Descripción detallada del producto
Aplicación y cumplimiento
Los tubos sin costura de titanio ASME SB338 Gr.2 y Gr.7 se especifican para intercambiadores de calor de carcasa y tubos que operan en entornos severamente corrosivos donde el acero al carbono, el acero inoxidable y las aleaciones de cobre fallan prematuramente. En condensadores de superficie de plantas de energía costeras que utilizan agua de mar como medio de enfriamiento, los tubos de titanio resisten picaduras por cloruro, corrosión en rendijas y corrosión por erosión que destruyen los tubos de Cu-Ni y acero inoxidable en pocos años. En sistemas de enfriamiento de reactores nucleares, los tubos de titanio proporcionan la combinación requerida de resistencia a la corrosión, estabilidad térmica y larga vida útil bajo exposición a la radiación. En plantas de desalinización de agua de mar, los tubos de titanio soportan la exposición continua a salmuera con alto contenido de cloruro a temperaturas elevadas. En intercambiadores de calor de procesamiento químico, manejan ácidos oxidantes, cloruros y soluciones de hipoclorito.
Los tubos se fabrican y prueban de acuerdo con ASME SB-338 / ASTM B338, ASME Boiler and Pressure Vessel Code Sección II-D para base de esfuerzo admisible, y ASME Boiler and Pressure Vessel Code Sección VIII División 1 para aplicaciones de límites de presión. La certificación está disponible según EN 10204 Tipo 3.1 o 3.2.
Problema resuelto
Los tubos de titanio resuelven el problema de fallas prematuras de los intercambiadores de calor causadas por la corrosión inducida por cloruros. Los tubos de cobre-níquel y acero inoxidable sufren picaduras, corrosión en rendijas y agrietamiento por corrosión bajo tensión en agua de enfriamiento que contiene cloruros, lo que lleva a la penetración de la pared del tubo, la contaminación del agua de enfriamiento y paradas no planificadas. El titanio forma una película de óxido estable y protectora que se regenera inmediatamente cuando se daña, proporcionando inmunidad al ataque de cloruros en agua de mar y agua salobre. Los tubos de titanio generalmente proporcionan de 20 a 30 años de vida útil en aplicaciones de enfriamiento con agua de mar, eliminando el costo recurrente de reemplazo del haz de tubos cada 3 a 5 años asociado con las aleaciones de cobre.
Especificación del material – ASME SB338 Gr.2 y Gr.7
ASME SB-338 / ASTM B338 cubre 28 grados de tubos de titanio y aleación de titanio sin costura y soldados para condensadores de superficie, evaporadores e intercambiadores de calor. El Grado 2 es titanio sin alear con resistencia moderada y excelente resistencia a la corrosión. El Grado 7 es titanio sin alear más 0.12 a 0.25% de paladio, lo que proporciona una mayor resistencia a la corrosión en rendijas en entornos ácidos reductores y clorurados.
Grado 2 (UNS R50400)
El Grado 2 es el grado de titanio más utilizado para tubos de intercambiadores de calor. Es un titanio sin alear con excelente resistencia a la corrosión en entornos oxidantes y ligeramente reductores, buena soldabilidad y alta ductilidad.
Grado 7 (UNS R52400)
El Grado 7 es idéntico al Grado 2 con la adición de 0.12 a 0.25% de paladio. La adición de paladio mejora la resistencia a la corrosión en rendijas en entornos con alto contenido de cloruro y ácidos reductores, extendiendo el rango de condiciones donde se puede usar el titanio.
Composición química (según ASME SB338)
| Elemento | Gr.2 (%) | Gr.7 (%) |
|---|---|---|
| Titanio (Ti) | Balance | Balance |
| Carbono (C) | 0.1 max | 0.08 max |
| Hierro (Fe) | 0.3 max | 0.30 max |
| Hidrógeno (H) | 0.015 max | 0.015 max |
| Nitrógeno (N) | 0.03 max | 0.03 max |
| Oxígeno (O) | 0.25 max | 0.25 max |
| Paladio (Pd) | — | 0.12 – 0.25 |
| Residuos (cada / total) | 0.10 / 0.40 max | 0.10 / 0.40 max |
Propiedades mecánicas (según ASME SB338)
| Propiedad | Gr.2 | Gr.7 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción, mín. | 345 MPa (50 ksi) | 345 MPa (50 ksi) |
| Límite elástico (desplazamiento 0.2%), mín. | 275 MPa (40 ksi) | 275 MPa (40 ksi) |
| Elongación en 50 mm, mín. | 20% | 20% |
| Módulo de elasticidad | 105 GPa | 105 GPa |
| Densidad | 4.51 g/cm³ | 4.51 g/cm³ |
| Conductividad térmica | 16.4 W/m·K | 16.4 W/m·K |
| Punto de fusión | 1660 – 1670 °C | 1660 – 1670 °C |
Proceso de fabricación
Los tubos de titanio sin costura se producen mediante estirado en frío o laminado en frío a partir de barras o huecos de tubos de titanio. El proceso de fabricación incluye inspección de materia prima, perforación o extrusión, estirado en frío, desengrasado y limpieza, recocido en horno de atmósfera controlada, enderezado, corte a medida y inspección final. Para el Grado 7, la adición de paladio se realiza durante la fusión para garantizar una distribución uniforme en toda la pared del tubo. La superficie del tubo terminado se pica o se recoce en brillante para eliminar la cascarilla de óxido y proporcionar una superficie limpia y resistente a la corrosión. Los tubos de Grado 2 se recocen a 600-700 °C.
Rango de tamaños
Diámetro exterior: 6.0 mm a 219.0 mm.
Espesor de pared: 0.5 mm a 12.0 mm.
Longitud: hasta 26 m (personalizable).
Radio de curvatura y longitud de pata: fabricados a medida según los planos del cliente.
Pruebas y control de calidad
Cada tubo de titanio se somete a las siguientes pruebas de acuerdo con ASME SB-338:
Prueba hidrostática – Cada tubo se somete a una prueba hidrostática a menos que el comprador especifique una prueba eléctrica no destructiva como sustituto.
Prueba de corrientes de Foucault (ET) – Se prueba el 100% de los tubos para detectar defectos superficiales y subsuperficiales.
Prueba ultrasónica (UT) – Para la detección de discontinuidades internas.
Prueba de aplanamiento – Evalúa la ductilidad y detecta laminaciones o costuras.
Prueba de abocardado – Evalúa la resistencia a la deformación y la consistencia del espesor de la pared.
Prueba de dureza (HT) – Verifica el estado del material.
Análisis de composición química – Análisis espectrométrico o químico húmedo para verificar titanio, paladio y elementos intersticiales.
Inspección dimensional – Verificación del diámetro exterior, espesor de pared, longitud y rectitud.
Documentación
Cada envío se suministra con documentación completa que incluye Certificados de Prueba de Molino (EN 10204 Tipo 3.1), registros de tratamiento térmico, informes de prueba hidrostática, informes de END (ET, UT según corresponda), informes de inspección dimensional y registros de trazabilidad del material.
Guía de selección de grado
| Entorno de servicio | Grado recomendado | Razón |
|---|---|---|
| Agua de mar con cloración continua | Gr.2 | Resistencia a la corrosión suficiente a menor costo |
| Agua de mar con cloración intermitente o alto riesgo de rendijas | Gr.7 | El paladio mejora la resistencia a la corrosión en rendijas |
| Salmuera a alta temperatura (>120 °C) | Gr.7 | El Pd mejora la resistencia al ataque de ácidos reductores |
| Ácido clorhídrico o sulfúrico diluido | Gr.7 | El Pd proporciona resistencia a la corrosión en ácidos reductores |
| Ácidos oxidantes, ácido nítrico | Gr.2 | Película de óxido nativa resistente a medios oxidantes |
Aplicaciones
Los tubos sin costura de titanio ASME SB338 Gr.2 y Gr.7 se utilizan en:
Intercambiador de calor de carcasa y tubos – Transferencia de calor en el lado del tubo o en el lado de la carcasa en servicio corrosivo
Condensadores de superficie – Enfriamiento de agua de mar en plantas de energía costeras
Reactores nucleares – Circuitos de enfriamiento primario y secundario
Desalinización de agua de mar – Evaporadores de múltiple efecto y precalentadores de ósmosis inversa
Procesamiento químico – Intercambiadores de calor que manejan cloruros, ácidos y medios oxidantes
Evaporadores – Evaporadores de película descendente y circulación forzada
Placa tubular de intercambiador de calor – Juntas tubo-placa tubular en placas tubulares de titanio y titanio revestido
Ingeniería marina – Sistemas de enfriamiento a bordo y intercambiadores de calor de plataformas marinas
Para una cotización rápida de tubo de titanio sin costura ASME SB338 Gr.2 o Gr.7, proporcione la siguiente información:
Cantidad (número de piezas o peso)
Grado (Gr.2 o Gr.7)
Diámetro exterior y espesor de pared
Longitud requerida (recta o en U)
Requisito de acabado superficial (recocido / decapado / recocido brillante)
Preparación del extremo (extremos lisos o extremos biselados)
Período de entrega requerido
