Nhiều điều bạn cần biết về tiêu chuẩn ASTM A53 của ống thép?

Trong ngành công nghiệp dầu khí, dẫn khí và xây dựng kết cấu, tiêu chuẩn ASTM A53 được xem là “thước đo vàng” để đánh giá chất lượng ống thép. 

Bài viết dưới đây Thiên Phú sẽ phân tích tường tận mọi khía cạnh của tiêu chuẩn ống thép ASTM A53, từ phân loại, thành phần hóa học đến các phương pháp kiểm tra chất lượng khắt khe nhất.

Tiêu chuẩn ASTM A53 là gì?

Tiêu chuẩn ASTM A53 (hay A53/A53M) là một trong những tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng của Hoa Kỳ do ASTM International ban hành. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với ống thép carbon (bao gồm ống thép đen và ống thép mạ kẽm), được sử dụng phổ biến trong hệ thống dẫn chất lỏng, khí cũng như các kết cấu làm việc ở điều kiện áp suất thấp.

ASTM A53 bao gồm ống thép liền mạch (Type S) và ống thép hàn (Type E, Type F), với hai cấp chất lượng chính là Grade A và Grade B. 

Tiêu chuẩn xác định chi tiết thành phần hóa học, đặc tính cơ học, kích thước danh nghĩa (từ NPS 1/8” đến 26”), cùng phương pháp sản xuất và các yêu cầu kiểm tra, thử nghiệm, nhằm đảm bảo chất lượng và độ an toàn trong quá trình sử dụng.

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu nghiêm ngặt về:

• Thành phần hóa học của thép.
• Tính chất cơ lý (độ bền kéo, giới hạn chảy).
• Kích thước và dung sai cho phép.
• Các phương pháp thử nghiệm chất lượng (thử áp lực, thử uốn, thử bẹp…).

Mục đích chính của tiêu chuẩn ASTM A53 là đảm bảo ống thép có khả năng chịu được áp suất, nhiệt độ và các tác động cơ học trong quá trình gia công như uốn, cuộn, hoặc tạo mặt bích.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn ASTM A53

Phạm vi của ASTM A53 bao phủ các loại ống thép cacbon mạch kín và ống hàn, chủ yếu dùng cho các ứng dụng cơ khí và áp lực thấp đến trung bình.

Điều kiện sử dụng và các lưu ý trong tiêu chuẩn ASTM A53

Theo tài liệu chính thức từ ASTM, tiêu chuẩn A53 áp dụng cho các loại ống thép đen và ống thép mạ kẽm nhúng nóng với kích thước danh nghĩa từ NPS 1/8 đến NPS 26 (tương đương DN6 đến DN650).

Các chú thích quan trọng về khả năng gia công:

• Thép ASTM A53 được thiết kế để phù hợp cho các thao tác gia công cơ khí như: Hàn, uốn cong, tạo cuộn và tạo mặt bích.
• Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không phải loại nào cũng phù hợp cho mọi mục đích. Ví dụ: Loại F không được khuyến khích cho việc tạo mặt bích.
• Nếu khách hàng yêu cầu loại ống dùng cho việc uốn nguội, thì Grade A là lựa chọn ưu tiên hơn Grade B vì độ dẻo cao hơn.

Các loại ống và cấp chất lượng được quy định trong ASTM A53

Đây là phần quan trọng nhất giúp phân biệt các dòng ống thép trên thị trường. ASTM A53 phân chia ống thép thành 3 loại và 2 cấp dựa trên quy trình sản xuất.

Các loại (Types):

• Type F – Furnace-butt-welded: Đây là loại ống hàn liên tục, sử dụng cuộn thép được nung nóng và hàn mép lại với nhau bằng áp lực rèn. Mác thép Grade A
• Type E – Electric-resistance-welded: Hay còn gọi là ống thép hàn ERW. Thép cuộn được tạo hình nguội và hàn dọc thân bằng nhiệt sinh ra từ điện trở. Mác thép Grade A và B
• Type S – Seamless: Được sản xuất bằng cách đùn ép phôi thép nóng hoặc kéo nguội, hoàn toàn không có đường hàn dọc thân. Mác thép Grade A và B.

Các cấp (Grades):

• Grade A: Có độ bền kéo và giới hạn chảy thấp hơn, mềm hơn, dễ uốn hơn. Thích hợp cho các ứng dụng cần uốn cong lạnh.
• Grade B: Có hàm lượng Carbon và Mangan cao hơn, dẫn đến độ cứng và độ bền chịu lực cao hơn. Đây là loại phổ biến nhất trong các hệ thống đường ống công nghiệp.

Bảng tóm tắt phân loại ASTM A53:

Quy trình kiểm tra và đánh giá chất lượng ống thép theo ASTM A53

Để đạt được chứng nhận ASTM A53, mỗi lô ống thép xuất xưởng đều phải trải qua quy trình kiểm tra chất lượng (QC) vô cùng nghiêm ngặt.

Quy trình này đảm bảo rằng ống thép không chỉ đúng về kích thước mà còn phải an toàn tuyệt đối khi đưa vào vận hành.

Các bài kiểm tra cơ bản bao gồm: Phân tích thành phần hóa học, kiểm tra cơ tính (kéo, uốn) và kiểm tra kích thước ngoại quan. Tuy nhiên, điểm đặc biệt của tiêu chuẩn này nằm ở các phương pháp kiểm tra mối hàn và độ kín khít.

Kiểm tra không phá hủy ống thép trong tiêu chuẩn ASTM A53

Kiểm tra không phá hủy (NDT – Non-Destructive Testing) là yêu cầu bắt buộc, đặc biệt đối với ống hàn điện trở (Type E) và ống đúc (Type S).

Mục đích của NDT là phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong vật liệu hoặc mối hàn mà mắt thường không thể nhìn thấy, mà không làm hỏng ống thép.

Các phương pháp NDT phổ biến trong ASTM A53:

• Kiểm tra siêu âm (Ultrasonic Testing – UT): Sử dụng sóng âm tần số cao truyền vào thành ống. Nếu gặp vết nứt hay bọt khí, sóng âm sẽ phản xạ lại và hiển thị trên màn hình thiết bị. 
• Kiểm tra dòng điện xoáy (Eddy Current Testing – ET): Sử dụng cảm ứng điện từ để phát hiện các bất thường trên bề mặt hoặc gần bề mặt ống. 
• Thử thủy tĩnh (Hydrostatic Test): Dù không hoàn toàn là NDT, nhưng đây là bài kiểm tra bắt buộc. Ống được bơm nước với áp suất cao và giữ trong một khoảng thời gian để đảm bảo không bị rò rỉ.

Tại Thiên Phú, chúng tôi cam kết tất cả ống thép ASTM A53 cung cấp đều đi kèm chứng chỉ Mill Test Certificate thể hiện rõ kết quả của các bài kiểm tra này.

Ứng dụng thực tế của ống thép sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM A53

Nhờ các đặc tính kỹ thuật ưu việt, ống thép đạt chuẩn ASTM A53 Grade B được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp và dân dụng.

Dưới đây là các ứng dụng điển hình:

• Hệ thống đường ống dẫn chịu áp lực: Dùng để dẫn dầu, khí gas, hơi nước, nước nóng, khí nén trong các nhà máy nhiệt điện, lọc hóa dầu.
• Hệ thống PCCC: Ống thép mạ kẽm ASTM A53 là vật liệu tiêu chuẩn cho các đường ống cấp nước chữa cháy, hệ thống Sprinkler nhờ khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn.
• Kết cấu xây dựng: Dùng làm cột đỡ, giàn giáo, cọc nhồi, khung nhà tiền chế, hàng rào bảo vệ nhờ độ cứng vững cao.
• Hệ thống HVAC: Dùng làm đường ống dẫn nước lạnh, ống dẫn khí trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm.
• Đóng tàu: Dùng cho hệ thống đường ống trên tàu biển, chịu được rung động và môi trường muối mặn.

Thành phần hóa học và đặc tính cơ học của ống thép ASTM A53

Đây là phần “lõi” kỹ thuật của bài viết, nơi thể hiện sự chuyên môn của Thiên Phú. Khách hàng kỹ thuật sẽ dựa vào các thông số này để tính toán thiết kế.

Yêu cầu về thành phần hóa học

Thành phần hóa học quyết định khả năng hàn và độ bền của thép. ASTM A53 quy định giới hạn tối đa cho các nguyên tố tạp chất như phốt pho (P) và lưu huỳnh (S) để tránh làm giòn thép.

Bảng thành phần hóa học ASTM A53 (Đơn vị: %):

Lưu ý: Tổng thành phần của 5 nguyên tố (Cu, Ni, Cr, Mo, V) không được vượt quá 1.00%.

Các chỉ tiêu cơ lý quan trọng

Tính chất cơ lý quyết định khả năng chịu tải trọng của ống. Grade B luôn có độ bền cao hơn Grade A. Bảng tính chất cơ lý ASTM A53:

Nhận xét: Sự khác biệt về giới hạn chảy (35k psi so với 30k psi) làm cho ống Grade B trở thành lựa chọn ưu tiên cho các đường ống áp lực cao.

Quy cách và kích thước tiêu chuẩn của ống thép ASTM A53

Hệ thống kích thước của ống ASTM A53 tuân theo tiêu chuẩn ANSI/ASME B36.10M.

• Kích thước danh nghĩa (NPS): Từ 1/8″ đến 26″.
• Độ dày thành ống (Schedule): Được ký hiệu là SCH (Schedule). Các độ dày phổ biến bao gồm: SCH10, SCH20, SCH30, STD (Standard), SCH40, SCH60, XS (Extra Strong), SCH80, XXS.
• Chiều dài:
  • SRL (Single Random Length): Chiều dài ngẫu nhiên đơn, thường từ 4.8m đến 6.7m.
  • DRL (Double Random Length): Chiều dài ngẫu nhiên kép, thường từ 10.7m đến 13.7m (trung bình 12m).
• Đầu ống: Có thể là đầu bằng, đầu vát để hàn, hoặc đầu ren đi kèm khớp nối.

Tại thị trường Việt Nam, loại thông dụng nhất là ASTM A53 Grade B SCH40, chiều dài 6m hoặc 12m.

Các phép thử và kiểm định chất lượng theo tiêu chuẩn ASTM A53

Ngoài các kiểm tra NDT đã nêu ở mục 3, tiêu chuẩn ASTM A53 còn quy định các bài thử nghiệm cơ học phá hủy để kiểm chứng độ bền thực tế.

1. Thử uốn (Bending Test):

Áp dụng cho ống có kích thước NPS 2 trở xuống.

• Một đoạn ống được uốn lạnh một góc 90 độ quanh một trục uốn hình trụ.
• Yêu cầu: Ống không được xuất hiện vết nứt ở phần chịu kéo và không được mở mối hàn.

2. Thử bẹp (Flattening Test):

Áp dụng cho ống có kích thước lớn hơn NPS 2 (đặc biệt là ống hàn ERW).

• Đoạn ống được ép bẹp giữa hai tấm phẳng song song.
• Giai đoạn 1: Ép đến khoảng cách quy định để kiểm tra độ dẻo của mối hàn (không được nứt).
• Giai đoạn 2: Ép tiếp để kiểm tra độ dẻo của thân ống.
• Yêu cầu: Không có vết nứt hay vỡ gãy trên thành ống.

3. Thử kéo (Tension Test):

Cắt một mẫu thép từ thân ống và kéo cho đến khi đứt để xác định độ bền kéo và giới hạn chảy thực tế xem có đạt mức tối thiểu (ví dụ 60,000 psi cho Grade B) hay không.

Mua ống thép ASTM A53 ở đâu uy tín?

Việc tìm kiếm một nhà cung cấp ống thép đúng chuẩn ASTM A53 giữa thị trường “thượng vàng hạ cám” là điều không dễ dàng. Nhiều đơn vị cung cấp hàng loại 2, hàng thiếu dung sai nhưng vẫn gắn mác ASTM.

Thiên Phú tự hào là đối tác tin cậy của các nhà thầu lớn tại Việt Nam.

Tại sao nên chọn mua ống thép tại Thiên Phú?

• Cam kết chính hãng: Chúng tôi nhập khẩu trực tiếp và phân phối ống thép từ các nhà máy lớn (Hòa Phát, SeAH, Nhập khẩu Trung Quốc/Hàn Quốc) với đầy đủ chứng chỉ CO/CQ và MTC.
• Đúng chuẩn Grade B: Cam kết cung cấp đúng mác thép ASTM A53 Grade B, đúng độ dày SCH40/SCH80 theo yêu cầu. Bao test, bao kiểm tra tại công trình.
• Kho hàng lớn: Sẵn sàng đáp ứng số lượng lớn ống đúc, ống hàn đen, ống mạ kẽm từ size nhỏ đến size lớn.
• Giá cạnh tranh: Giá gốc từ đại lý cấp 1, chiết khấu cao cho dự án.
• Hỗ trợ kỹ thuật: Đội ngũ kỹ sư am hiểu sâu về tiêu chuẩn sẽ tư vấn loại ống phù hợp nhất, giúp bạn tối ưu chi phí mà vẫn đảm bảo kỹ thuật.

Nếu bạn đang cần báo giá hoặc tư vấn kỹ thuật về tiêu chuẩn ống thép ASTM A53, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ KHÍ XÂY DỰNG THIÊN PHÚ

• Hotline/Zalo: 0934.842.468
• Website: https://giangiaoviet.com/ 
• Địa chỉ: 230 Tô Ký, Xã Đông Thạnh, TPHCM.

Nguồn tham khảo: 

• (A53().Pdf (Vietnamese).Pdf, n.d.)

Bài viết liên quan: 

• So sánh tiêu chuẩn ASTM A53 và ASTM A106: Nên dùng loại nào?
• Bảng báo giá ống thép mạ kẽm nhúng nóng mới nhất 2025.

Phan Thiện

Mr. Phan Lê Hoài Thiện là quản trị viên và biên tập viên của website giangiaoviet.com. Anh chuyên cung cấp các kiến thức về giàn giáo xây dựng, cốp pha xây dựng và các công nghệ mới trong thi công xây dựng.