Introducción a los tubos de calderas de alta presión

Como categoría importante de tubos para calderas, los tubos para calderas de alta presión se utilizan ampliamente en campos industriales como la energía eléctrica y la petroquímica. Sus características básicas desempeñan un papel vital para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de los equipos de calderas. A continuación se explicarán las características básicas de los tubos de calderas de alta presión desde varios aspectos, incluido el significado, los requisitos de material, el proceso de fabricación, las características de rendimiento, los campos de aplicación, las normas y las especificaciones.

Qué son los tubos de calderas de alta presión?

Los tubos de caldera de alta presión son un tipo de tubo de acero con usos específicos y requisitos estrictos, y se utilizan principalmente en equipos que trabajan en entornos de alta temperatura y alta presión. Se utiliza habitualmente para fabricar componentes de calderas de alta presión que soportan presión, como paredes refrigeradas por agua, sobrecalentadores, recalentadores, etc., así como otros sistemas de tuberías que necesitan soportar altas temperaturas y altas presiones.

1. Requisitos materiales

La selección de materiales para los tubos de calderas de alta presión es extremadamente estricta porque necesitan soportar entornos de alta temperatura y alta presión, así como la erosión por gases de combustión a alta temperatura y vapor de agua durante mucho tiempo. En primer lugar, los tubos de calderas de alta presión deben tener una alta durabilidad, es decir, el material no es fácil de sufrir deformaciones plásticas o roturas bajo altas temperaturas y altas presiones a largo plazo para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo de la tubería. En segundo lugar, la alta resistencia a la oxidación es otra característica clave de los tubos de calderas de alta presión para resistir la oxidación en entornos de alta temperatura y evitar el adelgazamiento o la perforación de la pared del tubo. Además, la estabilidad estructural del material es igualmente importante para reducir el riesgo de cambios estructurales y agrietamiento por corrosión bajo tensión en entornos de alta temperatura.

En concreto, los tubos de calderas de alta presión suelen estar hechos de acero estructural al carbono de alta calidad, acero estructural de aleación y acero inoxidable resistente al calor. Estos materiales no sólo tienen buenas propiedades mecánicas, sino que también tienen alta resistencia al calor y a la corrosión. Los grados de acero comunes incluyen 20G, 20MnG, 15CrMoG, 12Cr2MoG, etc. Estos grados de acero han mejorado el rendimiento integral de los materiales a través del diseño de aleación y cumplen con los estrictos requisitos de los tubos de calderas de alta presión para el rendimiento del material.

El acero al carbono de alta calidad tiene alta tenacidad y plasticidad, y es adecuado para la fabricación de tubos de calderas de alta presión de uso general; el acero de aleación tiene una pequeña cantidad de elementos de aleación agregados al acero al carbono, y tiene mayor resistencia y resistencia al calor, y es adecuado para la fabricación de tubos de calderas de alta presión que trabajan en entornos de mayor temperatura y presión; el acero inoxidable tiene una excelente resistencia a la corrosión y es adecuado para la fabricación de tubos de calderas de alta presión que trabajan en entornos altamente corrosivos.

2. Proceso de fabricación

El proceso de fabricación de tubos de calderas de alta presión es similar al de los tubos de acero sin costura e incluye principalmente procesos de laminado en caliente, estirado en frío y expansión en caliente. El proceso de laminación en caliente ablanda el tocho de acero calentándolo a alta temperatura y luego lo pasa a través de un laminador durante múltiples pasadas para formar el tamaño y la forma deseados. El proceso de estirado en frío consiste en estirar el tubo laminado en caliente a temperatura ambiente o baja temperatura para mejorar la precisión y la calidad de la superficie del tubo. El proceso de expansión térmica expande aún más el diámetro del tubo para cumplir con los requisitos de tamaño específicos.

Durante el proceso de fabricación, la calidad de las piezas de acero en bruto se controla estrictamente, incluida la composición química, las propiedades mecánicas y la calidad de la superficie. Al mismo tiempo, las tuberías deben someterse a múltiples procedimientos de inspección y prueba, como prueba de presión de agua, prueba de expansión, prueba de aplanamiento, etc., para garantizar la confiabilidad y seguridad de las tuberías.

3. Características de rendimiento

Los tubos de calderas de alta presión tienen una serie de excelentes características de rendimiento, que les permiten adaptarse a entornos de trabajo complejos y hostiles. En primer lugar, el tubo de caldera de alta presión tiene una alta resistencia a la resistencia, es decir, aún puede mantener suficiente resistencia bajo alta temperatura y presión para soportar la presión del fluido y el estrés de temperatura en la tubería. En segundo lugar, su alta resistencia a la oxidación y la corrosión permite que la tubería mantenga un buen rendimiento en un entorno de alta temperatura a largo plazo, extendiendo así su vida útil. Además, los tubos de calderas de alta presión también tienen una buena estabilidad organizativa y pueden mantener una microestructura estable a altas temperaturas, lo que reduce el riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión.

En términos de propiedades mecánicas, los tubos de calderas de alta presión tienen alta resistencia a la tracción y límite elástico, así como buen alargamiento y tenacidad. Estos indicadores de rendimiento garantizan la seguridad y confiabilidad de la tubería en condiciones de tensión complejas. Al mismo tiempo, a través del tratamiento térmico y otros métodos de proceso, se pueden mejorar aún más las propiedades mecánicas y la vida útil de la tubería.

4. Áreas de aplicación

Los tubos de calderas de alta presión se utilizan principalmente en partes clave de calderas de alta y ultra alta presión, como tubos de sobrecalentador, tubos de recalentador, tubos guía de gas, tuberías de vapor principales, etc. Estas tuberías no solo soportan medios fluidos de alta temperatura y alta presión, sino que también participan directamente en el proceso de intercambio de calor de la caldera, lo que tiene un impacto importante en el rendimiento general y la eficiencia de la caldera. Por lo tanto, la calidad y el rendimiento de los tubos de calderas de alta presión están directamente relacionados con el funcionamiento seguro y los beneficios económicos de la caldera.

5. Normas y especificaciones

Los tubos de calderas de alta presión siguen una serie de estándares nacionales e internacionales, como los estándares nacionales de China GB3087-2008, GB5310-2008, las especificaciones de calderas y recipientes a presión de EE. UU. ASME SA210, ASME SA213 y el estándar industrial federal alemán DIN17175.

En términos de especificaciones, los tubos de calderas de alta presión tienen una amplia gama de tamaños, que van desde 8 a 1240 mm de diámetro exterior y 1 a 200 mm de espesor de pared. Los tubos de calderas de alta presión también se denominan tubos de calderas de alta presión 20G, tubos de calderas de alta presión 15CrMoG y tubos de calderas de alta presión 12Cr1MoVG. Los tubos de calderas de alta presión fabricados por HSCO admiten el corte.

En resumen, los tubos para calderas de alta presión son un tipo de tubo de acero con usos específicos y requisitos estrictos. Sus materiales, procesos de fabricación, características de rendimiento, usos, normas y especificaciones están cuidadosamente diseñados y estrictamente controlados para garantizar que puedan cumplir con los requisitos de funcionamiento en entornos de alta temperatura y alta presión.

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