Tuburi pentru cazane și schimbătoare de căldură: de la A192 la T91

De ce tuburi, nu țevi

Tuburile pentru cazane și schimbătoare de căldură sunt tuburi în sens strict: comandate prin diametru exterior și grosime a peretelui exacte (adesea prin calibru BWG — 16 BWG este 1.65 mm), deoarece trebuie să se mandrineze sau să se sudeze în plăci tubulare, să se îndoaie în forme de U și să rețină presiunea la temperaturi ale metalului la care oțelul fluiază lent. Dimensiunile nominale ale țevilor nu își au locul aici.

Scara temperaturilor

Selectarea mărcii urmează temperatura de serviciu, deoarece rezistența la fluaj se prăbușește în puncte diferite pentru aliaje diferite. Plafoane orientative, care depind întotdeauna de tensiune și de cod:

Familie	Exemple	Aproximativ, temperatura metalului
Oțel carbon	ASTM A192, A210 A-1, EN P235GH/P265GH	Până la aproximativ 450 °C
C-Mo și 1.25Cr	A213 T11 (≈ EN 13CrMo4-5), 16Mo3	Aproximativ 500–550 °C
2.25Cr-1Mo	A213 T22 (≈ EN 10CrMo9-10)	Aproximativ 550–580 °C
9Cr cu rezistență la fluaj îmbunătățită	A213 T91 (EN X10CrMoVNb9-1)	Aproximativ 600 °C și peste
Inoxidabil austenitic	A213 TP304H, TP347H	Cele mai ridicate temperaturi și servicii de coroziune

Specificațiile-cheie

• ASTM A192 — tuburi fără sudură din oțel carbon pentru cazane pentru servicii de înaltă presiune: marca carbon standard pentru supraîncălzitor/perete de apă, cu duritate controlată pentru mandrinarea tubului.
• ASTM A179 — tuburi cu carbon scăzut trase la rece pentru schimbătoare de căldură și condensatoare, unde presiunea și temperatura sunt moderate.
• ASTM A213 — tuburi aliate feritice și austenitice fără sudură pentru cazane, supraîncălzitoare și schimbătoare: mărcile T (T5, T9, T11, T22, T91) și mărcile inoxidabile TP se află aici.
• EN 10216-2 — echivalentul european, cu mărcile carbon P235GH/P265GH și mărcile aliate 16Mo3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, X10CrMoVNb9-1.
• ASME SA-192/SA-213 sunt versiunile adoptate în cod ale standardelor ASTM, obligatorii pentru construcția ștampilată ASME.

T91 merită o atenționare

Rezistența la fluaj a T91 provine dintr-o chimie precisă și dintr-un ciclu de normalizare plus revenire care produce martensită revenită. Este neiertător în fabricație: sudarea necesită preîncălzire controlată, temperatură între treceri și tratament termic post-sudură, precum și verificarea durității. Înregistrările privind îndoirea, testarea durității și PWHT fac parte din achiziție, nu sunt suplimente birocratice. Mărcile slab aliate sunt mult mai tolerante la condițiile de șantier — un motiv pentru care T11 și T22 rămân specificate pe scară largă chiar și acolo unde T91 ar fi mai compact.

Testare și documentație

Tuburile pentru părți sub presiune poartă o sarcină de inspecție mai grea decât țeava obișnuită. Standardele de produs cer teste de aplatizare, de evazare sau de îndoire ca dovadă a ductilității, testare hidrostatică sau un echivalent prin curenți turbionari/ultrasunete pentru fiecare tub și limite de duritate pentru mărci precum A192 care vor fi expandate în plăci tubulare. Pentru mărcile aliate și de fluaj, identificarea pozitivă a materialului (PMI) la recepție este practică standard în instalațiile critice: un singur tub T11 amestecat într-un fascicul T22 sau un tub carbon într-un fascicul aliat este posibil să nu cedeze până când nu a fost în serviciu cald. Trasabilitatea după numărul șarjei, susținută de certificate EN 10204 3.1, este ceea ce face posibilă acea verificare.

Particularități pentru schimbătoare

Pentru schimbătoarele cu manta și tuburi, specificați, de asemenea: lungimea și toleranța tubului, cerințele pentru coturile în U și recoacerea lor de detensionare în soluție, starea suprafeței, domeniul testării cu curenți turbionari sau hidrostatice și certificarea EN 10204 3.1. Un tub care corespunde ca material, dar nu corespunde în privința stării îndoirii sau a domeniului testării, este tot tubul greșit.