DIÁMETRO EXTERIOR (DE) 10,2 - 139,7 mm
(a partir de 26,9 mm fabricado como laminado en caliente)
ESPESOR DE PARED (PESO) 0,5 - 16,0 mm
(a partir de 2,6 mm fabricado como laminado en caliente)
Un tubo de caldera es un tipo de tubo de acero. Generalmente, los tubos de caldera se fabrican con tubos sin costura, por lo que también se consideran tubos sin costura. Sin embargo, debido a los requisitos del entorno de uso, la selección de materiales es relativamente estricta y el tipo de acero es diferente al de los tubos sin costura.
DIÁMETRO EXTERIOR (DE) 10,2 - 139,7 mm (a partir de 26,9 mm fabricado como laminado en caliente)
ESPESOR DE PARED (PESO) 0,5 - 16,0 mm (a partir de 2,6 mm fabricado como laminado en caliente)
ASTM A 210 – A&C | Especificación para tubos sin soldadura de acero al carbono medio para calderas y sobrecalentadores |
ASTM A 213 - T-5, T-9, T-11, T-22, T-91 | Especificación para tubos intercambiadores de calor, sobrecalentadores y calderas de acero aleado sin soldadura |
Tipos de normas para tubos de caldera
1. Norma GB
La norma GB es una norma técnica para tubos de caldera formulada por China. Incluye principalmente varias especificaciones específicas, como GB/T3087, GB/T5310 y GB/T6479. Entre ellas, la GB/T3087 se aplica a tubos de acero sin costura para calderas de baja y media presión; la GB/T5310, a tubos de acero sin costura para calderas de alta presión, alta temperatura y resistentes a la corrosión; y la GB/T6479, a tubos de acero sin costura para equipos químicos de alta presión y alta temperatura.
GB5310-2017 "Tubos de acero sin costura para calderas de alta presión"
Esta norma especifica los requisitos técnicos, los métodos de inspección y las desviaciones admisibles para los tubos de acero sin costura para calderas de alta presión. Esta norma se aplica a tubos de acero sin costura con un espesor de pared de 2,0 a 65 mm y un diámetro exterior de Φ12,5 a 650 mm, y se utiliza para la fabricación de tubos y equipos para diversas calderas de alta y ultraalta presión.
GB3087-2018 "Tubos de acero sin costura para calderas de baja y media presión"
Esta norma especifica los requisitos técnicos, los métodos de inspección y las desviaciones admisibles para tubos de acero sin costura para calderas de baja y media presión. Esta norma se aplica a tubos de acero sin costura con un espesor de pared de 2,0 a 35 mm y un diámetro exterior de Φ10 a 426 mm, y se utiliza para la fabricación de tubos y equipos para diversas calderas de baja y media presión. (3) GB/T 20409-2006 "Condiciones Técnicas de Entrega para Tubos de Acero sin Costura para Tubos Elevadores Exteriores de Calderas de Alta Presión"
2. Normas ASTM
Las normas ASTM buscan que los ingenieros de todo el mundo utilicen los mismos términos y símbolos, el mismo sistema de medición y los mismos métodos experimentales, y garantizar la calidad de los productos. Son una de las normas para tubos de caldera más utilizadas a nivel mundial. Entre las normas ASTM más comunes se incluyen las A106, A179, A192, etc.
ASTM A192/A192M
Esta es la especificación estándar para tubos de acero al carbono sin costura para calderas de alta presión, con un espesor de pared mínimo, y es adecuada para calderas y tubos de sobrecalentadores de acero al carbono sin costura para alta presión. La norma especifica las especificaciones, dimensiones, composición química, propiedades mecánicas, tratamiento térmico, requisitos de dureza, ensayos no destructivos y otros requisitos técnicos de las tuberías de acero.
ASTM A210/A210M
Esta norma regula las tuberías de acero al carbono sin costura para calderas y sobrecalentadores de media y baja presión. Es adecuada para la fabricación de tuberías para calderas de media y baja presión y especifica la composición química, las propiedades mecánicas, las dimensiones y otros requisitos de los materiales.
3. Norma EN
La norma EN es una norma técnica para tuberías de calderas formulada en Europa. Al igual que la norma ASTM, también unifica los estándares de diseño y selección de ingenieros de todo el mundo, principalmente mediante terminología, símbolos, sistemas de medición y métodos experimentales. Entre las normas EN comunes se incluyen las EN10216-2, EN10216-3, EN10216-4, etc.
EN10216-2
Esta norma establece las condiciones técnicas de suministro para tuberías de acero sin costura para aplicaciones a presión, especialmente los requisitos para tuberías de acero no aleado y de acero aleado con rendimiento a alta temperatura. Esta norma es aplicable a tuberías de calderas para servicio a alta temperatura.
EN10216-5
Esta norma especifica las condiciones técnicas de suministro de tubos de acero sin costura para aplicaciones a presión, especialmente los requisitos para tubos de acero inoxidable.
EN10297
Esta norma se aplica a tubos de acero sin costura para aplicaciones mecánicas y de ingeniería general. Si bien no se aplica específicamente a tubos para calderas, algunos de sus requisitos pueden ser aplicables a su producción.
EN 15420
Esta norma europea se aplica a calderas de gas y se refiere a la seguridad y el rendimiento de los tubos para calderas.
EN 483
Esta norma se aplica a los ensayos no destructivos de uniones soldadas. Si bien no es una norma de materiales específica para tubos para calderas, estos deben someterse a ensayos no destructivos durante el proceso de fabricación para garantizar su calidad y seguridad.
Tipo de tubo de caldera
Existen dos tipos principales de tubos de caldera: tubos acuotubulares y tubos pirotubulares.
1. Tubos acuotubulares
Una caldera con un tubo de agua a alta presión se ha convertido en una caldera en la que el agua fluye por tubos calentados externamente por gases. Dentro del horno, se quema combustible, produciendo gas caliente que calienta el agua en las tuberías para producir vapor. En los tubos de caldera más pequeños, el horno está aislado por tubos de calefacción externos. En cambio, las calderas de servicio más grandes dependen de los tubos llenos de agua que conforman las paredes del horno para producir vapor.
2. Tubos pirotubulares. Una caldera pirotubular es una caldera en la que los gases calientes fluyen desde una llama a través de uno o más tubos, que fluyen a través de un tubo de agua sellado. El calor de los gases se transmite por conducción térmica a través de las paredes del tubo, calentando el agua y, finalmente, produciendo vapor. Esta caldera se utilizó en la configuración horizontal de locomotoras en casi todas las locomotoras de vapor. Este modelo cuenta con un contenedor tubular que alberga los tubos de combustión y una extensión para la caja de fuego de un extremo. Esta caja de fuego tiene una base abierta que proporciona una amplia área de rejilla, que se extiende para crear una estructura rectangular o cónica fuera del contenedor cilíndrico.
Materiales comunes para los tubos de caldera
Los tubos de caldera suelen estar hechos de acero al carbono, acero inoxidable y acero aleado.
1. Tubo de acero al carbono: SA210 C
Norma |
Grado |
Aplicación |
ASME SA210 |
C |
Las tuberías ASTM SA210 C se utilizan ampliamente en calderas de centrales eléctricas de 300 MW, 600 MW y otras de gran capacidad con temperaturas de operación inferiores a 500 °C, como paredes refrigeradas por agua, economizadores, sobrecalentadores de baja temperatura, etc. |
2. Tubería de acero aleado: SA213 T11, SA213 T12, 15CrMoG, SA213 T22, 12Cr1MoVG, SA213 T23, SA213 T91, SA213 T92.
Norma |
Grado |
Aplicación |
ASME SA213 |
T11 |
ASME SA213 T11 Tubos para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor. |
T12 |
Los tubos ASME SA213 T12 se utilizan ampliamente en sobrecalentadores, recalentadores y tuberías de superficie de calentamiento, colectores y tuberías principales de vapor de centrales eléctricas de gran capacidad de 300 MW, 600 MW y otras, con temperaturas de trabajo que no superan los 550 °C. |
|
T22 |
Los tubos de acero ASME SA213 T22 se utilizan principalmente en calderas de centrales eléctricas de gran capacidad de 300 MW, 600 MW y otras, con sobrecalentadores con una temperatura de pared ≤580 °C y tuberías y colectores de vapor con una temperatura de pared ≤540 °C. Este grado de acero se ha utilizado ampliamente en Estados Unidos, Japón, Europa y otros países. Cuenta con una larga trayectoria de funcionamiento en centrales eléctricas y es un grado de acero consolidado con un funcionamiento estable y un buen rendimiento de proceso. |
|
T23 |
La tubería de acero sin costura SME SA213 T23 es ideal para la fabricación de sobrecalentadores, recalentadores y paredes refrigeradas por agua de calderas de grandes centrales eléctricas. Cuando la temperatura del vapor principal es inferior a 620 °C, la tubería de acero sin costura SA213 T23 es la mejor opción. |
|
T91 |
La tubería de acero ASME SA213 T91 se utiliza principalmente para la fabricación de sobrecalentadores, recalentadores y otras piezas de alta temperatura que soportan presión en calderas de centrales eléctricas subcríticas y supercríticas con temperaturas de pared metálica que no superan los 625 °C. También se utiliza para recipientes a presión y piezas de alta temperatura que soportan presión en centrales nucleares. |
|
T92 |
La tubería de acero ASME SA213 T92 ofrece un excelente rendimiento y puede utilizarse a temperaturas de hasta 650 °C. Puede sustituir parcialmente a las tuberías de acero inoxidable austenítico TP304H y TP347H para la fabricación de calderas subcríticas, supercríticas e incluso ultrasupercríticas de centrales eléctricas con temperaturas de pared metálica que no superen los 650 °C, como sobrecalentadores de alta temperatura, tubos de recalentador, tuberías principales de vapor, etc. |
|
GB5310 |
15CrMoG |
Las tuberías GB5310 15CrMoG son aptas para tuberías de vapor de calderas de alta y media presión, colectores, tuberías de sobrecalentador con una temperatura de pared de 540 °C, piezas forjadas y elementos elásticos con un parámetro de vapor de 510 °C. |
12Cr1MoVG |
Las tuberías de acero aleado GB5310 12Cr1MoVG se utilizan principalmente en sobrecalentadores de calderas, recalentadores y otros sistemas de tuberías de superficie de calentamiento con una temperatura de pared metálica inferior a 580 °C, colectores de calderas, tuberías principales de vapor y otros componentes a presión con una temperatura de pared metálica inferior a 565 °C. |
3. Tuberías de acero inoxidable: SA213 TP347H, SA213 TP347HFG, SUPER304H, HR3C (SA213 TP310HCbN).
Norma |
Grado |
Aplicación |
ASME SA213 |
TP347H SA213 |
Las tuberías de acero inoxidable TP347H se pueden utilizar en entornos de alta temperatura y alta presión. La temperatura máxima de uso de las piezas a presión es de 650 °C y la de las piezas antioxidantes es de 850 °C. Se utiliza principalmente para fabricar sobrecalentadores de alta temperatura, recalentadores de alta temperatura, secciones de alta temperatura de sobrecalentadores de platina y diversos accesorios de tubería de alta temperatura y alta presión en calderas de generación de energía de gran tamaño con parámetros de presión subcríticos y supercríticos. |
TP347HFG |
La tubería de acero inoxidable ASME SA213 TP347HFG se utiliza principalmente para fabricar sobrecalentadores de alta temperatura, recalentadores de alta temperatura, secciones de alta temperatura de sobrecalentadores de platina y diversos accesorios de tubería de alta temperatura y alta presión para calderas de generación de energía de gran tamaño con parámetros de presión supercríticos. |
|
Super 304H (S30432) |
La tubería de acero inoxidable ASME SA213 SUPER304H (S30432) se utiliza principalmente para fabricar sobrecalentadores y recalentadores de calderas ultrasupercríticas con temperaturas de pared metálica que no superen los 700 °C. |
|
HR3C (SA213 TP310HCbN) |
El acero HR3C presenta una buena resistencia a la corrosión a altas temperaturas (resistencia a la oxidación por vapor) y su tensión admisible es mucho mayor que la del acero SA213 TP310H convencional. Las tuberías HR3C (SA213 TP310HCbN) se utilizan principalmente en sobrecalentadores de calderas ultrasupercríticas con condiciones de trabajo rigurosas. |
Cómo elegir el tubo de caldera adecuado
1. Mira la sección transversal del tubo. Un tubo sin costura de buena calidad tendrá una sección transversal uniforme y no tendrá protuberancias ni irregularidades.
2. Verifique la densidad de la tubería para comprender el porcentaje de impurezas en la tubería. Si la tubería muestra baja densidad, ¡manténgase alejado!
3. Comprobar la superficie del tubo de la caldera. Un tubo de caldera de buena calidad tendrá una superficie lisa. Si encuentra que la superficie es rugosa y desigual, puede estar seguro de que la calidad no está a la altura.
Campos de uso de los tubos de caldera
Calderas de vapor
Plantas de combustibles fósiles
Intercambiadores de calor
Plantas de energía eléctrica
Instalaciones
de cogeneración Unidad de precalentamiento de aire
Plantas de calor residual
Generación de energía
Economizador, etc.