GR1 Titânio vs Cobre-Níquel vs 316L para tubos trocadores de calor

Escolha o material errado do tubo e o trocador de calor vazará em dois anos. Escolha o correto e ele funcionará por 20 anos com manutenção mínima.

Tubo de titânio ASTM B338 GR1compete diretamente com ligas de cobre-níquel (90/10, 70/30) e aço inoxidável (316L) para serviços de trocadores de calor de casco e tubo. Cada um tem pontos fortes. Cada um tem limites.

Para especificações técnicas completas deTubo de titânio ASTM B338 GR1, incluindo faixas de tamanho e propriedades mecânicas, consulte a página do produto aqui.

O titânio GR1 não apresenta corrosão na água do mar.Poços de 316L dentro de meses a anos, dependendo da temperatura e dos cloretos. O cobre-níquel não sofre corrosão, mas sofre erosão e ataque de sulfeto.

Para água do mar poluída ou estagnada, o cobre-níquel falha rapidamentedevido a sulfetos. GR1 lida com sulfetos sem problemas.

O titânio é 40–50% mais leve que o cobre-níquel ou o aço inoxidável.Para o mesmo tamanho de tubo, um feixe de titânio pesa muito menos. Isto é importante para plataformas offshore e equipamentos móveis.

A condutividade térmica do titânio é menor que a do cobre-níquel. Para obter a mesma transferência de calor, os tubos de titânio podem precisar de paredes mais finas ou de maior área de superfície. Na prática, a diferença é pequena porque os tubos de titânio podem funcionar em velocidades mais altas sem erosão.

A velocidade do fluxo afeta a transferência de calor e a vida útil do tubo.

O titânio GR1 pode funcionar em velocidades mais altas que o cobre-níquel.Velocidade mais alta melhora a transferência de calor e reduz incrustações. Essa é uma vantagem significativa em condensadores e resfriadores-de alto fluxo.

Tubos de cobre-níquel sofrem erosão em pontos de impacto de areia ou detritos. O titânio não.

O crescimento marinho está ligado a todos os materiais. A diferença é a limpeza.

O cobre-níquel tem resistência natural à bioincrustação porque os íons de cobre matam organismos marinhos. Esta é uma vantagem real. No entanto, o efeito diminui com o tempo à medida que os filmes superficiais se desenvolvem.

O titânio não possui essa propriedade. A bioincrustação adere facilmente. Mas o titânio tolera limpeza agressiva que destruiria os tubos de cobre-níquel. O jato de água de alta-pressão (5.000–10.000 psi) remove incrustações sem danificar o titânio.

Primeiro custo versus custo do ciclo de vida.

O 316L tem o menor custo inicial, mas o maior custo do ciclo de vida no serviço de água do mar. A retubagem frequente significa tempo de inatividade, mão de obra e perda de produção.

GR1 tem o custo inicial mais alto, mas o custo de ciclo de vida mais baixo para aplicações de{1}}água do mar de longo prazo. O feixe de tubos dura mais que o resto do trocador de calor.

GR1 requer ferramentas limpas e proteção de argônio para soldagem. Isso não é difícil, mas é diferente do cobre-níquel ou do aço inoxidável.

O cobre-níquel é o mais fácil de fabricar. Ele se comporta como ligas de cobre padrão. Nenhuma blindagem ou ferramentas especiais são necessárias.

O 316L também é simples, mas requer atenção à entrada de calor para evitar sensibilização.

Diferentes metais em contato com a água do mar criam uma bateria. Um metal corrói.

O titânio é o metal comum mais catódico na água do mar. Quando conectado a quase qualquer outro metal, o outro metal corrói mais rapidamente.

Isole folhas de tubos de titânio de metais diferentes. Use juntas de plástico, placas de tubos revestidas ou placas de tubos com face-de titânio.

Especifique titânio GR1 quando:

Água do mar ou água salobra no lado do tubo

A vida útil necessária é de 15+ anos

Água do mar poluída ou estagnada (sulfetos presentes)

Alta velocidade de fluxo (acima de 3 m/s)

O peso é uma preocupação (offshore, móvel)

O custo da nova tubulação é alto (localização remota)

Especifique cobre-níquel quando:

Somente água do mar limpa (sem sulfetos)

O controle da bioincrustação é crítico e a limpeza é difícil

É necessário um custo inicial mais baixo

A fabricação com equipamento padrão de oficina é necessária

Especifique 316L quando:

Sem cloretos no fluido

Serviço de água doce ou hidrocarbonetos limpos

Baixo primeiro custo é o único critério

Discuta os requisitos do seu projeto

1. O titânio é sempre melhor que o cobre{1}}níquel para água do mar?
Para longa vida útil, sim. Para aplicações de curto-prazo ou água do mar limpa, o cobre-níquel funciona e custa menos.GR1 tubulação de titânio resistência à corrosão água do maré superior, mas o custo inicial mais elevado pode não ser justificado para todos os projetos.

2. O cobre-níquel realmente falha na água do mar poluída?
Sim. Sulfetos provenientes de matéria orgânica em decomposição ou descargas industriais destroem a película protetora do cobre-níquel. Os tubos podem falhar em meses. GR1 lida com sulfetos sem problemas.

3. O 316L pode ser usado em água do mar?
Somente em água do mar muito limpa, fria, com baixo teor de-cloreto e sem estagnação. Mesmo assim, espere corrosão dentro de 2–3 anos. Para um serviço confiável de água do mar, o 316L não é recomendado.

4. Quanto custa o GR1 a mais do que o 316L?
Normalmente 3–4 vezes o custo do material. Mas um pacote 316L pode precisar de substituição a cada 2 anos. Um pacote GR1 dura 20+ anos. Ao longo de 20 anos, o GR1 é mais barato.

5. A menor condutividade térmica do titânio é importante?
Na maioria dos trocadores de calor, não muito. Os tubos de titânio podem funcionar em velocidades mais altas sem erosão, o que compensa a menor condutividade. Muitos condensadores usam titânio com a mesma área superficial do cobre-níquel.

6. GR1 e cobre-níquel podem ser misturados no mesmo trocador de calor?
Não recomendado. A corrosão galvânica atacará o cobre-níquel. Se a mistura for inevitável, isole eletricamente e mantenha a área do cátodo de titânio pequena.

7. Qual tipo de cobre-níquel é melhor para água do mar?
70/30 Cu-Ni dura mais que 90/10. 90/10 tem melhor resistência à bioincrustação inicialmente, mas corrói mais rápido. Para água do mar-de longo prazo, 70/30 é o preferido.

8. O titânio requer tolerância à corrosão?
Não. O GR1 não sofre corrosão a uma taxa mensurável na água do mar. A espessura da parede do tubo é determinada pela pressão e resistência ao manuseio, e não pela tolerância à corrosão.

9. Qual material é mais fácil de enrolar em placas tubulares?
Cobre-níquel é o mais fácil. GR1 também é bom, mas requer ferramentas limpas e{3}}sem ferro. 316L é semelhante ao GR1.

10. Qual é o cenário de substituição mais comum?
Tubos 316L em refrigeradores de água do mar falhando após 1–3 anos, substituídos portubo de titânio soldado ASTM B338 Grau 1. O segundo mais comum é o cobre-níquel em água contendo sulfeto-substituído por GR1.

Produzimos tubos de titânio GR1, cobre{3}}níquel 90/10, cobre-níquel 70/30 e aço inoxidável 316L para serviços de trocadores de calor.

Nossa fábrica possui quatro linhas de produção dedicadas. Os tubos de titânio funcionam em moinhos Pilger a frio e em bancadas de trefilação com fornos de recozimento cheios de argônio-.

Os tubos de cobre-níquel usam bancadas de extração separadas com recozimento em atmosfera controlada para evitar oxidação. Os tubos de aço inoxidável possuem linha própria com diversos ferramentais e lubrificantes.

Sem contaminação-cruzada entre materiais.As ferramentas de titânio nunca tocam aço inoxidável ou cobre-níquel. A captação de ferro do aço inoxidável arruinaria a resistência à corrosão do titânio. Ferramentas separadas evitam isso.

O equipamento de inspeção abrange todos os três materiais: espectrômetro para verificação química, detectores ultrassônicos de falhas, testadores hidrostáticos e micrômetros a laser. Cada tipo de material possui seus próprios padrões de calibração.

Todos os tubos vêm com certificados de fábrica de acordo com EN 10204 Tipo 3.1. Inspeção-de terceiros (SGS, BV, TÜV) disponível para qualquer material.

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