NBR 05591 - Tubos de aco carbono para caldeiras

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@ 
TUB0 DE AGO-CARBON0 PARA ALTAS TEMPERATURAS 01.014 
REQUISITOS ADICIONAIS IS0 
PARA APLlCACiio EM CALDEIRAS NBR 5591 
Especifica$o MAR/1982 
SUMARIO 
1 Objetivo 
2 Normas e/au documentos complementares 
3 Condi@es gerais 
4 Condi@es especif icas 
5 lnspe~k 
6 Aceit&io ou rejei@o 
ANEXO A - EspecificaCIo de tubos de ace-carbon0 
ANEXO B - Tabelas 
1 OBJETIVO 
Esta Norma fixa OS requis-itos que suplementam ou substituem OS fixados nas nor _ 
mas brasi lei ras para Tubo de aso-carbon0 sol dado por resistkcia eletrica e 
sem costura par.a aslioaGao em altas temperaturas, indicadas no Anexo A, quando 
tais tubos ~$0 usados de acordo corn a RecomendaSao IS0 na constru$ao de caldei 
ras. 
Nota: Em case de conf 1 i to entre esta a especificaGa0 particular prevale - 
ce a primeird. 
2 NORMAS E/OU DOCUMENKIS COMPLEMENTARES 
Na apl Icaczo desta Norma 6 necessario consul tar: 
NBR 5586 Tuba de aso-carbon0 e de aqo-liga ferritico e austenitico - Especi 
f i ca$o 
NBR 5595 - Tubo de aGo-carbon0 soldado por resisthcia el6trica para caldei 
ras - Especifica$o 
NBR 6152 - Materiais metal ices - Determinasao das propriedades mechicas 2 
t rasIa0 - Metodo de ensaio 
Origem: NBR 5591/80 
CB-1 - Cornit Brasileiro de Minera@ e Metalurgia 
CE-1:22.09 - Comissb de Estudo de Produtos Tubulares de AGO 
SISTEMA NACIONAL DE I ABNT - ASSOCIACAO BRASILEldA 
METROLOGIA, NORMALIZACAO 
E QUALIDADE INDUSTRIAL 
I 
DE NORMAS T&NICAS 
@ 
Palavrarthaw tuba. go-carbono. caldeira. I NBR 3 NORMA BRASILEIRA REGISTRADA 
CDU: 669.14462.3:669-977:621,1 Todot OS direitos resewados 7 piginas 
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.3 CONDI@ES GERAIS 
3.1 Fabrica&% 
Quando na fabricag”ao dos tubos soldados por resisthcia elGtrica, conforme a 
NBR 5595, o aCo n”ao 6 acalmado, a tira deve ser laminada at6 a largura final ne 
cessaria para obter-se a circunferencia do tubo permitindo-se somente tortes ion 
gitudinais de ambas as bordas. 
3.2 Ordem de eompra 
3.2.1 Al6m dos dados que devem ser indicados na ordem de compra Segundo as espy- 
cificaG6es citadas no Anexo A, o comprador deve indicar: 
a) numero da especif icaG:o particular; 
b) ncmero desta Norma; 
c) se aceita o ensaio de flangeamento em substituiGao ao ensaio de alarga 
men to. 
4 CONDICOES ESPECl-FICAS 
4.1 Propriedades me&nicas 
4.1.1 No ensaio de traG”ao realizado Segundo 5.3.1, OS limites de escoamento a 
0,2% em temperaturas elevadas nao podem ser menores que OS valores indicados na 
Tabela 1 do Anexo B, coma OS limites de resisthcia 5 trac$o e escoamento a tern 
peratura ambiente. 
4.1.2 Corn a finalidade de informa$o, na Tabela 2 do Anexo B estao indicadas 
as tensoes msximas permissiveis que se utilizam entre OS limites de ensaio de 
fluhcia sob carga e temperatura constante (creep) e entre OS 1 imites da rela _ 
sa”o forGa-temperatura - tempo de fratura (stress-rupture relation) para mate 
riais destas especifica@es cobertos pelo C6digo ASME para caldeiras. 
4.1.2.1 Estas ten&es foram obtidas aplicando-se aos dados bssicos do ensaio de 
fluhcia sob carga e temperatura constante (creep) e da rela$o esforqo tempera 
tura-tempo de fratura (stress-rupture relation), critkios de projetos pelo me 
nos tie seguros coma OS das Recomenda@es ISO. 
4.2 Achatamento 
OS tubos sao ensaiados Segundo 5.3.1 
4.3 Alurgamento 
OS tubos de espessura menor que 8,g mm e de dismetro externo menor ou igual a 
152,4 n-m devem ser ensaiados Segundo 5.3.1. OS tubos de espessura de pa rede 
maior ou igual a 8,9 mm e de digmetro maior que 152,4 mm nao estao sujeitos aos 
requisitos desse ensaio. 
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NBR 5591/1982 3 
4.4 Flangeamen to 
Quando solicitado, OS tubos de espessura menor que 8,g mm e de dizmetro externo 
menor ou igual a 152,4 mm sao ensaiados Segundo 5.3.1. OS tubos de espessura de 
parede maior ou igual a 8,9 mm e de dismetro externo maior que 152,4 mm nao 
est”ao sujeitos aos requisitos desse ensaio. 
4.5 &es&o* hidrost&ica 
OS tubos submetidos ao ensaio de pressao hidroststica, Segundo 5.3.2, nao devem 
apresentar vazamentos. 
5 INSPECAO 
5.1 Amostragem 
5.1.1 Amostras 
As amostras para OS ensaios de tra@o, achatamento, alargamento ou de fl 
to, s”ao obtidas conforme indicado a seguir: 
a) para lotes de 400 tubos ou menos, separa-se urn tubo para cada 
ou urn numero de tubos igual a 2% do nfimero total de tubos do 
cri terio do fabricante; 
b) para OS lotes de mais de 400 tubos, primeiramente separa-se a 
angeamen 
50 tubos 
ote a 
amostra 
indicada em 5.1.1-a) e a seguir urn tubo adicional para cada 100 tubos 
ou frac$o de 100 tubos. 
5.2 Corpos -de -prova 
De cada tubo da amostra obtida Segundo 5.1.1, prepara-se urn corpo-de-prova para 
cada urn dos ensaios de tras”ao, achatamento, alargamento ou flangeamento. 
5.3 Ensaios 
5.3.1 OS ensaios de tra$ao, achatamento, alargamento e flangeamento Go realiza 
dos de acordo corn o estabelecido nas especificac$es indicadas no Anexo B e na 
NBR 5586. 
5.3.2 0 ensaio de pressao hidrostatica e efetuado submetendo-se o tubo a uma 
pressao de ensaio de 1,5 vezes a pressao de projeto e sempre maior ou igual a 
7,O MPa (~70 kgf/cm2), nzo excedendo o valor que resulta ao se aplicar a formu 
la: 
P = 2.cr.e 
D 
Onde: 
P = pressso de ensaio, em MPa 
CT= tensao admissivel do aso = 40% da resistzncia 2 traCa”o minima especi 
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4 NBR 559111982 
ficada para a temperatura ambiente estabelecida na ordem de compra 
e = espessura da parede, em mm 
D = diametro externo, em mm 
6 ACEITACAO OU REJEl@O 
6.1 Aceita&?o 
0 lote 6 aprovado quando todos OS ensaios indicados em 5.3 cumprirem corn o esta 
belecido nesta Norma. 
6.2 Re jei&o 
OS tubos de urn lote que nao cumprirem corn o estabelecido nesta Norma nso podem 
ser usados de acordo corn as regras IS0 para constru$o de caldeiras. 
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NBR 5591/1982 5 
ANEXO A - ESPEClFlCACiio DE TUBOS DE AGO-CARBON0 
NBR 5592 - Tubo de aGo-carbon0 mgdio sem costura ) para caldeiras e superaquecedo 
res 
NBR 5594 - Tubo de aso-carbon0 sem costura para caldeiras e superaquecedores de 
al ta press”a0 
NBR 5595 - Tubo de aso-carbon0 soldado por resisthcia eldtrica, para caldeiras 
NBR 5596 - Tubo de aGo-carbon0 soldado por resisthcia elgtrica, para caldeiras 
e superaquecedores de alta pressso 
NBR 6321 - Tubo de aGo-carbon0 sem costura para serviGo em altas temperaturas 
No ta: OS requisitos quimicos e mecsnicos dessas normas brasileiras estao de 
acordo corn as caracteristicas correspondentes das normas aprovadas pelo 
Codigo ASME para caldeiras a vapor de pressao. 
Ntimero da 
especificaSZ0 
(B) 
NBR 5592 
NBR 5592 
NBR 5594 (C> 
NBR 5595 
NBR 5595 
NBR 55% (C) 
NBR 6321 
NBR 6321 
NBR 6321 
Grau 
d0 
aso 
Al 
C 
A (C) 
C 
A 
B 
C 
TABELA 1 - Valor minimo do limte de escoamento (0,2 1 em altas temperaturas 
Propriedades especificadas 
tt- 
minim0 
414 
483 
331 
331 
414 
331 
331 
414 
483 
maxi mo minim0 
552 255 
621 276 
469 207 
469 207 
552 255 
469 207 
469 207 
56:: 
241 
276 
A 
I Limite de escoamento 5 0,2% em temperatura designada (MPa) 
31 
250°C 275'C 
165 157 
193 183 
132 126 
132 126 
165 157 
132 126 
132 126 
165 157 
193 183 
3oo"c 
149 
174 
119 
119 
149 
119 
119 
149 
174 
325'C 350°c 370°c 4oooc 425OC 
141 136 132 128 124 
164 159 154 150 145 
112 109 106 103 99 
112 109 106 103 99 
141 136 132 128 124 
112 109 106 103 99 
112 109 106 103 99 
141 136 132 128 124 
164 159 154 150 145 
(A) 0 valor do limite de escoamento0,2% a temperatura ambiente deve ser dado ao comprador a titulo de informa$o. 
(B) As especifica@es indicadas nesta Tabela cobrem materiais para OS quais existe grande experihcia corn resul tados 
satisfatorios. OS valores minimos do limite de escoamento a 0,2% em elevadas temperaturas foram estabelecidos a 
partir de rela$“oes indicadas na Tabela M3-1 das Recomenda@es IS0 e podem ser aceitas sem verificaGao. 
(C) Essas especificasoes nao estabelecem requisitos de trac;a”o. Nao obstante, nesta Norma (NBR 5591) sao requisitos OS 
valores minimos de resisthcia a traG”ao e de limite de escoamento a 0,2% conforme definido na NBR 6152. 
Nota: 1 kgf/mm2 = 9,80665 MPa; 1 MPa = 1 N/mm2 ‘L 0,l kgf/mm2 ‘L 10 kgf/cm2. 
Nimero da especi f i caS;o Grau do aGo T Valores maximos da ten&o permitida para altas temperaturas (MPa) 
(B) 315Oc 345Oc 370°C 4oo"c 425OC 455OC 480°c 510°c 540°c 
NBR 5592 
NBR 5592 
NBR 5594 (A) 
NBR 5535 
NBR 5535 
NBR 5596 (A) 
(cl 
NBR 6321 
NBR 6321 
NBR 6321 
TABELA 2 - Valores m5ximos da tens50 permitida para altas temperaturas 
Al (A) 
C (A) 
A (A) 
1:; 
A (A) 
1:; 
A (A) 
B (A) 
C 
103,4 10394 98,9 90 74,5 53,8 
120,7 120,7 11495 101,7 82,7 53,8 
81,0 81,o 79,3 7398 62,0 45,2 
81,0 81,0 79,3 62,7 5297 4197 
10334 10334 98,9 75,8 63,4 4538 
81 ,o 81,0 79,3 62,7 52,7 
82,7 8297 8033 73,8 62,O 
103,4 10394 98,9 8x3 7495 
120,7 120,7 114,5 101,7 8297 
41,7 
45,2 
53,8 
34,s 
;P: , 
29,3 
29,3 
29,3 
34,5 
34,5 
20,7 
20,7 
20,7 
1796 
17,6 
17,6 
2097 
20,7 
10,3 
10,3 
10,3 
990 
990 
390 
10,3 
10,3 
(A) Em perma&cia prolongada 5 temperaturas maiores que 425’~ a fase cementita do aGo carbon0 pode converter-se 
em grafi ta. 
(B) A temperaturas maiores que 455OC somente deve ser usado aqo do tipo acalmado. 
(C) A temperaturas maiores que 370°C estes valores de ten&es incluem urn fator de eficiencia da solda de 0,85. 
Quando se usa material desta Norma para tubos de caldeiras, tubos de parede de zigua, superaquecedores e eco 
nomizadores, que est”ao colocados dentro de urn assentamento, OS valores das tensoes a temperaturas maiores 
que 370°C e menores ou iguais a 455OC podem ser divididos pelo fator 0,85. 
Nota: 1 kgf/mm2 = 9,8O665 MPa; 1 MPa = 1 N/mm2 ‘L 0,l kgf/mm2 ‘L 10 kgf/cm2.