ASTM A335 P5 Tubos de barbatanas com barbatanas de aço carbono para economizadores de caldeiras

ASTM A335 P5 Studded Fin Tube é um aço de liga de cromo-molibdênio projetado para oferecer um equilíbrio de boa resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação e custo-eficácia.Serve como um material intermediário entre o aço carbono e os aços inoxidáveis de grau superior (como o 321H discutido anteriormente) em aplicações térmicas exigentes como o tubo de barbatanas estampadasTrata-se de um tubo de trocador de calor pesado concebido para serviço a altas temperaturas, onde o objetivo principal é maximizar a transferência de calor em ambientes com baixos coeficientes de transferência de calor de gás.É constituído por um tubo de base de aço de liga cromo-moly (P5) com uma, robustos pernos de aço carbono soldados na sua superfície.

A seguir, algumas descrições detalhadas:

1Tubos de base: tubos sem costura ASTM A335 P5

(1) Composição química (porcentagem em peso)

A composição é especificada na norma ASTM A335/A335M.

(2) Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas são especificadas para o material em estado de recozimento ou normalizado e temperado e tratado termicamente.

(3) Requisitos adicionais para o A335 P5

• Tratamento térmico:O tubo P5 deve ser aquecido ou normalizado e temperado para atingir a microestrutura e as propriedades mecânicas especificadas.
• Dureza (típica):Um máximo típico é de 250 HBW (Brinell).

(4) Propriedades essenciais:

• Excelente resistência à alta temperatura:Boa resistência ao arrasto e ao stress térmico.
• Boa resistência à oxidação:O teor de cromo de 5% fornece uma resistência muito melhor à escamação (oxidação) em ambientes de vapor e gases de combustão do que o aço de carbono, mas menos do que o aço de maior teor de cromo (por exemplo, 9Cr,12Cr) ou de qualidade inoxidável.
• Resistência à sulfidação:Oferece uma resistência razoável aos ataques de enxofre encontrados nos gases de combustão, tornando-se uma escolha econômica para muitas aplicações.

2Tipo de barbatanas: barbatanas com pontilhas

• De peso superior a 20 g/m2Em vez de uma barbatana contínua e enrolada, este tubo tem alfinetes discretos, curtos e cilíndricos ou pernos soldados em um padrão escalonado sobre a superfície externa do tubo.

Principais vantagens dos Studs:

• Robustez:As hastes são muito menos propensas a danos e dobras do que as barbatanas finas e contínuas, tornando-as ideais para ambientes com altos gases carregados de cinzas, potencial de sopro de fuligem ou abuso mecânico.
• Turbulência aumentada:O padrão dos pinos interrompe o fluxo de gás de forma mais eficaz do que as barbatanas contínuas, criando turbulência que melhora o coeficiente de transferência de calor no lado do gás.

3. Armadilhas Materiais: aço carbono

Porquê usar material de aço carbono para os Studs?

• Soldável: O aço carbono é muito fácil de soldar ao tubo de base P5, criando uma ligação forte e confiável.
• Rentabilidade: É o material mais econômico para as barbatanas.
• Desempenho suficiente: Em muitas aplicações, a temperatura do gás, enquanto quente, não é suficientemente alta para causar oxidação rápida das barbatanas de aço carbono.A principal função das barbatanas é alargar a superfícieO tubo de base (P5) continua a ser o componente crítico para a contenção de pressão e resistência à temperatura.

Aplicação principal: Recuperação de calor a alta temperatura em ambientes agressivos

Este tubo foi concebido para situações em que os principais desafios são:

• Temperatura elevada:Operação sustentada a temperaturas metálicas tipicamente na faixa de 800°F a 1100°F (425°C a 595°C), onde o aço carbono enfraqueceria rapidamente.
• Abrasião e Erosão:Correntes de gás que transportam partículas duras e abrasivas como cinzas volantes.
• Atmosferas moderadamente corrosivas:Gases de combustão que contenham compostos de enxofre (sulfidação) e que são oxidantes, mas não altamente clorados.
• Pressão interna elevada:O tubo de base deve conter um fluido de processo (água, vapor ou gás de processo) sob pressão significativa.

Indústrias e equipamentos específicos

Este tubo de barbatanas com tachas encontra-se nas secções de convecção e nas zonas de recuperação de calor dos seguintes equipamentos:

1. Caldeiras de centrais elétricas a carvão

Aplicação: no Economizer e, por vezes, no Air Heater.

2. Caldeiras de transformação de resíduos em energia e biomassa

Aplicação: superfícies de transferência de calor na passagem de convecção da caldeira.

3. Refinarias e aquecedores petroquímicos

Aplicação: Tubos de secção de convecção onde o calor é recuperado dos gases de combustão para pré-aquecer o fluido de processo ou gerar vapor.

4. Caldeiras de aquecimento de resíduos de cimento

Aplicação: Recuperação de calor dos gases de escape de fornos extremamente abrasivos.