Tubo de aleta sólida ASTM A106 Gr.B con aleta de 11-13Cr para calderas de recuperación de calor residual

Tubo con aletas sólidas ASTM A106 Gr.B con aletas 11-13Cr para calderas de recuperación de calor residual

Un tubo con aletas sólidas ASTM A106 Gr.B HFW con aletas de 11-13Cr es un componente de transferencia de calor diseñado y resistente que utiliza un cuerpo de acero al carbono para resistir la presión y coloca estratégicamente aletas de aleación de cromo donde se requiere resistencia extrema al calor y la corrosión, ofreciendo un equilibrio óptimo de rendimiento y costo para aplicaciones industriales exigentes. Este tubo está diseñado para servicios extremos en ambientes corrosivos y de alta temperatura, que generalmente se encuentran en sistemas de recuperación de calor (por ejemplo, calderas de recuperación de calor residual - WHRB) y plantas de energía.

Aquí hay algunos desgloses detallados:

1. Tubería base: Tubería sin costura ASTM A106 GR.B

(1). Composición química (análisis de calor, %)

La composición está diseñada para servicio a alta temperatura, con límites de carbono, manganeso y otros elementos para garantizar soldabilidad, resistencia y resistencia a la fluencia.

(2). Propiedades mecánicas

Estas son las propiedades mínimas garantizadas a partir de una prueba de tracción en la tubería terminada.

2. Diseño de aletas

(1) Tipo de aleta: Aletas sólidas HFW

• Soldadura de alta frecuencia:Este es el proceso utilizado para fijar las aletas al tubo base. Se utiliza una corriente eléctrica de alta frecuencia para calentar la tira de aletas y la superficie del tubo con precisión, y luego se aplica presión para soldarlas entre sí. Esto crea una unión metalúrgica fuerte con una mínima zona afectada por el calor.
• Aletas sólidas:Las aletas se cortan en una tira sólida de metal (en este caso, 11-13% de acero al cromo) y luego se sueldan continuamente a lo largo de su base al tubo. No son piezas separadas unidas mecánicamente (como las aletas "L" o "G"). Este diseño ofrece una excelente eficiencia de transferencia de calor e integridad estructural.

(2) Material de la aleta: 11-13Cr

11-13% de cromo es una aleación de acero inoxidable martensítico (similar a grados como AISI 410, 420).

Por qué se usa para aletas:

• Resistencia a la oxidación a alta temperatura:A las altas temperaturas donde operan las puntas de las aletas (a menudo 600°C - 750°C+), las aletas simples de acero al carbono se oxidarían (escamarían) y se degradarían rápidamente. El cromo forma una capa protectora de óxido (Cr₂O₃) que frena drásticamente la oxidación adicional.
• Resistencia a la corrosión:Proporciona buena resistencia a los gases sulfurosos (por ejemplo, de los gases de combustión) y otros elementos corrosivos presentes en las corrientes de escape.
• Resistencia a la temperatura:Mantiene una mayor resistencia que el acero al carbono a temperaturas elevadas.

3. ¿Por qué utilizar esta combinación? (Costo versus rendimiento)

Es una solución de alto rendimiento y costo optimizado:

• Tubo Base (A106 Gr.B):El acero al carbono es relativamente económico y perfectamente adecuado para contener agua/vapor a alta presión dentro del tubo. La temperatura interna del fluido es inferior a la temperatura externa de los gases de combustión.
• Aletas (11-13Cr):Las aletas están expuestas a las condiciones más agresivas: gases de combustión calientes y corrosivos. El uso de aleaciones costosas sólo donde es absolutamente necesario (las aletas) en lugar de fabricar todo el tubo con una aleación sólida (por ejemplo, ASTM A213 T11) ahorra un costo significativo de material y, al mismo tiempo, brinda la vida útil requerida.

Aplicación principal: recuperación de calor residual a alta temperatura

Este componente es un componente básico de los generadores de vapor con recuperación de calor (HRSG) y las calderas de recuperación de calor residual (WHRB) que están expuestos a gases de combustión agresivos. Las aletas de 11-13Cr son la clave que desbloquea estas aplicaciones desafiantes.

Instalaciones típicas:

1. Conductos de escape de turbinas de gas (HRSG):En las centrales eléctricas de ciclo combinado, los gases de escape de las turbinas de gas están muy calientes (500-600°C+) y todavía contienen una cantidad significativa de oxígeno. Las aletas de 11-13Cr resisten la oxidación ("incrustación") en este entorno con alto contenido de oxígeno.

• Calentadores de proceso y pilas de hornos:En las refinerías y plantas petroquímicas, los calentadores que queman fueloil o gas producen gases de escape con compuestos de azufre (SOx). Cuando la temperatura del metal del tubo cae por debajo del punto de rocío ácido, el ácido sulfúrico puede condensarse. El cromo de las aletas proporciona una resistencia mucho mejor a esta corrosión a baja temperatura en comparación con las aletas de acero al carbono.
• Enfriadores de gas de síntesis y calderas de calor residual de procesos químicos:En la gasificación del carbón o en determinados procesos químicos, el gas de síntesis ("syngas") puede ser muy corrosivo. Las aletas de aleación prolongan la vida útil del haz de tubos.
• Calderas de biomasa y valorización de energía:Los gases de combustión de la quema de biomasa o residuos municipales contienen compuestos de cloro (HCl) y otros elementos corrosivos. Las aletas de 11-13Cr ofrecen un nivel crítico de protección contra la corrosión inducida por cloruro.

Otras aplicaciones:

1. Economizadores e Intercambiadores de Calor en centrales eléctricas de carbón o biomasa.

2. Calentadores de Fuego y Calentadores de Proceso.