SA350 GR.LF2 CL1 Boquilla auto-reforzada de baja presión de temperatura Partes del recipiente

Boquilla autorreforzada SA350 GR.LF2 CL1: Parte de recipiente a presión para baja temperatura​

1. Introducción

La Boquilla autorreforzada ASME SA350 GR.LF2 CL.1 es un componente de acero forjado de alta integridad utilizado en recipientes a presión y sistemas de tuberías que operan a temperaturas criogénicas (hasta -46°C/-50°F). Su refuerzo integral elimina la necesidad de almohadillas soldadas separadas, lo que mejora la fiabilidad estructural y reduce los riesgos de fallo en servicios como GNL, petroquímica y refrigeración.

2. Especificaciones técnicas

Estándar de material

• Designación: ASME SA350 (Equivalente a ASTM A350)

• Grado: LF2 (Acero al carbono optimizado para tenacidad a baja temperatura)

• Clase: CL.1 (Requisitos estrictos de pruebas de impacto)

Composición química (típica)

*El níquel mejora la tenacidad a baja temperatura.

Propiedades mecánicas

3. Diseño autorreforzado

• Buje integral: Forjado como un engrosamiento monolítico alrededor de la abertura de la rama.

• Propósito:

  • Compensa el material retirado durante la penetración (según el método de reemplazo de área de la Sección VIII del ASME BPVC).

  • Reduce la concentración de tensión en las uniones boquilla-recipiente.

• Ventajas frente a las almohadillas soldadas:

  • Elimina las grietas de la almohadilla a la carcasa (reduce los riesgos de corrosión/fatiga).

  • Inspección END simplificada (sin zona de fusión de soldadura).

  • Resistencia a la fatiga por ciclo de presión mejorada.

4. Fabricación y control de calidad

Proceso de producción

1. Forja: Forjado en caliente a la forma (prensa/martillo/laminado en anillo).

2. Tratamiento térmico:

   • Normalizado + Templado (obligatorio para el refinamiento del grano y la tenacidad).

3. Mecanizado: CNC de precisión a dimensiones finales (biseles de soldadura, orificio, contorno de refuerzo).

Pruebas obligatorias

• END:

  • 100% UT (ASTM A388) para defectos internos.

  • 100% MT/PT para defectos superficiales.

• Prueba de impacto: CL.1 requiere triple probetas @ -46°C.

• Ensayo de dureza: Después del PWHT para asegurar ≤ 200 HB (típico).

5. Soldadura y fabricación

• Precalentamiento: 95–200°C (evita el agrietamiento por hidrógeno).

• PWHT (Tratamiento térmico posterior a la soldadura):

  • Obligatorio según ASME BPVC Sec. VIII (UCS-56) para aliviar tensiones.

  • Ciclo típico: 595–650°C durante 1 hora/pulgada de espesor.

• Normas de soldadura: Calificado según ASME Sec. IX.

6. Aplicaciones

• Industrias: Almacenamiento de GNL, plantas criogénicas, unidades de etileno, refrigeración con amoníaco.

• Servicios típicos: Nitrógeno líquido (-196°C), propano (-42°C), CO₂ (-78°C).

7. Cumplimiento y normas

8. Ventajas clave

• Tenacidad a baja temperatura: Certificación de impacto CL.1 para servicio a -46°C.

• Juntas soldadas reducidas: El diseño monolítico minimiza las vías de fuga.

• Ahorro en el costo del ciclo de vida: Menor inspección/mantenimiento frente a las boquillas reforzadas con almohadillas.

9. Limitaciones

• Costo: Mayor costo inicial que las boquillas de acero al carbono sin refuerzo.

• Plazo de entrega: La forja/tratamiento térmico complejos prolongan la fabricación.

Para la fabricación, consulte siempre la Sección VIII del ASME BPVC y MSS-SP-97 para las tolerancias dimensionales. Las pruebas deben incluir pruebas de impacto triplicadas a la temperatura de diseño para validar el cumplimiento de CL.1.