Quais são os diferentes tipos de tubos de caldeira?
Muitos tubos de aço são usados em sistemas de caldeiras, mas cada tubo tem uma posição e função diferente. Precisamos selecionar tubos de caldeira adequados com base nas condições reais de operação. Isto envolve muitos fatores, como tipo de tubo, material e processo de fabricação, tornando a seleção de tubos de caldeira apropriados uma questão crucial.
Gráfico de comparação de tubos de caldeira
| Tipo |
Onde é usado? |
Efeito |
Materiais recomendados |
Padrões comuns |
| Tubo de fogo/tubos de fumaça |
Dentro da carcaça (gás quente dentro dos tubos, água fora) |
Produz vapor/água quente em muitas caldeiras compactas |
Aço carbono |
(Depende do projeto da caldeira; “tubo de fogo vs tubo de água” é a classificação principal) |
| Tubos de parede de água/evaporador |
Paredes do forno (água/vapor dentro dos tubos) |
Absorve o calor radiante; faz mistura vapor/água |
Carbono/baixa liga
dependendo do calor e da corrosão |
Carbono sem costura/baixa liga frequentemente especificado em projetos de tubos de água industriais/de energia |
| Gerando tubos de banco |
Passagem de convecção (banco de tubos após forno) |
Continua fervendo/transferência de calor |
Aço carbono |
(Selecionado por código de projeto/OEM; geralmente famílias semelhantes às de tubos evaporadores) |
| Tubos de superaquecedor |
Após a evaporação (zonas de alta temperatura) |
Aumenta a temperatura do vapor acima da saturação |
Mais liga conforme a temperatura aumenta; austenítico nas zonas mais quentes |
ASTM A213 / ASME SA213 (tubos de liga e aço inoxidável para caldeira/superaquecedor) |
| Tubos reaquecedores |
Entre os estágios da turbina (usinas utilitárias) |
Reaquece vapor parcialmente expandido |
Lógica semelhante ao superaquecedor |
Freqüentemente, classes A213/SA213 em seções de alta temperatura |
| Tubos economizadores |
Área de saída de gases de combustão (extremidade mais fria) |
Pré-aquece a água de alimentação usando calor residual |
Carbono/baixa liga; o risco de corrosão pode levar a atualizações |
Geralmente especificações de tubos de aço carbono; a função é focada na eficiência |
A tubulação da caldeira não é um produto único, mas sim composta de vários componentes, e diferentes componentes utilizam diferentes tipos de tubulação da caldeira. Se "o mesmo tipo de tubulação de caldeira fosse usado em todos os lugares", a tubulação seria excessivamente cara para uso em regiões frias, mas seria de qualidade insuficiente e forneceria proteção inadequada em áreas corrosivas/de alta temperatura.
Qual tipo de material de tubo devo usar: carbono, liga ou aço inoxidável?
Esta é uma pergunta frequente. Simplificando, podemos entender como: em quais aplicações utilizamos quais tipos de tubos de caldeira?
- Caldeira em aço carbono Tuboé frequentemente usado em seções mais frias onde a temperatura do metal e o risco de corrosão são administráveis.
- Tubo de aço Cr-Mo de baixa ligasão frequentemente usados à medida que as temperaturas sobem (comum em peças de pressão mais quentes).
- Aço inoxidável austenítico/alta ligasão frequentemente selecionados para as condições mais quentes do superaquecedor/reaquecedor.
Esses tubos de aço também possuem seus padrões correspondentes.
| Aplicação/Tipo de Tubo |
Mais Comum (ASTM/ASME) |
Europa (PT) |
China (GB/T) |
Japão (JIS) |
| Tubos de caldeira e superaquecedor de aço carbono sem costura(típico para seções de temperatura baixa a média) |
ASTM A192 /ASME SA-192;ASTM A210/ASME SA-210 |
EN 10216-2 |
GB/T 3087(baixa e média pressão);
GB/T 5310(alta pressão) |
JIS G 3461 |
| Tubos de caldeira e superaquecedor de aço carbono ERW (soldados)(quando o tubo soldado é permitido) |
ASTM A178/ASME SA-178 |
EN 10217-2 |
GB/T 28413(tubos de aço carbono soldados para caldeiras e trocadores de calor) |
JIS G 3461(inclui contínuo + ERW em muitas práticas de aquisição) |
| Tubos de caldeira e superaquecedor de aço de baixa liga sem costura(áreas de alta temperatura; ligas resistentes à fluência) |
ASTM A209/ASME SA-209(C-Mo);ASTM A213/ASME SA-213(liga e aço inoxidável para caldeira/superaquecedor/trocador de calor) |
EN 10216-2 |
GB/T 5310(comumente usado para tubos de caldeira de alta temperatura/pressão na China) |
JIS G 3462 |
| Caldeira/Superaquecedor/Tubos de aço inoxidável sem costura trocador de calor |
ASTM A213 /ASME SA-213 |
EN 10216-5 |
GB/T 13296 |
JIS G 3463 |
| Caldeira / Superaquecedor / Trocador de Calor / Tubos Condensadores de Aço Inoxidável Soldados |
ASTM A249/ASME SA-249 |
EN 10217-7 |
GB/T 24593(tubos de aço inoxidável austenítico soldados para caldeira e trocador de calor) |
(Muitas vezes especificado pelas especificações do projeto/padrão do comprador; a tubulação inoxidável da caldeira é comumente manuseada sobJIS G 3463lógica de aquisição dependendo do escopo) |
Sem costura versus soldado (ERW) – o que devo especificar para tubos de caldeira?
- Os tubos de caldeira sem costura são normalmente usados em ambientes de alta pressão e alta temperatura e requerem circulação de calor; às vezes eles são destacados em desenhos de projeto.
- Em ambientes menos exigentes, recomendamos tubos de aço ERW devido ao seu custo relativamente mais baixo. Obviamente, forneceremos um plano completo de garantia de qualidade (incluindo relatórios sobre testes não destrutivos, testes de pressão/tensão da água, etc.).
Como evitamos falhas nos tubos da caldeira (e evitamos vazamentos repetidos)
1. Controle a química à beira-mar para evitar incrustações/corrosão
As falhas à beira da água estão frequentemente associadas a incrustações, corrosão e desequilíbrio químico, que podem causar superaquecimento localizado.
Ações que funcionam:
Aperte o controle da água de alimentação/água da caldeira (TDS, controle de oxigênio quando aplicável, programa de tratamento consistente).
Acompanhe os indicadores de depósito e limpe proativamente.
2. Gerenciar depósitos/erosão/corrosão junto ao fogo
Cinzas de combustível, fuligem e gradientes de temperatura podem danificar as superfícies externas dos tubos ao longo do tempo.
Ações que funcionam:
Ajuste a combustão, melhore a estratégia de remoção de fuligem, monitore padrões de escória/incrustação.
Considere atualizações/revestimentos de materiais de tubos em zonas de alto risco conhecidas (guiado pelo histórico de falhas, não por suposições).
3. Institucionalizar a inspeção + aprendizagem da causa raiz
O EPRI e outras orientações do setor enfatizam programas formais que combinam inspeção, identificação de mecanismos de falha e ações corretivas para reduzir eventos repetidos.
Ações que funcionam:
Medições de espessura de linha de base, END direcionados em pontos quentes.
Mantenha um “mapa” de falhas de tubos por localização/tipo; trate as repetições como um problema do sistema, não como um reparo único.
Mais alguma dúvida?
Se você precisar de informações sobre o tipo de caldeira, localização do tubo (economizador/superaquecedor/parede de água, etc.) e temperatura/pressão de projeto + combustível + química da água, a TORICH pode ajudá-lo a combinar padrões e materiais de tubo apropriados, preparar especificações de aquisição claras e reduzir o risco de falhas recorrentes nos tubos - permitindo que você compre uma vez, instale uma vez e opere por um período mais longo.
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