Tubo di caldaia ad alta pressione ASTM A192 con geometria interna a costole controllate per un miglior trasferimento di calore
Dettagli del prodotto
Tubo strutturale senza cuciture di acciaio al carbonio
,Metropolitana d'acciaio senza cuciture di ASTM A500
,Metropolitana d'acciaio senza cuciture della caldaia ad alta pressione
I tubi per caldaie rigati internamente ASTM A192 e ASTM A210 sono tubi in acciaio al carbonio senza saldatura realizzati con nervature elicoidali interne controllate. La superficie interna scanalata genera un flusso rotazionale, migliora la miscelazione del lato acqua, interrompe lo strato limite termico e aiuta a mantenere un raffreddamento stabile della parete del tubo in condizioni di flusso di calore elevato.
Questi tubi sono comunemente selezionati per circuiti di forni per caldaie ad alta pressione in cui i tubi convenzionali a foro liscio possono fornire una turbolenza interna insufficiente con un flusso di massa ridotto. La qualità del materiale, lo spessore minimo della parete rimanente, la geometria delle nervature, le tolleranze dimensionali, il trattamento termico e il test di pressione devono essere specificati separatamente nell'ordine di acquisto.
| Articolo | Specifica disponibile |
|---|---|
| Prodotto | Tubo caldaia senza saldatura, rigato internamente |
| Materiale | Acciaio al carbonio |
| Standard primari | ASTM A192/A192M, ASME SA-192/SA-192M, ASTM A210/A210M, ASME SA-210/SA-210M |
| Gradi principali | ASTM A192, ASTM A210 Grado A-1, ASTM A210 Grado C |
| Gradi alternativi | EN 10216-2 P235GH, JIS G3461 STB410, GB/T 5310 20G |
| Processo di produzione | Tubo senza saldatura finito a caldo o a freddo seguito da rigatura interna controllata |
| Diametro esterno | Tipicamente 31,8-76,2 mm; altre dimensioni tramite revisione tecnica |
| Spessore della parete | Tipicamente 3,0-12,0 mm, in base alla parete minima rimasta sotto la radice della nervatura |
| Lunghezza | 1-12 metri; fornitura fissa, casuale o tagliata a misura disponibile |
| Tipo di costola | Nervature elicoidali interne a principio singolo o multiprincipio |
| Geometria delle costole | Altezza, larghezza, passo, angolo di attacco e numero di principi della nervatura secondo il disegno approvato |
| Tolleranza DE | Secondo gli standard ASTM, ASME, EN, JIS o GB applicabili |
| Tolleranza al muro | Controllato sulla parete minima alla radice della nervatura; tolleranza specifica del progetto disponibile |
| Rettilineità | Tipicamente ≤1,5 mm al metro, o come specificato nell'ordine di acquisto |
| Condizione finale | Estremità lisce, tagliate a squadra, sbavate o predisposte per la saldatura di pannelli tubieri |
| Condizione della superficie | Decapato, pallinato, rivestito con fosfato, leggermente oliato o non rivestito |
| Trattamento termico | Trattamento di ricottura completa, normalizzazione o distensione in base al grado e al percorso di produzione |
| Ispezione | Ispezione dimensionale, misurazione del profilo delle nervature, prove di trazione, prove di appiattimento o svasatura, prove di durezza, prove idrostatiche e NDT |
| Certificazione | EN 10204 3.1; ispezione di terze parti disponibile |
L'altezza della nervatura, il passo della nervatura, l'angolo di attacco, il raggio della radice della nervatura e il numero di principi vengono controllati secondo un disegno in sezione trasversale approvato. L'ispezione del profilo delle nervature deve essere condotta su entrambe le estremità del tubo e nelle posizioni intermedie concordate.
La specifica di acquisto dovrebbe distinguere chiaramente tra:
- Spessore nominale della parete nella sezione liscia
- Spessore minimo della parete rimanente sotto la radice della nervatura
- Altezza massima della costola
- Area minima di flusso interno
- Deviazione consentita del profilo della costola
Le nervature elicoidali inducono una componente rotazionale nel flusso acqua-vapore. Ciò aumenta la miscelazione interna e riduce lo spessore dello strato limite termico adiacente alla parete del tubo.
Il vantaggio in termini di prestazioni dipende dalla combinazione completa di:
- Rapporto altezza nervatura/alesaggio
- Passo della nervatura e angolo di attacco
- Portata massica
- Qualità del vapore
- Pressione di esercizio
- Flusso termico applicato
- Orientamento del tubo
La geometria della rigatura dovrà quindi essere scelta dal calcolo termoidraulico del progettista della caldaia piuttosto che da una generica dimensione di catalogo.
Per i calcoli della pressione, la dimensione critica della parete è normalmente la parete minima rimanente misurata sotto la scanalatura di rigatura o alla radice della nervatura, non la parete apparente misurata attraverso la nervatura rialzata.
Il nostro controllo dimensionale può includere:
- Mappatura ultrasonica dello spessore delle pareti
- Misurazione della sezione trasversale metallografica
- Verifica dell'altezza delle costole
- Calcolo dell'area del foro
- Misura dell'eccentricità
- Ispezione della continuità delle nervature end-to-end
ASTM A192 copre i tubi senza saldatura per caldaie in acciaio al carbonio per servizi ad alta pressione, mentre ASTM A210 copre i tubi senza saldatura per caldaie e surriscaldatori in acciaio a medio carbonio nei gradi A-1 e C.
La verifica tipica include:
- Analisi del calore
- Analisi del prodotto quando richiesto
- Prove di trazione
- Prove di appiattimento o svasatura
- Test di durezza
- Prove idrostatiche o elettriche non distruttive consentite
- Controllo dimensionale
- Esame visivo della superficie
- Misurazione del profilo della costola interna
Un errore frequente nell'acquisto è specificare solo lo spessore nominale della parete ignorando il metallo spostato durante la rigatura.
Prima della produzione, confermiamo:
- Parete di partenza a tubo liscio
- Parete minima finita sotto la radice della nervatura
- Altezza della costola
- Diametro interno finale
- Area di flusso minimo
- Eccentricità consentita
Ciò impedisce a un tubo di soddisfare le dimensioni esterne pur non rispettando i requisiti di parete minima di progettazione a pressione.
Lo standard del materiale da solo non definisce la geometria delle prestazioni termiche di un tubo rigato internamente. Le dimensioni delle nervature devono essere concordate separatamente tra il progettista della caldaia, l'acquirente e il produttore dei tubi.
I registri delle ispezioni possono includere:
- Altezza della costola
- Passo della costola
- Angolo di attacco
- Numero di inizi delle nervature
- Raggio della radice costale
- Area di flusso interno
- Fotografie del profilo o misurazioni replicate
Ciò fornisce una prova tracciabile che il tubo fornito corrisponde al progetto approvato della caldaia.
Un tubo rigato internamente può soddisfare le proprietà del materiale ma creare comunque problemi di fabbricazione se le estremità del tubo, l'ovalità, lo stress residuo o la terminazione delle nervature non vengono controllate.
I controlli disponibili includono:
- Zone lisce per la saldatura
- Eccentricità controllata delle costole
- Estremità squadrate e sbavate
- Controllo dimensionale locale nelle zone di saldatura
- Condizione normalizzata o alleviata dallo stress
- Esame macro della sezione finale
- Supporto alla qualificazione delle procedure di saldatura utilizzando materiale di produzione
| Standard | Ambito |
|---|---|
| ASTM A192/A192M | Tubi caldaia in acciaio al carbonio senza saldatura per servizio ad alta pressione |
| ASME SA-192/SA-192M | Specifica del materiale del codice caldaia ASME corrispondente a ASTM A192 |
| ASTM A210/A210M | Tubi del surriscaldatore e della caldaia in acciaio a medio tenore di carbonio senza saldatura |
| ASME SA-210/SA-210M | Specifiche del materiale del codice caldaia ASME corrispondente a ASTM A210 |
| ASTM A450/A450M | Requisiti generali per tubi di caldaie e scambiatori di calore in acciaio al carbonio e bassolegato |
| EN10216-2 | Tubi di acciaio senza saldatura per scopi di pressione a temperatura elevata |
| JIS G3461 | Tubi in acciaio al carbonio per caldaie e scambiatori di calore |
| GB/T 5310 | Tubi e tubazioni in acciaio senza saldatura per caldaie ad alta pressione |
I tubi rigati internamente vengono utilizzati come tubi a parete d'acqua portanti la pressione nelle zone dei forni ad alto flusso di calore. Le nervature aumentano la turbolenza sul lato acqua e aiutano a stabilizzare il raffreddamento del tubo laddove il design operativo consente un flusso di massa inferiore a quello normalmente accettabile per tubi a diametro liscio.
Per questa applicazione, la specifica di acquisto dovrebbe definire:
- Pressione di progetto della caldaia
- Temperatura del metallo di progetto
- Gamma del flusso di calore
- Flusso di massa acqua-vapore
- Orientamento del tubo
- Grado del materiale
- Parete minima alla radice della nervatura
- Geometria delle costole
- Lunghezza di saldatura ad estremità liscia
- NDT richiesto
- Codice di costruzione della caldaia applicabile
I valori seguenti rappresentano i requisiti massimi o di intervallo in percentuale di massa. L'accettazione finale deve seguire l'edizione esatta della norma specificata e il rapporto di prova del mulino certificato.
| Grado | C | Sì | Mn | P | S |
|---|---|---|---|---|---|
| ASTM A192/ASME SA-192 | 0,06-0,18 | ≤0,25 | 0,27-0,63 | ≤0,035 | ≤0,035 |
| ASTM A210 Grado A-1 / ASME SA-210 A-1 | ≤0,27 | ≥0,10 | ≤0,93 | ≤0,035 | ≤0,035 |
| ASTM A210 Grado C / ASME SA-210 C | ≤0,35 | ≥0,10 | 0.29-1.06 | ≤0,035 | ≤0,035 |
| EN10216-2 P235GH | ≤0,16 | ≤0,35 | 0,60-1,20 | ≤0,025 | ≤0,020 |
| JISG3461STB410 | ≤0,32 | ≤0,35 | 0,30-0,80 | ≤0,035 | ≤0,035 |
La composizione ASTM A192 pubblicata comprende 0,06-0,18% di carbonio, 0,27-0,63% di manganese, massimo 0,035% di fosforo, massimo 0,035% di zolfo e massimo 0,25% di silicio.
Le proprietà meccaniche variano in base alle dimensioni del prodotto, all'orientamento del test, al trattamento termico e all'edizione dello standard applicabile. I valori riportati di seguito sono proprietà comunemente specificate della temperatura ambiente minima.
| Grado | Resistenza alla trazione minima | Limite di snervamento minimo | Allungamento minimo | Limite di durezza tipico |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A192/ASME SA-192 | 325MPa | 180MPa | 35% | 77 HRB |
| ASTM A210 Grado A-1 / ASME SA-210 A-1 | 415MPa | 255MPa | 30% | 79 HRB |
| ASTM A210 Grado C / ASME SA-210 C | 485MPa | 275MPa | 30% | 89 HRB |
| EN10216-2 P235GH | 360-500 MPa | 235MPa | 25% | Secondo le condizioni di consegna |
| JISG3461STB410 | 410MPa | 245MPa | 25% | Secondo i requisiti JIS |
Se hai un'altra domanda, non esitare a contattarmi.
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