Tubo aletado sólido HFW ASTM A376 TP347H com aletas de aço carbono para HRSGs

Tubo aletado sólido HFW TP347H ASTM A376 com aletas de aço carbono para HRSGs

Este tubo é um tubo de trocador de calor de alto desempenho projetado para serviço extremo em ambientes de alta temperatura e alta pressão, como caldeiras, superaquecedores e reformadores em usinas de energia e indústrias petroquímicas. Seu objetivo principal é transferir calor de forma muito eficiente de gases quentes para um fluido (geralmente água ou vapor) dentro do tubo.

Aqui estão algumas divisões de componentes:

1. Tubo base: tubos sem costura ASTM A376 TP34H

(1). Requisitos de composição química

Nota: *Cb é o símbolo histórico para Nióbio, comumente usado nas normas ASTM. Esta faixa de composição é fundamental para distinguir TP347H do TP347 padrão, otimizando a resistência à fluência em altas temperaturas.

(2). Requisitos de propriedades mecânicas

2. Tipo de aleta: Aleta sólida HFW (soldada por alta frequência)

HFW é um processo preciso e automatizado em que tiras de aço (chapa) são formadas em um formato cilíndrico e a costura longitudinal é soldada usando uma corrente elétrica de alta frequência. Não é sem costura, mas produz uma solda muito forte, consistente e econômica. Para serviço de alta pressão, a área da solda é frequentemente tratada termicamente e inspecionada meticulosamente para garantir a integridade igual ao metal base.

Embora o tubo em si seja feito de aço inoxidável de alta liga (TP347H), as aletas são feitas de aço carbono. Esta é uma escolha de design comum e econômica porque:

• As aletas operam a uma temperatura ligeiramente inferior à da parede do tubo em contato com o vapor quente.
• O aço carbono oferece boa transferência de calor, resistência e é significativamente menos caro que o aço inoxidável.
• A resistência à corrosão/oxidação é fornecida principalmente pelo tubo de aço inoxidável. Em serviço de alta temperatura, as aletas de aço carbono formarão uma camada de óxido estável.

3. Por que esta combinação específica é usada?

Este tubo é projetado para resolver um conjunto específico de condições exigentes:

• Alta pressão e temperatura internas: O tubo base HFW ASTM A376 TP347H suporta o vapor de alta pressão (por exemplo, em um superaquecedor) e resiste à fluência (deformação lenta sob estresse em alta temperatura).
• Resistência à corrosão/oxidação: O aço inoxidável TP347H oferece excelente resistência à oxidação (incrustação) no ambiente de gás de combustão quente e é particularmente resistente à sulfetação e à fissuração por corrosão sob tensão por cloreto em certas condições.
• Transferência de calor eficiente: As aletas sólidas de aço carbono maximizam a absorção de calor dos gases de combustão e o transferem para a parede do tubo.
• Durabilidade mecânica: A construção com aletas sólidas resiste a danos causados ​​por sopro de fuligem, erosão por cinzas e ciclagem térmica.
• Otimização de custos: Usar aço inoxidável caro apenas para o tubo que suporta a pressão e aço carbono mais barato para as aletas é um equilíbrio ideal entre desempenho e custo.

Principais aplicações e indústrias

1. Geração de energia (carvão, biomassa, resíduos em energia)

Esta é a aplicação mais comum.

• Superaquecedores e reaquecedores: A principal aplicação. Estas são seções da caldeira onde o vapor saturado é aquecido ainda mais para se tornar vapor superaquecido (por exemplo, 540°C a 600°C / 1000°F a 1112°F). O tubo base TP347H suporta o vapor de alta pressão e alta temperatura no interior, resistindo à oxidação e corrosão do gás de combustão agressivo no exterior. As aletas de aço carbono absorvem eficientemente o calor do gás.
• Economizadores (em ambientes corrosivos): Em usinas que queimam combustíveis com alto teor de enxofre ou cloro (por exemplo, certos carvões, resíduos), o economizador (que pré-aquece a água de alimentação) pode cair em uma faixa de temperatura de ponto de orvalho ácido corrosivo. O TP347H oferece melhor resistência à corrosão do ponto de orvalho ácido do que os tubos de aço carbono ou de baixa liga padrão.

2. Petroquímica e refino

• Reformadores de plantas de hidrogênio e amônia: No aquecedor a fogo direto (forno reformador) onde a reação de reforma ocorre, o gás do processo dentro dos tubos está em temperatura e pressão muito altas em um ambiente rico em hidrogênio. O TP347H oferece excelente resistência à fluência e fragilização por hidrogênio. As aletas externas absorvem calor radiante e convectivo dos queimadores do forno.
• Aquecedores de processo químico: Usados ​​em fornos de craqueamento (por exemplo, produção de etileno) e outros aquecedores de fogo direto onde os tubos de processo são expostos a alto fluxo de calor e produtos de combustão potencialmente corrosivos.

3. Geradores de vapor de recuperação de calor (HRSGs) em usinas de ciclo combinado

• Seções de superaquecedor de alta pressão: Embora o escapamento da turbina a gás seja mais limpo do que o gás de combustão de carvão, ainda está em alta temperatura. Em HRSGs maiores e mais avançados projetados para parâmetros de vapor mais altos, os tubos TP347H podem ser especificados para os estágios finais do superaquecedor para garantir a confiabilidade a longo prazo e maior eficiência.