Fichas de tubos do trocador de calor ASME SA336 F5N

O que é o SA336 F5N Tubo de Troca de Calor?

Uma folha de tubo de trocador de calor é um componente crítico em trocadores de calor de casca e tubo,atuando como uma estrutura de suporte que mantém os tubos no lugar e garante uma separação adequada do fluido entre o lado da concha e o lado do tubo.

Especificações:

Regido pela norma ASME/ASTM SA-336, uma norma para acessórios e componentes de aço forjado concebidos para serviço a altas temperaturas e altas pressões.

O grau F5N é um aço de liga de 5% de cromo e 0,5% de molibdênio (Cr-Mo) com tratamento térmico normalizado (o sufixo "N").

Composição e propriedades essenciais:

Composição química:

Cr: 4,0·6,0%, Mo: 0,45·0,65%, C: ≤ 0,15% (melhor soldabilidade em comparação com o F5 padrão).

Propriedades mecânicas:

Resistência à tração: ≥ 485 MPa (70 ksi)

Resistência ao rendimento: ≥ 275 MPa (40 ksi)

Alta resistência ao arrastamento a temperaturas de até 600°C.

Melhoria da dureza devido ao tratamento térmico normalizado.

Porquê SA-336 F5N para folhas de tubo?

Desempenho a altas temperaturas:

Mantém a resistência e resiste à deformação sob estresse térmico prolongado (ideal para trocadores de calor em refinarias, centrais elétricas e processamento químico).

Resistência à corrosão e oxidação:

O teor de cromo proporciona resistência à oxidação e sulfidação (comum em ambientes de gás ácido ou petróleo bruto).

Adequado para serviço de hidrogénio (resiste à fragilização do hidrogénio).

Soldabilidade e Fabricação:

O teor de carbono mais baixo em comparação com o F5 padrão reduz os requisitos de tratamento térmico pré/pós-sódio.

Compatível com revestimento (por exemplo, revestimento de aço inoxidável) para meios agressivos.

Aplicação em trocadores de calor

Papel da folha de instruções:

Atua como uma âncora estrutural para tubos, mantendo o alinhamento e selamento de fluidos de casca/lado do tubo.

Deve suportar expansão térmica diferencial, cargas de pressão e tensões cíclicas.

Casos de utilização típicos:

Intercambiadores de calor de refinaria: manipulação de hidrocarbonetos, H2S ou vapor de alta pressão.

Centrais Elétricas: aquecedores de água, condensadores ou caldeiras.

Instalações de hidrogénio ou amônia: serviço de alta pressão e alta temperatura.

Conformidade do projeto e da fabricação

Normas ASME:

ASME BPVC Secção VIII: Regula o projeto, a seleção de materiais e a fabricação de vasos de pressão/tubos.

Secção II (Materiais): especifica os requisitos químicos/mecânicos da SA-336 F5N.

Secção IX: Procedimentos de solda (por exemplo, SMAW, GTAW) para aços Cr-Mo.

Etapas de fabrico:

Forja: A SA-336 F5N é forjada para formar uma estrutura de grãos superior.

Perfuração: perfuração de precisão de furos de tubos (normas TEMA para o passo/tolerância).

Tratamento térmico: normalizado (aquecido a mais de 900 °C e arrefecido a ar) para refinar a microestrutura.

Teste e inspecção:

NDT: Ensaios por ultra-som (UT) ou radiografia (RT) para detectar defeitos.

Teste hidrostático: valida a integridade da pressão.

Ensaios de dureza: assegura a conformidade após a solda.

Comparação com materiais similares

Considerações essenciais para as folhas de tubos SA-336 F5N

Desafios de solda: requer eletrodos com baixo teor de hidrogénio (por exemplo, E8018-B2) e PWHT rigoroso (tratamento térmico pós-sólida).

Gerenciamento do esforço térmico: deve abordar-se a expansão diferencial entre os tubos (por exemplo, aço inoxidável) e a folha de tubo F5N.

Proteção contra corrosão: pode ser necessário revestimento ou revestimento para fluidos altamente corrosivos (por exemplo, cloretos).

Conclusão

A folha de tubo ASME SA-336 F5N é uma escolha robusta para aplicações exigentes de trocador de calor, oferecendo um equilíbrio de resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e soldabilidade.A sua estrutura normalizada garante a fiabilidade em indústrias críticas como a refinação., petroquímicos e geração de energia.