Ventajas y desventajas de los tubos de caldera de diferentes materiales

Con el rápido desarrollo de la industria, el uso de calderas se ha generalizado, y los materiales de los tubos utilizados en ellas son cada vez más numerosos. Los tubos de caldera son tubos de acero especiales que se utilizan para calderas y equipos térmicos relacionados. Se dividen principalmente en tubos de acero sin costura y tubos de acero soldados. Al elegir el material de los tubos de caldera, se deben considerar diversos factores, como el sellado, la resistencia a la presión y la resistencia a la corrosión. Este artículo analizará los materiales más utilizados para tubos de caldera y explorará sus ventajas y desventajas.


Características de los materiales de los tubos de caldera
1. Resistencia a la corrosión
En el entorno de trabajo de la caldera, las tuberías suelen contener sustancias corrosivas como vapor de agua y gases ácidos, por lo que el material de los tubos de caldera debe tener una alta resistencia a la corrosión.

2. Resistencia a altas temperaturas y altas presiones
Durante el funcionamiento de la caldera, la temperatura y la presión son muy altas, por lo que el material de los tubos de caldera debe ser capaz de soportar altas temperaturas y altas presiones.

3. Buenas propiedades mecánicas
El material de los tubos de caldera debe poseer buenas propiedades mecánicas para garantizar que no presente deformación plástica ni fracturas a altas temperaturas y presiones.

Clasificación de los materiales de los tubos de caldera
1. Tubos de caldera de acero al carbono
Fabricados con tubos de acero dulce y tubos de acero estructural de baja aleación, se caracterizan por su baja dureza y baja resistencia al calor, siendo adecuados para su uso a bajas temperaturas y en condiciones de trabajo generales.

2. Tubos de caldera de acero aleado
Mediante la aleación y el mejoramiento del acero al carbono, se mejora en cierta medida su dureza y resistencia al calor, siendo adecuados para su uso a altas temperaturas, altas presiones y condiciones de trabajo especiales.

3. Tubos de caldera de acero inoxidable
Entre los más comunes se encuentran los tubos de acero inoxidable 316 y 304, que presentan una fuerte resistencia a la corrosión y son adecuados para su uso en entornos especiales como las industrias química, petrolera y sanitaria.

4. Tubos de caldera de alta presión, como 20G y 12Cr1MoVG
Adecuados para uso en condiciones de ultraalta presión, que requieren alta resistencia a la temperatura y la presión, así como alta resistencia térmica.

Ventajas y desventajas de los tubos de caldera en diferentes materiales
1. Tubos de caldera de acero al carbono
Ventajas:
Bajo costo y alta rentabilidad.
Buen rendimiento de procesamiento, fácil de soldar y conformar.
Resistencia moderada, adecuados para calderas de media y baja presión.

Desventajas:
Baja resistencia a altas temperaturas, no aptos para entornos de alta temperatura y alta presión.
Baja resistencia a la corrosión, fácil de oxidar.

2. Tubo de caldera de acero aleado (como 15CrMoG)
Ventajas:
Buena resistencia a altas temperaturas, puede funcionar durante mucho tiempo en entornos de alta temperatura y alta presión.
Alta resistencia, buena resistencia a la corrosión.
Buen rendimiento antioxidante.

Desventajas:
Alto costo.
Es difícil de procesar y requiere procesos especiales para su soldadura y conformado.

3. Tubo de caldera de acero inoxidable:
Ventajas:
Excelente resistencia a la corrosión, apto para medios corrosivos.
Buena resistencia a altas temperaturas, puede funcionar durante mucho tiempo en entornos de alta temperatura.
Alta resistencia, buenas propiedades mecánicas.

Desventajas:
Costo muy elevado.
Es difícil de procesar y requiere equipos y tecnología especiales para su soldadura y conformado.

4. Tubo de caldera de alta presión 20G (tubo de caldera de alta presión de acero al carbono y manganeso):
Ventajas:
Costo relativamente bajo.
Buen rendimiento del proceso (el procesamiento y la soldadura requieren un tratamiento térmico estandarizado y doblado en frío).
Cumple con los requisitos de temperatura media-alta y alta presión (≤450 °C).

Desventajas:
Resistencia limitada a altas temperaturas (disminuye significativamente a >450 °C).
Baja resistencia a la oxidación.
Resistencia general a la corrosión.

Ámbito de aplicación
1. Tubo de caldera de acero al carbono
Aplicable a bajas temperaturas y condiciones de trabajo generales, como calderas de calefacción, calderas industriales, etc.

2. Tubo de caldera de acero aleado
Aplicable a altas temperaturas, altas presiones y condiciones de trabajo especiales, como calderas de centrales eléctricas, calderas de centrales nucleares, etc.

3. Tubo de caldera de acero inoxidable
Aplicable a entornos especiales como las industrias química, petrolera y sanitaria, como entornos de corrosión a alta temperatura, entornos de vapor de agua de alta pureza, etc.

4.20G, 12Cr1MoVG y otros tubos de caldera de alta presión
Aplicable a presiones ultraaltas, como calderas de barcos, recipientes a presión, etc.

Precauciones para la selección de materiales para tubos de caldera
1. Determine el entorno de trabajo
Antes de seleccionar los materiales, es necesario determinar el entorno que soportará el material durante su funcionamiento, como la temperatura y la presión de trabajo, etc., lo cual determinará la elección del material.

2. Considere la resistencia a la corrosión del material
Las calderas a presión producen soluciones ácidas durante su funcionamiento, por lo que la resistencia a la corrosión de los materiales de las tuberías es un factor clave para la selección.

3. Considere el costo y la operatividad
Al seleccionar el material para los tubos de la caldera, además de considerar factores como el rendimiento y la resistencia a la corrosión, también es necesario considerar el costo y la facilidad de procesamiento del material para facilitar su uso y mantenimiento posteriores.