ASME SA516 Gr.70 Componentes de trocador de calor

ASME SA516 Gr.70 Baffle: Componente de chapa de aço carbono para trocador de calor

Qual é o papel dos defletores nos trocadores de calor?

Os defletores são componentes internos críticos em trocadores de calor de casca e tubo, projetados para otimizar a dinâmica do fluido, melhorar a eficiência de transferência de calor e fornecer suporte estrutural ao feixe de tubo.A norma ASME SA-516 Gr..70 é uma especificação de aço carbono amplamente utilizada para a fabricação de defletores devido ao seu excelente equilíbrio de resistência, soldabilidade e custo-eficácia.Esta categoria é particularmente adequada para aplicações a temperaturas moderadas e baixas em indústrias como a refinação de petróleoAbaixo está uma visão geral técnica detalhada dos defletores SA-516 Gr.70, incluindo propriedades de material, considerações de design e diretrizes de aplicação.

1Especificações do material

A ASME SA-516 Gr.70 é uma chapa de aço de carbono-manganês normalizada, compatível com o código ASME de caldeiras e recipientes sob pressão (BPVC) Secção II.A designação "70" refere-se à sua resistência à tração mínima de 70 ksi (485 MPa), tornando-o ideal para componentes de retenção de pressão em condições de serviço moderadas.

Composição química (% em peso)

Propriedades mecânicas

* Requerido para aplicações abaixo de -29°C (-20°F).

2Principais vantagens

• Eficiência dos custos: menores custos de material e de fabrico em comparação com os aços ligados.

• Soldabilidade: compatível com técnicas de soldagem comuns (SMAW, GTAW, SAW) sem pré-aquecimento para espessuras ≤ 32 mm.

• Durabilidade a baixas temperaturas: Adequado para utilização até -29°C (-20°F) com testes de impacto adequados.

• Formabilidade: Facilmente moldado em desenhos de defletor segmental, helicoidal ou de haste.

3Considerações de conceção

Tipos de defletores

• Baffles segmentados: mais comuns; cortados para 20 ∼ 35% do diâmetro da concha para fluxo cruzado direto.

• Baffles helicoidais: reduzem as zonas mortas e os riscos de vibração.

• Rod Baffles: Minimize a queda de pressão em aplicações de alto fluxo.

Parâmetros técnicos

• Espessura: Normalmente 6×25 mm, dependendo da pressão da concha e das cargas induzidas pelo fluxo.

• Espaçamento: 20~50% do diâmetro da casca; um espaçamento mais apertado aumenta a transferência de calor, mas aumenta a queda de pressão.

• Tolerâncias: perfuração do buraco do tubo ± 0,5 mm; o alinhamento é crítico para evitar vibrações do tubo.

4Fabricação e Fabricação

• Cortar/formar: corte a laser/plasma ou usinagem para precisão; moldagem a frio para defletores curvos.

• Solução:

  • Metais de enchimento: AWS E7018 para SMAW; ER70S-6 para GTAW.

  • Tratamento térmico pós-soldagem (PWHT): Requerido para espessuras > 32 mm ou serviço cíclico intenso.

• Proteção contra corrosão:

  • Revestimentos: revestimentos epoxi, fenólicos ou de borracha para ambientes corrosivos (por exemplo, água do mar).

  • Revestimento: Opcional revestimento de aço inoxidável (304/316) para produtos químicos agressivos.

5. Aplicações

Os defletores SA-516 Gr.70 são utilizados em:

• Petróleo e Gás: Refrigeradores de petróleo bruto, reboilers de aminas.

• Instalações químicas: condensadores de solventes, trocadores de alimentação de reatores.

• Geração de energia: aquecedores de água, refrigeradores de óleo lubrificante para turbinas.

• Ar condicionado: refrigeradores e condensadores.

6. Normas e conformidade

• ASME BPVC Secção VIII: Regula o projeto e fabricação de recipientes sob pressão.

• Padrões TEMA: define os requisitos de espaçamento, layout e suporte de tubos.

• ASTM A516/A516M: Especificações de materiais para chapas de aço.

• Requisitos de NDT:

  • Testes de penetração de corantes (PT): para inspecção de soldadura.

  • Ensaios ultrasónicos (UT): opcional para espessuras críticas.

7. Comparação com outras categorias

8Limitações

• Suscetibilidade à corrosão: Não é adequado para fluidos altamente corrosivos sem revestimento.

• Limites de temperatura: temperatura máxima de serviço ~ 450 °C (842 °F); acima disso, a resistência à oxidação diminui.

• Restrições de espessura: Placas mais grossas podem exigir PWHT, aumentando os custos de fabricação.