ASME SA209 Tubo a pinna incorporato con pinna AL1060 per economizzatori di caldaie e riscaldatori d'aria

1. Materiale del tubo di base: SA209

Composizione:

Carbonio (C) 0,10-0,20%
Manganese (Mn) 0,30­0,80%
Fosforo (P) ≤ 0,025%
Sulfuro (S) ≤ 0,025%
Silicio (Si) 0,10­0,50%
Molibdeno (Mo) 0,44­0,65%
Copper (Cu) ≤ 0,25% (se presente)
Cromo (Cr) ≤ 0,30%
Nickel (Ni) ≤ 0,40%
Vanadio (V) ≤ 0,03%

Proprietà:

• Buona resistenza alle alte temperature e resistenza al sollevamento.
• Migliorata resistenza all'ossidazione e alla corrosione rispetto agli acciai al carbonio semplici a temperature elevate.
• Buona saldabilità.

2Materiale delle pinne: AL1060

Proprietà:

Eccellente conduttività termica: (~ 230 W/m·K) - La ragione principale per l'uso di pinne in alluminio.

Buona resistenza alla corrosione: forma uno strato di ossido protettivo.

Alta formabilità/ductilità: facilmente modellabile durante la produzione.

A bassa densità: leggero.

Bassa resistenza: più morbida dell'alluminio in lega, ma sufficiente per molte applicazioni.

Alta conduttività elettrica.

3Tipo di pinna: incorporata (G-Fin)

Processo di produzione:

• Una scanalatura viene lavorata (spesso tramite gruglio) nella superficie esterna del tubo di base in acciaio.
• Nel solco viene inserita una striscia di acciaio di pinne di alluminio (AL1060).
• I rulli o le matrici ad alta pressione spingono il materiale della parete del tubo sui bordi della striscia di alluminio, lavorando a freddo e bloccando meccanicamente la base della pinna in modo sicuro nella scanalatura.,Un legame meccanico stretto lungo tutta la lunghezza della pinna.

Caratteristiche chiave:

• Forte legame meccanico: la pinna è fisicamente bloccata nella parete del tubo, offrendo un'eccellente resistenza allo scioglimento della pinna a causa del ciclo termico o delle vibrazioni.
• Nessuna saldatura / brasatura: elimina problemi come la corrosione del flusso, i limiti del punto di fusione della lega di brasatura o potenziali vuoti nella linea di legame.
• Contatto metallico diretto: fornisce una bassa resistenza termica interfacciale (buona efficienza di trasferimento di calore).
• Integrità delle pinne: il materiale delle pinne AL1060 rimane invariato (non fuso), mantenendo la sua piena conduttività termica e resistenza alla corrosione.
• Densità delle pinne: consente pinne relativamente elevate per pollice (FPI).
• Aspetto: in genere ha un aspetto pulito e metallico con una cucitura visibile in cui il metallo del tubo è arrotolato sulla base della pinna.

Vantaggi principali:

• Alta efficienza di trasferimento di calore.
• Eccellente resistenza al legame delle pinne e durabilità sotto il ciclo termico.
• Buona capacità di elevata temperatura del tubo di base.
• resistenza alla corrosione delle pinne (AL1060) e del tubo di base (SA209).
• Nessuna lega di brasatura a basso punto di fusione per limitare la temperatura di funzionamento.

4Applicazione

• Sistemi marini e offshore
• Scambiatori di calore di impianti di desalinizzazione
• Acido solforico (H2SO4) refrigeratori
• Recaldaie a gas acido (H2S)
• Condensatori di vapore nelle centrali geotermiche
• Ricupero del calore dei gas di scarico
• Evaporatori di ammoniaca (NH3)
• Ventilatori di recupero del calore (HRV)

5Applicazioni tipiche:

• Generatori di vapore a recupero di calore (HRSG): sezioni di economizzatore e di evaporatore.
• Economisatori di caldaie: recupero del calore dai gas di combustione.
• Caldaie d'aria (tipo Ljungström o tubolare): precaldazione dell'aria di combustione.
• Riscaldatori e raffreddatori a gas di processo: nelle raffinerie, negli impianti petrolchimici e chimici.
• Fusioni di tubi a fine ad alta temperatura: quando sono richieste sia una elevata resistenza alla temperatura che una superficie estesa efficiente.