Acero superdúplex S32707
El S32707 (UNS S32707) es un acero inoxidable superdúplex. La aleación presenta una microestructura bifásica con proporciones aproximadamente iguales de austenita y ferrita, lo que le confiere a la vez alta resistencia mecánica y una excelente resistencia al agrietamiento bajo tensión. Su rasgo más destacado es un PREN (índice equivalente de resistencia a la picadura) superior a 49, por encima del de cualquier grado dúplex o superdúplex comercial estándar. El S32707 se destina específicamente a medios de alto contenido en cloruros y alta temperatura, como los sistemas submarinos de gran profundidad, las líneas offshore de inyección química y los equipos de tratamiento de agua de mar fuertemente corrosivos. Estos tubos sin costura de S32707 se suministran conforme a la norma ASTM A790 para aplicaciones exigentes de los sectores de petróleo y gas, petroquímico y offshore.
1. Composición química
La tabla siguiente recoge la composición química de los tubos sin costura de S32707 y sus proporciones.
| Grado | Carbono (C) |
Manganeso (Mn) |
Fósforo (P) |
Azufre (S) |
Silicio (Si) |
Cromo (Cr) |
Níquel (Ni) |
Molibdeno (Mo) |
Nitrógeno (N) |
Cobre (Cu) |
| Acero súper dúplex S32707 |
0.030 máx. | 1.50 máx. | 0.035 máx. | 0.010 máx. | 0.50 máx. | 26.0 - 29.0 | 6.0 - 8.0 | 4.0 - 5.0 | 0.30 - 0.50 | 1.00 máx. |
2. Propiedades mecánicas
Conforme a la norma ASTM A790, las propiedades mecánicas típicas de los tubos sin costura de S32707 en estado recocido por disolución y templado en agua son las siguientes.
| Propiedad | Condición | Resistencia a la tracción mín. | Límite elástico (0.2 %) mínimo | Alargamiento mín. | Dureza máx. | PREN | Dureza |
| Valor | Recocido por disolución / temple en agua | 1000 MPa (145 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 15% | 310 HBW | Mayor o igual que 49 | HBW≤318 HRC≤34 |
3. Grados equivalentes
En la tabla siguiente figuran los grados internacionales equivalentes a los tubos sin costura de S32707.
| Grado | UNS | GB | JIS | DIN/EN (número de material) | GOST | Nombre comercial |
| S32707 | S32707 | - | - | 1.4658 | - | SAF 2707 HD (Sandvik) |
El S32707 y el 1.4658 son la misma aleación. SAF 2707 HD es la marca comercial propiedad de Sandvik. Actualmente este grado no cuenta con equivalentes JIS, GB ni GOST.
3. Principales ventajas técnicas
El S32707 reúne varias características de comportamiento concretas que lo distinguen de los grados dúplex de menor aleación.
- PREN superior a 49, por encima de cualquier grado dúplex estándar: el PREN (cromo más 3.3 veces el molibdeno más 16 veces el nitrógeno) mide la resistencia a la picadura. El S32707 (PREN ≥ 49) supera al S32750 (en torno a 42-43) y, gracias a sus mayores contenidos de nitrógeno y de molibdeno, resiste la picadura en agua de mar por encima de los 60 °C.
- Límite elástico cercano a 700 MPa, aproximadamente el doble que el del 316L: los tubos de S32707 tienen un límite elástico de 690 MPa, lo que permite emplear paredes más delgadas a igual presión y reducir el peso de las tuberías submarinas y el coste de material por metro sin mermar la seguridad estructural.
- Resistencia al agrietamiento bajo tensión (SCC) en medios clorurados a alta temperatura: los grados austeníticos como el 316L son propensos al agrietamiento bajo tensión en medios con cloruros por encima de unos 60 °C. La microestructura dúplex del S32707 reduce notablemente ese riesgo, y su elevado contenido de nitrógeno estabiliza la fase austenítica, de modo que esa prestación se mantiene hasta los 250 °C.
- Mejor resistencia a la corrosión por resquicio que la de los aceros superdúplex: en agua de mar estancada y en resquicios estrechos, la corrosión por resquicio suele dañar al S32750. El S32707 la resiste mejor gracias a su temperatura crítica de corrosión por resquicio (CCT) más alta, lo que lo hace fiable en abrazaderas, bridas e intercambiadores de calor con resquicios inevitables.
- Conserva la tenacidad hasta -50 °C: el S32707 conserva la tenacidad hasta los -50 °C, lo que lo convierte en una opción fiable para la mayoría de las tuberías de GNL y submarinas de los campos offshore de aguas profundas frías o de tipo ártico, donde evitar la fragilización a baja temperatura es un requisito esencial.
4. Normas de fabricación habituales
Los tubos sin costura de S32707 se fabrican e inspeccionan conforme a las normas siguientes.
- ASTM A790: tubos de acero inoxidable ferrítico-austenítico sin costura y soldados; especificación de producto principal del S32707
- ASME SA-790: equivalente ASME BPVC de la A790; para recipientes a presión y tuberías
- ASTM A999: requisitos generales para tubos de acero aleado e inoxidable; tolerancias, superficie e inspección
- ASTM A923: métodos de detección de fases intermetálicas en los aceros inoxidables dúplex; verificación del recocido
- EN 10216-5: especificación europea de tubos a presión sin costura; cubre el grado dúplex 1.4658
- NACE MR0175 / ISO 15156: materiales para servicio con sulfuro de hidrógeno en petróleo y gas; límites de dureza y de tratamiento térmico
- DNV-ST-F101: norma de tuberías submarinas offshore; cualificación de tubos de línea submarinos
5. Principales aplicaciones
Los tubos sin costura de S32707 se eligen cuando las condiciones de servicio superan la capacidad de los grados superdúplex estándar.
- Petróleo y gas offshore: líneas de inyección de metanol e inhibidores de corrosión a alta presión de los campos de aguas profundas, donde el agua de mar fría y el alto contenido de cloruros dejan fuera de juego a los grados superdúplex estándar.
- Sistemas de tratamiento de agua de mar: plataformas offshore y buques FPSO en los que el agua de mar sin tratar circula a temperatura elevada por sistemas de tuberías con geometrías de resquicio inevitables.
- Procesos petroquímicos: tubos de intercambiador de calor y tuberías de proceso que manejan medios clorurados concentrados a alta temperatura, por ejemplo en plantas de cloro-álcali, de producción de lejía o de recuperación de ácido clorhídrico.
- Plantas desaladoras: instalaciones de ósmosis inversa y de desalación por evaporación súbita multietapa que operan con salmueras concentradas de alta salinidad, sobre todo en regiones cálidas donde la temperatura del agua de mar supera los 35 °C.
- Tratamiento de GNL y gas natural: tubos para las zonas de temperatura extremadamente baja de las plantas de LNG y de gas natural, donde el metal debe conservar la resistencia mecánica a baja temperatura y resistir el ataque por cloruros.
