Materiali dei tubi con curvatura a U e loro applicazione industriale

Il miglioreTubo piegato a Uil materiale non è necessariamente l'opzione più resistente o più resistente alla corrosione. È il materiale in grado di resistere alla chimica effettiva del fluido, alla pressione, alla temperatura, alla sollecitazione di flessione e alle condizioni di pulizia al costo totale del ciclo di vita più basso.

Questa distinzione è cruciale. Un tubo può essere pienamente conforme agli standard dei materiali per i tubi diritti, ma presentare comunque problemi come un eccessivo assottigliamento delle pareti, ovalità, stress residuo o corrosione prematura dopo essere stato sottoposto a piegatura a U.

UNTubo piegato a Unon è un tipo di metallo separato. È uno scambiatore di calore, un condensatore o un tubo della caldaia formato in una configurazione a forma di U. Il materiale deve quindi soddisfare due ordini di requisiti:

• I requisiti operativi dell'apparecchiatura.
• I requisiti di produzione del processo di piegatura a U.

Dove vengono utilizzati i tubi con curva a U?

I tubi con curvatura a U sono più comunemente installati in scambiatori di calore a fascio tubiero, condensatori, riscaldatori di acqua di alimentazione, raffreddatori, evaporatori e apparecchiature di riscaldamento di processo.

Il loro design continuo a forma di U consente di collegare entrambe le estremità del tubo alla stessa piastra tubiera. La sezione curva può anche accogliere alcuni movimenti termici, riducendo la necessità di una seconda piastra tubiera o di una disposizione di espansione separata.

Le industrie tipiche includono:

• Generazione di energia
• Raffinazione del petrolio e lavorazioni petrolchimiche
• Produzione di prodotti chimici e fertilizzanti
• Ingegneria navale e offshore
• Desalinizzazione
• Lavorazione di alimenti e bevande
• Produzione farmaceutica
• HVAC e refrigerazione
• Polpa e carta
• Recupero del calore residuo

Principali materiali del tubo con curva a U

1. Tubi con curvatura a U in acciaio al carbonio

L'acciaio al carbonio rimane una delle opzioni più economiche per acqua pulita, olio, condensa di vapore e altri servizi relativamente non corrosivi.

ASTM A179 copre tubi in acciaio senza saldatura, trafilati a freddo e a basso tenore di carbonio per scambiatori di calore, condensatori e apparecchiature simili per il trasferimento di calore. Le specifiche riguardano tubi con diametro esterno fino a 3 pollici o 76,2 mm.

Le applicazioni tipiche includono:

• Raffreddatori per olio lubrificante
• Scambiatori di calore generali di raffineria
• Condensatori
• Riscaldatori dell'acqua di alimentazione a bassa pressione
• Sistemi industriali di riscaldamento dell'acqua

Il tubo piegato a U in acciaio al carbonio è spesso la soluzione più economica in fase di acquisto. Tuttavia, la sua idoneità dipende fortemente dal contenuto di ossigeno, dalla chimica dell'acqua, dalla velocità del flusso, dai depositi e dalla tolleranza alla corrosione.

Di solito è una scelta sbagliata quando il processo contiene cloruri non controllati, condensa acida, idrogeno solforato umido o sostanze chimiche fortemente corrosive.

2. Tubi con curvatura a U in acciaio legato

Gli acciai legati ferritici vengono selezionati quando l'acciaio al carbonio non fornisce sufficiente resistenza alle temperature elevate o resistenza all'ossidazione.

ASTM A213 copre tubi senza saldatura in acciaio legato ferritico e austenitico per caldaie, surriscaldatori e scambiatori di calore. I gradi con designazione "H" hanno requisiti diversi intesi a fornire una maggiore resistenza allo scorrimento viscoso e alla rottura rispetto ai gradi non H comparabili.

Le applicazioni tipiche includono:

• Riscaldatori dell'acqua di alimentazione ad alta pressione
• Economizzatori di caldaia
• Surriscaldatori
• Riscaldatori di processo di raffineria
• Recuperatori di calore di scarto ad alta temperatura

Per i tubi piegati a U in acciaio legato, l'approvvigionamento non dovrebbe concentrarsi solo sulla qualità. Devono essere rivisti anche il raggio di curvatura, il livello di deformazione, la durezza e i requisiti del trattamento termico post-piega.

Un materiale adatto per un tubo di caldaia diritto può richiedere una distensione controllata o un altro trattamento termico dopo la piegatura a raggio stretto.

3. Tubi piegati a U in acciaio inossidabile austenitico

Gli acciai inossidabili austenitici come 304L e 316L sono ampiamente utilizzati perché combinano resistenza alla corrosione, formabilità, saldabilità e caratteristiche superficiali pulite.

I tubi per scambiatori di calore in acciaio inossidabile senza saldatura possono essere forniti secondo ASTM A213, mentre i tubi austenitici saldati per caldaia, condensatore e scambiatore di calore possono essere forniti secondo ASTM A249. ASTM A249 copre specificamente i tubi austenitici saldati e fortemente lavorati a freddo destinati a caldaie, surriscaldatori, scambiatori di calore e condensatori.

Le applicazioni tipiche includono:

• Scambiatori di calore per alimenti e bevande
• Attrezzature per processi farmaceutici
• Raffreddatori chimici
• Condensatori per vapore pulito
• Sistemi di trattamento dell'acqua
• Scambiatori di calore petrolchimici generali

Tuttavia, il 316L non dovrebbe essere automaticamente descritto come “grado per acqua di mare”. La concentrazione di cloruro, la temperatura, i depositi, il livello di ossigeno e le condizioni di arresto possono aumentare significativamente il rischio di vaiolatura, corrosione interstiziale e tensocorrosione.

Il caso di una raffineria ha riportato guasti ripetuti ai tubi dello scambiatore di calore 316L in un ambiente ad alto contenuto di cloruri e ad alta temperatura, dimostrando che un grado inossidabile familiare può ancora essere inadatto quando non viene considerata la chimica del processo reale.

4.Tubi con curvatura a U in Acciaio Inox Duplex e Super Duplex

Gli acciai inossidabili duplex combinano un'elevata resistenza meccanica con una migliore resistenza alla corrosione correlata ai cloruri rispetto a molti gradi austenitici convenzionali.

Il grado 2205 è comunemente considerato per gli scambiatori di calore che utilizzano acqua di raffreddamento contenente cloruro o salmastra. Per ambienti con cloruri più aggressivi possono essere selezionati gradi superlegati super duplex come il 2507.

Le applicazioni tipiche includono:

• Raffreddatori di processo offshore
• Scambiatori di calore ad acqua salmastra
• Sistemi di raffreddamento dell'acqua di mare
• Condensatori di testa di raffineria
• Attrezzature per processi chimici
• Digestori ed evaporatori di pasta di legno e carta

Il duplex non è semplicemente un sostituto più resistente del 316L. Le sue prestazioni dipendono dal mantenimento della corretta struttura austenite-ferrite durante la produzione e ogni successivo trattamento termico.

Per le piegature duplex formate a freddo che operano vicino ai limiti di corrosione del materiale, può essere consigliata una soluzione post-piegatura o la ricottura per resistenza.

5. Tubi con curvatura a U in lega di nichel

Le leghe di nichel vengono utilizzate quando l'acciaio inossidabile e i gradi duplex non sono in grado di fornire una resistenza sufficiente agli acidi aggressivi, ai cloruri ad alta temperatura, ai solfuri o agli ambienti chimici misti.

ASTM B163 riguarda i tubi senza saldatura in nichel e leghe di nichel per servizio di condensatori e scambiatori di calore.

Le applicazioni tipiche includono:

• Condensatori di testa di raffineria
• Scambiatori di calore per servizio acido
• Lavorazione dell'acido solforico e fosforico
• Reattori chimici e raffreddatori
• Servizio cloruro ad alta temperatura
• Attrezzature per la produzione di fertilizzanti

La frase "lega di nichel" è troppo ampia per una specifica di acquisto. La lega 400, la lega 600, la lega 625 e la lega 825 possono comportarsi in modo molto diverso negli acidi riducenti, acidi ossidanti, cloruri e mezzi contenenti zolfo.

La scelta corretta dovrebbe quindi basarsi su:

• Composizione chimica del fluido di processo
• Contaminanti
• Temperatura
• Concentrazione
• Condizione di flusso
• Depositi attesi
• Prodotti chimici per la pulizia
• Spegnimento dell'esposizione

6. Tubi con curvatura a U in titanio

Il titanio viene spesso selezionato per i sistemi di raffreddamento contenenti acqua di mare, salamoia e cloruro, dove la lunga durata operativa può giustificare un costo del materiale iniziale più elevato.

ASTM B338 copre tubi in lega di titanio senza saldatura e saldati per condensatori di superficie, evaporatori e scambiatori di calore.

Le applicazioni tipiche includono:

• Condensatori acqua di mare
• Impianti di dissalazione
• Sistemi di raffreddamento offshore
• Condensatori di superficie per centrali elettriche
• Apparecchiature cloro-alcaline
• Raffreddatori di salamoia
• Scambiatori di calore marini

La selezione del titanio deve includere il design completo dello scambiatore. Dovrebbero essere rivisti la compatibilità tra tubo e piastra tubiera, la corrosione galvanica, il metodo di espansione, la saldatura delle guarnizioni e la chimica dell'acqua. I tubi in titanio utilizzati con piastre tubiere di materiali diversi possono richiedere precauzioni specifiche contro la corrosione galvanica.

7.Tubi curvati ad U in Rame e Rame-Nichel

Le leghe di rame offrono una buona conduttività termica e hanno una lunga storia nelle applicazioni di condensatori, evaporatori, HVAC e raffreddamento marino.

ASTM B111 copre tubi senza saldatura in rame e leghe di rame per condensatori, evaporatori e scambiatori di calore. ASTM B395 è specifico per scambiatori di calore e tubi condensatori in rame e leghe di rame senza saldatura con piega a U.

Le applicazioni tipiche includono:

• Condensatori marini
• Raffreddatori HVAC
• Evaporatori per la refrigerazione
• Raffreddatori d'acqua
• Scambiatori di calore di bordo
• Condensatori ausiliari per centrali elettriche

Torich Group supporta i clienti nella valutazione dei materiali dei tubi curvati a U, delle dimensioni, dei raggi di curvatura, delle condizioni di trattamento termico, dei requisiti di ispezione e della documentazione prima della produzione.

Inviaci il tuo:

• Grado del materiale o mezzo operativo
• Diametro esterno del tubo e spessore della parete
• Raggio di curvatura e lunghezza della gamba
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