Material do Tubo Base: ASME SA213 T22

Norma: ASME SA213 cobre tubos sem costura de aço-liga ferrítico e austenítico para caldeiras, superaquecedores e trocadores de calor.

Grau T22 (UNS K21590): Um aço de baixa liga contendo aproximadamente 2,25% de Cromo e 1% de Molibdênio.

Principais Propriedades:

Resistência a Altas Temperaturas: Excelente resistência à fluência e resistência à tração em temperaturas elevadas (tipicamente até ~1100°F / 595°C).

Resistência à Oxidação e Corrosão: Boa resistência à oxidação e corrosão em ambientes de vapor e gases de combustão, superior ao aço carbono.

Soldabilidade: Facilmente soldável com procedimentos apropriados (frequentemente requer tratamento térmico pós-soldagem - PWHT).

Aplicações Típicas: Tubos de superaquecedor/ressuperaquecedor de caldeiras, geradores de vapor de recuperação de calor (HRSGs), aquecedores de processo e outros trocadores de calor de alta pressão/alta temperatura em usinas de energia, refinarias e plantas petroquímicas.

Tipo de Aleta: Aletas Serrilhadas

Estrutura: Aletas sólidas são formadas mecanicamente ou soldadas na superfície externa do tubo base. "Serrilhado" significa que cada aleta possui pequenos entalhes ou cortes regulares perpendiculares à altura da aleta, criando um perfil de borda segmentado ou "serrilhado" ao longo do comprimento da aleta.

Propósito e Vantagens:

Transferência de Calor Drasticamente Aprimorada: As serrilhas interrompem a camada limite térmica na superfície da aleta e criam turbulência no fluxo de gás/fluido fora do tubo. Isso melhora significativamente o coeficiente de transferência de calor em comparação com aletas lisas ou simples (frequentemente em 25-45% ou mais).

Área de Superfície Aumentada: Fornece mais área de superfície efetiva por unidade de comprimento do que um tubo simples, impulsionando ainda mais a transferência de calor.

Mitigação da Redução da Eficiência da Aleta: Embora as aletas melhorem a transferência de calor, elas também introduzem um gradiente de temperatura ao longo de sua altura, reduzindo sua eficácia ("eficiência da aleta"). As aletas serrilhadas podem ter uma eficiência de aleta ligeiramente maior do que as aletas sólidas da mesma altura porque os entalhes encurtam efetivamente o caminho condutivo para o calor no material da aleta localmente.

Considerações:

Queda de Pressão Mais Alta: A turbulência aumentada também leva a uma queda de pressão mais alta no lado da aleta (lado do gás/fluido) em comparação com aletas simples ou sólidas. Isso requer mais potência do ventilador/bomba.

Potencial Incrustação: As serrilhas podem reter material particulado mais facilmente do que as aletas lisas, potencialmente levando a uma incrustação mais rápida em fluxos de gás sujos (por exemplo, gases de combustão com cinzas). Sopragem ou limpeza regular de fuligem pode ser necessária.

Resistência Mecânica: As aletas serrilhadas são geralmente ligeiramente menos robustas do que as aletas sólidas durante operações de manuseio e limpeza.

Combinação: Tubo com Aletas Serrilhadas SA213 T22

Propósito: Esta combinação é especificamente projetada para transferência de calor de alta eficiência em ambientes de alta temperatura, alta pressão e corrosivos.

Aplicações:

• HRSGs (Geradores de Vapor de Recuperação de Calor): Seções de economizador, evaporador, superaquecedor e ressuperaquecedor recuperando calor do escapamento da turbina a gás.
• Caldeiras: Superaquecedores e ressuperaquecedores em usinas a carvão, biomassa ou resíduos para energia.
• Aquecedores de Processo/Aquecedores a Combustão: Em refinarias e plantas petroquímicas.
• Unidades de Recuperação de Calor Residual: Onde os gases de exaustão são quentes e potencialmente corrosivos.

Principais Benefícios:

Alta Eficiência Térmica: As aletas serrilhadas maximizam a recuperação de calor da corrente de gás.

Adequação do Material: A liga T22 suporta as altas temperaturas do metal e os componentes corrosivos dos gases de combustão (enxofre, vanádio) encontrados nessas aplicações.

Confinamento de Pressão: O tubo SA213 sem costura contém de forma confiável vapor/água de alta pressão no interior.

Fixação da Aleta: As aletas são tipicamente helicoidais e podem ser fixadas por:

Embutido / Extrudado: A aleta é formada a partir do material do tubo base (menos comum para aços de liga como T22 devido à dureza).

Soldado (GTAW/Laser): Uma tira de aleta separada (frequentemente também T22 ou uma liga compatível como SS409) é soldada por resistência, soldada por alta frequência ou soldada a laser ao tubo base. Este é o método mais comum para tubos com aletas T22.