Perché le specifiche dello scambiatore di calore richiedono ASTM B338 GR1
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero hanno esigenze specifiche. I tubi devono resistere alla corrosione su entrambi i lati. Devono arrotolarsi in piastre tubiere senza rompersi. Devono gestire il ciclo termico. Devono durare 20+ anni con una manutenzione minima.
Tubo in titanio ASTM B338 GR1soddisfa tutti questi. Il basso contenuto di ossigeno (0,18% massimo) conferisce un'elevata duttilità per la laminazione e la piegatura a U-. La resistenza alla corrosione resiste all'acqua di mare, all'acqua salmastra e ai prodotti chimici aggressivi.
Per le specifiche tecniche complete diTubo in titanio ASTM B338 GR1, comprese le gamme dimensionali e le proprietà meccaniche per il servizio dello scambiatore di calore, vedere la pagina del prodotto qui.
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Dimensioni dei tubi per servizio scambiatore di calore
I tubi dello scambiatore di calore seguono intervalli dimensionali standard.ASTM B338GR1è disponibile in:
| Parametro | Gamma tipica |
|---|---|
| Diametro esterno | Da 12 mm a 50 mm (più comune: 19 mm, 25,4 mm) |
| Spessore della parete | Da 0,7 mm a 2,5 mm (più comune: 1,24 mm, 1,65 mm) |
| Lunghezza | Da 3.000 mm a 15.000 mm rettilinei |
| Raggi di curvatura a U- | Da 1,5x diametro esterno a 5x diametro esterno |
Per i riscaldatori dell'acqua di alimentazione ad alta-pressione, specificare pareti più spesse (2,0 mm e superiori).Per i condensatori ad acqua di mare, sono comuni pareti più sottili (1,0–1,2 mm) perché non è necessaria una tolleranza alla corrosione.
Senza giunzioni o saldato per l'uso con scambiatore di calore
Questa domanda si presenta in ogni progetto.
Per la maggior parte degli scambiatori di calore a fascio tubiero, funzionano tubi saldati e trafilati.La pressione operativa è generalmente di 150–300 psi. I tubi saldati GR1 gestiscono questa gamma senza problemi.
Specificare senza soluzione di continuità quando:
La pressione di progetto supera i 500 psi
La parete del tubo è inferiore a 1,2 mm e verrà arrotolata
Il raggio di curvatura a U- è inferiore a 2,5x diametro esterno
Le specifiche del progetto richiedono esplicitamente la continuità
Per i condensatori e i raffreddatori standard, i tubi saldati consentono di risparmiare il 30–50% senza alcuna differenza di prestazioni.
Maggiori dettagli nella guida senza saldatura o saldata qui.
Requisiti di laminazione delle piastre tubiere
Il rotolamento (espansione) dei tubi di titanio nelle piastre tubiere richiede attenzione all'adattamento alle interferenze.
Interferenza consigliata per tubi GR1:
Da 0,05 mm a 0,10 mm per servizio standard
Da 0,10 mm a 0,15 mm per servizi ad alta-temperatura o cicli termici
Non utilizzare guarnizioni elastomeriche tra tubo e piastra tubiera.Questi creano fessure che intrappolano il fluido di processo. Nel servizio con cloruro caldo, la corrosione interstiziale inizia dalla guarnizione. La laminazione metallo-su-metallo è il metodo standard.
Per tubi a parete sottile (sotto 1,2 mm), i rotoli senza saldatura risultano più uniformi rispetto a quelli saldati.Il cordone di saldatura sui tubi saldati crea un punto leggermente più rigido. In caso di pareti sottili ciò può causare un'espansione non uniforme.
Specifiche delle curve a U-per scambiatori di calore
Gli scambiatori di calore a testa flottante utilizzano tubi piegati a U-. GR1 è particolarmente adatto per le curve a U- grazie alla sua elevata duttilità.
Raggio minimo di curvatura per GR1 senza ricottura:
1,5x OD per senza soluzione di continuità
2,5x OD per saldato e trafilato
Quando si ordinano i piegamenti a U-, fornire:
Diametro esterno del tubo e spessore della parete
Raggio di curvatura della linea centrale
Lunghezze delle gambe (entrambi i lati)
Orientamento del piano di piega
Limiti di velocità del flusso nel servizio dello scambiatore di calore
La velocità del flusso influenza sia l’erosione che la corrosione.
Velocità minima:1,5 m/s (5 piedi/s) per il servizio con acqua di mare. Al di sotto di questo, si accumula biofouling e aumenta il rischio di corrosione interstiziale.
Velocità massima:5 m/s (16 piedi/s) per fluidi puliti. Velocità più elevate possono causare erosione agli ingressi dei tubi, soprattutto se sono presenti sabbia o solidi.
Per l'acqua con solidi sospesi, ridurre la velocità massima a 3 m/s.Utilizzare una protezione contro l'erosione dell'estremità di ingresso (ghiere o inserti dell'estremità del tubo) se i solidi sono inevitabili.
Limiti di temperatura per il servizio dello scambiatore di calore
GR1 è adatto per il servizio continuo di scambiatori di calore da 0 gradi a 80 gradi (da 32 gradi F a 176 gradi F) nella maggior parte dei fluidi.
Sopra gli 80 gradi aumentano due rischi:
Corrosione interstiziale nel servizio con cloruro
Riduzione della resistenza al creep (irrilevante per il contenimento della pressione ma rilevante per l'integrità del giunto della piastra tubiera)
Per servizi superiori a 80 gradi con cloruri, specificare GR7 o GR12.Questi gradi contengono palladio o molibdeno e resistono alla corrosione interstiziale fino a 200 gradi.
Per servizi senza-cloruri (acqua pulita, vapore, idrocarburi), GR1 può essere utilizzato fino a 150 gradi senza significativi problemi di corrosione.
Problemi comuni con i tubi GR1 negli scambiatori di calore
| Problema | Causa più comune | Prevenzione |
|---|---|---|
| Perdita della piastra tubiera | Interferenza di rotolamento insufficiente | Specificare un'interferenza di 0,05–0,10 mm |
| Corrosione interstiziale sulla piastra tubiera | Guarnizioni elastomeriche o cattivo rotolamento | Solo laminazione metallo-su-metallo |
| Rottura del piegamento a U- | Cordone di saldatura sul raggio esterno della curvatura stretta | Utilizzare la cucitura senza soluzione di continuità o orientarla sull'asse neutro |
| Erosione dell'estremità dell'ingresso | Sabbia o solidi nel fluido | Aggiungere ghiere o ridurre la velocità |
| Danni dovuti alle vibrazioni del tubo | Vibrazioni indotte dal flusso-ai deflettori | Controllare la lunghezza della campata non supportata in base a TEMA |
Domande frequenti
1. Qual è la dimensione più comune per i tubi dello scambiatore di calore GR1?
25,4 mm DE x 1,65 mm di parete (1,0 pollici di DE x 0,065 pollici di parete). Questa dimensione è disponibile presso la maggior parte dei fornitori. 19 mm di diametro esterno x 1,24 mm è anche comune.
2. I tubi GR1 possono essere utilizzati negli scaldabagni?
Sì, ma controlla la temperatura. Per i riscaldatori dell'acqua di alimentazione superiori a 80 gradi, specificare GR7 anziché GR1. Per i riscaldatori dell'acqua di alimentazione nucleare, spesso è necessaria l'assenza di giunzioni.
3. Qual è la lunghezza massima del tubo non supportata per GR1?
Fare riferimento agli standard TEMA. Per una tipica parete con diametro esterno di 25,4 mm x 1,65 mm, la luce massima non supportata è di circa 1.500 mm per un servizio pulito. Ridurre in caso di flusso elevato o rischio di vibrazioni.
4. Come prevenire l'erosione dell'ingresso del tubo in acque sabbiose?
Installare le ghiere in titanio sugli ingressi dei tubi. Le ghiere si estendono per 50–100 mm nel tubo e proteggono il bordo anteriore dall'impatto della sabbia. Specificare le ghiere sul PO.
5. I tubi GR1 possono essere utilizzati con piastre tubiere in acciaio al carbonio?
Sì, ma isolare per prevenire la corrosione galvanica. Utilizza una piastra tubiera con rivestimento in titanio- oppure applica un rivestimento sull'acciaio al carbonio. Il contatto diretto tra titanio-e-acciaio al carbonio in un fluido conduttivo provoca una rapida corrosione dell'acciaio al carbonio.
6. Quale passo è consigliato per i tubi GR1?
Passo TEMA standard: 1,25x OD per modello triangolare, 1,3x OD per modello quadrato. Per tubi con diametro esterno di 25,4 mm, il passo tipico è 32 mm.
7. Come pulire i tubi GR1 durante la manutenzione dello scambiatore di calore?
Il getto d'acqua ad alta-pressione (5.000–10.000 psi) è efficace. La pulizia con palline di spugna funziona per i condensatori. È accettabile la pulizia acida con acido cloridrico o solfammico inibito. Non utilizzare acido fluoridrico.
8. I tubi GR1 possono essere riutilizzati-dopo essere stati estratti da una vecchia piastra tubiera?
Non raccomandato. Il lavoro di laminazione-indurisce l'estremità del tubo. Ri-arrotolare la stessa estremità del tubo spesso porta alla rottura. Sostituisci i tubi anziché riutilizzarli-.
9. Qual è il tempo di consegna tipico per i tubi dello scambiatore di calore GR1?
Tubi saldati nelle dimensioni standard: 2–4 settimane. Taglie senza cuciture o non-standard: 6-10 settimane. Grandi quantità (oltre 10.000 kg) aggiungono 2-4 settimane.
10. Quali settori utilizzano maggiormente i tubi degli scambiatori di calore GR1?
Produzione di energia (condensatori, riscaldatori dell'acqua di alimentazione), desalinizzazione (evaporatori, preriscaldatori), lavorazione chimica (raffreddatori, riscaldatori), marina (raffreddatori motori, raffreddatori dell'olio idraulico) e HVAC (refrigeratori, condensatori).
La nostra fabbrica e le nostre attrezzature
La nostra struttura è dotata di linee di produzione di tubi in titanio dedicate, tra cui laminatoi a freddo, banchi di trafilatura e forni di ricottura riempiti di argon-specificamente calibrati per titanio commercialmente puro.Per i tubi saldati utilizziamo stazioni di saldatura TIG automatiche con monitoraggio online delle correnti parassite per rilevare in tempo reale i difetti del cordone di saldatura.Le apparecchiature di ispezione includono uno spettrometro a spettro completo- per la verifica chimica, un rilevatore di difetti a ultrasuoni per tubi senza saldatura e un tester di pressione idrostatica valutato a 10.000 psi.Tutti i tubi finiti passano attraverso un micrometro laser per la misurazione del diametro esterno e dello spessore delle pareti.Il nostro laboratorio di qualità effettua controlli incrociati-indipendenti su ogni lotto di caloree tutte le apparecchiature di ispezione vengono calibrate annualmente secondo gli standard tracciabili NIST-. Questa configurazione ci consente di produrre tubi ASTM B338 che soddisfano o superano costantemente le prestazioni meccaniche e di corrosione richieste.
