As caldeiras desempenham um papel fundamental em muitas indústrias, e a qualidade de sua construção impacta significativamente seu desempenho, eficiência, E segurança. Este artigo examina o desenvolvimento de tubos e tubulações de aço sem costura, componentes essenciais de caldeiras, seus processos de fabricação, Propriedades, e os avanços que levaram à criação de produtos superiores nos últimos anos.
Caldeiras, seja em usinas, configurações industriais, ou sistemas de aquecimento residencial, são incrivelmente importantes. Um componente crítico na construção de caldeiras são os tubos e tubulações, que facilitam principalmente a transferência de calor. O uso de tubos de aço sem costura tornou-se o padrão da indústria devido à sua alta resistência à tração, resistência ao calor, e capacidade de suportar alta pressão, entre outras propriedades.
Tubos e tubulações de aço sem costura são fabricados a partir de tarugos de aço sólido. Esses tarugos são aquecidos a uma temperatura específica e depois perfurados para criar um tubo oco em um processo conhecido como perfuração rotativa e alongamento.. A casca é então alongada ainda mais para atingir a espessura de parede desejada.
Os tubos passam então por um processo de dimensionamento onde passam por uma série de rolos para atingir o diâmetro e a espessura necessários.. Depois de dimensionar, os tubos são resfriados, corte no comprimento desejado, e endireitou. A etapa final envolve inspeção e testes rigorosos para garantir que cada tubo atenda aos padrões necessários.
O controle de qualidade é uma parte essencial do processo de produção de tubos de aço sem costura. Tudo começa com a seleção de tarugos de aço de alta qualidade e livres de impurezas. O processo de aquecimento é cuidadosamente controlado para evitar a formação de subprodutos indesejáveis que possam comprometer a qualidade do produto final..
Durante o dimensionamento, a precisão é crítica para obter espessura e diâmetro de parede uniformes. Métodos de testes não destrutivos, como testes ultrassônicos e inspeção eletromagnética, são empregados para detectar quaisquer falhas ou defeitos nos tubos e tubulações.. Por último, amostras são coletadas para análise mecânica e química para garantir que atendam às propriedades exigidas.
O desenvolvimento de tubos de aço sem costura ao longo dos anos tem sido impulsionado pela necessidade de maior eficiência, segurança, e durabilidade em sistemas de caldeiras. Os modernos tubos e tubulações sem costura foram desenvolvidos para terem resistência mecânica superior, melhor resistência ao calor, e melhor resistência à alta pressão.
Por exemplo, Os tubos de aço sem costura T91 e T92 foram desenvolvidos especificamente para alta pressão, aplicações de caldeiras de alta temperatura. Esses tubos têm excelente resistência à fluência e são capazes de suportar longos períodos de exposição a e encontrei o acima e pressão.
Além de melhorias materiais, avanços também foram feitos no processo de fabricação. Os processos de projeto e fabricação auxiliados por computador levaram a um controle mais preciso sobre as dimensões do tubo, garantindo qualidade consistente. Além disso, técnicas avançadas de testes não destrutivos foram desenvolvidas para detectar falhas e defeitos, melhorando significativamente a confiabilidade dos tubos.
O desenvolvimento de tubos de aço sem costura para caldeiras tem sido impulsionado pela necessidade de melhor eficiência, segurança, e durabilidade. Os avanços na ciência dos materiais e na tecnologia de fabricação levaram à criação de produtos superiores que podem suportar as condições exigentes das caldeiras.. O futuro dos tubos de aço sem costura para caldeiras é promissor, com pesquisas em andamento que provavelmente levarão a ainda mais melhorias.
O futuro dos tubos de aço sem costura para caldeiras é promissor, com vários avanços potenciais no horizonte. Há um foco crescente no desenvolvimento de tipos de aço ainda mais resistentes ao calor, o que poderia aumentar ainda mais a eficiência e a segurança das caldeiras.
Além disso, avanços na tecnologia de fabricação, como o uso de IA e aprendizado de máquina em processos de controle de qualidade, poderia melhorar ainda mais a qualidade e a confiabilidade desses tubos e tubulações. A tendência para a produção sustentável também poderá assistir ao desenvolvimento de processos de produção mais ecológicos..
(1)É G3461: caldeiras de aço de carbono e de calor tubos permutadores
(2)É G3462: Caldeira de liga de aço e tubos do trocador de calor
(3)JIS G3463: Aço inoxidável para tubos de caldeiras e trocadores de calor
SA213-T304:– A SA 213 Tp 304 Material consiste em 18% cromo e carbono, manganês, fósforo, enxofre, silício e níquel na composição.
SA213-T316: – Tubo SA213 TP316 é um padrão de material para tubos de trocadores de calor feitos de 316 aço inoxidável austenítico.
SA213-TP321 & 347– SA213 TP321 é uma especificação de tubos trocadores de calor feitos de 321 aço inoxidável austenítico.
Padrões e materiais para tubos de aço estão disponíveis em carbono, Liga, e material de aço inoxidável.
Aço carbono: ASTM/ASME A/S.A 106, ASTM A179, ASTM A192, ASTM/ASME A/S.A 210, ASTM A333 Gr 1, 6,7 para Gr 9,
Liga de aço: ASTM/ASME A/S.A 213 T1, T2, T5, T9, STPG370, T12, T22, T91, T92; ASTM A335 P1, P2, P5, P9, P11, P12, P22, P91, P92
Aço inoxidável: ASTM A268, ASTM A213, TP304/L, TP316/L, 310S,309S,317,317eu,321,321H, e material de aço inoxidável duplex etc..
Tamanhos Comuns: DE de 6 mm a 1240 mm, espessura de 1mm a 50mm
Tipos de: Tubo de caldeira reto, astm a106 b propriedades mecânicas tração e resistência ao escoamento tubulação de aço de caldeira para feixe de trocadores de tubos.
Esses padrões especificam a classificação, tamanho, forma, peso e desvio permitido, O número padrão consiste em quatro partes, inspeção e teste, embalagem, marcação e certificado de qualidade de tubos de aço sem costura para caldeira.
Diâmetro exterior (OD): 13.72-914.4mm
Espessura de parede(WT): 1.65-22mm
COMPRIMENTO: 0.5MTR-20mtr
Tubo padrão:ASTM A192 ASTM A179 ASTM A556 ASTM A210 ;EN10216/BS3059;JIS G3454/G3456/G3461 ;A213 T5,T9,STPG370,T22,T91
W
Tolerâncias de diâmetro externo | ||
Padrão | Diâmetro exterior | Tolerância |
GB3087 | ≤180 | &mais;1.0% (min: &mais;0.5mm) |
GB5310
|
≤50 | &mais;0.5mm |
>50 | &mais;1.0% |
Tolerâncias de espessura de parede | ||
Padrão | Espessura de parede(mm) | Tolerância |
GB3087
|
3-20 | +15%,12.5% |
>20 | &mais;12.5% | |
GB5310
|
<3.5 | +15%,-10% |
3.5-20 | +15%,-10% | |
>20 | &mais;10% |
Composição química e propriedades mecânicas | |||||||||
Padrão
|
Grau
|
Composição química(%) | Propriedades mecânicas | ||||||
C | Si | MN | P | S | Resistência à tração (MPa) |
Força de rendimento (MPa) |
Alongamento (%) |
||
DIN17175
|
St35.8 | ≤0.17 | 0.10-0.35 | 0.40-0.80 | ≤0.030 | ≤0.030 | 360-480 | ≥235 | ≥ 25 |
St45.8 | ≤0.21 | 0.10-0.35 | 0.40-1.20 | ≤0.030 | ≤0.030 | 410-530 | ≥255 | ≥21 |
NORMA DIN 17175 | PT-BR 10216-2 | ASTM A335 |
St 35.8, O número padrão é composto por quatro partes + III | P 235 GH, 1 + 2 | P5 |
15 Mo 3 | 16 Mo 3 | P 11 |
13 CrMo 44 | 13 CrMo 4-5 | P22 |
10 CrMo 910 | 10 CrMo 9-10 | P9 |
X 10 CrMo VNb 9-1 | X 10 CrMo VNb 9-1 | P91 |
X 20 CrMo V 12-1 | X 20 CrMo V 11-1 |
Classe de aço | Padrão | Aplicação | ||
GB(China) | ASME (EUA) | DIN / EN(Euro) | ||
Aço carbono | 10 20 20G 20MnG 25MnG |
SA-106B SA-192 SA-210A1 SA106C SA-210C |
PH265GH P195GH P235GH St35.8 St45.8 |
Tubo economizador Tubo de parede de água |
Aço mo | 15MoG 20MoG |
SA-209 T1 SA-209 T1a SA-209 T1b |
15Mo3 16Mo3 |
Tubo de parede de água tubo sobreaquecedor tubo reaquecedor |
Cr-Mo Aço | 12CrMoG 12Cr2MoG 12Cr1MoVG 15CrMoG 10Cr9MoVNb |
SA-213 T11 SA-213 T22 SA-213 T24 SA-213 T91 A335 P1 A335 P2 A335P5 A335P9 A335 P11 |
12Cr1MoV 14MoV63 10CrMo910 X10CrMoVNb91 10CrMo5-5, 13CrMo4-5 |
tubo sobreaquecedor tubo reaquecedor |
Aço Cr-Mo-W | 12Cr2MoWVTiB | SA-213 T23 SA-214 T911 SA-213 T92 SA-213 T122 A335 P23 A335 P911 A335 P92 A335 P122 |
— | tubo sobreaquecedor tubo reaquecedor |
Aço inoxidável Austêntico | — | AP304TP304H TP321 TP321H TP347 TP347H TP316 TP316H S30432 TP310HCbN |
— | tubo sobreaquecedor tubo reaquecedor |
Aço carbono para temperatura 0° – 100° C
|
PT-BR – NORMA DIN | WNr | AISI / Nome comercial | ASMA – EU | SRL sem emenda |
SRL soldada |
P235TR1 | 1.0254 | – | – | A/SA53B | A/SA53B | |
EN10216-1 | EN10217-1 | |||||
Aço carbono para temperatura -20° – 400°C para aplicação de pressão | P235GH | 1.0345 | – | – | A/ SA106 Gr B/ A | A/ SA672 B65 |
– | – | EN10216-2 | EN10217-2/ -5 | |||
P265GH | 1.0425 | – | – | A/ SA106 Gr C/ A | A/ SA672 BB70 | |
– | – | EN10216-2 | EN10217-2/ -5 | |||
P355N/NH | 1.0562/ 1.0565 | – | – | API 5L X52 | API 5L X52 | |
– | – | EN10216-3 | EN10217-3 | |||
P460N/NH | 1.8905/ 1.8935 | – | – | API 5L X65 | API 5L X65 | |
– | – | EN10216-3 | EN10217-3 | |||
Aço de baixa liga e aço de liga para temperaturas de 0° a 650°C para aplicação de pressão | 16Mo3 | 1.5415 | – | – | A/ SA335 P1 | A/ SA691 1CR |
– | – | EN10216-2 | EN10217-5 | |||
X11CrMo5-1 | 1.7362 | – | – | A/ SA335 P5 | A/SA691 5CR | |
– | – | EN10216-2 | EN10217-5 | |||
X11CrMo9-1 | 1.7386 | – | – | A/ SA335 P9 | A/ SA691 9CR | |
– | – | EN10216-2 | EN10217-5 | |||
13CrMo4-5 | 1.7335 | – | – | A/ SA335 P11 | A/SA691 1 1/4CR | |
– | – | EN10216-2 | EN10217-5 | |||
10CrMo9-10 | 1.7380 | – | – | A/ SA335 P22 | A/SA691 2 1/4CR | |
– | – | EN10216-2 | EN10217-5 | |||
X10CrMoVNb9-1 | 1.4903 | – | – | A/ SA335 P91 | A/ SA691 91CR | |
– | – | EN10216-2 | EN10217-5 | |||
X10CrWMoVNb9-2 | 1.4901 | – | – | A/ SA335 P92 | A/SA691 92CR | |
– | – | EN10216-2 | EN10217-5 | |||
Aço carbono de baixa temperatura para fins de pressão e baixa temperatura até -50°C | P215NL | 1.0451 | – | – | A/ SA333 Gr1/ Gr6 | A/SA671CC60/70 |
– | – | EN10216-4 | EN10217-4 | |||
P255QL | 1.0452 | – | – | A/ SA333 Gr1/ Gr6 | A/SA671CC60/70 | |
– | – | EN10216-4 | EN10217-4 | |||
P265NL | 1.0453 | – | – | A/ SA333 Gr1/ Gr6 | A/SA671CC60/70 | |
– | – | EN10216-4 | EN10217-4 | |||
P355NL1/NL2 | 1.0566 | – | – | A/ SA333 Gr6 | A/SA671CC60/70 A/ SA333 Gr6 |
|
– | – | EN10216-3 | EN10217-3 | |||
Aço níquel de baixa temperatura para fins de pressão e baixa temperatura até -196°C | X10Ni9/X8Ni9 | 1.5682/ 1.5662 | – | – | A/ SA333 Gr. 8 | A/SA671C100/ CH100 |
– | – | EN10216-4 | EN10217-4 | |||
12Ni14 | 1.5637 | – | – | A/ SA333 Gr3 | A/SA671CF66 | |
– | – | EN10216-4 | EN10217-4 |