ASME VIII-1 Trocador de Calor em Tubo U Revestido UNS N06600 para Processo Cloro-Álcali NACE MR0175​

ASME VIII-1 Intercambiador de calor de tubo em U revestido UNS N06600 para processos de cloro-álcali NACE MR0175

OA norma ASME VIII-1 para trocadores de calor em tubos em Ué concebido especificamente para o processo de cloro-alcalino, com umUNS N06600 (Inconel 600)revestimento de liga que cumpra:NACE MR0175Certificação de resistência ao craqueamento por tensão por sulfeto (SSC). É adequado para condições extremas que envolvam iões de cloreto elevados, alcalinos a alta temperatura e meios que contenham enxofre,como na produção de evaporadores de cloreto de vinilo e de sódio cáusticoO seu design de tubo U de passagem dupla aumenta a turbulência, reduz a impureza e melhora a eficiência da transferência de calor em mais de 40%.

Parâmetros do material de base e do material de revestimento

Vantagens da liga UNS N06600

• Resistência à corrosão:Taxa de corrosão na solução concentrada de NaOH a 80 °C < 0,01 mm/ano; resiste a 50% de ebulição do ácido clorídrico.
• Propriedades mecânicas:Resistência ao arrastamento a altas temperaturas (resistência ≥ 240 MPa a 700°C), alongamento ≥ 30%.
• Compatibilidade do processo:Suporta a soldagem TIG (ERNiCr-3) e a formação por extrusão a quente; espessura do revestimento ≥ 3 mm.

Processo de revestimento e requisitos de documentação

Passos-chave para revestimento

1. Seleção do material de solda:Para evitar a migração de carbono, utilizar fio ERNiCr-3 (AWS A5.14) com composição da liga N06600.
2. Especificações do processo:
   • Temperatura de pré-aquecimento: 90-120°C (substrato de aço carbono)
   • Temperatura do intervalo: ≤ 150°C
   • Tratamento térmico pós-soldagem: recozimento em solução a 980 °C + amortecimento por água (para eliminar o esforço residual).

Documentação de qualidade necessária

1. Qualificação do procedimento de solda (WPS/PQR):Conforme a secção IX da ASME, abrangendo todos os parâmetros de solda posicional.
2. Relatório de ensaio não destrutivo:
   • Revestimento PT (Teste de penetração) 100% de cobertura, sem rachaduras ou porosidade.
   • Solução de chapas de soldagem tubo a tubo RT (ensaios radiográficos) de acordo com as normas ASME Sec. V.
3. Relatório de ensaio de corrosão:
   • Ensaio com sal (ASTM B117) neutro ≥ 1000 horas sem delaminação.
   • Teste de corrosão acelerada em meio clor-alcalino (40% NaOH + 5% NaCl, 90°C).
4. NACE MR0175 Certificação:Verificação do desempenho de cracagem por tensão do sulfeto de hidrogénio (pressão parcial H2S ≥ 0,3 kPa).

Vantagens técnicas e inovações de conceção

1. Estrutura de transferência de calor de alta eficiência:

   • O projeto de passagem dupla de tubo U aumenta a turbulência em 60%, reduzindo a contaminação biológica em comparação com os projetos de passagem única.
   • Tubos corrugados otimizados (espessura da parede 0,8 mm), coeficiente de transferência de calor 8% superior aos tubos de cobre.

2. Adaptação a condições extremas:

   • Resistência ao choque térmico: Não há fugas em caso de mudança súbita de temperatura de 200°C (simulando ciclos de arranque e de parada do processo clor-alcalino).
   • Projeto sísmico: aprova a certificação ASME Sec. III NF (normas de aplicação de centrais nucleares).

3. Duração de vida útil e custos de manutenção:

   • Duração de vida útil ≥ 20 anos (duração média de vida útil dos trocadores de calor de tubos de cobre é de 10 anos).
   • O design do feixe de tubos removível reduz o tempo de manutenção em 50%.

Aplicações industriais e endossos de certificação

• Aplicações principais:Condensação do reator de cloreto de vinilo, concentração de evaporação de soda cáustica, tratamento de águas residuais contendo enxofre.
• Clientes típicos:
  • China Chlor-Alkali Chemical Group (30 unidades em serviço, taxa de falhas < 0,5 vezes/ano).
  • Base petroquímica do Médio Oriente (resfriamento por água do mar + condições de petróleo bruto com elevado teor de enxofre).
• Certificações de cadeia completa:
  • A norma ASME VIII-1 2025 (veículos sob pressão)
  • NACE MR0175/ISO 15156-3 (Resistência à corrosão por sulfeto)
  • PED 2014/68/UE (Directiva da UE relativa aos equipamentos sob pressão).