Tube à goujons en acier au carbone ASTM A106 Gr.B avec goujons en acier au carbone
Introduction aux tubes à goujons ASTM A106 Gr.B + Acier au carbone
Les tubes à goujons (également appelés tubes à tête de clou, tubes à broches ou tubes à ailettes goujonnées) sont des éléments de transfert de chaleur à surface étendue à haute efficacité. Nos tubes à goujons en acier au carbone ASTM A106 Gr.B se composent d'un tube de base sans soudure fabriqué selon la norme ASTM A106 / ASME SA106 Grade B, avec des goujons pleins en acier au carbone (CS) soudés par résistance sur la surface extérieure.
Ces tubes augmentent considérablement la surface de transfert de chaleur externe (généralement 2 à 3 fois celle d'un tube nu) tout en conservant une excellente résistance mécanique et une résistance au bourrage et au nettoyage agressif. Ils sont largement utilisés dans les environnements de gaz de combustion à haute température, haute pression et corrosifs dans les industries pétrochimique, de production d'énergie et de procédés.
Structure du tube à goujons en acier au carbone (tube de base A106 Gr.B et goujons en acier au carbone)
La structure comprend trois éléments clés :
- Tube de base – Tuyau en acier au carbone sans soudure conforme à la norme ASTM A106 Gr.B / ASME SA106 Gr.B, conçu pour un service à haute température.
- Goujons (ailettes) – Broches pleines cylindriques (ou parfois de forme elliptique/lenticulaire) en acier au carbone.
- Processus de liaison – Soudage par résistance électrique entièrement automatique (également appelé soudage par goujons par résistance ou soudage par forgeage). Un courant et une pression élevés créent une véritable soudure par forgeage métallurgique avec une pénétration complète et une zone affectée par la chaleur minimale. Aucun métal d'apport n'est utilisé. Le processus est contrôlé par API pour une hauteur, un diamètre, un pas et une densité circonférentielle précis des goujons.
Cette méthode de soudage produit une liaison plus solide que les matériaux de base, permettant aux tubes de résister à un nettoyage mécanique sévère (jet d'eau haute pression, grenaillage) et à des cycles thermiques sans détachement des goujons.
Composition chimique du tube de base ASTM A106 Gr.B et des goujons en acier au carbone
Composition chimique du tube de base ASTM A106 / ASME SA106 Grade B (en % en poids)
| Élément |
Exigence |
| Carbone (C) |
≤ 0,30 |
| Manganèse (Mn) |
0,29 – 1,06 |
| Phosphore (P) |
≤ 0,035 |
| Soufre (S) |
≤ 0,035 |
| Silicium (Si) |
≥ 0,10 |
| Chrome (Cr) |
≤ 0,40 |
| Cuivre (Cu) |
≤ 0,40 |
| Molybdène (Mo) |
≤ 0,15 |
| Nickel (Ni) |
≤ 0,40 |
| Vanadium (V) |
≤ 0,08 |
| Note |
Cr + Cu + Mo + Ni + V ≤ 1,00 |
Propriétés mécaniques de l'ASTM A106 Gr.B
| Propriété |
Valeur minimale |
| Résistance à la traction |
415 MPa (60 ksi) |
| Limite d'élasticité |
240 MPa (35 ksi) |
| Allongement (longitudinal) |
≥ 30 % |
Matériau des goujons en acier au carbone (CS)
Généralement acier à faible teneur en carbone équivalent au Q235B, ASTM A510 (grades 1005-1010) ou acier doux similaire. Composition typique (en % en poids) :
| Élément |
Plage typique |
| C |
0,08 – 0,20 |
| Mn |
0,30 – 0,70 |
| Si |
≤ 0,35 |
| P |
≤ 0,045 |
| S |
≤ 0,045 |
Le matériau des goujons peut être adapté ou amélioré selon les spécifications du client.
Tolérances dimensionnelles et plage de spécification des tubes à goujons A106 Gr.B en acier au carbone
| Paramètre |
Plage standard |
Tolérance typique / Notes |
| Diamètre extérieur du tube de base |
25 – 219 mm (1" – 8" NPS) |
Selon ASTM A106 / ASME B36.10M |
| Épaisseur de paroi |
3,5 – 20 mm (Sch 40 – Sch 160) |
±12,5 % ou selon accord |
| Longueur du tube |
Jusqu'à 15–28 m |
Longueurs coupées sur mesure disponibles |
| Diamètre des goujons |
6 – 25,4 mm (0,25" – 1") |
± 0,3 mm typique |
| Hauteur des goujons |
10 – 38 mm (0,4" – 1,5") |
± 0,5 mm typique |
| Pas des goujons (longitudinal) |
8 – 30 mm |
Personnalisable ; courant 15,875 mm (63 goujons/m) |
| Disposition des goujons |
Rangées carrées, hexagonales ou décalées |
Verticales ou inclinées par rapport à la surface du tube |
| Extrémités nues |
Selon les besoins (généralement 50–150 mm à chaque extrémité) |
— |
Toutes les dimensions peuvent être personnalisées selon les dessins ou les exigences du processus. Un contrôle dimensionnel strict et des tests d'arrachement visuels à 100 % + aléatoires des goujons sont effectués.
Avantages de performance des tubes à goujons A106 Gr.B en acier au carbone
- Surface de transfert de chaleur augmentée de 2 à 3 fois par rapport aux tubes nus, améliorant considérablement le coefficient de transfert de chaleur côté gaz de combustion.
- Liaison métallurgique extrêmement solide entre le goujon et le tube – résistant aux vibrations, aux chocs thermiques et au nettoyage mécanique agressif.
- Excellente résistance au bourrage et au dépôt de cendres dans les environnements de gaz de combustion sales ; facile à nettoyer.
- Convient pour un service à haute température (jusqu'à environ 550–600 °C selon la conception).
- Haute résistance mécanique et capacité de support de pression du tube de base A106 Gr.B.
- Solution économique pour les flux de gaz corrosifs et chargés de particules où les tubes à ailettes minces conventionnels échoueraient rapidement.
- Réduction de la taille globale de l'équipement et amélioration de l'efficacité énergétique dans les systèmes de récupération de chaleur résiduelle.
Applications des tubes à ailettes goujonnées ASTM A106 Gr.B
- Sections de convection des fours de chauffage tubulaires dans les usines pétrochimiques et de raffinage
- Fours à feu, fours de reformage et fours de craquage à la vapeur
- Économiseurs de chaudières et préchauffeurs d'air (en particulier les chaudières à charbon, biomasse et valorisation énergétique des déchets)
- Unités de récupération de chaleur résiduelle (WHRU) et générateurs de vapeur de récupération de chaleur (HRSG)
- Refroidisseurs de gaz de procédé et unités de récupération de soufre (SRU)
- Régénérateurs d'unités de craquage catalytique fluide (FCCU) et fours de cokéfaction
- Réacteurs chimiques et échangeurs de chaleur à gaz de combustion à haute teneur en poussière
Nos avantages et notre expérience de fabrication
En tant que fabricant et exportateur spécialisé de tubes de transfert de chaleur, nous avons une vaste expérience dans la production de tubes à goujons en acier au carbone ASTM A106 Gr.B pour les industries pétrochimique, de production d'énergie et de procédés mondiales.
Les points forts incluent :
- Lignes de soudage par résistance entièrement automatiques contrôlées par API garantissant une qualité et une densité de goujons constantes
- Contrôle strict des matières premières avec certificats d'essai en usine complets (EN 10204 3.1 / 3.2)
- Système qualité complet couvrant l'inspection dimensionnelle, les tests d'intégrité de soudure, les tests hydrostatiques et la protection de surface
- Capacité à fournir des ensembles complets selon les dessins du client, y compris les coudes en U, les serpentins et les faisceaux de tubes
- Capacité de production flexible et délais de livraison compétitifs pour les commandes standard et personnalisées
- Expérience au service des principaux entrepreneurs EPC et utilisateurs finaux en Asie, au Moyen-Orient, en Europe et dans les Amériques
Nous accueillons les demandes détaillées avec des dessins ou des données de processus. Notre équipe d'ingénierie peut fournir un support technique pour la sélection des matériaux, l'optimisation de la configuration des goujons et l'estimation des performances thermiques.
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