Selección de grados de tubería sin costura de acero aleado: ASTM A335 P5-P91 (Cr-Mo) explicada

Actualizado en julio de 2026

La tubería sin costura de acero aleado es una tubería Cr-Mo fabricada conforme a ASTM A335 (ASME SA335), perforada a partir de un tocho sólido sin costura de soldadura y diseñada para conservar su resistencia a temperaturas en las que la tubería de acero al carbono convencional comienza a presentar fluencia. Disponible en 5 grados principales: P5, P9, P11, P22 y P91. Elegir el grado equivocado es más que un error cosmético: cambia el espesor de pared, el procedimiento de soldadura y la duración prevista de la tubería. Esta guía explica la norma, la tabla de grados, cuándo la aleación supera al carbono y al inoxidable, dónde se utiliza cada grado y el único error de selección costoso —sobredimensionar P91— que no aporta ningún beneficio a alta temperatura, pero sí cuesta dinero real y más trabajo de soldadura a los compradores.

¿Qué es una tubería sin costura de acero aleado (Cr-Mo)?

La tubería sin costura de acero aleado se produce a partir de un tocho sólido que se perfora y lamina hasta formar un tubo hueco; este proceso elimina la costura longitudinal de soldadura presente en la tubería soldada, y precisamente esa ausencia de costura proporciona al producto terminado una mayor clasificación de presión de trabajo que la tubería soldada. Lo que la diferencia de la tubería de acero al carbono simple son las cantidades añadidas de elementos como cromo y molibdeno en el metal.

Estos elementos añadidos aportan resistencia a la corrosión y a la oxidación a alta temperatura gracias al cromo, y mejoran la resistencia a la fluencia y la soldabilidad (la resistencia del acero a la deformación lenta bajo tensión constante a altas temperaturas) gracias al molibdeno. Cada tubería de grado P de ASTM A335 y de grado T de A213 contiene estos elementos por esta razón específica, con ejemplos comunes como ASTM A335 P11, ASTM A335 P91 y ASTM A335 P12, todos basados en el mismo principio químico, pero con distintos niveles de aleación.

No se trata únicamente de una diferencia de fabricación: una costura longitudinal en una tubería soldada tiene propiedades metalúrgicas distintas de las del cuerpo principal de la tubería y es el punto donde tienden a concentrarse las tensiones y los defectos durante ciclos térmicos repetidos. Esta ausencia de costura explica por qué la tubería sin costura suele seleccionarse para la línea principal de vapor, el colector del sobrecalentador y otros servicios en los que una falla no es solo un inconveniente de mantenimiento, sino potencialmente un incidente peligroso. Para obtener más información sobre cómo se compara la aleación con las familias de tuberías de carbono e inoxidable, consulte nuestra gama completa de tuberías de acero sin costura.

ASTM A335 / ASME SA335, la norma que rige esta tubería (y su equivalente en tubos)

ASTM A335 tiene exactamente el mismo contenido técnico que ASME SA335: es la especificación para tubería de acero aleado ferrítico sin costura para servicio a alta temperatura. Incluye los grados P1 a P92 y especifica la composición química, los requisitos de resistencia a la tracción y al límite elástico, y la tolerancia dimensional que un fabricante debe cumplir para estampar una tubería como conforme a ASTM A335.

Los compradores suelen confundir A335 con su norma hermana, ASTM A213. La confusión es comprensible: ambas utilizan designaciones de grado paralelas (de A335 P11 a A213 T11, de A335 P2 a ASTM A213 T2, de A335 P12 a T12, de A335 P22 a T22, de A335 P91 a T91, con ASTM A213 T1 en el extremo de baja aleación junto a P1), y su composición química es prácticamente la misma para cada correspondencia. Lo que las diferencia es la forma del producto y su uso: las normas A335 son para tubería, es decir, sistemas de tuberías de transporte y estructurales como las líneas principales de vapor y los colectores.

Las normas A213 son para tubos, cuyo tamaño es el requerido para servicios de transferencia de calor (calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor). Sin embargo, si especifica la norma equivocada en su orden de compra, el fabricante podría enviarle un producto químicamente equivalente, pero de la categoría dimensional incorrecta. Existe una norma ASTM A691 que cubre la tubería de acero aleado soldada por fusión eléctrica (EFW) para servicios de mayor presión y temperatura, en diámetros grandes; es útil conocerla si el tamaño de su línea empieza a superar el rango económico de la tubería sin costura.

Un error más frecuente: la lista de materiales de una orden de compra incluye «ASTM A519» (la especificación para tubos mecánicos sin costura de acero al carbono y aleado) junto con las partidas A335 y A213. Como A519 cubre tubos estructurales y mecánicos, en lugar de tuberías para presión, hacer coincidir la especificación correcta con el uso previsto es tan importante como hacer coincidir el grado.

¿Cuál es la diferencia entre ASTM A335 y ASTM A213?

ASTM A335 (ASME SA335) cubre tubería de acero aleado ferrítico sin costura para servicio a alta temperatura: líneas principales de vapor, colectores y tramos de sistemas de tuberías de proceso. En cambio, ASTM A213 (ASME SA213) cubre tubos de acero aleado ferrítico y austenítico sin costura para servicio en calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor. Para un grado determinado, la composición química es idéntica en ambas normas: la tubería P11 y el tubo T11 son la misma aleación desde el punto de vista metalúrgico.

Lo que cambia es la especificación dimensional con la que se fabrica cada forma de producto, por lo que una hoja de especificaciones o lista de materiales que indique «P11» sin señalar explícitamente si se trata de tubería o tubo es una designación incompleta.

Los clientes internacionales consultan las normas EN 10216-2, DIN 17175 y JIS G3462 para verificar la equivalencia de estos materiales cuando sus adquisiciones quedan fuera del sistema ASTM/ASME; además, grados de aleación más nuevos y de mayor temperatura (P92, P93, P115, P128, P921) se incorporaron a la norma ASME SA335/SA335M-24b publicada en octubre de 2024 para responder a la creciente demanda de aplicaciones de calderas con parámetros operativos más altos.

La matriz gemela de tubería y tubo de 9 grados

Muchas páginas de proveedores muestran la composición química de la tubería de grado P en una tabla y la del tubo de grado T en otra (o ni siquiera la muestran), lo que obliga al comprador a revisar dos documentos separados solo para asegurarse de que la tubería y el tubo de un conjunto de colector pertenezcan a la misma familia de aleación. A continuación se emparejan los nueve grados comunes y sus equivalentes directos en tubos, organizados por clase de aleación, cromo, molibdeno y temperatura máxima útil de servicio.

Los grados de menor aleación ASTM A335 P1, P2 y P12 (con T2 y T12 como equivalentes en tubo) se encuentran por debajo de los cinco grados principales de la tabla y hoy tienen un uso limitado fuera de las plantas antiguas; la mayoría de las especificaciones nuevas para servicio a temperatura moderada ahora pasan directamente a P11, en lugar de la familia más antigua y de menor resistencia P1/P2/P12. En el otro extremo, T92 (el equivalente en tubo del grado de tubería P91) amplía la misma familia CSEF más allá de P91 para los diseños ultra-supercríticos avanzados más exigentes. En todos los grados ASTM A335, las tolerancias del espesor de pared y del diámetro exterior se establecen en las tablas dimensionales ASME B36.10; por eso, confirme siempre las especificaciones de la tubería con la tabla de cédulas para su dimensión exacta, en lugar de asumir un número redondo.

El espesor de pared, y no solo el margen de temperatura, es el beneficio práctico de la combinación P91/T91. Como la microestructura reforzada con vanadio y niobio de P91 soporta más carga por unidad de pared, un colector que requiera, por ejemplo, una pared de 25 mm en P22 a una presión y temperatura de diseño determinadas a menudo puede fabricarse con aproximadamente la mitad de ese espesor de pared al cambiar a P91, manteniendo constante la clasificación de presión; así se reduce el volumen de soldadura, el peso muerto y la tensión térmica que experimenta un colector de pared gruesa durante un arranque rápido. Introduzca ambas opciones de espesor de pared en nuestra calculadora de peso de tubería sin costura para ver la diferencia real de peso por metro para su dimensión antes de comprometerse con un grado. Ese ahorro es real, pero también es precisamente lo que facilita sobredimensionar P91, tema de la siguiente sección.

Tubería sin costura de aleación (Cr-Mo) frente a carbono e inoxidable: ¿cuál necesita realmente?

Elegir entre tubería sin costura de acero al carbono, acero aleado Cr-Mo y acero inoxidable depende de qué está fallando realmente durante el servicio, no de la preferencia por una marca. La tubería de acero al carbono (A106/A53) es la más económica, pero pierde resistencia por encima de aproximadamente 400°C-450°C, donde la fluencia se convierte en el factor limitante. La tubería de aleación Cr-Mo añade cromo y molibdeno para elevar ese límite de fluencia: P22 hasta aproximadamente 565°C y P91 por encima de 600°C, con una prima de costo moderada frente al acero al carbono.

El acero inoxidable sigue un camino completamente distinto: los grados austeníticos como 304/316 utilizan mucho más cromo (a menudo 18%+) además de níquel para crear una capa pasiva de óxido que frena la corrosión, no la fluencia. Esa es la clave que los clientes pasan por alto con mayor frecuencia: la tubería de acero aleado Cr-Mo no contiene níquel y es resistente gracias a la acción del cromo y el molibdeno sobre la oxidación y la fluencia, no gracias a la capa pasiva estabilizada con níquel que protege al acero inoxidable del ataque químico agresivo. Las aleaciones extremas, como el titanio, la tubería de alloy 20 o la tubería de superaleación con alto contenido de níquel, llevan la resistencia a la corrosión un paso más allá, pero con una prima de precio y plazo de entrega que rara vez se justifica, salvo en procesos químicos muy especializados. En resumen: utilice Cr-Mo cuando el problema sea el calor o la fluencia y el precio deba mantenerse bajo control; utilice acero inoxidable cuando los productos químicos ataquen a cualquier temperatura; utilice acero al carbono cuando no se aplique ninguna de las condiciones anteriores y el costo sea lo principal. No utilice acero aleado cuando el problema sea la corrosión ni acero inoxidable cuando solo se trate de temperatura alta (estos son errores comunes y costosos en ambas direcciones; consulte nuestra guía de tubería sin costura de acero al carbono y nuestra guía de tubería sin costura de acero inoxidable si aún está comparando.

Dónde se utiliza realmente la tubería sin costura de acero aleado Cr-Mo

El grado se selecciona mucho más por la temperatura de servicio prevista y el entorno del proceso que por la etiqueta de la industria. P11 y P22 son los más utilizados en líneas principales de vapor, colectores y sistemas de tuberías de proceso de temperatura media a alta en instalaciones de generación eléctrica y refinerías, cubriendo aplicaciones en las que la seguridad y la confiabilidad no son negociables. P91 y P92 se utilizan en líneas principales de vapor y colectores de calderas ultra-supercríticas y ultra-supercríticas avanzadas (AUSC). P5 y P9 son más comunes en servicios de hidrógeno y sulfuración en refinerías de petróleo.

En los diseños AUSC, las investigaciones del Departamento de Energía de Estados Unidos y de la Oficina de Desarrollo del Carbón de Ohio han designado los aceros Cr-Mo de baja aleación y los aceros martensíticos con alto contenido de cromo (9-12%) como la ruta de materiales para los parámetros de caldera subcríticos, supercríticos y ultra-supercríticos. En servicios de sulfuración P5/P9, el cromo añadido resiste la corrosión causada por el ataque del azufre a la temperatura del proceso; un hidrotratador que procese crudo agrio por encima de 400°C es una aplicación clásica de P9 y sufriría una pérdida importante por sulfuración en pocos años si se instalara tubería de acero al carbono.

La tubería sin costura de acero aleado se mantiene en inventario en diversas dimensiones, desde tubos instrumentales NPS de ½” hasta colectores principales de vapor NPS de 24”, cubriendo los grados P5, P9, P11, P22 y P91. Por ejemplo, una tubería P91 de 4 pulgadas comparte sus dimensiones exteriores con la dimensión P22 equivalente, pero necesita un espesor de pared mínimo menor para mantener la misma clasificación de presión: la justificación de selección del grado anterior aplicada a una dimensión real.

¿Qué grado de tubería de acero aleado se utiliza en calderas?

Las tuberías de calderas y centrales eléctricas suelen utilizar P11 y P22 para líneas principales de vapor y colectores a temperaturas de diseño moderadas, y P91 (con P92 en los diseños ultra-supercríticos avanzados más exigentes) cuando la temperatura y la presión de diseño superan el límite práctico de P22, de aproximadamente 565°C. Los haces de tubos del sobrecalentador y del recalentador utilizan la forma de tubo del grado T correspondiente —T11, T22 o T91— en lugar de tubería, porque las normas dimensionales para tubos (ASTM A213) están diseñadas para haces de transferencia de calor, no para tramos de transporte.

Los compradores que adquieran tubos para caldera en lugar de tubería también deben revisar nuestra gama de tubos para calderas de acero al carbono y aleado y nuestra página de tubos para intercambiadores de calor, ya que una lista de materiales que solicite «P91» sin especificar si se trata de tubería o tubo constituye una orden incompleta.

La trampa de sobredimensionar P91: por qué un grado superior no siempre es mejor

«Los principales errores de soldadura que causan fallas en P91 comienzan con la ausencia de precalentamiento o un precalentamiento insuficiente; el hidrógeno queda atrapado, se forma martensita demasiado dura y aparecen grietas.»

Khalid Shaikh, profesional de ingeniería de soldadura, en una publicación de LinkedIn sobre modos de falla en la soldadura de P91

La mayor resistencia a la fluencia de P91 es real, pero no es una mejora gratuita frente a P22. Ambos grados requieren tratamientos térmicos posteriores a la soldadura (PWHT) significativamente distintos.

Los ingenieros que analizan uniones soldadas reales de P91 con P11 en el foro eng-tips citan temperaturas de mantenimiento de PWHT de ASME B31.1 de aproximadamente 650°C-705°C para P11, frente a 735°C-775°C para P91: un aumento de 85°C-125°C que no es una diferencia de redondeo en un horno ni en una instalación de PWHT con calentamiento por resistencia local. P91 también tiene una ventana de PWHT aceptable más estrecha: si se supera, el acero se revenea en exceso y se ablanda; si no se alcanza, la martensita permanece demasiado dura y propensa a las grietas. Un caso de código ASME de 2026 establece específicamente un límite superior de temperatura de PWHT para el grado 91 con el fin de evitar exactamente ese modo de falla por sobre-revenido, una restricción que P22 no tiene.

El agrietamiento retardado por hidrógeno es la manifestación más grave de este riesgo: los soldadores del foro técnico de la American Welding Society señalan que las grietas en soldaduras de Cr-Mo pueden aparecer hasta 72 horas después de completar el PWHT, por lo que una soldadura que se inspecciona limpia inmediatamente después del PWHT no demuestra que sea sólida.

Copiar P91 en una especificación por costumbre —porque es el nombre del grado «moderno»— sin comprobar si la temperatura de diseño realmente lo necesita: ese es el error recurrente. En un proyecto en el que P22 cumpliría todos los requisitos de tensión y temperatura, esa costumbre añade costos reales de soldadura y riesgo para el cronograma sin obtener ninguna mejora de desempeño.

La trazabilidad del número de colada: verifique lo que realmente compró

Los certificados de ensayo de fábrica (MTC) EN 10204 3.1 solo indican lo que salió del fabricante si la tubería que tiene en sus manos es la tubería descrita en ese documento. A cada colada de acero aleado se le asigna un número de colada único después de analizar su composición química, y este debe estar estarcido o estampado en la propia tubería, además de figurar impreso en el MTC. Un paso de verificación que detectará problemas: lea el número de colada del estarcido de la tubería. Busque ese número en el MTC y compare el análisis químico (Cr%, Mo% y, para P91, los niveles de V y Nb) con el rango de especificación del grado aplicable, en lugar de comprobarlo únicamente con el nombre del grado que aparece en el encabezado.

No es una posibilidad teórica. La cobertura de POWER Magazine sobre componentes P91 anómalos encontró que el material y las soldaduras anormales se rastreaban con frecuencia hasta tratamientos térmicos que no se habían realizado conforme a los parámetros críticos específicos exigidos por el grado. Verificar el número de colada es precisamente la comprobación que puede detener el problema antes de que se convierta en una investigación de incidente: un inspector de calderas descubre que el número de colada de una pieza sospechosa del colector P91 no coincide con ninguna colada indicada en el lote del MTC de la tubería y, en lugar de descartarlo como un error administrativo, retiene el colector para repetir los ensayos. Para P91 en particular, solicite específicamente copias del análisis químico y de los resultados de los ensayos de dureza, además del MTC; conocer solo la composición no garantiza que el material haya recibido el tratamiento térmico dentro de la estrecha ventana de PWHT exigida para este grado y descrita anteriormente.

Adquisiciones, precios, MOQ y selección de un proveedor de tubería

Una lista de precios de tubería de acero aleado sin costura encontrada en línea resulta casi inútil cuando se lee: el precio de la tubería aleada por kg no es estático, sino que fluctúa según varios factores identificables, lo que ofrece al comprador más utilidad que una tarifa fija. El grado y el contenido de aleación constituyen la base del precio: el molibdeno, el vanadio y el niobio adicionales de P91 y P92 implican una prima real frente a los grados P11/P22 con menor contenido de aleación y requieren un ciclo adicional de tratamiento térmico. El método de fabricación también añade costos, ya que la fabricación sin costura tiene una prima frente al mismo grado producido mediante soldadura (ERW/EFW/SAW). El espesor de pared, el diámetro exterior, la longitud, si el material se envía en estado normalizado y revenido, y el nivel de ensayos y certificación solicitados (norma EN 10204 3.1 frente a una inspección adicional de terceros) también modifican la cifra final, además de las variaciones semanales en los costos de materias primas y flete.

Cualquier precio inusualmente bajo frente a los factores de costo indicados debe ser una señal de alerta para solicitar más información, no menos, centrándose en si los procesos de tratamiento térmico y ensayos, junto con los MTC, cumplen las especificaciones del grado o si se abreviaron las etapas de PWHT y ensayos mencionadas anteriormente.

Synbase Steel, fabricante aprobado de productos de tubería de acero P5-P91 y proveedor de tubería de acero aleado, con certificados de ensayo de fábrica EN 10204 3.1 y trazabilidad completa del número de colada, puede atender todos sus requisitos de tubería P5-P91. Consulte nuestra página de productos de tubería de acero aleado sin costura para ver el listado completo de grados y dimensiones, obtener una ficha técnica de grados Cr-Mo o solicitar una cotización conforme a la especificación.

Perspectivas de la industria, impulso ultrasupercrítico y riesgo de especificación excesiva

Lo que realmente impulsa actualmente la selección de P5-P91 es el cambio en el diseño de las centrales eléctricas hacia condiciones de vapor supercríticas y ultrasupercríticas (USC), donde la investigación sobre sistemas de materiales financiada por U.S. Department of Energy se ha centrado específicamente en aceros Cr-Mo de baja aleación y aceros martensíticos con 9-12% de cromo como materiales candidatos potenciales. Este cambio explica el uso creciente de P91, incluso en proyectos o secciones que permanecerán dentro del ámbito de P22, un riesgo de especificación excesiva identificado a lo largo de esta guía.

En cuanto a las normas, la actualización de octubre de 2024 de A335/A335M-24b incluye varios grados para parámetros superiores (P92, P93, P115, P128, P921), una indicación clara de que los fabricantes y los comités de normas continúan ampliando la familia de aceros aleados de alta resistencia Cr-Mo / CSEF por encima de P91, en lugar de considerar P91 un límite. Como comprador, deberá asegurarse de que la temperatura y la presión de diseño previstas estén alineadas con los valores de esfuerzo admisible más recientes antes de optar por defecto por el grado más alto con la designación de grado adoptada más recientemente; (por ejemplo, el tamaño del mercado mundial de tubería de acero aleado sin costura se proyecta en $6.2 mil millones en 2024, con un crecimiento constante hasta 2030 según diversos análisis de mercado) los datos sobre el tamaño del mercado, aunque informativos, no representan una especificación definitiva para una aplicación determinada.

Preguntas frecuentes

Revisado por el equipo técnico de Synbase Steel.