Tube d'échangeur de chaleur en acier inoxydable sans soudure ASTM A269 TP316L pour échangeur de chaleur à calandre et tubes et plaques tubulaires d'échangeur de chaleur
Le tube en acier inoxydable sans soudure ASTM A269 TP316L est fabriqué pour un service général résistant à la corrosion dans les échangeurs de chaleur, les condenseurs et les applications d'instrumentation. Le grade TP316L, avec une teneur maximale en carbone de 0,035 % et une teneur en molybdène de 2,00 à 3,00 %, offre une résistance accrue à la corrosion par piqûres et par crevasses dans les environnements contenant des chlorures par rapport aux grades 304/304L. La faible teneur en carbone réduit la susceptibilité à la corrosion intergranulaire (sensibilisation) après soudage, ce qui rend le TP316L particulièrement adapté aux joints tube-plaque tubulaire dans les échangeurs de chaleur à calandre et tubes.
Spécification du matériau – ASTM A269 TP316L
L'ASTM A269 couvre les tubes en acier inoxydable austénitique sans soudure et soudés destinés à un service général résistant à la corrosion. Le grade TP316L est la version à faible teneur en carbone du TP316, avec ajout de molybdène pour améliorer la résistance à la corrosion par piqûres et par crevasses dans les environnements chlorés.
Composition chimique (selon ASTM A269)
| Élément | Composition (%) |
|---|---|
| Carbone (C) | 0,035 max |
| Manganèse (Mn) | 2,00 max |
| Phosphore (P) | 0,040 max |
| Soufre (S) | 0,030 max |
| Silicium (Si) | 1,00 max |
| Chrome (Cr) | 16,0 – 18,0 |
| Nickel (Ni) | 10,0 – 15,0 |
| Molybdène (Mo) | 2,00 – 3,00 |
Propriétés mécaniques (selon ASTM A269)
| Propriété | Exigence (min) |
|---|---|
| Résistance à la traction | 70 ksi (485 MPa) |
| Limite d'élasticité (décalage de 0,2 %) | 25 ksi (170 MPa) |
| Allongement (sur 2 pouces) | 35 % |
| Dureté (HRB) | 95 max |
Tolérances dimensionnelles (selon ASTM A269)
Tolérances de diamètre extérieur pour tube sans soudure : ±0,005 pouce (±0,13 mm) pour les tailles jusqu'à 1/2 pouce ; ±0,005 pouce (±0,13 mm) pour les tailles supérieures à 1/2 pouce à 1-1/2 pouce ; ±0,010 pouce (±0,25 mm) pour les tailles supérieures à 1-1/2 pouce à moins de 3-1/2 pouces ; ±0,015 pouce (±0,38 mm) pour les tailles supérieures à 3-1/2 pouces à moins de 5-1/2 pouces. La tolérance d'épaisseur de paroi est de ±10 % de la valeur nominale pour les tailles supérieures à 1/2 pouce. La tolérance de longueur est de +1/8 pouce (+3,2 mm) pour les tailles jusqu'à 1-1/2 pouce, et de +3/16 pouce (+4,8 mm) pour les tailles supérieures à 1-1/2 pouce à moins de 5-1/2 pouces. La tolérance d'ovalisation est le double de la tolérance de diamètre pour les tubes d'une épaisseur de paroi de 1,6 mm.
Protocoles de fabrication et exigences de test
Traitement thermique
Le recuit de mise en solution est obligatoire pour les tubes sans soudure. Après le dernier tréfilage à froid, un traitement thermique doit être effectué pour assurer une structure de grain uniforme et éliminer les contraintes résiduelles. Ceci est essentiel pour l'intégrité du joint tube-plaque tubulaire. Le grade TP316L nécessite un recuit de mise en solution à une température de 1040 °C (1900 °F) ou plus, suivi d'une trempe rapide dans l'eau ou par d'autres moyens spécifiés. La température de traitement thermique doit être contrôlée pour éviter la sensibilisation de la structure austénitique à faible teneur en carbone.
Finition de surface
Les tubes sont disponibles en finition recuite brillante (BA), polie ou décapée pour s'adapter aux environnements de service spécifiques. Les tubes recuits brillants sont produits dans un four à atmosphère contrôlée pour maintenir une surface propre et exempte d'oxydes. Les tubes décapés sont traités chimiquement pour éliminer la calamine de surface et la contamination. Les tubes polis sont finis mécaniquement pour obtenir une rugosité de surface spécifiée.
Tests obligatoires (selon ASTM A269 / A1016)
Test d'aplatissement– Vérifie la ductilité et détecte les feuilletages ou les soudures
Test d'évasement– Assure la constance de l'épaisseur de paroi et la maniabilité
Test hydrostatique– Vérification de l'étanchéité à 100 %
Test par courants de Foucault ou ultrasonique– Évaluation non destructive selon les exigences de la spécification
Test de dureté– Vérification de l'état du matériau
Détermination de la taille du grain– Selon ASTM E112 lorsque spécifié
Test de corrosion intergranulaire– Selon ASTM A262 Pratique E lorsque spécifié
Capacités de fabrication
Yuhong Group dispose de capacités de traitement internes pour la fabrication complète d'échangeurs de chaleur. Le cintrage en U est effectué selon les rayons standard TEMA, avec acceptation de dessins personnalisés. La découpe de précision est effectuée selon les tolérances A450/A1016. La finition des extrémités comprend l'ébavurage, le chanfreinage et le filetage selon les spécifications.
Grades de matériaux et normes disponibles
Grades austénitiques
TP304, TP304L, TP316, TP316L, TP321, TP347H – selon ASTM A269, ASTM A213
Grades duplex
S31803, S32205 – selon ASTM A789
Alliages de nickel
Inconel, Monel, Hastelloy – selon ASTM B163, B165, B622
Grades ferritiques/martensitiques
TP410, TP439 – selon ASTM A268
Comparaison avec ASTM A213
Les normes ASTM A269 et ASTM A213 sont toutes deux des spécifications pour les tubes en acier inoxydable, mais elles diffèrent par leur portée et leurs exigences. L'ASTM A213 impose une construction sans soudure, des tolérances dimensionnelles plus strictes et des tests non destructifs obligatoires pour les applications à haute température et à haute pression. L'ASTM A269 couvre les tubes sans soudure ou soudés pour un service général résistant à la corrosion. Pour les échangeurs de chaleur à basse et moyenne pression fonctionnant en dessous de 400 °C, les tubes sans soudure A269 offrent une solution économique. Pour les applications à température élevée ou critiques en fluage, l'ASTM A213 peut être plus appropriée.
316 vs 316L
La principale distinction entre le 316 et le 316L est la teneur en carbone. Le type 316 a une teneur maximale en carbone de 0,08 %, tandis que le 316L a une teneur maximale en carbone de 0,035 %. La teneur plus faible en carbone du 316L réduit la susceptibilité à la corrosion intergranulaire (sensibilisation) après soudage, ce qui le rend préférable pour les joints tube-plaque tubulaire des échangeurs de chaleur.
Applications
Le tube sans soudure ASTM A269 TP316L est spécifié pour les échangeurs de chaleur à calandre et tubes dans les environnements de service suivants :
Traitement chimique– Manipulation de milieux corrosifs contenant des chlorures
Raffineries pétrochimiques– Services de refroidissement et de chauffage d'hydrocarbures
Systèmes de refroidissement à l'eau de mer– Lorsque la résistance à la corrosion par piqûres est essentielle
Réchauffeurs d'eau d'alimentation– Exigences de stabilité thermique
Condenseurs et évaporateurs– Service propre avec des gradients de température modérés
Lignes d'instrumentation– Transport général de fluides dans des environnements corrosifs
La plage de température de fonctionnement est jusqu'à environ 400 °C (750 °F) pour les services hors frontière de pression.
Contrôle qualité et documentation
Chaque expédition est accompagnée d'une documentation complète comprenant les certificats d'essai en usine (EN 10204 Type 3.1), les enregistrements de traitement thermique (graphiques de recuit de mise en solution), les rapports de test hydrostatique, les rapports de test par courants de Foucault ou ultrasoniques, les rapports d'inspection dimensionnelle et les rapports de finition de surface. L'inspection par un tiers (par exemple, BV, SGS, TÜV, DNV, LR, ABS) est disponible sur demande.
Pour un devis rapide sur le tube d'échangeur de chaleur en acier inoxydable sans soudure ASTM A269 TP316L, veuillez fournir les informations suivantes :
Quantité (nombre de pièces ou poids)
Diamètre extérieur et épaisseur de paroi
Longueur du tube ou rayon de cintrage en U et longueur des branches
Exigence de finition de surface (recuit brillant, poli ou décapé)
Préparation des extrémités (extrémités lisses ou chanfreinées)
Période de livraison requise
