Producción de tubaxes de aceiro inoxidable sen soldadura para servizo a temperaturas elevadas

A separación correcta dos soportes impide que un sistema de tubaxes de aceiro inoxidable se deforme, vibre ou se desgaste, e as referencias máis utilizadas son as normas MSS SP-58 e MSS SP-69, que definen os materiais, o deseño e as prácticas de instalación dos soportes para tubaxes. Un detalle específico do aceiro inoxidable é relevante aquí: o módulo de elasticidade do aceiro inoxidable austenítico é aproximadamente un 10-15 % inferior ao do aceiro ao carbono, polo que un vano idéntico experimenta maior deformación, e as táboas de separación escritas para aceiro ao carbono non son conservadoras para aceiro inoxidable. Ao engadir o movemento térmico e a necesidade de manter o aceiro inoxidable illado do contacto co aceiro ao carbono, o deseño dos soportes convértese nun verdadeiro traballo de enxeñaría. En Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. recomendamos aos clientes planificar os soportes tendo en conta a rigidez, a temperatura e a illación galvánica desde o principio.

Por que o aceiro inoxidable require máis atención ca o aceiro ao carbono
A deflexión baixo o seu propio peso depende da lonxitude do van, da carga, do momento de inercia e do módulo de elasticidade do material. Os aceros inoxidables austeníticos teñen un valor próximo a 193-200 GPa, fronte aos aproximadamente 205-210 GPa do acero ao carbono. Como a deflexión é inversamente proporcional ao módulo, o mesmo tubo nun van idéntico experimenta unha maior flectión no acero inoxidable. Se se copia directamente unha táboa de separacións para acero ao carbono, a liña de acero inoxidable pode superar facilmente o límite habitual de deflexión, que normalmente se establece arredor dos 2,5 mm entre soportes para manter a pendente de drenaxe e evitar acumulacións de auga.
O inoxidábel tamén adoita especificarse con paredes máis finas que o acero ao carbono para a mesma presión, xa que a súa resistencia e a súa tolerancia á corrosión calcúlanse de forma distinta. Unha parede máis fina reduce o momento de inercia e incrementa a deflexión. Un módulo inferior xunto cunha parede máis fina significa que as lonxitudes de tubaxe de inoxidábel deben ser xeralmente máis curtas que as equivalentes de acero ao carbono, ou ben o tubo debe comprobarse explicitamente fronte a límites de deflexión e tensión en vez de recorrer a unha táboa xenérica.

Orientación sobre o espazamento e como empregala
A norma MSS SP-69 dá o espazamento máximo entre soportes para tramos horizontais rectos, segundo o diámetro nominal e o contido, diferenciando entre servizo con auga e servizo con vapor ou gas, pois as liñas cheas de líquido pesan máis. Eses valores supoñen unha carga uniformemente distribuída e un límite combinado de tensión de flexión e deflexión. Para o inoxidábel, trate os espazamentos publicados como punto de partida e verifique a deflexión, ou reduza lixeiramente as lonxitudes entre soportes para compensar o menor módulo.

Estas cifras seguen o patrón MSS SP-69 para tubos de aceiro de parede estándar; para tubos de aceiro inoxidable de parede fina, redúzanas ou confirma o criterio de desviación de 2,5 mm á temperatura de funcionamento. As cargas concentradas, como válvulas, bridas e estacións de instrumentación, requiren un apoio preto da carga, non a táboa de tramos rectos. As subidas verticais requiren guías para controlar o movemento lateral e un apoio portante preto da base.

Xestión do movemento térmico
O acero inoxidábel dilátase máis que o acero ao carbono. As calidades austeníticas teñen un coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 16-18 micrómetros por metro por grao C, uns 40-50 % máis alto que o do acero ao carbono, que é de arredor de 12. Unha tubería austenítica de 30 m que se aquece 200 °C pode alargarse uns 100 mm; polo tanto, o sistema de soporte debe permitir que o tubo se mova mantendo ao mesmo tempo o seu peso. O método habitual consiste en fixar puntos seleccionados con ancos, permitir que o tubo deslize axialmente mediante guías que restrinjan o movemento lateral e absorber a expansión mediante bucles de expansión ou mediante a flexibilidade da trazado.
Se o deseño da disposición de ancos e guías é incorrecto, transmítese unha carga térmica excesiva ás bocas dos equipos ou prodúcese a deformación da tubería. Os soportes deslizantes requiren superficies de apoio de baixo rozamento e compatibles coa corrosión, mentres que os colgadores de resorte ou de esforzo constante instálanse onde o movemento térmico vertical descargaria doutro xeito un colgador ríxido.

Evitar o contacto co acero ao carbono e as fendas
Unha causa sutil pero común de fallo prematuro é o contacto directo entre tubos de aceiro inoxidábel e soportes de aceiro ao carbono. O ferro transferido desde unha abrazadera, parafuso en U ou viga de aceiro ao carbono incrustase na superficie de aceiro inoxidábel e óxidase, converténdose o punto de contacto nunha fenda onde se concentran os cloretos e comezan a producirse a corrosión por picaduras ou a corrosión por fendas. A solución consiste en illar o tubo dos soportes férricos mediante almofadas de aceiro inoxidábel ou non metálicas, forros de elastómero ou PTFE, ou almofadas protexentes adhesivas, e evitar que a humidade quede atrapada no punto de contacto.
A vibración agrava o desgaste nos soportes. Cando unha liña transporta bombas ou equipos alternativos, ou cando é probable a vibración inducida polo fluxo, reducir a separación entre soportes eleva a frecuencia natural e diminúe o risco de resonancia, mentres que as abrazaderas amortiguadas limitan o desgaste por fretting. Calquera punto ríxido que permita que o tubo frote metal contra metal acabará reducindo progresivamente a espesura da parede, polo que os forros protexentes desempeñan unha dobre función: previr a corrosión e a abrasión.

Vibración, guías e ancos na práctica
O espazamento do soporte tamén establece a frecuencia natural do sistema. Os tramos máis longos deflécense máis e vibran a frecuencias máis baixas, máis próximas á excitación producida pola maquinaria rotatoria; polo tanto, acurtar os tramos é unha forma directa de desintonizar unha tubería vibrante. As guías impiden o movemento lateral brusco, e as ancoraxes determinan onde se absorbe a dilatación térmica. Un esquema coherente presenta unha cadea de ancoraxes, guías e soportes de carga dispostos de xeito que cada tramo cumpra o seu límite de deflexión, cada punto de carga estea soportado e cada movemento térmico teña un percorrido definido.

Lista de comprobación práctica
Deseñar soportes de acero inoxidable cun límite de flexión de aproximadamente 2,5 mm en vez de copiar as lonxitudes de soporte do acero ao carbono, e reducir a separación para produtos de paredes finas. Colocar os soportes xunto a válvulas, bridas e outras cargas concentradas. Proporcionar ancos, guías e flexibilidade para compensar a maior dilatación térmica das calidades austeníticas. Aillar a tubaxe dos soportes de acero ao carbono mediante coxinetes non metálicos ou de acero inoxidable para evitar a contaminación por ferro, a corrosión por crevaza e o desgaste por fretting. Wenqiang fornece tubos de acero inoxidable sen soldadura e soldados nas calidades e espesores de parede que require o deseño dos seus soportes, con certificación dimensional e de material para garantir que os tubos coincidan coas suposicións de enxeñaría sobre a separación.

Preguntas frecuentes
P: Por que os tubos de acero inoxidable necesitan unha separación máis pequena entre soportes ca os de acero ao carbono?
A: O acero inoxidable austenítico ten un módulo de elasticidade aproximadamente un 10-15 % máis baixo ca o acero ao carbono e adoita fornecerse con paredes máis finas, polo que a mesma luz produce unha maior deformación. Copiar as táboas de separación do acero ao carbono pode superar o límite habitual de deformación de 2,5 mm.
P: Como se prevén a corrosión nas suportes de tubos?
A: Aísla o tubo de acero inoxidable dos grilletes e vigas de acero ao carbono empregando coxinetes de desgaste non metálicos ou de acero inoxidable, ou revestimentos de PTFE. Isto evita a incorporación de ferro, elimina a fenda onde se concentran os cloretos e tamén reduce o desgaste por fretting causado pola vibración.

Para tubos de acero inoxidable sen soldadura e soldados, fornecidos segundo os seus requisitos de soporte e deformación, póñase en contacto con Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. no +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/