ASTM A106 Gr B Tubes soudés à haute fréquence pour échangeurs de chaleur

1. Tube à ailettes ASTM A106 Gr.B Propriétés mécaniques et des matériaux

• Matériau de base (ASTM A106 Gr B) :

Résistance à la traction : 415 MPa (60 200 psi) minimum

Limite d'élasticité : 240 MPa (35 000 psi) minimum

Allongement : ≥ 21%

Teneur en carbone : 0,30 % max

Plage de température de fonctionnement : -29°C à 425°C (-20°F à 800°F)

• Résistance de la soudure :

Le soudage à haute fréquence (HFW) crée une liaison métallurgique entre l'ailette et le tube

Pénétration de la soudure : Généralement 85 à 95 % de l'épaisseur de l'ailette

Résistance à l'arrachement : ≥ 80 MPa (11 600 psi) liaison ailette-tube

Conductivité thermique : Améliorée de 5 à 10 fois par rapport au tube nu

2. Processus de fabrication des tubes à ailettes ASTM A106 GR.B

1. Préparation du tube : Les tubes ASTM A106 Gr B sont nettoyés et inspectés
2. Alimentation de la bande d'ailette : La bande d'acier au carbone est alimentée à un angle contrôlé
3. Soudage à haute fréquence : Le courant HF (100-800 kHz) induit un chauffage localisé au point de contact ailette-tube. Des rouleaux de pression forgent les matériaux chauffés ensemble. Crée une soudure à l'état solide sans matériau d'apport.
4. Formation des ailettes : Enroulement en spirale simultané pendant le soudage
5. Traitement post-soudure : Refroidissement à l'air, recuit potentiel pour le soulagement des contraintes
6. Finition : Redressage, coupe à la longueur, traitement de surface (galvanisation/peinture si spécifié)
7. Tests : Hydrostatique, courants de Foucault, visuel et tests de résistance de liaison

3. Applications des tubes à ailettes ASTM A106 GR.B 

• Générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) dans les centrales électriques
• Échangeurs de chaleur à air (ACHE) dans les raffineries et les usines pétrochimiques
• Fours et réchauffeurs de procédés
• Systèmes de récupération de chaleur fatale
• Économiseurs et surchauffeurs
• Systèmes de séchage industriels et de CVC

4. Avantages des tubes à ailettes ASTM A106 GR.B :

Transfert de chaleur amélioré : amélioration de 5 à 10 fois par rapport aux tubes nus

Liaison métallurgique forte : Résiste aux vibrations et aux cycles thermiques

Efficacité des matériaux : Moins d'acier requis pour un transfert de chaleur équivalent

Flexibilité de conception : Différentes densités et hauteurs d'ailettes disponibles

Fiabilité éprouvée : Antécédents industriels importants

5. Questions fréquemment posées

Q1 : Comment le HFW se compare-t-il aux ailettes en L ou encastrées ?
R : Le HFW offre une conductivité thermique supérieure (liaison directe métal à métal) et une meilleure résistance mécanique que les fixations mécaniques.

Q2 : Quelles sont les limites de température ?
R : Le matériau de base limite à 425°C ; l'efficacité des ailettes diminue au-dessus de 650°C en raison de l'oxydation et des contraintes thermiques.

Q3 : Ces tubes peuvent-ils supporter les cycles thermiques ?
R : Oui, la liaison métallurgique résiste mieux à la fatigue thermique que les ailettes fixées mécaniquement.

Q4 : Quels revêtements sont recommandés pour les environnements corrosifs ?
R : Galvanisation à chaud, aluminisation ou peintures spécialisées à haute température.