Breve introduzione alla produzione di scambiatori di calore in acciaio inossidabile I

Uno scambiatore di calore è un dispositivo di trasferimento di calore utilizzato per il trasferimento di energia termica interna tra due o più fluidi disponibili a temperature diverse.La tubazione o tubo è un componente fondamentale dello scambiatore di calore, attraverso il quale scorrono i fluidi.Poiché gli scambiatori di calore possono essere utilizzati nei processi, nell'energia, nel petrolio, nei trasporti, nel condizionamento dell'aria, nella refrigerazione, nella criogenica, nel recupero del calore, nei combustibili alternativi e in altri settori, i tubi degli scambiatori di calore potrebbero anche essere classificati di conseguenza come tubi di radiatori, rigeneratori, condensatori, surriscaldatori. , preriscaldatori, raffreddatori, evaporatori e caldaie.I tubi dello scambiatore di calore possono essere forniti di tipo diritto, piegato a U, a spirale o a serpentina.Generalmente si tratta di tubi senza saldatura o saldati disponibili nei diametri esterni compresi tra 12,7 mm e 60,3 mm con parete relativamente sottile.I tubi vengono solitamente uniti alla piastra tubiera mediante un processo di laminazione o saldatura.In alcuni casi, è applicabile un tubo capillare o un tubo di grande diametro.Il tubo può essere dotato di alette (tubo alettato) che forniscono una maggiore efficienza di trasferimento del calore.

1. Selezione dei materiali per i tubi dello scambiatore di calore

Nella pratica ingegneristica, la selezione dei materiali per i tubi dello scambiatore di calore deve essere condotta rigorosamente.In generale, la tubazione deve essere conforme a una delle specifiche fornite nel codice ASME per caldaie e recipienti a pressione, sezione II.La selezione del materiale si baserà su una considerazione generale e sul calcolo della pressione di esercizio, della temperatura, della portata, della corrosione, dell'erosione, della lavorabilità, dell'efficienza in termini di costi, della viscosità, del design e di altri ambienti.Solitamente, i tubi dello scambiatore di calore possono essere forniti in materiali metallici ferrosi o non ferrosi, che possono essere ulteriormente classificati come acciaio al carbonio, acciaio a bassa lega, acciaio inossidabile, acciaio inossidabile duplex, lega di nichel, lega di titanio, lega di rame, lega di alluminio, tantalio e zirconio, ecc.

Le specifiche standard dei materiali includono: ASTM A178, A179, A209, A210, A213, A214, A249, A250, A268, A334, A423, A450, A789, A790, A803, A1016;ASTM B75, B111, B135, B161, B165, B167, B210, B221, B234, B251, B315, B338, B359, B395, B407, B423, B444, B466, B468, B515, B516, B523, B535, B543, B 622 .B626, B668, B674, B676, B677, B690, B704, B729, B751 e B829.La composizione chimica, le proprietà meccaniche e il trattamento termico devono essere tutti conformi rispettivamente agli standard sopra menzionati.Il tubo dello scambiatore di calore può essere prodotto mediante processo a caldo o a freddo.Inoltre, il procedimento di lavorazione a caldo produce sulla sua superficie una sottile e ruvida pellicola magnetica di ossido di ferro nero.Questo tipo di pellicola è spesso chiamata “scaglia di laminazione” e deve essere successivamente rimossa mediante una procedura di tornitura, lucidatura o decapaggio.

2. Test e ispezione

I test e le ispezioni standard sui tubi degli scambiatori di calore comprendono solitamente l'esame visivo, l'ispezione dimensionale, il test delle correnti parassite, il test della pressione idrostatica, il test pneumatico in aria e sott'acqua, il test delle particelle magnetiche, il test a ultrasuoni, i test di corrosione, i test meccanici (compresi trazione, svasatura, appiattimento, e test di appiattimento inverso), analisi chimica (PMI) e ispezione a raggi X sulle saldature (se presenti).