Materiales de construcción

El material más común de los intercambiadores de calor es el acero al carbono. La construcción de acero inoxidable se utiliza a veces en los servicios de plantas químicas y en la industria de alimentos donde se necesitan altas condiciones de asepsia y, en raras ocaciones, en las refinerías petroleras.

Las “aleaciones” en servicios de plantas químicas y petroquímicas, en orden aproximado de utilización, son el acero inoxidable de la serie 300, níquel, el metal monel, las aleaciones de cobre, aluminio, el Inconel, el acero inoxidable de la serie 400 y otras aleaciones. En servicios de refinerías petroleras, el orden de frecuencia cambia y las aleaciones de cobre (para unidades enfriadas por agua) ocupan el primer lugar, y el acero de aleación baja el segundo.

Los tubos de aleaciones de cobre, sobre todo el latón Admiralty inhibido, emplean en general con enfriamento por agua.

Los cabezales del lado de los tubos para el servicio con agua se hacen en gran variedad de materiales: acero al carbono, aleaciones de cobre, hierro colado, acero al carbono con pintura especial o recubiero con pomo o plástico.

Tubos bimetálicos

Cuando los requisitos de corrosión o las condiciones de temperatura no permiten la utilización de una aleación simple para los tubos, se utilizan tubos bimetálicos (o dúplex). Se pueden hacer en cualquier combinación posible de metales. Varían también los calibres y los tamaños de los tubos. Para calibres delgados, los espesores de las paredes se dividen en general en partes iguales entre los dos componentes elementales. En los calibres mayores, el componente más costoso puede comprender de una quinta a una tercera parte del espesor total.

Los tubos bimetálicos están disponibles a partir de un pequeño número de laminadores de tubería, y son fabricados únicamente bajo pedido especial y en grandes cantidades.

Espejos reversibles.

Por general los cabezales o espejos y otras piezas de los intercambiadores de calor son de metal fuerte. Los espejos bimetálicos o recubieros se utilizan para reducir los costos de fabricación de los equipos o porque no hay ningún papel metal simple que resulte satisfactorio para las condiciones de corrosión. El material de aleación (por lo general acero inoxidable, metal monel, etc.) se une o se deposita como revestimiento a un material de respaldo de acero al carbono. En la construcción de espejos fijos se puede soldar un espejo revestido de aleación de cobre a un espejo de acero, mientras que la mayor parte de espejos de aleación de cobre no se pueden soldar de una manera aceptable.

Construcción no metálica

Existen intercambiadores de tubo y coraza con tubos de vidrio. Los intercambiadores de calor de tubo y coraza de acero tienen una presión de diseño máxima de 75 psi, en cambio los fabricados con vidrio tiene una presión de diseño máxima de 15 psi. Todos los tubos tienen libertad de expandirse, ya que se emplea un sellador de teflón en la unión del espejo al tubo.

Fabricación

La dilatación del tubo en el cabezal reduce el espesor de la pared del tubo y endurece el metal. Los esfuerzos inducidos pueden provocar una corrosión por esfuerzo. La diferencia de dilatación de los tubos y la coraza en intercambiadores de espejo o cabezal fijo pueden desarrollar esfuerzos que producen corrosión.




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