Os tubos para trocadores de calor de aço inoxidável são geralmente especificados pordiâmetro externo (OD), espessura da parede e comprimento. Exemplos frequentemente encontrados incluemtubos de 3/4 de polegada de diâmetro externo (19,05 mm) etubos de 1 polegada de diâmetro externo (25,40 mm)tubulação, fornecida em espessuras de parede selecionadas para o projeto do equipamento. Essas dimensões também devem ser acompanhadas por uma classe de material, padrão do produto e base clara de pedido de espessura de parede. tubacex.com
Para fabricantes de trocadores de calor, empreiteiros EPC e compradores de manutenção, uma designação de tamanho sozinha é insuficiente. O tubo deve caber na placa de tubos e no sistema de suporte, fornecer a passagem de fluxo necessária e atender aos requisitos mecânicos e de corrosão da aplicação.
Este guia deShaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltd.explica como ler, comparar e especificar dimensões de tubos para trocadores de calor de aço inoxidável para compras globais B2B. Ele se concentra em tubos lisos e redondos usados em trocadores de calor casco-tubo e condensadores. Tubos com aletas, corrugados e outros tubos aprimorados requerem informações dimensionais adicionais.
Uma descrição dimensional básica segue este formato:
Diâmetro Externo × Espessura da Parede × Comprimento
Por exemplo:
19,05 mm OD × 1,65 mm parede × 6.000 mm comprimento
Cada dimensão serve a um propósito diferente:
| Dimensão | Significado | Por que é importante |
|---|---|---|
| Diâmetro externo, OD | Diâmetro através da parte externa do tubo | Determina a compatibilidade com os furos da placa de tubos, defletores e espaçamento dos tubos |
| Espessura da parede, WT | Espessura da parede do tubo | Afeta o desempenho mecânico, a área de fluxo interno e a condução de calor |
| Diâmetro interno, ID | Diâmetro da passagem de fluxo interna | Afeta a velocidade do fluido, a queda de pressão e o acesso para limpeza |
| Comprimento, L | Dimensão especificada para tubo reto ou definida pelo desenho | Afeta o ajuste da montagem, a área de transferência de calor disponível e o manuseio |
Um pedido completo também deve identificar se a espessura da parede é especificada em uma base deparede mínima, parede média ou parede nominal.
A tubulação para trocadores de calor é comumente identificada por seu diâmetro externo real. As dimensões da tubulação geralmente usam o tamanho nominal da tubulação, ou NPS.
Por exemplo:
Esses produtos são dimensionalmente diferentes, embora ambas as descrições contenham "1 polegada". Especifique o OD real ao comprar tubos de reposição para trocadores de calor. --- Conexões de Tubos Calibráveis
A tabela a seguir fornece conversões de polegadas para milímetros para os ODs de tubos encontrados em trabalhos com trocadores de calor e condensadores. É uma referência dimensional, em vez de uma garantia de que cada tamanho está disponível em cada classe, espessura de parede ou rota de fabricação.
| OD do tubo, polegadas | OD do tubo, mm |
|---|---|
| 3/8 | 9,525 |
| 1/2 | 12,700 |
| 5/8 | 15,875 |
| 3/4 | 19,050 |
| 7/8 | 22,225 |
| 1 | 25,400 |
| 1-1/4 | 31,750 |
| 1-1/2 | 38,100 |
Essas designações de OD são representadas em tabelas de referência dimensional de tubos para trocadores de calor. Os valores métricos acima são calculados usando1 polegada = 25,4 mm. cw-estgroup.com
As dimensões métricas e em polegadas devem permanecer claramente identificadas. Por exemplo,19,00 mm e 19,05 mm são ODs especificados diferentes. A substituição requer a verificação das tolerâncias aplicáveis e do ajuste na placa de tubos.
Para projetos de reposição, confirme as dimensões originais do tubo no desenho do equipamento ou nos registros de fabricação. Medições de extremidades de tubos desgastadas, expandidas ou danificadas podem não representar as dimensões originais de fornecimento.
A espessura da parede do tubo do trocador de calor pode ser expressa diretamente em milímetros ou polegadas, ou identificada porBirmingham Wire Gauge (BWG).
Dentro do sistema BWG, um número de bitola menor indica uma parede mais espessa.
| BWG | Espessura de referência da parede, polegadas | Conversão métrica, mm |
|---|---|---|
| 12 | 0,109 | 2,769 |
| 14 | 0,083 | 2,108 |
| 16 | 0,065 | 1,651 |
| 18 | 0,049 | 1,245 |
| 20 | 0,035 | 0,889 |
| 22 | 0,028 | 0,711 |
As conversões métricas são arredondadas para três casas decimais. BWG identifica uma espessura de referência; a especificação do produto e o pedido de compra estabelecem os requisitos aplicáveis de espessura de parede. cw-estgroup.com
Sempre identifique o sistema de bitola. "16 gauge" é ambíguo porque os sistemas BWG, SWG e de bitola de chapa metálica não representam necessariamente a mesma espessura.
Para aquisição, uma descrição clara é:
16 BWG, parede de 0,065 polegadas, com a base da espessura da parede declarada separadamente.
Essas descrições têm implicações de aceitação diferentes:
A ASTM A213 cobre tubos encomendados em base de parede mínima, com pedido de parede média disponível quando especificado. A ASTM A249 descreve tubos soldados de parede nominal. Consequentemente, duas cotações mostrando a mesma espessura numérica podem representar diferentes requisitos de fornecimento. store.astm.org
Um pedido que requerparede mínima de 1,65 mm não deve ser tratado como equivalente aparede nominal de 1,65 mm sem revisar os requisitos de governança.
Para um tubo redondo ideal com parede uniforme:
ID = OD - 2 × Espessura da Parede
Para um tubo métrico especificado como19,05 mm OD × 1,65 mm parede:
ID = 19,05 - (2 × 1,65) = 15,75 mm
Os exemplos a seguir usam as espessuras de referência BWG baseadas em polegadas. O ID é calculado antes da conversão para milímetros.
| OD do tubo | BWG | Parede de referência, polegadas | ID calculado, mm |
|---|---|---|---|
| 3/4 polegada / 19,05 mm | 18 | 0,049 | 16,561 |
| 3/4 polegada / 19,05 mm | 16 | 0,065 | 15,748 |
| 3/4 polegada / 19,05 mm | 14 | 0,083 | 14,834 |
| 1 polegada / 25,40 mm | 18 | 0,049 | 22,911 |
| 1 polegada / 25,40 mm | 16 | 0,065 | 22,098 |
| 1 polegada / 25,40 mm | 14 | 0,083 | 21,184 |
Estes são IDs de referência calculados, não dimensões de furo medidas garantidas. O ID real depende das tolerâncias de OD e parede, distribuição da parede e qualquer conformação ou expansão subsequente.
Onde um furo livre mínimo é crítico para ferramentas de limpeza, sondas de inspeção ou fluxo de processo, inclua esse requisito explicitamente na especificação.
O comprimento do tubo do trocador de calor é determinado pelo desenho do equipamento e pela condição de fornecimento acordada. Não existe um comprimento único adequado para todos os trocadores de calor.
A tabela abaixo converte comprimentos de desenho imperiais representativos.
| Comprimento especificado, pés | Comprimento equivalente, mm | Comprimento equivalente, metros |
|---|---|---|
| 8 | 2.438,4 | 2,4384 |
| 10 | 3.048,0 | 3,0480 |
| 12 | 3.657,6 | 3,6576 |
| 16 | 4.876,8 | 4,8768 |
| 20 | 6.096,0 | 6,0960 |
| 24 | 7.315,2 | 7,3152 |
Pedidos métricos podem especificar dimensões como 3.000, 6.000 ou 12.000 mm, sujeitos à viabilidade de fabricação e transporte.
Um tubo de 6 metros é 96 mm mais curto que um tubo de 20 pés. Esses comprimentos não devem ser substituídos sem verificar o desenho.
O comprimento máximo de fabricação também é específico do fornecedor. As capacidades de fábrica publicadas incluem tubos retos para trocadores de calor consideravelmente mais longos do que os comprimentos de corte rotineiros, portanto, os compradores devem distinguir a capacidade de produção da disponibilidade de estoque e da praticidade de envio. Alleima
Para tubos retos, esclareça se o pedido requer:
O comprimento acabado do tubo e o comprimento efetivo de transferência de calor podem diferir. Porções localizadas dentro das placas de tubos ou fora da região ativa de transferência de calor devem ser contabilizadas no projeto do equipamento.
Especifique também a variação de comprimento permitida, a esquadria das extremidades e a preparação das extremidades.
Um tubo em U não pode ser totalmente definido por OD, espessura da parede e um valor de comprimento.
O desenho deve identificar:
O tratamento térmico pós-curva e a inspeção devem ser especificados de acordo com a classe, os requisitos de fabricação e a especificação do projeto. A orientação do fabricante trata de forma semelhante o raio da curva, o comprimento da perna e o tratamento térmico como parâmetros separados. Alleima
Para uma curva em U ideal de 180 graus com pernas retas iguais:
Comprimento da linha central desenvolvida = 2 × Comprimento da perna reta + π × Raio da linha central da curva
Se cada perna reta medir 3.000 mm da extremidade do tubo até a tangente da curva, e o raio da linha central for de 100 mm:
Comprimento da linha central desenvolvida ≈ 6.314 mm
Este cálculo geométrico exclui tolerâncias de fabricação e corte. O desenho acabado e o procedimento de fabricação determinam o comprimento real do tubo inicial.
As dimensões do tubo influenciam o desempenho térmico, a hidráulica e a integridade mecânica em conjunto.
O diâmetro externo afeta a geometria do feixe. A alteração do OD pode exigir alterações na contagem de tubos, passo, furação da placa de tubos e furos dos defletores. Portanto, os tubos de reposição devem ser verificados em relação ao desenho do feixe existente.
O diâmetro interno afeta a velocidade. Com uma taxa de fluxo volumétrico fixa por tubo, a redução do ID aumenta a velocidade do fluido. A queda de pressão resultante e as condições de erosão devem ser avaliadas para o fluido real e o regime operacional.
A espessura da parede afeta tanto a resistência quanto a condução de calor. O aumento da espessura da parede reduz o ID com um OD fixo e aumenta a resistência à condução através da parede do tubo. Seu efeito no desempenho geral de transferência de calor depende das resistências do lado do fluido e das condições de incrustação.
O comprimento afeta a área e a resistência hidráulica. O aumento do comprimento ativo aumenta a área de superfície externa, mas também altera a resistência do caminho de fluxo e os requisitos mecânicos. Incrustação, erosão, vibração e tensões térmicas permanecem relevantes para o desempenho do trocador de calor. Alleima
Para um tubo reto liso, a área de transferência de calor externa é calculada como:
Aₑ = π × OD × Comprimento Ativo
Usando metros, um tubo com19,05 mm OD e6,0 m de comprimento ativo tem:
Aₑ ≈ 0,359 m²
Este é um cálculo de área geométrica. A carga térmica depende adicionalmente do coeficiente geral de transferência de calor, da força motriz de temperatura e do arranjo do trocador de calor.
A seleção da parede também deve considerar o diferencial de pressão de projeto, a temperatura, as propriedades do material, a margem de corrosão ou erosão, as tolerâncias de fabricação e os efeitos de conformação. Condições envolvendo pressão externa ou vácuo requerem as verificações de estabilidade relevantes.
O padrão do produto deve corresponder à família do material, rota de fabricação e requisitos do projeto.
| Padrão | Relevância principal |
|---|---|
| ASTM A213/A213M | Tubos de aço liga ferrítico e austenítico sem costura para serviço em caldeiras, superaquecedores e trocadores de calor |
| ASTM A249/A249M | Tubos austeníticos soldados para serviço em caldeiras, superaquecedores, trocadores de calor e condensadores |
| ASTM A789/A789M | Tubos de aço inoxidável ferrítico/austenítico ou duplex, sem costura e soldados |
| ASTM A1016/A1016M | Requisitos gerais usados com especificações de produtos de tubos ASTM aplicáveis |
| EN 10216-5 | Condições técnicas de entrega para tubos de pressão de aço inoxidável sem costura |
| EN 10217-7 | Condições técnicas de entrega para tubos de pressão de aço inoxidável soldados |
As publicações ASTM e EN distinguem esses escopos de produto e rotas de fabricação. store.astm.org
Para equipamentos ASME, confirme a especificação de material SA e a edição do Código exigidas com o fabricante do trocador de calor.
Os requisitos TEMA abordam questões de projeto e construção de trocadores de calor; a especificação de compra ainda deve identificar o material do tubo e o padrão do produto. TEMA
Uma classe e OD correspondentes sozinhos não estabelecem a intercambialidade entre tubos fornecidos sob diferentes padrões.
Um valor dimensional deve ser acompanhado por um requisito de aceitação. Evite aplicar uma tolerância geral a todos os tubos de trocadores de calor de aço inoxidável.
A ASTM A1016 fornece requisitos gerais para várias especificações de tubos relevantes. A especificação individual do produto prevalece onde os requisitos entram em conflito, enquanto requisitos de pedido de compra mais rigorosos também podem governar a aceitação. store.astm.org
Antes de fazer o pedido, confirme:
| Item de inspeção | Requisito a ser esclarecido |
|---|---|
| OD e ovalidade | Limites aplicáveis, locais de medição e requisitos de ajuste na placa de tubos |
| Espessura da parede | Base mínima ou média/nominal, variação permitida e método de medição |
| Comprimento | Comprimento acabado, tolerância e qualquer margem de corte |
| Retilinidade | Requisitos para montagem através de placas de tubos e suportes |
| Extremidades dos tubos | Esquadria, rebarbação, limpeza e preparação especificada |
| Geometria da curva em U | Raio, espaçamento das pernas, alinhamento e limites dimensionais pós-curva |
O plano de inspeção também deve identificar a rastreabilidade do material, os testes mecânicos necessários e os requisitos aplicáveis de exame hidrostático ou não destrutivo. PMI adicional, exame ultrassônico ou outros testes de projeto devem ser acordados explicitamente.
Onde umcertificado de inspeção EN 10204 Tipo 3.1 é exigido, inclua-o no pedido juntamente com quaisquer relatórios dimensionais ou de teste separados.
Uma consulta útil permite que os fornecedores citem o mesmo requisito técnico.
Incluir:
Para trabalhos de reposição, anexe a especificação original do tubo e o desenho do feixe, se disponíveis. Se o projeto envolver alteração de dimensões ou material, forneça as condições de serviço relevantes para revisão de engenharia.
Exemplo de descrição de RFQ:
Tubos sem costura para trocadores de calor de aço inoxidável conforme ASTM A213M, classe TP316L, 19,05 mm OD × 1,65 mm parede mínima × 6.000 mm comprimento acabado. Quantidade: 1.000 peças. Tolerâncias dimensionais, condição de entrega e testes de acordo com a edição padrão especificada e os requisitos do projeto anexados. Certificado de inspeção EN 10204 Tipo 3.1 exigido. Fornecedor a confirmar viabilidade de fabricação, dimensões de embalagem e cronograma de entrega.
O exemplo usa uma espessura de parede métrica especificada diretamente. Se o projeto exigir 16 BWG, identifique claramente a dimensão em polegadas de governança e a base de pedido.
Exemplos frequentemente encontrados incluem tubos de 3/4 de polegada de OD e 1 polegada de OD, equivalentes a 19,05 e 25,40 mm. Outros diâmetros são selecionados de acordo com a geometria do trocador de calor, o projeto térmico, os requisitos de limpeza e a disponibilidade de fabricação.
Não. A espessura de referência BWG é de 0,065 polegadas, equivalente a 1,651 mm. Uma parede de 1,6 mm especificada diretamente é uma dimensão diferente.
Não. Vinte pés equivalem a 6.096 mm. Um tubo de 6.000 mm é 96 mm mais curto.
Não. BWG identifica a espessura da parede. A pressão permitida depende do material, dimensões, temperatura, requisitos de fabricação, condição e regras de projeto de governança.
A mudança requer revisão de engenharia. Uma parede mais espessa altera a área de fluxo interno e pode afetar a transferência de calor, a queda de pressão e a fabricação da junta tubo-placa de tubos.
É um ponto de partida útil, mas as ferramentas podem exigir um furo mínimo verificado. Tolerâncias de fabricação, curvas, perfis de solda e extremidades expandidas podem afetar a passagem real.
Forneça um desenho definindo o comprimento da perna, o raio da linha central da curva e a geometria geral. Um único valor de "comprimento do tubo" pode ser interpretado de forma diferente pelo comprador e pelo fabricante.
Somente após a revisão da especificação do equipamento e dos requisitos aplicáveis. A semelhança de classe e dimensional não demonstra tratamento térmico, testes, tolerâncias ou requisitos de aceitação equivalentes.
Para uma consulta de tubos para trocadores de calor de aço inoxidável, envie paraShaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltd.sua classe exigida, padrão do produto, OD, base da espessura da parede, comprimento acabado e quantidade.
Para projetos de curvas em U ou de reposição, inclua o desenho do tubo, o cronograma de curvas e os requisitos de inspeção para que a viabilidade de fabricação e os detalhes da cotação possam ser confirmados em relação à especificação real.
