% | X56 |
| F60 | 415 MPa (60 ksi) | 515 MPa (75 ksi) | 20% | X60 |
| F65 | 450 MPa (65 ksi) | 530 MPa (77 ksi) | 20% | X65 |
| F70 | 485 MPa (70 ksi) | 565 MPa (82 ksi) | 18% | X70 |
La siguiente tabla muestra los requisitos de composición química (análisis de colada) aplicables a todos los grades de acero al carbono y HSLA bajo ASTM A694:
| Elemento | Contenido (% en peso) |
|---|---|
| Carbono (C), máx. | 0.30 |
| Manganeso (Mn), máx. | 1.60 |
| Fósforo (P), máx. | 0.025 |
| Azufre (S), máx. | 0.025 |
| Silicio (Si) | 0.15 – 0.35 |
| Cobre, Níquel, Cromo, Molibdeno, Vanadio, Niobio, Boro | Se debe informar |
Para acero aleado, los contenidos de elementos aleantes deben cumplir con los requisitos del Grade L5 de ASTM A707/A707M.
El tratamiento térmico es obligatorio para todos los productos ASTM A694. Los requisitos varían según el tipo de acero:
| Tipo de Acero | Tratamiento Requerido | Temperatura de Revenido |
|---|---|---|
| Carbono y HSLA | Normalizado (N), Normalizado + Revenido (N+T), o Templado + Revenido (Q+T) | ≥ 540°C (1000°F) |
| Aleado | Templado + Tratamiento de Precipitación | 540°C – 665°C (1000°F – 1225°F) |
Toda reparación por soldadura debe completarse antes del tratamiento térmico final. El metal de aportación debe lograr las propiedades mecánicas requeridas tras el tratamiento térmico.
Las bridas A694 se fabrican en los tipos estándar de acuerdo con ASME B16.5 y ASME B16.47:
| Tipo de Brida | Descripción | Aplicación Típica |
|---|---|---|
| Brida con Cuello para Soldar (WN) | Cuello largo cónico, soldadura a tope | Alta presión, servicio crítico |
| Brida Deslizante (SO) | Se desliza sobre la tubería, soldadura interior y exterior | Baja presión, facilidad de montaje |
| Brida Ciega (BL) | Sin orificio central, cierra el extremo de la tubería | Cierre de línea, prueba hidrostática |
| Brida Roscada | Conexión roscada NPT/BSPT | Sistemas sin soldadura |
| Brida de Junta Lapeada | Para acoplamiento con stub-end | Sistemas con requerimiento de aleación diferente |
| Brida de Soldadura por Encaje (SW) | Contra-hendidura para tubería de menor diámetro | NPS 2½ y menores, alta presión |
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Norma de material | ASTM A694 / ASME SA694 |
| Norma de dimensiones | ASME B16.5, ASME B16.47, ASME B16.48, MSS SP-44 |
| Diámetro nominal (NPS) | ½" a 48" |
| Clase de presión | 150# a 2500# (PN6 a PN400) |
| Tipo de cara | Cara Plana (FF), Cara con Resalte (RF), Junta de Anillo (RTJ) |
| Normas adicionales | BS 4504, DIN, EN 1092-1 |
Tanto ASTM A694 como ASTM A105 cubren bridas de acero al carbono forjadas, pero sus campos de aplicación difieren significativamente:
| Parámetro | ASTM A105/A105M | ASTM A694/A694M |
|---|---|---|
| Servicio | General, temperatura ambiente | Transmisión de alta presión |
| Fluencia mínima | 205 MPa (30 ksi) | 290–485 MPa (42–70 ksi) |
| Grades | Un solo grade | F42, F46, F52, F56, F60, F65, F70 |
| Compatibilidad tubería | ASTM A106, A53 | API 5L X42–X70 |
| Tratamiento térmico | No obligatorio | Obligatorio (N, N+T o Q+T) |
Las bridas ASTM A694 se utilizan en sistemas de tubería donde la presión de diseño requiere tubería de alta resistencia y los accesorios deben tener propiedades mecánicas equivalentes:
ASTM A694 establece requisitos estrictos sobre el proceso de fabricación:
Los productos ASTM A694 deben llevar las siguientes marcas:
Los certificados de ensayo de material (MTC) se emben conforme a EN 10204/3.1, incluyendo análisis químico, resultados de tracción, tipo de tratamiento térmico e informe de ensayos no destructivos cuando se especifique.
Descargar Especificación ASTM A694
Composición química, propiedades mecánicas y dimensiones de bridas A694 F52–F70
Sí. El grade F65 de ASTM A694 tiene la misma resistencia a la fluencia mínima de 450 MPa (65 ksi) que el grade X65 de API 5L. Esta correspondencia permite emparejar bridas y accesorios forjados con la tubería de transmisión de alta resistencia.
ASTM A694 no requiere ensayo de impacto Charpy. Para servicio a baja temperatura, se debe especificar ASTM A350 (grades LF2, LF3), que sí exige verificación de tenacidad a baja temperatura.
Las dimensiones y tolerancias se rigen por ASME B16.5 (NPS ½–24), ASME B16.47 (NPS 26–60), MSS SP-44 (bridas de línea) y API 6A (equipos de cabezal de pozo).
ASTM A707 cubre bridas forjadas de acero aleado para servicio costa afuera con grados L1–L8, mientras que A694 cubre tanto acero al carbono como aleado para transmisión terrestre. Para acero aleado bajo A694, la composición debe cumplir con A707 Grade L5.
