ASME SA209 Tubos de barbatana incorporados com barbatana AL1060 para economizadores de caldeiras e aquecedores de ar

1Material do tubo de base: SA209

Composição:

Carbono (C) 0,10­0,20%
Manganês (Mn) 0,30­0,80%
Fósforo (P) ≤ 0,025%
Enxofre (S) ≤ 0,025%
Silício (Si) 0,10­0,50%
Molibdênio (Mo) 0,44­0,65%
Cobre (Cu) ≤ 0,25% (se presente)
Cromo (Cr) ≤ 0,30%
Níquel (Ni) ≤ 0,40%
Vanádio (V) ≤ 0,03%

Propriedades:

• Boa resistência a altas temperaturas e resistência ao arrasto.
• Melhor resistência à oxidação e à corrosão em comparação com os aços de carbono simples a temperaturas elevadas.
• Boa soldabilidade.

2Material das barbatanas: AL1060

Propriedades:

Excelente condutividade térmica: (~ 230 W/m·K) - A principal razão para usar barbatanas de alumínio.

Boa resistência à corrosão: forma uma camada protetora de óxido.

Alta formabilidade/ductilidade: facilmente moldado durante a fabricação.

Baixa densidade: leve.

Baixa resistência: Mais suave que as ligas de alumínio, mas suficiente para muitas aplicações de barbatanas.

Alta condutividade elétrica.

3Tipo de barbatana: Incorporada (G-Fin)

Processo de Fabricação:

• Uma ranhura é mecanizada (muitas vezes por grito) na superfície externa do tubo de base de aço.
• Uma tira de alumínio (AL1060) é introduzida na ranhura.
• Os rolos ou matrizes de alta pressão forçam o material da parede do tubo sobre as bordas da fita de alumínio, trabalhando a frio e bloqueando mecanicamente a base da barbatana com segurança no sulco.,ligação mecânica apertada ao longo de toda a extensão da barbatana.

Características principais:

• Forte ligação mecânica: a barbatana está fisicamente bloqueada na parede do tubo, oferecendo excelente resistência ao afrouxamento da barbatana devido ao ciclo térmico ou vibração.
• Sem solda / brasagem: Elimina problemas como corrosão do fluxo, limitações do ponto de fusão da liga de brasagem ou possíveis vazios na linha de ligação.
• Contato direto de metal a metal: fornece baixa resistência térmica interfacial (boa eficiência de transferência de calor).
• Integridade das barbatanas: o próprio material das barbatanas AL1060 permanece inalterado (não derretido), mantendo sua total condutividade térmica e resistência à corrosão.
• Densidade de barbatanas: permite barbatanas relativamente altas por polegada (FPI).
• Aparência: Normalmente tem um aspecto limpo e metálico com uma costura visível onde o metal do tubo é enrolado sobre a base da barbatana.

Principais vantagens:

• Alta eficiência de transferência de calor.
• Excelente força de ligação das barbatanas e durabilidade sob ciclos térmicos.
• Boa capacidade de alta temperatura do tubo de base.
• Resistência à corrosão das barbatanas (AL1060) e do tubo de base (SA209).
• Sem ligas de brasagem de baixo ponto de fusão para limitar a temperatura de funcionamento.

4Aplicação

• Sistemas marinhos e offshore
• Intercambiadores de calor de instalações de dessalinização
• Refrigeradores de ácido sulfúrico (H2SO4)
• Reboilers de gás ácido (H2S)
• Condensadores de vapor em instalações geotérmicas
• Recuperação de calor dos resíduos de gases de combustão
• Evaporadores de amônia (NH3)
• Ventiladores de recuperação de calor

5Aplicações típicas:

• Geradores de vapor de recuperação de calor (HRSGs): secções de economizador e de evaporador.
• Economizadores de caldeiras: recuperam calor dos gases de combustão.
• Aquecedores de ar (tipo Ljungström ou tubulares): pré-aquecimento do ar de combustão.
• Aquecedores/resfriadores de gás de processo: em refinarias, petroquímicas e químicas.
• Fusões de tubos finos de alta temperatura: quando forem necessárias uma resistência à temperatura elevada e uma superfície de extensão eficiente.