Tubo de titanio sin costura ASTM B338 Gr2 con espesor de pared de 0.3-5 mm para aplicaciones de intercambiador de calor
Detalles del producto
Tubos soldados de acero inoxidable
,tubos del cambiador de calor
El tubo de titanio sin costura ASTM B338 Grado 2 (UNS R50400) se fabrica con titanio comercialmente puro para intercambiadores de calor y condensadores que operan en ambientes corrosivos, particularmente en sistemas de refrigeración que contienen agua de mar y cloruros. Producido mediante laminación en frío o trefilado en frío sin costura longitudinal, el tubo ofrece resistencia a la corrosión, consistencia dimensional y propiedades mecánicas fiables.
El titanio Grado 2 ofrece una resistencia a la tracción mínima de 345 MPa, una resistencia a la fluencia mínima de 275 MPa y un alargamiento mínimo del 20 % en condición recocida. Disponible en diámetros exteriores de 6 a 65 mm y espesores de pared de 0,3 a 5 mm, el tubo de titanio sin costura se puede suministrar en longitudes y acabados superficiales personalizados para cumplir con los requisitos de fabricación de intercambiadores de calor.
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Nombre del producto | Tubo de titanio sin costura para intercambiador de calor |
| Material | Titanio comercialmente puro |
| Grado principal | ASTM Grado 2 / UNS R50400 |
| Grados adicionales | Grado 1, Grado 3, Grado 7, Grado 12 |
| Norma principal | ASTM B338-17(2026) |
| Especificación ASME | ASME SB-338, cuando se especifique |
| Método de fabricación | Sin costura, laminado en frío o trefilado en frío |
| Diámetro exterior | 6–65 mm |
| Espesor de pared | 0,3–5,0 mm |
| Longitud | 1–12 m, longitudes personalizadas disponibles |
| Longitud extendida | Hasta 15 m, sujeto a viabilidad de producción |
| Tolerancia OD | ±0,102 a ±0,254 mm, según el diámetro |
| Tolerancia de espesor de pared | ±10 % para tubos de pared media |
| Rectitud | Requisitos ASTM B338; Máximo de comba de 6,4 mm en cualquier tramo de 3,05 m para tubos más largos |
| Acabado superficial | Recocido y decapado, acabado limpio de molino o pulido |
| Tratamiento térmico | Recocido |
| Extremos del tubo | Corte liso, desbarbado o preparado a medida |
| Inspección | Análisis químico, pruebas de tracción, inspección dimensional y END aplicables |
| Documentación | Certificado de prueba de material; EN 10204 Tipo 3.1 cuando se especifique |
| Embalaje | Paquetes protectores o cajas de madera aptas para el mar |
Las dimensiones comunes incluyen 19 × 1,2 mm y 19 × 1,5 mm, junto con tamaños de tubo personalizados utilizando diámetros exteriores de 25,4 mm, 32 mm y 38 mm. Las combinaciones de diámetro y espesor de pared disponibles dependen de la viabilidad de fabricación.
ASTM B338 especifica diferentes tolerancias de diámetro exterior según el tamaño del tubo:
| Diámetro exterior | Tolerancia OD |
|---|---|
| Menos de 25,4 mm | ±0,102 mm |
| 25,4 a menos de 38,1 mm | ±0,127 mm |
| 38,1 a menos de 50,8 mm | ±0,152 mm |
| 50,8 a menos de 63,5 mm | ±0,178 mm |
| 63,5 a menos de 88,9 mm | ±0,254 mm |
Estas son tolerancias dimensionales estándar de acabado de molino. Para tubos de pared mínima, la norma permite una disposición de tolerancia de pared diferente. Se pueden evaluar tolerancias más estrictas en comparación con los dibujos del cliente y los requisitos de fabricación.
El titanio Grado 2 forma una película de óxido de titanio estable que proporciona una excelente resistencia a la corrosión general y por picaduras en agua de mar. Esto lo hace adecuado para tubos de intercambiadores de calor expuestos a agua de refrigeración rica en cloruros.
Su rendimiento frente a la corrosión depende del entorno operativo. Las temperaturas elevadas, las grietas desoxigenadas y ciertos ácidos reductores requieren una evaluación adicional de la compatibilidad del material. Los grados 7 y 12 pueden ofrecer una resistencia mejorada en condiciones más severas.
El tubo de titanio ASTM B338 Grado 2 tiene una resistencia a la tracción mínima especificada de 345 MPa y un alargamiento mínimo del 20 % en condición recocida.
Para calificar las dimensiones del tubo, ASTM B338 también especifica una expansión mínima del 20 % del diámetro interior durante la prueba de abocardado. Esta característica es relevante al evaluar las operaciones de expansión de extremos de tubo y unión mecánica.
El titanio Grado 2 tiene una densidad de aproximadamente 4,51 g/cm³, aproximadamente un 44 % inferior a la del acero inoxidable típico.
Las propiedades físicas representativas incluyen un módulo de elasticidad de aproximadamente 103–105 GPa y una conductividad térmica comúnmente reportada alrededor de 16–22 W/(m·K) a temperatura ambiente, dependiendo de la fuente de datos del material. Estos valores son propiedades de ingeniería indicativas en lugar de límites de aceptación de ASTM B338.
La combinación de resistencia a la corrosión y baja densidad hace que el titanio sea adecuado para tubos de transferencia de calor de pared delgada donde la durabilidad del material y el peso del equipo son importantes.
Una preocupación común en la fabricación de intercambiadores de calor es si los tubos entregados encajarán consistentemente en los orificios de la placa tubular.
La variación excesiva del diámetro exterior, la ovalidad o el espesor de pared inconsistente pueden crear dificultades durante la inserción del tubo y la expansión mecánica.
TORICH admite la inspección dimensional del diámetro exterior, el espesor de pared y la rectitud según ASTM B338 y los requisitos de dibujo acordados. Las tolerancias dimensionales personalizadas se pueden revisar antes de la producción para reducir los riesgos de montaje y expansión de extremos de tubo.
Los grados de titanio difieren en contenido de oxígeno, elementos de aleación y propiedades mecánicas. La identificación incorrecta del material puede afectar el rendimiento de la corrosión y la calificación del equipo.
TORICH admite la trazabilidad del número de lote y la documentación de inspección de materiales que cubren la composición química y los resultados de las pruebas mecánicas.
Para el titanio Grado 2, se presta especial atención a los límites de oxígeno, hierro, carbono, nitrógeno e hidrógeno. La documentación de inspección EN 10204 Tipo 3.1 se puede especificar cuando lo requiera el proyecto.
Pequeñas imperfecciones o discontinuidades superficiales pueden afectar la fiabilidad de los tubos de intercambiadores de calor de pared delgada.
ASTM B338 requiere un examen ultrasónico de tubos sin costura, junto con un método de prueba electromagnético, hidrostático o neumático aplicable.
TORICH puede coordinar los métodos de inspección y los criterios de aceptación requeridos durante la preparación del pedido. La condición de la superficie del tubo, el desbarbado, la manipulación y el embalaje protector también se controlan según los requisitos acordados para minimizar los daños por transporte y la contaminación antes del montaje.
- ASTM B338-17(2026): Tubos de titanio y aleaciones de titanio sin costura y soldados destinados a condensadores, evaporadores e intercambiadores de calor. Esta es la norma principal del producto.
- ASME SB-338: Especificación de material ASME correspondiente para tubos de intercambiador de calor de titanio utilizados en proyectos de equipos a presión aplicables.
- EN 10204: Requisitos para documentos de inspección de productos metálicos, incluidos los certificados Tipo 3.1. Es una norma de documentación, no una especificación de producto de tubos de titanio.
- GOST 22897-2023: Tubos de titanio y aleaciones de titanio sin costura deformados en frío para aplicaciones industriales generales.
- JIS H 4632:2018: Tubos de titanio y aleaciones de titanio sin costura para intercambiadores de calor.
- GB/T 3625-2007: Tubos de titanio y aleaciones de titanio para condensadores e intercambiadores de calor.
Las diferentes especificaciones regionales tienen requisitos separados para grados de material, dimensiones y pruebas. El cumplimiento de una norma no establece automáticamente el cumplimiento de otra.
El tubo de titanio sin costura ASTM B338 Grado 2 se utiliza en condensadores de superficie de carcasa y tubos refrigerados por agua de mar instalados en centrales eléctricas costeras.
En este equipo, el agua de mar fluye a través de los tubos de titanio mientras el vapor de escape se condensa en las superficies exteriores. La pared del tubo transfiere calor entre los dos fluidos mientras los mantiene separados.
El titanio Grado 2 proporciona resistencia a la corrosión del agua de mar, reduciendo el riesgo de deterioro de la pared del tubo durante la operación a largo plazo.
Para los fabricantes de condensadores, los principales requisitos son dimensiones de tubo consistentes para el montaje de la placa tubular, superficies internas y externas resistentes a la corrosión, y la integridad del tubo verificada antes de la instalación.
El tamaño final del tubo, el espesor de la pared y el grado del material deben seleccionarse de acuerdo con la presión de operación del condensador, la temperatura, la química del agua de mar, el código de diseño y la vida útil esperada.
Los siguientes límites de composición química cubren cinco grados de titanio incluidos en ASTM B338. La composición química se expresa en porcentaje en peso (%).
| Grado | Fe Máx. | O Máx. | N Máx. | C Máx. | H Máx. | Elementos de aleación | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grado 1 | 0,20 | 0,18 | 0,03 | 0,08 | 0,015 | — | Balance |
| Grado 2 | 0,30 | 0,25 | 0,03 | 0,08 | 0,015 | — | Balance |
| Grado 3 | 0,30 | 0,35 | 0,05 | 0,08 | 0,015 | — | Balance |
| Grado 7 | 0,30 | 0,25 | 0,03 | 0,08 | 0,015 | Pd: 0,12–0,25 | Balance |
| Grado 12 | 0,30 | 0,25 | 0,03 | 0,08 | 0,015 | Mo: 0,20–0,40; Ni: 0,60–0,90 | Balance |
El Grado 2 es titanio comercialmente puro con niveles controlados de elementos intersticiales. En comparación con el Grado 1, su mayor contenido de oxígeno permitido contribuye a una mayor resistencia.
El Grado 7 contiene paladio, mientras que el Grado 12 contiene molibdeno y níquel para mejorar la resistencia a la corrosión en entornos agresivos seleccionados.
Los siguientes valores son las propiedades mecánicas mínimas especificadas para los grados de titanio en condición recocida según ASTM B338.
| Grado | Número UNS | Resistencia a la tracción mín. (MPa) | Resistencia a la fluencia mín. (MPa) | Alargamiento mín. (%) |
|---|---|---|---|---|
| Grado 1 | R50250 | 240 | 138 | 24 |
| Grado 2 | R50400 | 345 | 275 | 20 |
| Grado 3 | R50550 | 450 | 380 | 18 |
| Grado 7 | R52400 | 345 | 275 | 20 |
| Grado 12 | R53400 | 483 | 345 | 18 |
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