Tubo com estofos ASTM A312 TP316L com barbatanas de 11-13Cr para aquecedores de refinaria

Tubo com estofos ASTM A312 TP316L com barbatanas de 11-13Cr para aquecedores de refinaria

Trata-se de um tubo de trocador de calor de alto desempenho, constituído por um tubo de núcleo feito de aço inoxidável resistente à corrosão (TP316L) com pequenascom uma superfície exterior de aço, com uma superfície exterior de açoO objectivo principal é aumentar consideravelmente a superfície de transferência de calor em ambientes exigentes, em especial em aplicações de alta temperatura e corrosivas, como aquecedores e caldeiras de refinaria.

Desagregação detalhada

1Material do tubo de base: ASTM A312 TP316L

(1) Composição química (porcentagem em peso)

A composição é especificada na Tabela 1 da norma ASTM A312. Os valores para o TP316L são indicados a seguir.

Nota: A norma também exige que o material contenha pelo menos 5 × %C e, no máximo, 0,10% de cobre (Cu) para tubos sem costura.Este é um detalhe menos citado, mas importante para a verificação do produto.

(2) Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas são especificadas na tabela 2 da norma ASTM A312, sendo estes os valores mínimos exigidos.

2Tubo com tacho

Isto descreve a forma física e a construção.

Trata-se de um tubo nu (tubo central) que possui porcas (porcas curtas, semelhantes a hastes) ligadas à sua superfície externa.são soldados por resistência através de um processo automatizado especializadoIsto cria uma ligação metalúrgica que é muito forte e eficiente na transferência de calor.

3. 11-13Cr Barbatanas

Esta especifica o material das próprias pernas.

11-13Cr significa que os pinos são feitos de uma liga de aço contendo 11% a 13% de cromo.

Embora o tubo de base 316L seja escolhido pela sua resistência à corrosão, os pinos são escolhidos por diferentes razões:

• Resistência à alta temperatura: 11-13% O aço cromado (muitas vezes semelhante às qualidades como SA 213 T11) mantém a sua resistência e resiste melhor à oxidação (escalamento) a temperaturas muito elevadas do que um aço inoxidável como o 316L.
• Eficiência dos custos: Este material é tipicamente menos caro do que o aço inoxidável 316L. Como os pinos são numerosos, usar um material adequado ao propósito otimiza o desempenho e o custo.
• CompatibilidadeA taxa de expansão térmica do aço 11-13Cr é mais próxima do aço carbono do que do aço inoxidável austenítico, o que pode ser uma consideração de projeto em certos conjuntos.A soldabilidade entre os dois materiais está bem estabelecida.

Como funciona (função)

Todo o propósito deste componente é melhorar a transferência de calor:

• O tubo central transporta um fluido no interior (por exemplo, água, óleo, fluido de processo).
• Os gases de combustão quentes ou outra fonte de calor fluem sobre a parte exterior do tubo e dos parafusos.
• Os poros aumentam drasticamente a superfície do tubo exposto à fonte de calor (de 3 a 8 vezes ou mais).
• Isso permite que o calor seja absorvido ou dissipado de forma muito mais eficiente do que um tubo liso e nu.

Aplicação principal: aquecedores a fogo em refinarias e instalações petroquímicas

Estes tubos são o componente central na seção radiante ou na seção de convecção de grandes fornos industriais, muitas vezes chamados de aquecedores a fogo.

Como funciona:

• O tubo central TP316L transporta o fluido de processo a aquecer (por exemplo, petróleo bruto, hidrocarbonetos, matérias-primas químicas) sob alta pressão.
• O exterior do banco de tubos é exposto a calor radiante intenso e gases de combustão quentes e corrosivos (acima de 1000 °C / 1800 °F) dos queimadores.
• Os parafusos de 11-13Cr absorvem este calor intenso e efetivamente o transferem para o fluido dentro do tubo.

Porque é que esta combinação específica de materiais é perfeita:

• Resistência à corrosão interna (TP316L): O fluido de processo no interior pode ser corrosivos.assegurar a integridade e evitar a contaminação do fluido de processo.
• Resistência a altas temperaturas externas (11-13Cr Studs): Os studs são feitos de um material que mantém sua resistência e resiste à oxidação (escala) nas temperaturas extremas no exterior do tubo.O aço inoxidável austenítico como o 316L seria mais fraco e poderia sucumbir à "corrosição quente" ou oxidação neste ambiente.
• Transferência de calor aprimorada: os pinos aumentam a área de superfície externa do tubo de 3 a 8 vezes, melhorando drasticamente a eficiência da captura de calor dos gases de combustão.

Outras aplicações essenciais

O mesmo princípio aplica-se a outros cenários de transferência de calor exigentes:

• Caldeiras de geração de energia:
  • Utilizado em secções como o economizador (para pré-aquecer a água de alimentação) ou o superaquecedor (para aquecer o vapor além do seu ponto de saturação).
  • Eles lidam com água/vapor de alta pressão no interior (resistentes à corrosão por 316L) e estão expostos a gases de combustão quentes de carvão, gás ou combustão de óleo no exterior (tratados pelos parafusos).
• Unidades de recuperação de calor residual:
  • Esses sistemas captam energia térmica dos fluxos de escape quentes de turbinas a gás, incineradores ou outros processos industriais que, de outra forma, seriam desperdiçados.
  • Os tubos de borracha são ideais para extrair eficientemente o calor desses gases de escape, muitas vezes sujos e corrosivos.
• Indústrias de processamento químico:
  • Em reatores de alta temperatura, reformadores e fornos de craqueamento em que um processo químico requer aquecimento preciso e eficiente num ambiente corrosivo.
• Caldeiras de ar / pré-caldeiras de ar de combustão:
  • Usado para pré-aquecer o ar de combustão que entra num forno.que melhora significativamente a eficiência global do combustível do forno