Tubes à ailettes soudées à haute fréquence pour échangeurs de chaleur – ASTM A269 TP316
Présentation du produit
Tubes à ailettes soudées à haute fréquence (tubes à ailettes HFW) fabriqués avec de l'acier inoxydable ASTM A269 TP316 sont des composants d'échange thermique conçus pour les échangeurs de chaleur nécessitant une résistance à la corrosion, des performances thermiques fiables et une liaison ailettes-tube durable.L'ailette est soudée en continu à la surface extérieure du tube à l'aide d'un procédé de soudage par résistance électrique à haute fréquence. Cela crée une connexion métallurgique/mécanique solide entre l'ailette et le tube tout en maintenant un profil d'ailette constant sur toute la longueur du tube.
L'ASTM A269 TP316 est un acier inoxydable austénitique contenant du molybdène, offrant une meilleure résistance aux environnements contenant des chlorures et à de nombreux environnements chimiques par rapport à l'acier inoxydable 304 conventionnel. Cela rend les tubes à ailettes HFW TP316 adaptés aux applications d'échangeurs de chaleur exigeantes impliquant des conditions de fonctionnement humides, corrosives ou chimiquement actives.
Nos tubes à ailettes HFW peuvent être fabriqués selon les dessins du client et les exigences de l'échangeur de chaleur, y compris le diamètre du tube spécifié, l'épaisseur de paroi, la hauteur de l'ailette, l'épaisseur de l'ailette, le pas de l'ailette, la longueur du tube et la finition de surface.
Caractéristiques principales
Matériau du tube de base :
- Acier inoxydable ASTM A269 TP316Matériau de l'ailette :
- TP316 ou autre matériau compatible selon spécificationProcédé de fabrication :
- Soudage par résistance à haute fréquenceFixation de l'ailette :
- Joint continu soudé ailette-tubeExcellente résistance à la corrosion
- Bonne résistance aux environnements contenant des chlorures
- Force de liaison ailette-tube élevée et constante
- Grande surface de transfert de chaleur effective
- Adapté aux conceptions d'échangeurs de chaleur compacts
- Hauteur, pas, épaisseur de l'ailette et longueur du tube personnalisables
- Adapté aux configurations d'échangeurs de chaleur multitubulaires et autres échangeurs de chaleur à ailettes
- Spécifications typiques
Article
| Gamme typique |
Norme |
| ASTM A269 / A269M |
Qualité du tube |
| TP316 |
UNS |
| S31600 |
Diamètre extérieur du tube |
| 12,7–50,8 mm typique |
Épaisseur de paroi du tube |
| 1,0–3,5 mm typique |
Longueur totale du tube |
| Jusqu'à environ 12 000 mm |
Hauteur de l'ailette |
| 5–25 mm typique |
Épaisseur de l'ailette |
| 0,3–1,2 mm typique |
Pas de l'ailette |
| 2,0–10,0 mm typique |
Type d'ailette |
| Pleine ou dentelée, selon la conception |
Fixation de l'ailette |
| Soudée à haute fréquence |
État de surface |
| Décapé, recuit, recuit brillant ou spécifié par le client |
Finition d'extrémité |
| Lisse, chanfreinée, filetée ou spécifiée par le client |
Les dimensions ci-dessus représentent des gammes couramment fabriquées plutôt que des limitations de l'ASTM A269. Les dimensions finales doivent être sélectionnées en fonction de la conception thermique de l'échangeur de chaleur, des exigences de perte de charge, des exigences de fabrication et des dessins de l'acheteur. |
L'ASTM A269 identifie historiquement les tubes couramment fournis à partir d'environ 6,4 mm de diamètre intérieur et d'une épaisseur de paroi nominale de 0,51 mm et plus, tandis que les dimensions réelles des tubes à ailettes HFW sont normalement déterminées par la conception de l'échangeur de chaleur.
Composition chimique de l'ASTM A269 TP316
Les exigences chimiques typiques de l'ASTM A269 TP316 sont présentées ci-dessous. Les valeurs sont maximales sauf indication contraire.
Élément
| Exigence TP316, % |
Carbone (C) |
| ≤ 0,080 |
Manganèse (Mn) |
| ≤ 2,00 |
Silicium (Si) |
| ≤ 1,00 |
Phosphore (P) |
| ≤ 0,045 |
Soufre (S) |
| ≤ 0,030 |
Chrome (Cr) |
| 16,0–18,0 |
Nickel (Ni) |
| 10,0–14,0 |
Molybdène (Mo) |
| 2,0–3,0 |
Azote (N) |
| ≤ 0,10 |
Fer (Fe) |
| Équilibre |
La spécification ASTM identifie le TP316 comme UNS S31600 et comprend des contrôles de composition chimique pour le carbone, le manganèse, le phosphore, le soufre, le silicium, le nickel, le chrome et le molybdène. |
Propriétés mécaniques
Les exigences mécaniques minimales typiques pour les tubes ASTM A269 TP316 sont :
Propriété
| Exigence |
Résistance à la traction |
| ≥ 515 MPa |
Limite d'élasticité, décalage de 0,2 % |
| ≥ 205 MPa |
Allongement sur 2 pouces / 50 mm |
| ≥ 35 % |
Dureté |
| Exigence ASTM A269, selon l'état du produit |
Les valeurs finales des propriétés mécaniques doivent être confirmées par rapport à l'édition applicable de l'ASTM A269/A269M et à l'état de livraison convenu. L'ASTM A269 comprend des dispositions d'essai de traction/mécaniques ainsi que des exigences de dureté et autres exigences de qualité des tubes. |
Procédé de soudage à haute fréquence
Pendant la production, la bande d'ailettes en acier inoxydable est positionnée en continu contre la surface du tube tandis que l'énergie électrique à haute fréquence génère de la chaleur localisée à l'interface de contact. Une pression est appliquée pour produire une fixation soudée continue.
Le procédé HFW offre :
Fixation continue des ailettes
- le long de la longueur du tube.Espacement constant des ailettes
- pour des performances de transfert de chaleur prévisibles.Haute efficacité de production
- pour les longs tubes à ailettes.Forte résistance à la séparation des ailettes
- pendant la manipulation et le fonctionnement.Bonne répétabilité dimensionnelle
- d'un tube à l'autre.Expansion efficace de la surface de transfert de chaleur
- sans nécessiter une augmentation importante du diamètre du tube.Pour les fabricants d'échangeurs de chaleur, l'interface soudée continue est particulièrement importante car une mauvaise fixation des ailettes peut augmenter la résistance de contact thermique et réduire les performances de transfert de chaleur effectives de la surface à ailettes.
Inspection et tests
Chaque lot de production peut être inspecté conformément à l'ASTM A269, aux spécifications de l'acheteur et à la norme de fabrication applicable des échangeurs de chaleur.
1. Analyse chimique
Une analyse de coulée ou de produit est effectuée pour vérifier que le matériau TP316 est conforme à la composition chimique spécifiée.
2. Essai de traction
L'essai de traction vérifie la limite d'élasticité, la résistance à la traction et l'allongement du matériau du tube.
3. Essai de dureté
La dureté est vérifiée pour confirmer la conformité avec les exigences applicables du matériau et de la livraison.
4. Essai hydrostatique
Un essai hydrostatique peut être effectué pour vérifier l'intégrité de la pression du tube.
5. Essai électrique non destructif
L'ASTM A269 exige que chaque tube subisse un essai électrique non destructif ou un essai hydrostatique, sous réserve des exigences de la spécification applicable.
6. Essai d'aplatissement
Le tube peut être soumis à un essai d'aplatissement pour évaluer la ductilité et la résistance à la déformation.
7. Essai d'évasement
Un essai d'évasement peut être appliqué pour évaluer la ductilité du tube et sa résistance à la fissuration pendant la déformation.
8. Essai d'aplatissement inversé
Pour les tubes soudés, l'aplatissement inversé peut être utilisé pour évaluer le cordon de soudure pour les imperfections.
9. Inspection dimensionnelle
Les dimensions suivantes peuvent être vérifiées :
Diamètre extérieur du tube
- Épaisseur de paroi du tube
- Longueur du tube
- Matériau de l'ailette
- Épaisseur de l'ailette
- Pas de l'ailette
- Configuration d'ailette pleine ou dentelée
- Concentricité de l'ailette
- Fixation ailette-tube
- Rectitude
- 10. Inspection de la soudure et de la fixation de l'ailette
L'interface ailette-tube soudée est inspectée visuellement et dimensionnellement. Des méthodes d'inspection supplémentaires, y compris le pénétrant coloré ou d'autres méthodes NDT, peuvent être fournies si requis par la spécification de l'acheteur.
Finition de surface
Les tubes à ailettes HFW ASTM A269 TP316 peuvent être fournis avec différentes conditions de surface en fonction de l'application :
Recuit et décapé
- Recuit brillant
- Nettoyé mécaniquement
- Passivé
- Poli
- Traitement de surface spécifié par le client
- Pour les services d'échangeurs de chaleur corrosifs, un nettoyage et une passivation appropriés peuvent aider à maintenir l'état de surface de l'acier inoxydable après fabrication.
Applications
Les tubes à ailettes HFW ASTM A269 TP316 conviennent aux échangeurs de chaleur où une surface de transfert de chaleur accrue et une résistance à la corrosion améliorée sont requises.
Les applications typiques comprennent :
Échangeurs de chaleur multitubulaires
- Échangeurs de chaleur de procédé
- Échangeurs de chaleur de génie chimique
- Échangeurs de chaleur pétrochimiques
- Équipements de récupération de chaleur de raffinerie
- Systèmes de refroidissement
- Condenseurs
- Refroidisseurs de gaz
- Réchauffeurs d'air
- Équipements de récupération de chaleur perdue
- Systèmes de transfert de chaleur marins et côtiers
- Systèmes de réfrigération industrielle
- Systèmes de transfert de chaleur à fluides corrosifs
- Le TP316 est particulièrement utile lorsque l'environnement de transfert de chaleur peut contenir des chlorures ou d'autres contaminants corrosifs. Cependant, la sélection réelle du matériau doit toujours tenir compte de la chimie spécifique du fluide, de la température, de la concentration et des conditions de fonctionnement.
Avantages pour les fabricants d'échangeurs de chaleur
Capacité de transfert de chaleur améliorée :
Les ailettes externes augmentent considérablement la surface de transfert de chaleur par rapport à un tube lisse de même diamètre nominal.
Résistance à la corrosion :
La construction en acier inoxydable TP316 convient à de nombreux environnements industriels exigeants.
Fixation fiable des ailettes :
Le soudage à haute fréquence produit une connexion continue ailette-tube conçue pour des performances de transfert de chaleur stables.
Conception flexible :
La hauteur, le pas, l'épaisseur de l'ailette, les dimensions du tube et la longueur peuvent être ajustés pour répondre aux exigences thermiques et mécaniques.
Conception d'équipement compact :
La surface externe accrue peut aider les concepteurs d'échangeurs de chaleur à atteindre la puissance thermique requise dans un faisceau relativement compact.
Assurance qualité
Nos tubes à ailettes HFW ASTM A269 TP316 peuvent être fournis avec une documentation qualité complète, y compris :
Certificat d'essai de matériau (MTC)
- Rapport d'analyse chimique
- Rapport d'essai mécanique
- Rapport d'essai hydrostatique ou NDT
- Rapport d'inspection dimensionnelle
- Rapport d'inspection visuelle
- Traçabilité du numéro de coulée
- Enregistrements d'inspection de soudure ailette-tube
- Enregistrements d'emballage et de marquage
- Documentation d'inspection par un tiers si spécifié
- Informations de commande
Lors de la demande d'un devis pour des tubes à ailettes HFW, les clients sont encouragés à spécifier :
Spécification et nuance du matériau ASTM
- Diamètre extérieur du tube
- Épaisseur de paroi du tube
- Longueur du tube
- Matériau de l'ailette
- Hauteur de l'ailette
- Épaisseur de l'ailette
- Pas de l'ailette
- Configuration d'ailette pleine ou dentelée
- Traitement de surface requis
- Quantité
- Exigences d'inspection applicables
- Dessin ou spécification du faisceau d'échangeur de chaleur
- Nous pouvons fabriquer des tubes à ailettes soudées à haute fréquence ASTM A269 TP316 selon les dessins du client et les exigences de transfert de chaleur spécifiques au projet.
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