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O Que São Números P?

Números P são o sistema de classificação de Metal de Base usado na ASME Seção IX para agrupar materiais por composição e características de Soldabilidade. O sistema foi desenvolvido para reduzir o número de qualificações de procedimento necessárias, garantindo que os materiais dentro do mesmo grupo se comportem de forma semelhante durante a Soldagem. Os Números P aparecem em QW/QB-422 da Seção IX, que lista cada Especificação de Metal de Base aprovada pelo ASME com seu Número P e número de grupo atribuídos.

O sistema de Número P abrange uma gama muito mais ampla de materiais do que a D1.1 Tabela 5.6, que apenas agrupa aços estruturais nos Grupos I a V. Os Números P da ASME IX variam do Número P 1 (Aço carbono) ao Número P 62 (ligas de zircônio), cobrindo metais ferrosos, ligas de níquel, ligas de alumínio, ligas de cobre, titânio e metais reativos. Cada Número P representa uma família de materiais com comportamento de Soldagem semelhante, o que significa que um procedimento qualificado em um material do grupo geralmente produz resultados aceitáveis em outros materiais do mesmo grupo.

Principais Atribuições de Números P

P-Number 1 — Carbon Steels

The most commonly encountered group in pressure vessel and piping Fabricação. Includes SA-36 (structural plate), SA-516 Gr.60 and Gr.70 (pressure vessel plate), SA-106 Gr.B (seamless pipe), SA-105 (forgings), SA-53 (welded and seamless pipe), and SA-179 (heat exchanger tubing). P-Number 1 is subdivided into Groups 1 through 4 based on carbon content and Resistência level. Group 1 covers lower-carbon, lower-strength materials. Group 2 covers medium-carbon steels with higher Resistência à Tração.

P-Number 3 — Alloy Steels (up to 0.75% Cr)

Covers low-alloy steels with chromium content up to 0.75% and total alloy content that exceeds P-Number 1 Limites. Includes SA-335 P1 and P2 (alloy pipe), SA-387 Gr.2 (alloy plate). These materials typically require Pré-aquecimento and often require Tratamento Térmico Pós-Soldagem (PWHT). A procedure qualified on P-Number 3 does not qualify for P-Number 1, and vice versa.

P-Number 4 — Alloy Steels (0.75% to 2% Cr)

Covers chromium-molybdenum steels in the 1Cr-0.5Mo and 1.25Cr-0.5Mo range. Includes SA-335 P11 and P12 (alloy pipe) and SA-387 Gr.11 (alloy plate). These materials require mandatory PWHT per the construction Código. The higher chromium content makes them more sensitive to Trinca por hidrogênio, requiring strict preheat and hydrogen control.

P-Number 5A — Alloy Steels (2.25% to 3% Cr)

Covers 2.25Cr-1Mo steels, the workhorse alloy for high-Temperatura refinery and petrochemical service. SA-335 P22 (pipe) and SA-387 Gr.22 (plate) are the most common specifications. PWHT is mandatory. These materials are also subject to temper embrittlement concerns in long-term elevated-temperature service.

P-Number 5B — Alloy Steels (5% to 9% Cr)

Covers 5Cr-0.5Mo through 9Cr-1Mo steels, including SA-335 P5 and P9. These materials typically require mandatory PWHT per the construction code due to their air-hardening tendency.

P-Number 8 — Austenitic Stainless Steels

Covers the 300-series austenitic stainless steels including SA-240 Type 304 and 316 (plate), SA-312 TP304 and TP316 (pipe), SA-182 F304 and F316 (forgings). Austenitic stainless steels generally require no preheat and no PWHT. The welding concerns are sensitization (carbide precipitation at grain boundaries), Trinca a quente, and Distorção due to the higher coefficient of thermal expansion compared to carbon steels.

P-Number 9A/9B — Nickel Alloy Steels

Covers nickel steels used in cryogenic service. P-9A includes 2.5% Ni steels (SA-203 Grade A), P-9B includes 3.5% Ni steels (SA-203 Grades D and E). These materials are designed for low-temperature applications such as LNG storage and ethylene plants where carbon steels lose ductility.

P-Number 10 — Various Chromium Stainless Steels

P-Number 10 covers a broad range of chromium-containing stainless steels across multiple subgroups. P-10A and P-10B cover ferritic stainless steels (409, 410S Tipos). P-10H covers duplex and super duplex stainless steels (2205, 2507) that combine austenitic and ferritic microstructures. Duplex grades require careful Aporte de Calor control to maintain the austenite-ferrite phase balance. P-10I and P-10J cover additional specialty grades. The subgroup distinction matters when the construction code requires impact Ensaio.

P-Number 11 — High-Nickel Low-Temperature Steels

Covers high-nickel steels for low-temperature and cryogenic service. P-11A covers high-strength quenched-and-tempered (Q&T) alloy steels. P-11A-1 specifically includes 9% Ni plate (SA-353, SA-553, SA-522), SA-333 Gr.8, and SA-420 WPL8 for LNG storage and cryogenic piping. Other P-11A subgroups (P-11A-2 through P-11A-5) cover Q&T plates and forgings such as SA-508, SA-533, SA-543, and SA-645. Note: 3.5% Ni castings (SA-352 LC3) are P-Number 9B, not P-11A. PWHT must be carefully controlled — excessive temperatures or holding times can degrade the toughness properties these steels are selected for. Toughness Requisitos are mandatory for all P-11 materials.

Diretório de Grupos de Números P

A Tabela QW/QB-422 contém mais de 2.000 Especificação de materiais em aproximadamente 70 grupos de Números P distintos. A Tabela abaixo lista cada família de Número P com sua Categoria de material, especificações típicas e número de materiais listados.

Números P não ferrosos (P21+) não usam Números de Grupo conforme QW/QB-421.2. “—” indica que não há subdivisão de grupo.

Números de Grupo Explicados

Dentro de cada Número P, os materiais são subdivididos em números de grupo com base nas faixas de composição e níveis de Resistência à Tração. O número do grupo torna-se uma Variável essencial somente quando o Código de construção de referência (Seção I, Seção VIII, B31.3, etc.) exige Ensaio de Impacto. Quando o Ensaio de Impacto é exigido, a mudança do número do grupo dentro do mesmo Número P requer um novo PQR. Quando o Ensaio de Impacto não é exigido, todos os grupos dentro de um Número P são tratados como equivalentes para fins de qualificação.

Este tratamento duplo é específico da ASME IX e não tem equivalente na D1.1 ou API 1104. Ele reflete a filosofia da ASME de que os materiais dentro do mesmo Número P têm Soldabilidade semelhante, mas seu comportamento de tenacidade após a Soldagem pode variar o suficiente para justificar uma qualificação separada quando o Ensaio de Impacto é especificado.

“O sistema de Número P é a espinha dorsal da qualificação ASME IX. Erre o Número P e todo o WPS é inválido — não importa o quão boas as soldas pareçam.”

— Norma CWI instruction, reflecting ASME IX QW-403 Variável essencial requirements

Como os Números P se Comparam aos Grupos de Metal de Base D1.1

D1.1 Tabela 5.6 organizes structural steels into five groups (I through V) based on strength and Soldabilidade. This system is much simpler than ASME IX P-numbers because D1.1 covers only structural carbon and low-alloy steels, while ASME IX covers the full range of metallic materials used in pressure equipment. The rough equivalencies are P-Number 1 corresponding to D1.1 Groups I and II, and P-Number 3 corresponding to D1.1 Groups III and IV. D1.1 Group V (A913 Gr.80 HSLA steel) has no direct P-number equivalent because it is not commonly used in pressure equipment.

Os dois sistemas não são intercambiáveis. Uma qualificação sob o Grupo I da D1.1 não satisfaz um requisito de qualificação de Número P 1 da ASME IX, e vice-versa. Fabricantes que trabalham sob ambos os Códigos devem manter registros de qualificação separados. Para perguntas sobre grupos de Metal de Base D1.1 e requisitos de Pré-aquecimento, use a Calculadora de Pré-aquecimento e Verifique o grupo do seu aço usando seu Certificado de Qualidade de Material (MTR).

Faixas de Qualificação

Um procedimento qualificado em um Metal de Base dentro de um Número P estabelece uma Faixa de qualificação. A regra chave é que a mudança de Número P é uma Variável essencial — sempre requer um novo PQR. Dentro do mesmo Número P, a Faixa de qualificação depende se o Ensaio de Impacto é exigido. Sem Ensaio de Impacto, todos os grupos são cobertos. Com Ensaio de Impacto, apenas o grupo específico (e grupos de menor severidade de Ensaio de Impacto) são cobertos.

Para juntas de Metal dissimilar (Soldagem de dois Números P diferentes juntos), a ASME IX QW-424 fornece regras específicas. Uma qualificação separada é exigida para cada combinação de Número P. Uma qualificação P-1 para P-1 não cobre uma junta P-1 para P-8. A seleção do Metal de Adição para juntas dissimilares depende de ambos os Metais de Base e deve ser compatível com ambos os Números P. O Número F do Metal de Adição é uma Variável essencial separada.

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Dados de referência da ASME BPVC IX:2025 — QW/QB-422, QW-424. Não afiliado à ASME.