Tubo de caldera de baja, media y alta presión

Los tubos de caldera son componentes importantes en las calderas de vapor utilizadas para la generación de energía y calefacción. Según los niveles de presión que soportan, se dividen en tres categorías: baja presión, media presión y alta presión, con diferencias significativas en la selección de materiales, los estándares de fabricación y los escenarios de aplicación. A continuación, se presenta una descripción general de cada tipo.

Tubos de caldera de baja presión:
Aplicación: Los tubos de caldera de baja presión están diseñados para aplicaciones con presiones de trabajo que no superen los 15 psi (libras por pulgada cuadrada) o 1,03 MPa (megapascales).
Material: Los materiales comunes para tubos de caldera de baja presión incluyen ASTM A179, ASTM A192, etc. Estos materiales tienen buenas propiedades de transferencia de calor y son adecuados para aplicaciones de vapor a presión relativamente baja.

Uso: Las calderas de baja presión se utilizan generalmente en aplicaciones de calefacción e industrias donde las temperaturas y presiones medias son suficientes, como el calentamiento de agua caliente sanitaria, equipos de procesamiento de alimentos, pequeños equipos industriales, etc.

Tubos para calderas de media presión:
Aplicación: Los tubos para calderas de media presión están diseñados para soportar presiones de entre 15 y 100 psi (1,03 a 6,89 MPa).
Material: Las normas ASTM A210 y ASTM A213 son materiales comúnmente utilizados para tubos para calderas de media presión. Estos materiales presentan mejores propiedades mecánicas y pueden soportar presiones y temperaturas más altas que los tubos de baja presión.
Uso: Las calderas de media presión se utilizan a menudo en procesos industriales que requieren temperaturas y presiones más altas, como la fabricación y la generación de energía, calderas de centrales eléctricas de tamaño mediano, suministro de vapor para la industria química y calderas auxiliares para buques.

Tubos para calderas de alta presión:
Aplicaciones: Los tubos para calderas de alta presión están diseñados para soportar presiones superiores a 100 psi (6,89 MPa). Material: Los materiales comunes para tubos de calderas de alta presión son ASTM A192, ASTM A210, ASTM A213, ASTM A335, etc. Estos materiales se seleccionan por su alta resistencia a la tracción, resistencia a la corrosión y capacidad para soportar altas temperaturas.
Uso: Las calderas de alta presión son vitales en las centrales eléctricas, que requieren vapor a alta temperatura y presión para impulsar las turbinas y generar electricidad.

Además de las consideraciones de presión, otros factores como la temperatura, la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas también son cruciales para elegir el material adecuado para los tubos de caldera. Se utilizan tanto tubos soldados como tubos sin costura, y estos últimos suelen ser más adecuados para aplicaciones de alta presión debido a su alta resistencia y fiabilidad.

Notas sobre la selección de tubos de caldera:

1. Adaptación de presión y temperatura
El uso de acero 20# (ASTM A192) en entornos de baja presión puede reducir costos, pero se debe seleccionar acero de aleación (como 12Cr1MoVG) para alta temperatura y alta presión.

2. Corrosividad media
Si los gases de combustión contienen azufre (como en las calderas de carbón), la tubería de alta presión debe estar hecha de materiales resistentes al azufre, como T91/P91.

3. Proceso de soldadura
La soldadura de tubos de calderas de alta presión requiere precalentamiento y un tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) para evitar grietas en frío.

Preguntas frecuentes:

Es posible sustituir las calderas de media presión por tubos de calderas de alta presión?
Sí, pero el coste es alto; de lo contrario, está estrictamente prohibido (el uso de tuberías de presión media en condiciones de alta presión provocará la rotura de la tubería).

Cómo determinar la falla de los tubos de la caldera?

Compruebe periódicamente el espesor de la pared (ultrasonido) y observe la formación de sarro o grietas en la superficie (análisis metalográfico).

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