NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 1560

Transcripción

1 NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA TUBOS DE ACERO AL CARBONO LAMINADOS EN CALIENTE SOLDADOS POR RESISTENCIA ELÉCTRICA PARA USO GENERAL E: CARBON STEEL PIPE HOT ROLLED, RESISTANCE WELDED FOR GENERAL USE CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: tubo metálico; tubería de acero; tubería para uso general. I.C.S.: Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado Bogotá, D.C. - Tel. (571) Fax (571) Prohibida su reproducción Segunda actualización Editada

2 PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La fue ratificada por el Consejo Directivo del Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 108 Tubería metálica y accesorios. BTP MEDIDORES Y ACCESORIOS CONSORCIO METALÚRGICO NACIONAL COLMENA LTDA. CORPACERO S.A. EXCO COLOMBIANA S.A. PAM COLOMBIANA S.A. SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS TERNIUM SIDOR TENARIS TUBOCARIBE Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACMI S.A. AGUAS DE MANIZALES AGUAS Y AGUAS DE PEREIRA AIREP (MEDELLÍN) ALMACENES JJ AMERICAN CAST IRON PIPE COMPANY AMERICAN PIPE AND CONSTRUCTION INTERNATIONAL ASOCIACIÓN NACIONAL DE EMPRESARIOS, ANDI ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIEROS ACIEM ATLAS COPCO BP EXPLORATION CAM COLOMBIA CENTROACEROS COMPRIMAIRE CONSTRUCTORA ECHEVERRI Y GIRALDO LTDA. CONSULTORÍA COLOMBIANA S.A. DIMATIC LTDA. EMMA Y CÍA. S.A. EMPRESA COLOMBIANA DE PETRÓLEOS EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ EMPRESAS MUNICIPALES DE CALI EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN EXTRUCOL LTDA. FERRETUBOS LTDA. FESTO (MEDELLÍN) G3 INDUSTRIAL GAS NATURAL E.S.P. GASES DEL CARIBE E.S.P. INDISA

3 INDUSTRIAS REYMO LTDA. INGENEUMÁTICA MM EU INMA LTDA. JJ EQUIPOS INDUSTRIALES KAESER (BOGOTÁ) METALÚRGICA CONSTRUCEL COLOMBIA S.A. -METACOL- MINISTERIO DE COMERCIO, INDUSTRIA Y TURISMO PAVCO S.A. PROMIGAS E.S.P PROVAL S.A. PVC GERFOR S.A. SERIM LTDA. SIDERÚRGICA DEL PACÍFICO SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS SURTIDORA DE GAS DEL CARIBE S.A. TRIPLE A UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BUCARAMANGA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD DE LOS ANDES ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

4 CONTENIDO 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN...1 Página 2. REFERENCIAS NORMATIVAS DEFINICIONES MATERIALES DE FABRICACIÓN COMPOSICIÓN QUÍMICA CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS FABRICACIÓN GENERALIDADES DIMENSIONES DE LOS TUVOS, PESO Y TOLERANCIAS ENSAYOS ABOCARDADO DOBLEZ ROTULADO Y EMBALAJE ROTULADO EMBALAJE CERTIFICADO DE CONFORMIDAD...7 ANEXOS ANEXO A (Informativo) CÁLCULO DEL PESO TEÓRICO PARA EL TUBO SIN RECUBRIMIENTO...8

5 Página ANEXO B BIBLIOGRAFÍA...9 Figura 1. Desviación máxima para la rectitud del tubo...3 TABLAS Tabla 1. Composición química del acero...2 Tabla 2. Características mecánicas...2 Tabla 3. Dimensiones y peso de los tubos...4 Tabla 4. Tubos trefilados...6

6 TUBOS DE ACERO AL CARBONO LAMINADOS EN CALIENTE SOLDADOS POR RESISTENCIA ELÉCTRICA PARA USO GENERAL 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma establece las especificaciones técnicas del tubo de acero laminado en caliente, galvanizado o sin recubrimiento, soldado por resistencia eléctrica, para uso en aplicaciones generales como andamios, cerramientos, escaleras, estructuras de invernadero, postes de iluminación y señalización. Esta norma se aplica a los tubos de acero en diámetros nominales desde 12,7 mm hasta 114,3 mm (1/2 pulgada hasta 4 pulgadas). Los tubos trefilados (estirados) que hacen parte de esta norma generalmente son usados para la fabricación de uniones. 2. REFERENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección). NTC 7, Requisitos generales para láminas de acero al carbono y de alta resistencia-baja aleación, laminadas en caliente y en frío (ASTM A568/A568M). NTC 103, Ensayo de abocardado para tubos metálicos de sección circular. NTC 105, Tubería metálica de acero para uso eléctrico (EMT). NTC 243:2003, Composiciones químicas de colada para aceros al carbono (SAE J403). NTC 1054, Metales no ferrosos. Zinc (ASTM B6). NTC 3237, Siderurgia. Método para determinar el peso - masa - del recubrimiento de cinc o aleaciones de cinc en artículos de hierro y acero (ASTM A90) 1 de 9

7 NTC 4011, Productos planos de acero recubiertos con zinc -galvanizados- o recubiertos con aleación hierro zinc -galvano-recocido- mediante procesos de inmersión en caliente (ASTM A653). JIS G 3132:2005, Hot-Rolled Carbon Steel Strip for Pipes and Tubes. 3. DEFINICIONES Para los propósitos de esta norma se aplican los siguientes términos y definiciones. 3.1 Diámetro exterior. Es el diámetro exterior real del tubo. 3.2 Diámetro nominal (NPS). Tamaño nominal del tubo. 3.4 Espesor de pared. Es el espesor real de la lámina de acero con la que se fabrican los tubos. 3.5 Galvanización. Recubrimiento de la superficie de acero con una capa uniforme de zinc para aumentar su resistencia a la corrosión. 3.6 Trefilación. Proceso de deformación en frío que permite reducir el diámetro del tubo por alargamiento. 3.7 Metalización. Proceso mediante el cual se aplica una capa protectora contra la corrosión obtenida por el cortocircuito de dos alambres de cinc y su atomización por medio de presión neumática proyectada hacia la superficie a recubrir. 4. MATERIALES DE FABRICACIÓN 4.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA Los tubos deben ser fabricados con acero laminado en caliente que cumpla con las siguientes especificaciones: NTC 243 Grados 1008, 1010 o 1015; JIS G 3132 o cualquier otro acero equivalente que cumpla con la siguiente composición química: Tabla 1. Composición química del acero ELEMENTO COMPOSICIÓN EN PORCENTAJE Mínimo Máximo Carbono -- 0,15 Manganeso 0,30 0,60 Fósforo -- 0,04 Azufre -- 0,05 Silicio -- 0,03 Para el tubo de acero galvanizado por inmersión en caliente, el silicio no debe ser superior a 0,03 %. No se admite el empleo de aceros efervescentes. 4.2 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Las características mecánicas de los tubos deben cumplir con las especificaciones indicadas en la Tabla 2. 2

8 Tabla 2. Características mecánicas Característica Mínimo Esfuerzo de fluencia 176 MPa ( psi) Esfuerzo de tensión 268 MPa ( psi) Porcentaje de elongación 21 % 5. FABRICACIÓN 5.1 GENERALIDADES Los tubos deben tener un perfil circular y la ovalización no debe exceder los límites de tolerancia sobre el diámetro exterior especificados en el numeral La desviación para la rectitud no debe ser superior a 2 mm por metro de longitud; la desviación máxima sobre la longitud total L del tubo no debe superar el valor calculado con la relación 0,002 L (véase la Figura 1). 1 m > 3 mm < 2 mm/m L Figura 1. Desviación máxima para la rectitud del tubo Los extremos de los tubos deben ser cortados perpendicularmente al eje de los mismos y deben ser lisos (sin rebaba) El galvanizado se debe realizar por inmersión en caliente, garantizando un recubrimiento de zinc de ± 470 g/m 2 verificado de acuerdo con el método de la NTC 3237 o de manera alternativa por el método magnético. La calidad del zinc para el recubrimiento debe cumplir con los requisitos de la NTC 1054 para SHG (Special High Grade). El recubrimiento debe ser homogéneo, sin interrupción de la capa de zinc. El recubrimiento debe ser objeto de un examen visual y al tacto para asegurar su conformidad Se permite la fabricación de los tubos a partir de lámina galvanizada, la cual debe cumplir con el espesor de recubrimiento dado en la NTC 4011 mínimo Grado G60. En este caso se debe adicionalmente recubrir el cordón de soldadura con una capa de zinc de similares características aplicada por el proceso de metalización Para el proceso de trefilado los diámetros obtenidos por este proceso deben corresponder a los establecidos para los acoples en la Tabla 4. Los tubos trefilados deben burilarse internamente. 5.2 DIMENSIONES DE LOS TUBOS, PESO Y TOLERANCIAS Las dimensiones de los tubos y el peso nominal deben corresponder a las especificadas en la Tabla 3 y Tabla 4. 3

9 Tabla 3. Dimensiones y peso de los tubos. Diámetro nominal NPS, 12,7 (1/2) 12,7 (1/2) 12,7 (1/2) 12,7 (1/2) 12,7 (1/2) 19,05 (3/4) 19,05 (3/4) 19,05 (3/4) 19,05 (3/4) 19,05 (3/4) 19,05 (3/4) 22,225 (7/8) 25,4 (1) 25,4 (1) 25,4 (1) 25,4 (1) 25,4 (1) 25,4 (1) 31,75 (1 ¼) 31,75 (1 ¼) 31,75 (1 ¼) 31,75 (1 ¼) 31,75 (1 ¼) 31,75 (1 ¼) 38,1 (1 ½) 38,1 (1 ½) 38,1 (1 ½) 38,1 (1 ½) Diámetro Exterior, 20,47 (0,806) 20,47 (0.806) 20,70 (0,815) 20,70 (0,815) 20,70 (0,815) 25,83 (1,017) 25,83 (1,017) 26,11 (1,028) 26,11 (1,028) 26,11 (1,028) 26,11 (1,028) 22,22 (0,875) 32,92 (1,296) 32,92 (1,296) 32,92 (1,296) 32,77 (1,290) 32,92 (1,296) 33,40 (1,315) 42,24 (1,663) 42,24 (1,663) 42,24 (1,663) 41,60 (1,638) 41,68 (1,641) 42,24 (1,663) 48,26 (1,900) 48,26 (1,900) 48,26 (1,900) 47,88 (1,885) Espesor de pared, 1,194 (0,047) 1,497 (0,059) 1,905 (0,075) 1,194 (0,047) 1,497 (0,059) 1,905 (0,075) 0,381 (0,015) 1,194 (0,047) 1,497 (0,059) 1,905 (0,075) 1,194 (0,047) 1,497 (0,059) 1,905 (0,075) 1,194 (0,047) 1,497 (0,059) 1,905 (0,075) Peso tubo sin recubrimiento, kg peso tubo galvanizado, kg 3,403 3,523 4,205 4,775 5,610 6,170 6,225 6,778 6,703 7,251 4,349 4,505 5,392 6,123 7,235 7,959 8,054 8,770 8,695 9,405 9,246 9,950 1, ,600 5,803 6,963 7,907 9,281 10,209 10,303 11,219 11,200 12,115 12,121 13,044 7,246 7,511 9,028 10,252 12,081 13,290 13,291 14,473 14,426 15,603 15,606 16,796 8,309 8,613 10,053 11,416 13,890 15,279 15,412 16,782 4

10 Tabla 3. (Final) Diámetro nominal NPS, Diámetro Exterior, Espesor de pared, Peso tubo sin recubrimiento, kg peso tubo galvanizado, kg 38,1 47,83 16,688 18,051 (1 ½) (1,883) 38,1 47,88 17,830 19,189 (1 ½) (1,885) 50,8 59,94 1,194 10,371 10,756 (2) (2,360) (0,047) 50,8 59,94 1,497 12,951 14,708 (2) (2,360) (0,059) 50,8 59,94 1,905 17,401 19,141 (2) (2,360) (0,075) 50,8 59,94 19,490 21,223 (2) (2,360) 50,8 59,94 21,148 22,874 (2) (2,360) 50,8 59,94 22,588 24,309 (2) (2,360) 63,5 63,5 1,497 13, (2 ½) (2,500) (0,059) 63,5 63,5 23,978 25,805 (2 ½) (2,500) 63,5 72,39 23,697 25,804 (2 ½) (2,850) 63,5 72,39 25,729 27,829 (2 ½) (2,850) 63,5 72,39 27,497 29,592 (2 ½) (2,850) 76,2 88,24 29,055 31,638 (3) (3,474) 76,2 88,24 31,563 34,139 (3) (3,474) 76,2 88,24 33,747 36,318 (3) (3,474) 76,2 88,24 3,81 47,541 50,077 (3) (3,474) (0,150) 101,6 113,49 40,856 44,191 (4) (4,468) 101,6 113,49 43,704 47,034 (4) (4,468) 101,6 113,49 4,191 67,698 70,980 (4) (4,468) (0,165) NOTA El peso teórico es calculado a 6 metros de longitud (véase el Anexo A). 5

11 Tabla 4. Tubos trefilados Diámetro nominal NPS, Diámetro Exterior, Espesor de pared, Peso tubo sin recubrimiento, kg 23,88 23,88 1,78 5,806 (0,940) (0,940) (0,070) 25,91 25,91 2,95 9,998 (1,020) (1,020) (0,116) 28,70 28,70 1,78 7,075 (1,130) (1,130) (0,070) 31,60 31,60 3,81 15,646 (1,244) (1,244) (0,150) 32,0 32,0 3,25 13,815 (1,260) (1,260) (0,128) 36,32 36,32 2,29 11,499 (1,430) (1,430) 38,71 38,71 3,58 18,593 (1,524) (1,524) (0,141) 47,42 47,42 3,58 23,204 (1,867) (1,867) (0,141) 53,21 53,21 2,95 21,888 (2,095) (2,095) (0,116) 54,74 54,74 4,19 31,308 (2,155) (2,155) (0,165) 66,90 66,90 5,00 45,776 (2,634) (2,634) (0,197) 66,93 66,93 4,19 38,860 (2,635) (2,635) (0,165) NOTA El peso teórico es calculado a 6 metros de longitud (véase el Anexo A). Las tolerancias de fabricación para todos los tubos deben ser: a) Para longitud: 6,0 metros con tolerancias de -5 mm +20 mm (-0,197 pulgadas, +0,787 pulgadas) b) Para diámetro: ± 0,152 4 mm (± 0,006 pulgadas) del diámetro exterior c) Para espesor de pared: Se deben aplicar las tolerancias para la lámina dadas en la NTC 7 6. ENSAYOS 6.1 ABOCARDADO Los tubos se deben someter al ensayo de abocardado de acuerdo con la NTC 103, aplicando el criterio de aceptación o rechazo del numeral 6.5 de esta misma norma. 6.2 DOBLEZ Los tubos de diámetros nominales 12,7 mm y 19,05 mm (½ pulgada y ¾ de pulgada) se deben someter al ensayo de doblez de acuerdo con la NTC 105, aplicando el criterio de aceptación o rechazo del numeral 15 de esta misma norma. 6

12 7. ROTULADO Y EMBALAJE 7.1 ROTULADO Cada tubo debe estar marcado con el logosímbolo del fabricante. Cada caja, bulto o paquete de tubos se debe identificar por medio de una tarjeta o sello, en forma legible e indeleble, además de lo que establezcan las disposiciones legales, con las características siguientes: a) La marca registrada o razón social del fabricante b) Lote de producción c) Las dimensiones del producto, en milímetros. 7.2 EMBALAJE El fabricante por mutuo acuerdo con el comprador determinará si los tubos se despacharán sueltos o en paquetes Cuando se requiera embalaje o empaque especial, se deberá indicar en la especificación técnica de compra Si los tubos se deben entregar con una protección anticorrosiva temporal, esta especificación se debe indicar en el pedido. 7.3 CERTIFICADO DE CONFORMIDAD Sobre las especificaciones consignadas por el cliente en el pedido, el fabricante debe emitir un certificado de conformidad de los tubos con las especificaciones dadas en esta norma. 7

13 ANEXO A (Informativo) CÁLCULO DEL PESO TEÓRICO PARA EL TUBO SIN RECUBRIMIENTO La fórmula de cálculo del peso teórico que se indica a continuación se da a manera de orientación (en dimensiones nominales), los valores reales varían en función de las tolerancias en el diámetro exterior y espesor de pared; Sección circular: e D P (kg/m) = 0, x e (D - e) NOTA 1 Medidas en milímetros. NOTA 2 π = 3,1416 8

14 ANEXO B (Informativo) BIBLIOGRAFIA [1] CONSORCIO METALÚRGICO NACIONAL. Proyecto de norma técnica tubos de acero para uso en aplicaciones estructurales de baja especificación. 2007, Bogotá, 6 p. il [2] INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN, Tubería metálica. Tubos de acero al carbono y acero aleado, soldados por resistencia eléctrica, para aplicaciones mecánicas. 1996, Bogotá D.C., 31 p. Il. (NTC 2842) [3] INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. Tubería metálica pesada (RMC) de acero. 2005, Bogotá D.C. (NTC 171) 9