Tubi d’acciaio seamless trafilati a freddo per scambiatori di calore

Il ruolo del tubo nello scambiatore

Negli scambiatori a fascio tubiero (shell & tube), progettati secondo TEMA e ASME VIII Div.1, il tubo è l’elemento che garantisce lo scambio termico tra fluido lato tubi e fluido lato mantello. Per massimizzare il coefficiente di scambio globale (U) servono pareti sottili, tolleranze dimensionali ristrette e superfici interne lisce: requisiti soddisfatti dai tubi seamless trafilati a freddo.

Il processo di trafilatura a freddo

Dopo la laminazione a caldo, il tubo viene sottoposto a trafilatura a freddo su mandrino o a tampone, con riduzione di diametro e spessore. Il processo conferisce:

• tolleranze dimensionali molto strette su diametro esterno (OD) e spessore (WT);
• finitura superficiale migliorata e bassa rugosità interna;
• incrudimento controllato, poi eliminato con ricottura di distensione o normalizzazione finale;
• eccellente concentricità, utile per l’espansione nelle piastre tubiere (tube-to-tubesheet expansion).

Norme e gradi principali

• ASTM A179 / ASME SA-179: acciaio a basso tenore di carbonio per scambiatori e condensatori, ottima duttilità e idoneità alla piegatura a U.
• ASTM A192 / SA-192: tubi per caldaie ad alta pressione.
• ASTM A213 (T5, T9, T11, T22): acciai ferritici legati Cr-Mo per surriscaldatori e servizi ad alta temperatura.
• ASTM A334 Gr.1 e Gr.6: servizio a bassa temperatura.
• EN 10216-2 (P235GH, P265GH, 16Mo3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10): tubi per pressione con proprietà a temperatura elevata, richiesti dalla Direttiva PED.
• EN 10305-1: tubi di precisione trafilati a freddo per applicazioni meccaniche e idrauliche.

Tolleranze e finiture

Il diametro esterno viene fornito generalmente in pollici o millimetri (es. 19,05 mm, 25,4 mm) con spessore espresso in BWG o in mm, e con tolleranze di ±0,10 mm sull’OD nelle forniture più restrittive. Le lunghezze possono essere fisse (fixed length) o tagliate su misura per ottimizzare il layout del fascio. Per i tubi ad U (U-bend) si specificano raggio minimo di curvatura e trattamento termico di distensione sulla piega.

Controlli non distruttivi e prove

Per garantire l’assenza di perdite e di difetti passanti si eseguono:

• eddy current test (ET) o flux leakage, per difetti superficiali e sub-superficiali;
• prova idraulica o, in alternativa, controllo ET integrale;
• prova di appiattimento e di allargamento (flaring);
• controllo dimensionale e della rettilineità;
• analisi chimica di colata e di prodotto, prove di trazione e durezza.

Corrosione e scelta del materiale

Per fluidi aggressivi (acqua di mare, cloruri, acidi) si valutano acciai inox austenitici (A269 TP316L), duplex o leghe di rame-nichel; per vapore e acqua demineralizzata gli acciai al carbonio restano la scelta più economica. Contattaci per una fornitura con certificato EN 10204 3.1 o 3.2.