ASME VIII-1 Intercambiador de calor de tubos en U revestido UNS N06600 para el proceso cloro-álcali NACE MR0175​

ASME VIII-1 Intercambiador de calor de tubo en U revestido UNS N06600 para el proceso de cloro-alcalino NACE MR0175

ElLas condiciones de ensayo de las pruebas de ensayo deberán ser las siguientes:está diseñado específicamente para el proceso de cloro-alcalino, con unN06600 (Inconel 600)de aleación que cumpla lo dispuesto en:La NACE MR0175Certificación de resistencia al agrietamiento por tensión por sulfuro (SSC). Es adecuado para condiciones extremas que involucran altos iones de cloruro, alcalinos a alta temperatura y medios que contienen azufre,como en la producción de evaporadores de cloruro de vinilo y de soda cáusticaSu diseño de tubo U de doble paso mejora la turbulencia, reduce la contaminación y mejora la eficiencia de transferencia de calor en más del 40%.

Parámetros del material base y del material de revestimiento

Ventajas de la aleación UNS N06600

• Resistencia a la corrosión:Tasa de corrosión en una solución concentrada de NaOH a 80 °C < 0,01 mm/año; resiste el 50% de la ebullición del ácido clorhídrico.
• Propiedades mecánicas:Resistencia al deslizamiento a altas temperaturas (resistencia ≥ 240 MPa a 700°C), alargamiento ≥ 30%.
• Compatibilidad del proceso:Soporta soldadura TIG (rellenos ERNiCr-3) y formación por extrusión en caliente; espesor de revestimiento ≥ 3 mm.

Proceso de revestimiento y requisitos de documentación

Pasos clave para el revestimiento

1. Selección del material de soldadura:Se utilizará alambre ERNiCr-3 (AWS A5.14) que coincida con la composición de la aleación N06600 para evitar la migración de carbono.
2. Especificaciones del proceso:
   • Temperatura de precalentamiento: 90-120°C (substrato de acero al carbono)
   • Temperatura de las interfaces: ≤ 150°C
   • Tratamiento térmico posterior a la soldadura: recocido en solución a 980 °C + amortiguación con agua (para eliminar el estrés residual).

Documentación de calidad requerida

1. Las condiciones de los equipos de soldadura deberán cumplirse en el momento en que se produzca la soldadura.Conforme a la sección IX de la ASME, que cubre todos los parámetros de soldadura posicional.
2. Informe de ensayo no destructivo:
   • Revestimiento PT (prueba de penetración) 100% de cobertura, sin grietas ni porosidad.
   • Saldura de hojas de tubo a tubo RT (ensayo radiográfico) según las normas ASME Sec. V.
3. Informe de ensayo de corrosión:
   • Prueba con sal neutro (ASTM B117) ≥ 1000 horas sin delaminación.
   • Prueba de corrosión acelerada en medio cloralcalíco (40% NaOH + 5% NaCl, a 90 °C).
4. Certificación NACE MR0175:Verificación del rendimiento del craqueo por tensión del sulfuro de hidrógeno (presión parcial de H2S ≥ 0,3 kPa).

Ventajas técnicas e innovaciones en el diseño

1. Estructura de transferencia de calor de alta eficiencia:

   • El diseño de doble paso de tubo en U aumenta la turbulencia en un 60%, reduciendo la contaminación biológica en comparación con los diseños de paso único.
   • Los tubos ondulados optimizados (espesor de pared de 0,8 mm), el coeficiente de transferencia de calor es un 8% superior al de los tubos de cobre.

2. Adaptabilidad a condiciones extremas:

   • Resistencia al choque térmico: no hay fugas en caso de un cambio repentino de temperatura de 200°C (simulando los ciclos de arranque y parada del proceso cloralcalíco).
   • Diseño sísmico: aprueba la certificación ASME Sec. III NF (normas de aplicación para centrales nucleares).

3. Duración y costes de mantenimiento:

   • Duración de vida de diseño ≥ 20 años (duración media de los intercambiadores de calor de tubo de cobre es de 10 años).
   • El diseño de paquetes de tubos extraíbles reduce el tiempo de mantenimiento en un 50%.

Aplicaciones industriales y certificaciones

• Aplicaciones principales:Condensación del reactor de cloruro de vinilo, concentración de evaporación de soda cáustica, tratamiento de aguas residuales con contenido de azufre.
• Clientes típicos:
  • China Chlor-Alkali Chemical Group (30 unidades en servicio, tasa de fallos < 0,5 veces/año).
  • Base petroquímica de Oriente Medio (enfriamiento por agua de mar + condiciones de petróleo crudo con alto contenido de azufre).
• Certificaciones de cadena completa:
  • La norma ASME VIII-1 2025 (vasos a presión)
  • No obstante lo dispuesto en el apartado 1, los productos de la categoría 1 se considerarán productos de la categoría 2 del presente anexo.
  • El punto de referencia de la PED 2014/68/UE (Directiva de la UE relativa a los equipos a presión).