Por qué las especificaciones del intercambiador de calor requieren ASTM B338 GR1
Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos tienen demandas específicas. Los tubos deben resistir la corrosión en ambos lados. Deben enrollarse formando láminas tubulares sin agrietarse. Deben soportar los ciclos térmicos. Deben durar 20+ años con un mantenimiento mínimo.
Tubo de titanio ASTM B338 GR1cumple con todos estos. El bajo contenido de oxígeno (0,18% máximo) proporciona una alta ductilidad para laminación y flexión en U-. La resistencia a la corrosión maneja agua de mar, agua salobre y productos químicos agresivos.
Para especificaciones técnicas completas deTubo de titanio ASTM B338 GR1, incluidos rangos de tamaño y propiedades mecánicas para el servicio de intercambiador de calor, consulte la página del producto aquí.
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Dimensiones de tubos para servicio de intercambiador de calor.
Los tubos del intercambiador de calor siguen rangos dimensionales estándar.ASTM B338 GR1está disponible en:
| Parámetro | rango típico |
|---|---|
| Diámetro externo | 12 mm a 50 mm (más común: 19 mm, 25,4 mm) |
| Grosor de la pared | 0,7 mm a 2,5 mm (más común: 1,24 mm, 1,65 mm) |
| Longitud | 3.000 mm a 15.000 mm recto |
| U-radios de curvatura | 1,5x DE a 5x DE |
Para calentadores de agua de alimentación de alta-presión, especifique paredes más gruesas (2,0 mm y más).Para los condensadores de agua de mar, las paredes más delgadas (1,0 a 1,2 mm) son comunes porque no se necesita margen de corrosión.
Sin costura o soldado para uso en intercambiadores de calor.
Esta pregunta surge en cada proyecto.
Para la mayoría de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, funcionan los tubos soldados y trefilados.La presión de funcionamiento suele ser de 150 a 300 psi. Los tubos soldados GR1 manejan este rango sin problemas.
Especifique sin problemas cuando:
La presión de diseño excede los 500 psi
La pared del tubo tiene menos de 1,2 mm y se enrollará
El radio de curvatura U-es inferior a 2,5 veces el diámetro exterior.
La especificación del proyecto requiere explícitamente
Para los condensadores y refrigeradores estándar, los tubos soldados ahorran entre un 30% y un 50% sin diferencia de rendimiento.
Más detalles en la guía sin costura versus soldada aquí.
Requisitos de laminado de láminas tubulares
Para enrollar (expandir) tubos de titanio en placas de tubos se requiere atención al ajuste de interferencia.
Interferencia recomendada para tubos GR1:
0,05 mm a 0,10 mm para servicio estándar
0,10 mm a 0,15 mm para alta-temperatura o servicio de ciclo térmico
No utilice juntas elastoméricas entre el tubo y la placa del tubo.Estos crean grietas que atrapan el fluido del proceso. En servicio con cloruro caliente, la corrosión por grietas comienza en la junta. El laminado de metal-sobre-metal es el método estándar.
Para tubos de pared delgada (menos de 1,2 mm), los rollos sin costura se enrollan de manera más uniforme que los soldados.La costura de soldadura en los tubos soldados crea un punto ligeramente más rígido. En el caso de paredes delgadas, esto puede provocar una expansión desigual.
Especificaciones de curvatura en U-para intercambiadores de calor
Los intercambiadores de calor de cabezal flotante utilizan tubos con curvatura en U. GR1 es muy adecuado para curvas en U-debido a su alta ductilidad.
Radio de curvatura mínimo para GR1 sin recocido:
1,5x OD para una perfecta
2,5x OD para soldado y trefilado
Al solicitar curvas en U-, proporcione:
Diámetro exterior del tubo y espesor de pared
Radio de curvatura de la línea central
Longitudes de pierna (ambos lados)
Orientación del plano de plegado
Límites de velocidad de flujo en servicio de intercambiador de calor.
La velocidad del flujo afecta tanto a la erosión como a la corrosión.
Velocidad mínima:1,5 m/s (5 pies/s) para servicio de agua de mar. Por debajo de esto, se acumula bioincrustación y aumenta el riesgo de corrosión en las grietas.
Velocidad máxima:5 m/s (16 pies/s) para fluidos limpios. Las velocidades más altas pueden causar erosión en las entradas de los tubos, especialmente si hay arena o sólidos presentes.
Para agua con sólidos suspendidos, reduzca la velocidad máxima a 3 m/s.Utilice protección contra la erosión en el extremo de entrada (férulas o insertos en los extremos de los tubos) si los sólidos son inevitables.
Límites de temperatura para el servicio del intercambiador de calor.
GR1 es adecuado para servicio continuo de intercambiador de calor de 0 grados a 80 grados (32 grados F a 176 grados F) en la mayoría de los fluidos.
Por encima de los 80 grados, aumentan dos riesgos:
Corrosión por grietas en servicio de cloruro
Reducción de la resistencia a la fluencia (irrelevante para la contención de presión pero relevante para la integridad de la junta de la placa tubular)
Para servicio por encima de 80 grados con cloruros, especifique GR7 o GR12.Estos grados contienen paladio o molibdeno y resisten la corrosión por grietas hasta 200 grados.
Para servicios sin-cloro (agua limpia, vapor, hidrocarburos), GR1 se puede utilizar hasta 150 grados sin problemas significativos de corrosión.
Problemas comunes con los tubos GR1 en intercambiadores de calor
| Problema | Causa más común | Prevención |
|---|---|---|
| Fuga en la placa del tubo | Interferencia de rodadura insuficiente | Especifique una interferencia de 0,05 a 0,10 mm |
| Corrosión por grietas en la placa del tubo | Juntas elastoméricas o mala rodadura. | Solo laminado de metal-contra-metal |
| Grietas en U- | Costura de soldadura en el radio exterior de curva cerrada | Utilice costura sin costuras u oriente la costura hacia el eje neutro. |
| Erosión del extremo de entrada | Arena o sólidos en fluido. | Agregue casquillos o reduzca la velocidad |
| Daño por vibración del tubo | Vibración inducida por flujo-en los deflectores | Verifique la longitud del tramo sin soporte según TEMA |
Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es el tamaño más común para los tubos del intercambiador de calor GR1?
25,4 mm de diámetro exterior x 1,65 mm de pared (1,0 pulgadas de diámetro exterior x 0,065 pulgadas de pared). La mayoría de los proveedores tienen este tamaño en stock. . 19 mm de diámetro exterior x 1,24 mm de pared también es común.
2. ¿Se pueden utilizar tubos GR1 en calentadores de agua de alimentación?
Sí, pero comprueba la temperatura. Para calentadores de agua de alimentación a más de 80 grados, especifique GR7 en lugar de GR1. Para los calentadores nucleares de agua de alimentación, a menudo se requiere sin costuras.
3. ¿Cuál es la longitud máxima del tubo sin soporte para GR1?
Consulte las normas TEMA. Para una pared típica de 25,4 mm de diámetro exterior x 1,65 mm, la luz máxima sin soporte es de aproximadamente 1500 mm para un servicio limpio. Reduzca en caso de riesgo de alto flujo o vibración.
4. ¿Cómo prevenir la erosión de la entrada de los tubos en aguas arenosas?
Instale casquillos de titanio en las entradas de los tubos. Los casquillos se extienden entre 50 y 100 mm dentro del tubo y protegen el borde de ataque del impacto de la arena. Especifique casquillos en el PO.
5. ¿Se pueden utilizar tubos GR1 con placas de tubos de acero al carbono?
Sí, pero aislar para evitar la corrosión galvánica. Utilice una placa tubular con revestimiento de titanio-o aplique un revestimiento sobre el acero al carbono. El contacto directo del titanio-con-acero al carbono en un fluido conductor provoca una rápida corrosión del acero al carbono.
6. ¿Qué paso de tubo se recomienda para los tubos GR1?
Paso TEMA estándar: 1,25x OD para patrón triangular, 1,3x OD para patrón cuadrado. Para tubos de 25,4 mm de diámetro exterior, el paso típico es de 32 mm.
7. ¿Cómo limpiar los tubos GR1 durante el mantenimiento del intercambiador de calor?
El chorro de agua a alta-presión (5000 a 10 000 psi) es eficaz. Trabajos de limpieza con bolas de esponja para condensadores. Es aceptable la limpieza ácida con ácido clorhídrico o sulfámico inhibido. No utilice ácido fluorhídrico.
8. ¿Se pueden reutilizar-los tubos GR1 después de extraerlos de una placa de tubos vieja?
No recomendado. El trabajo rodante-endurece el extremo del tubo. Volver a enrollar el mismo extremo del tubo a menudo provoca grietas. Reemplace los tubos en lugar de re-reutilizarlos.
9. ¿Cuál es el plazo de entrega habitual para los tubos intercambiadores de calor GR1?
Tubos soldados en tamaños estándar: 2 a 4 semanas. Tallas sin costuras o no-estándar: 6 a 10 semanas. Grandes cantidades (más de 10.000 kg) añaden de 2 a 4 semanas.
10. ¿Qué industrias utilizan más los tubos intercambiadores de calor GR1?
Generación de energía (condensadores, calentadores de agua de alimentación), desalinización (evaporadores, precalentadores), procesamiento químico (enfriadores, calentadores), marina (enfriadores de motores, enfriadores de aceite hidráulico) y HVAC (enfriadores, condensadores).
Nuestra fábrica y equipo
Nuestras instalaciones están equipadas con líneas de producción de tubos de titanio exclusivas, que incluyen molinos de peregrino en frío, bancos de estirado y hornos de recocido llenos de argón-específicamente calibrados para titanio comercialmente puro.Para los tubos soldados utilizamos estaciones de soldadura TIG automáticas con monitorización online de corrientes parásitas para detectar defectos en el cordón de soldadura en tiempo real.El equipo de inspección incluye un espectrómetro de espectro completo-para verificación química, un detector de fallas ultrasónico para tubos sin costura y un probador de presión hidrostática con capacidad de 10,000 psi.Todos los tubos terminados pasan por un micrómetro láser para medir el diámetro exterior y el espesor de la pared.Nuestro laboratorio de calidad mantiene controles cruzados-independientes en cada lote de calefacción.y todo el equipo de inspección se calibra anualmente según los estándares trazables del NIST-. Esta configuración nos permite producir tubos ASTM B338 que cumplen o superan consistentemente el rendimiento mecánico y contra la corrosión requerido.
