Tubos de liga de níquel sem costura e aquecidos brilhantes com alto teor de níquel para trocadores de calor resistentes à corrosão

O tubo sem costura ASTM B167 UNS N06600 é um tubo de liga de níquel-cromo-ferro destinado a serviços resistentes à corrosão e ao calor. Seu teor mínimo de níquel de 72% fornece resistência à corrosão sob tensão por íons cloreto, enquanto 14,0-17,0% de cromo suporta resistência à oxidação em ambientes de temperatura elevada.

Para a construção de trocadores de calor, o tubo pode ser fornecido trabalhado a frio e recozido, com uma superfície lisa e brilhante, adequada para expansão, dobramento, soldagem e montagem em feixes de tubos. A ASTM B167 cobre tubos e tubos de liga de níquel sem costura, enquanto as tolerâncias dimensionais e os requisitos gerais são controlados pela ASTM B829.

A ASTM B167 exige que o material acabado seja uniforme em qualidade e condição, liso, comercialmente reto e livre de imperfeições prejudiciais. Cada tubo deve passar por testes hidrostáticos ou testes elétricos não destrutivos, a menos que especificado de outra forma no pedido de compra.

UNS N06600 contém pelo menos 72,0% de níquel. O alto nível de níquel proporciona forte resistência à corrosão sob tensão por íons cloreto e contribui para um desempenho confiável em muitos ambientes alcalinos e redutores.

A liga contém 14,0-17,0% de cromo. O cromo forma uma película protetora de óxido que melhora a resistência à oxidação e a muitas atmosferas de alta temperatura.

Para tubos trabalhados a frio e recozidos com diâmetro externo de 127 mm ou menos, a ASTM B167 especifica:

• Resistência à tração mínima: 550 MPa
• Limite de escoamento mínimo de 0,2%: 240 MPa
• Alongamento mínimo: 30%

Esses valores mínimos fornecem ductilidade suficiente para flexão, expansão de tubos e montagem de tubo em espelho.

UNS N06600 é amplamente selecionado onde são necessárias resistência à corrosão e resistência a temperaturas elevadas. Os dados técnicos do fabricante descrevem a liga como adequada para aplicações que exigem resistência à corrosão e ao calor, incluindo componentes de fornos, equipamentos de processamento químico e equipamentos de tratamento térmico. A temperatura real do projeto deve ser determinada a partir da pressão, espessura da parede, ambiente e código de projeto aplicável.

O recozimento brilhante é realizado em uma atmosfera protetora controlada para limitar a oxidação da superfície. O processo produz uma superfície interna e externa limpa que reduz a descalcificação adicional e auxilia na inspeção, fabricação e soldagem.

Uma preocupação comum na aquisição é se o diâmetro externo do tubo e a espessura da parede são suficientemente consistentes para a expansão do espelho do tubo e montagem do feixe.

O controle de produção pode incluir:

• Monitoramento contínuo de diâmetro externo e espessura de parede
• Teste completo de correntes parasitas
• Inspeção dimensional da área final
• Medição de ovalidade
• Corte de comprimento fixo
• Controle de tolerância específico do cliente

Os relatórios de inspeção podem identificar o DE real, a espessura da parede, a ovalidade e o comprimento, em vez de indicar apenas as dimensões nominais.

Os compradores frequentemente exigem a confirmação de que o tubo recozido brilhante está livre de incrustações de óxido pesado, contaminação por ferro incrustado, resíduos de lubrificante e defeitos superficiais.

O procedimento de fornecimento pode, portanto, incluir:

• Recozimento em atmosfera controlada
• Limpeza de superfície após a formação
• Inspeção visual sob iluminação controlada
• Inspeção de superfície interna
• Medição de rugosidade quando especificada
• Tampas protetoras e embalagens resistentes à umidade

O recozimento brilhante deve ser tratado como uma condição de fabricação controlada e não apenas como um acabamento cosmético.

As substituições de ligas de níquel podem criar sérios riscos de serviço. Cada lote de produção deve, portanto, permanecer rastreável desde a matéria-prima até o envio final.

Os controles de qualidade disponíveis incluem:

• Rastreabilidade do número de calor
• Identificação positiva de material
• Análise química da panela e do produto
• Testes mecânicos
• Teste hidrostático ou de correntes parasitas
• Certificação EN 10204 3.1
• Inspeção de terceiros
• Marcação de classe, tamanho, número de calor e padrão

ASTM B167 exige que o pedido identifique a liga, edição da especificação, condição, acabamento, dimensões, método de teste e requisitos de certificação.

O pedido de compra deve identificar a edição padrão exata porque a cobertura da liga, os padrões referenciados e os requisitos suplementares podem mudar entre as revisões. ASTM B167-23 inclui UNS N06600 e outras ligas de níquel-cromo para tubos e tubos sem costura resistentes à corrosão e ao calor.

Os tubos sem costura UNS N06600 podem ser instalados como tubos de transferência de calor dentro de um trocador de calor de casco e tubo usado para aquecer ou resfriar fluidos de processo corrosivos.

Para esta aplicação, os requisitos de aquisição normalmente incluem:

• Diâmetro externo controlado para uma folga precisa do furo do tubo
• Espessura de parede estável para projeto de pressão
• Superfície recozida brilhante ou limpa
• Testes elétricos não destrutivos completos
• Flexibilidade para configurações de tubo em U
• Rastreabilidade do número de calor
• Limpeza da extremidade do tubo para soldagem orbital ou expansão
• Teste hidrostático quando especificado

A seleção final do material deve considerar a composição do fluido do processo, temperatura operacional, concentração de cloreto, pressão, velocidade do fluxo e método de limpeza.