O tubo de tubos ASME SA336 F5N é um componente de aço cromo-molibdênio-vanádio forjado, projetado para trocadores de calor casco-tubo, vasos de pressão e reatores que operam em ambientes de serviço de alta temperatura, alta pressão (HPHT) e corrosivos. O tubo de tubos serve como uma âncora estrutural que fixa o feixe de tubos em alinhamento fixo, mantendo a separação positiva entre os fluidos do lado do casco e do lado do tubo.
Fabricado como uma forja em vez de chapa laminada, o tubo de tubos SA336 F5N oferece uma estrutura de grão refinada e consistência aprimorada das propriedades mecânicas — particularmente crítica quando o componente deve suportar a expansão térmica diferencial entre os tubos e o casco, carregamento cíclico de pressão e meios de processo agressivos.
ASME SA336 F5N é uma forja de aço cromo-molibdênio-vanádio com 5% de cromo, normalizada e temperada, em conformidade com a Seção II do ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC).
| Elemento | Mín (%) | Máx (%) |
|---|---|---|
| Carbono (C) | -- | 0.15 |
| Manganês (Mn) | 0.30 | 0.60 |
| Silício (Si) | -- | 0.50 |
| Cromo (Cr) | 4.00 | 6.00 |
| Molibdênio (Mo) | 0.45 | 0.65 |
| Fósforo (P) | -- | 0.025 |
| Enxofre (S) | -- | 0.025 |
Fonte: ASME SA336 / SA336M
O teor de cromo de 4,0-6,0% fornece resistência à oxidação e corrosão em temperaturas elevadas, enquanto o molibdênio (0,45-0,65%) aumenta a resistência à fluência e a resistência ao ataque por hidrogênio. O baixo teor de carbono (≤0,15%) melhora a soldabilidade em comparação com o grau F5 padrão.
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Resistência à Tração | 415 - 585 MPa (60 - 85 ksi) |
| Limite de Escoamento (Rp0.2) | ≥ 250 MPa (36 ksi) |
| Alongamento | ≥ 20% |
| Módulo de Elasticidade | 220 - 228 GPa |
| Densidade | 7,67 - 7,86 kg/dm³ |
Fonte: ASME SA336 / SA336M
Tratamento Térmico: O SA336 F5N passa por normalização (aquecido a 900-980°C) seguida de têmpera (650-750°C) para obter uma microestrutura uniforme de bainita/martenista de grão fino com resistência, ductilidade e resistência à fissuração induzida por hidrogênio (HIC) balanceadas.
Cada tubo de tubos ASME SA336 F5N está sujeito a protocolos de inspeção e teste de acordo com os requisitos da ASME Seção VIII e TEMA:
| Teste / Inspeção | Método | Critérios de Aceitação |
|---|---|---|
| Análise Química | ASTM E415 / Espectrometria de Emissão Óptica | De acordo com os limites de composição SA336 |
| Teste de Tração | ASTM E8 / E8M | 415-585 MPa UTS; ≥250 MPa YS |
| Teste de Dureza | Brinell (HBW) conforme ASTM E10 | 200-250 HBW |
| Teste de Impacto | Charpy V-notch conforme ASTM E23 | ≥54 J @ -18°C |
| Teste Ultrassônico (UT) | ASTM A388 / ASME Seção V | 100% de inspeção; sem defeitos excedendo os limites especificados |
| Teste Hidrostático | ASME Seção VIII | Integridade da pressão validada de acordo com o código de projeto |
| Inspeção Dimensional | Conforme desenho do cliente e normas TEMA | Padrão de furos, passo, tolerâncias verificados |
Fonte: ASME Seção VIII Div.1, normas TEMA
Certificados de inspeção 3.2 podem ser emitidos por TPI (Third-Party Inspection) mediante solicitação.
Os tubos de tubos ASME SA336 F5N são especificados para trocadores de calor casco-tubo, caldeiras de recuperação de calor, geradores de vapor e vasos de pressão nas seguintes indústrias:
