Tubo trocador de calor de aço inoxidável A249 316/316L
Um guia abrangente para tubo trocador de calor de aço inoxidável A249 316/316L
Introdução
Os tubos de aço inoxidável são componentes integrais em diversas indústrias devido à sua durabilidade, resistência à corrosão, e versatilidade. Entre as inúmeras classes disponíveis, A249 316 e tubos de aço inoxidável 316L se destacam por suas propriedades excepcionais, tornando-os uma escolha preferida em aplicações exigentes. Este artigo fornece uma exploração aprofundada dos tubos de aço inoxidável A249 316/316L, cobrindo sua composição, propriedades, formulários, processos de fabricação, e práticas de manutenção.
1. Compreendendo o tubo trocador de calor de aço inoxidável A249 316 / 316L
1.1 Composição e Propriedades
A249 316 e 316L são aços inoxidáveis austeníticos, conhecido por seu alto teor de cromo e níquel, que contribuem para a sua excelente resistência à corrosão. A principal diferença entre os dois está no conteúdo de carbono:
- 316 Aço inoxidável: Contém um maior teor de carbono, proporcionando maior resistência em temperaturas elevadas.
- 316L Aço Inoxidável: O “eu” apoia “baixo carbono,” o que significa que tem um menor teor de carbono, melhorando sua soldabilidade e reduzindo o risco de precipitação de carboneto.
Tabela de Composição
Elemento | 316 (%) | 316eu (%) |
---|---|---|
Cromo (Cr) | 16.0 – 18.0 | 16.0 – 18.0 |
Níquel (Em) | 10.0 – 14.0 | 10.0 – 14.0 |
Molibdênio (Mo) | 2.0 – 3.0 | 2.0 – 3.0 |
Carbono (C) | ≤ 0.08 | ≤ 0.03 |
Manganês (Mn) | ≤ 2.0 | ≤ 2.0 |
Silício (E) | ≤ 0.75 | ≤ 0.75 |
Fósforo (P) | ≤ 0.045 | ≤ 0.045 |
Enxofre (S) | ≤ 0.03 | ≤ 0.03 |
Tabela de propriedades
Propriedade | 316/316Descrição |
---|---|
Densidade | ~8,00g/cm³ |
Ponto de fusão | 1371 – 1399°C |
Resistência à tracção | ≥ 515 MPa |
Força de rendimento | ≥ 205 MPa |
Alongamento | ≥ 40% |
Condutividade térmica | ~16,3 W/m·K |
Coeficiente de expansão térmica | ~15,9 µm/m·K (a 20-100°C) |
Resistência à corrosão | Excelente em ambientes clorados e ácidos |
1.2 Principais diferenças entre 316 e 316L
- Soldabilidade: 316O menor teor de carbono do L reduz o risco de precipitação de carboneto durante a soldagem, tornando-o mais adequado para aplicações soldadas.
- Resistência à corrosão: Ambas as classes oferecem excelente resistência à corrosão, mas o 316L é preferido em ambientes onde a sensibilização e a corrosão intergranular são preocupações.
- Propriedades mecânicas: 316 oferece resistência ligeiramente maior devido ao seu maior teor de carbono, enquanto o 316L é mais dúctil e mais fácil de formar.
2. Aplicações do tubo trocador de calor de aço inoxidável A249 316/316L
2.1 Indústria Química e Petroquímica
316/316Os tubos trocadores de calor de aço inoxidável L são amplamente utilizados nas indústrias química e petroquímica devido à sua resistência a produtos químicos corrosivos e altas temperaturas.
- Trocadores de calor: Os tubos’ a capacidade de suportar altas temperaturas e fluidos corrosivos os torna ideais para trocadores de calor.
- Equipamento de processamento químico: Usado em reatores, embarcações, e sistemas de tubulação onde a exposição a produtos químicos agressivos é comum.
2.2 Indústria de Alimentos e Bebidas
A indústria de alimentos e bebidas exige materiais que sejam higiênicos e resistentes à corrosão, tornando o tubo trocador de calor de aço inoxidável 316/316L uma excelente escolha.
- Equipamento de processamento: Usado em equipamentos para processamento, transportando, e armazenamento de alimentos e bebidas.
- Aplicações em cervejarias e laticínios: Os tubos’ a resistência à corrosão e a facilidade de limpeza os tornam adequados para aplicações cervejeiras e lácteas.
2.3 Indústria farmacêutica
Na indústria farmacêutica, manter a pureza e prevenir a contaminação são fundamentais, é por isso que o tubo trocador de calor de aço inoxidável 316 / 316L é preferido.
- Biorreatores e Fermentadores: Usado em biorreatores e fermentadores onde a esterilidade e a resistência à corrosão são cruciais.
- Sistemas de tubulação: Empregado em sistemas de tubulação para transporte de produtos e ingredientes farmacêuticos.
2.4 Ambientes Marinhos e Costeiros
316/316Os tubos trocadores de calor de aço inoxidável L são adequados para ambientes marinhos e costeiros devido à sua resistência à corrosão da água salgada.
- Ferragens marítimas: Usado em ferragens marítimas, como acessórios, fixadores, e componentes estruturais.
- Usinas de dessalinização: Empregado em usinas de dessalinização onde a exposição à água salgada é constante.
3. Processos de fabricação de tubo trocador de calor de aço inoxidável A249 316/316L
3.1 Derretimento e Fundição
O processo de fabricação começa com a fusão das matérias-primas em forno elétrico a arco. (EAF) ou forno de indução a vácuo (VIF). A liga fundida é então fundida em tarugos ou placas.
- Forno de indução a vácuo (VIF): Usado para produzir ligas de alta pureza fundindo matérias-primas em ambiente de vácuo, reduzindo a contaminação.
- Fundição Contínua: A liga fundida é solidificada em tarugos ou placas, que são então processados em tubos.
3.2 Formando e Modelando
316/316O tubo trocador de calor de aço inoxidável L é formado usando várias técnicas, como extrusão ou trefilação a frio.
- Extrusão: A liga é forçada através de uma matriz para criar tubos sem costura com dimensões precisas.
- Desenho a frio: Os tubos extrudados são posteriormente processados através de trefilação a frio para atingir as dimensões e acabamento superficial desejados.
3.3 Tratamento térmico
O tratamento térmico é aplicado para melhorar as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão do tubo trocador de calor de aço inoxidável 316/316L.
- Recozimento de Solução: Os tubos são aquecidos a uma Temperatura alta e então resfriado rapidamente para dissolver quaisquer precipitados e aumentar a resistência à corrosão.
- Envelhecimento: Os tubos são reaquecidos a uma temperatura mais baixa e mantidos por um tempo específico para aumentar a resistência e a tenacidade.
3.4 Acabamento e Inspeção
Após tratamento térmico, os tubos passam por processos de acabamento para atingir as dimensões finais e qualidade superficial.
- Alisamento: Garante uniformidade e alinhamento dos tubos.
- Corte e Polimento: Os tubos são cortados no comprimento desejado e polidos para melhorar a qualidade da superfície.
Controle de tolerância conforme ASTM A249
DE | COM | eu | |
---|---|---|---|
<25,40 mm | ±0,10 mm | ±10,00% | OD<50,8mm +3,0mm -0milímetros OD≥50,8 mm +5.0 -0milímetros |
≥25,4 mm ~ 38,1 mm | ±0,15 mm | ||
≥38,1 mm ~ 50,8 mm | ±0,20 mm | ||
≥50,8 mm ~ 63,5 mm | ±0,25mm | ||
≥63,5 mm ~ 76,2 mm | ±0,30 mm | ||
≥76,2 mm ~ 101,6 mm | ±0,38 mm | ||
≥101,6 mm ~ 190,5 mm | +0.38milímetros -0.64milímetros | ||
≥190,5 mm ~ 228,6 mm | +0.38milímetro-1,14mm |
Dimensão personalizada de A249 316 316Tubo de aço inoxidável L
DE/TERÇA (Hum) | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 1.65 | 2.0 | 2.11 | 2.5 | 3.0 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
12.7 | S | S | S | S | S | S | S | ||||||
14 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||||
15 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||||
16 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||||
19.1 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||
20 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||
22 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||
23 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||
25.4 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |
28 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |
30 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |
31.8 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |
34 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |
35 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||
38.1 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||
40 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |||
42.2 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |||
44.5 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | |||
50.8 | S | S | S | S | S | S | S | S | S | ||||
60.3 | S | S | S | S | S | S | S | S | |||||
63.5 | S | S | S | S | S | S | S | S | |||||
76.2 | S | S | S | S | S | S | S | ||||||
88.9 | S | S | S | S | S | S | S | ||||||
101.6 | S | S | S | S | S | S | S |
4. Manutenção e cuidado do tubo trocador de calor de aço inoxidável A249 316/316L
4.1 Limpeza e Saneamento
Limpeza e higienização regulares são essenciais para manter o desempenho e a aparência dos tubos de aço inoxidável 316/316L.
- Limpeza de rotina: Use detergentes neutros e água morna para remover sujeira e detritos.
- Sanitização: Em aplicações alimentícias e farmacêuticas, use agentes desinfetantes apropriados para evitar contaminação.
4.2 Inspeção e Monitoramento
A inspeção e o monitoramento regulares podem ajudar a detectar sinais precoces de desgaste ou corrosão.
- Inspeção visual: Verifique se há sinais de corrosão, corrosão, ou danos mecânicos.
- Teste não destrutivo (END): Use técnicas como testes ultrassônicos e radiografia para detectar defeitos internos.
4.3 Reparo e substituição
O reparo e a substituição oportuna de seções danificadas podem evitar maior deterioração e garantir a longevidade do sistema de tubulação.
- Reparos de soldagem: Use técnicas de soldagem apropriadas para reparar pequenos danos.
- Substituição: Substitua seções severamente danificadas ou corroídas para manter a integridade do sistema.
Conclusão
O tubo trocador de calor de aço inoxidável A249 316 / 316L oferece uma combinação de excelente resistência à corrosão, resistência mecânica, e versatilidade, tornando-os adequados para uma ampla gama de aplicações em vários setores. Entendendo sua composição, propriedades, e processos de fabricação são essenciais para selecionar o material certo para aplicações específicas. A manutenção e os cuidados adequados podem melhorar ainda mais o desempenho e a longevidade desses tubos, garantindo sua confiabilidade contínua em ambientes exigentes. À medida que as indústrias continuam a evoluir, a demanda por materiais de alto desempenho, como tubo trocador de calor de aço inoxidável 316/316L, só aumentará, impulsionando novos avanços na ciência e engenharia de materiais.
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