Las mejores aleaciones de níquel-resistentes a la corrosión para usar en intercambiadores de calor

Las mejores aleaciones de níquel-resistentes a la corrosión para usar en intercambiadores de calor

Los intercambiadores de calor se encuentran, por ejemplo, en centrales eléctricas, plantas de procesamiento de productos químicos, plantas de producción petroquímica, sistemas de tratamiento de residuos y procesamiento de petróleo y gas. La industria nuclear también utiliza intercambiadores de calor para ayudar a enfriar o calentar sus sistemas.

Hay muchos tipos diferentes de intercambiadores de calor para uso industrial, desde simples intercambiadores de calor de doble-tubo hasta configuraciones más complejas como intercambiadores de calor de carcasa y tubos y de placas o de placas y carcasa.

Los intercambiadores de calor se utilizan a menudo para ayudar a reciclar productos de desecho, creando sistemas más eficientes. Esas largas chimeneas y chimeneas que se elevan sobre las centrales eléctricas bombean productos de desecho que son un sub-producto de los procesos industriales. Sin embargo, lo que no se puede ver es que muchas veces hay intercambiadores de calor dentro de estas chimeneas. A medida que el humo caliente sube, pasa por un intercambiador de calor que ayuda a calentar el agua, que puede regresar a la planta. Esto luego puede usarse para devolver calor directamente a los sistemas de procesamiento según sea necesario, o desviarse para proporcionar calor a otra parte, reciclando lo que de otro modo sería calor desperdiciado.

Naturalmente, estos intercambiadores de calor tienen que funcionar en condiciones difíciles. Normalmente se producen altas temperaturas, así como contacto directo con diferentes fluidos y gases que pueden resultar bastante corrosivos. Por lo tanto, los materiales utilizados para crear las tuberías que se utilizan en los intercambiadores de calor deben ser muy resistentes a la corrosión, buenos bajo alta presión y capaces de soportar temperaturas extremas tanto altas como bajas.

No siempre se utilizan metales en los intercambiadores de calor. En algunas circunstancias se puede utilizar cerámica, así como materiales compuestos o plásticos. Los tubos cerámicos son buenos para usos con temperaturas-excepcionalmente altas, así como en ciertas condiciones corrosivas. El plástico es liviano y barato, pero es bastante débil y no puede soportar procesos de temperaturas muy altas-. A veces se pueden encontrar en cosas como piscinas, donde el rango de temperatura de intercambio de calor es menos excesivo.

Muchos metales también se utilizan en intercambiadores de calor, especialmente para aplicaciones industriales y usos mecánicos. Hay muchas consideraciones que un ingeniero de diseño debe tener en cuenta cuando se trata de la selección de materiales para los intercambiadores de calor y sus componentes.

Esto incluye considerar la presión a la que estarán sujetos los componentes, los rangos de temperatura de operación, los fluidos en el sistema, la facilidad de mantenimiento y reparación, y la capacidad requerida. Por supuesto, el costo también es un factor principal en la selección de materiales para proyectos-de gran escala.

Si bien metales como el cobre, el aluminio, el acero al carbono, el acero inoxidable y el titanio son opciones populares, cuando se trata de las condiciones ambientales más corrosivas y desafiantes, las aleaciones de níquel se utilizan a menudo debido a su solidez, resistencia a la corrosión, resistencia a altas-temperaturas y longevidad.

Hay una serie de aleaciones de níquel de alto-rendimiento que se pueden emplear en intercambiadores de calor en diferentes aplicaciones industriales. Por lo general, se proporcionan como tuberías o tubos en una variedad de materiales diferentes, algunos de los cuales describimos a continuación.

La aleación INCONEL 625 es una aleación de níquel tan versátil que aparece una y otra vez para todo tipo de aplicaciones industriales. Con su altísima resistencia, excelente fabricabilidad y extraordinaria resistencia a la corrosión, no sorprende que también desempeñe su papel en la producción de intercambiadores de calor.

Debido a su capacidad para resistir fluidos muy corrosivos, a menudo se emplea en intercambiadores de calor basados ​​en agua de mar-en refinerías, plantas de energía y servicios de superficie en alta mar. Se puede utilizar en temperaturas de servicio desde criogénicas hasta 1800 grados, lo que es perfecto para intercambiadores de calor en muchos entornos. Con la inclusión de molibdeno y niobio en la composición de la aleación, también es muy fuerte, lo que la hace capaz de soportar la presión de un sistema de intercambio de calor.

Esta aleación de níquel existe desde hace mucho tiempo; de hecho, más de 50 años. Desde entonces, se ha ganado una sólida reputación por su resistencia a la corrosión. Debido a que tiene una cantidad controlada de tungsteno en la mezcla, se usa en ambientes severamente corrosivos, particularmente aquellos en procesos químicos donde están presentes fluidos y gases altamente corrosivos.

Esta resistencia a la corrosión lo convierte en una excelente opción para su uso en intercambiadores de calor en estos entornos difíciles. El material se ha utilizado para componentes en procesamiento químico, procesamiento de alimentos y procesamiento farmacéutico. Hay un alto nivel de molibdeno en esta aleación, lo que ayuda a resistir la corrosión más localizada, como las picaduras.

Esta aleación INCONEL es una mezcla controlada de níquel, cromo y hierro, y es un material estándar dentro de la industria química, la industria automotriz y la industria aeroespacial. Es tan popular en estas industrias debido a sus variadas propiedades, que incluyen buena resistencia a la corrosión, buena resistencia a las altas-temperaturas, alta resistencia y durabilidad, y buena trabajabilidad.

Este todoterreno se emplea a menudo en entornos donde los materiales corren el riesgo de sufrir corrosión por tensión-de iones-cloro, a la que es prácticamente inmune. También tiene un impresionante rango de temperatura de funcionamiento, desde criogénica hasta 1.095 grados.

La aleación INCOLOY 800 es un material que se utiliza a menudo para intercambiadores de calor en la generación de energía. Es una mezcla de hierro, níquel y cromo diseñada para tener un bajo contenido de carbono para evitar la carburación. También es resistente a la oxidación y ofrece alta resistencia. Muestra buena resistencia a los ciclos térmicos, lo que significa que a menudo está expuesto a temperaturas extremas, lo que lo hace perfecto para su uso en intercambiadores de calor.

En los entornos desafiantes del procesamiento químico y petroquímico, especialmente en presencia de ácido nítrico y donde se requiere resistencia al agrietamiento por corrosión-estrés de iones-cloro, la aleación INCOLOY 800 es un material de elección para intercambiadores de calor. También se utiliza a menudo en electrodomésticos, tal es su versatilidad. También se utiliza en el procesamiento de petróleo, donde se utilizan intercambiadores de calor para enfriar con aire la corriente del proceso.

También se utilizan variantes de la aleación INCOLOY 800, concretamente 800H y 800HT, para intercambiadores de calor, por ejemplo en reactores nucleares-refrigerados por gas donde hay temperaturas excepcionalmente altas.

La aleación MONEL 400 es otra aleación de níquel que existe desde hace mucho tiempo, aunque sigue siendo un material estándar de uso en determinadas aplicaciones. Se introdujo en el mercado allá por 1905 y su uso principal es en las partes internas, bombas y válvulas de torres de destilación de petróleo.

Su lista de aplicaciones es cada vez mayor-y un uso es el de tuberías de intercambiadores de calor en diferentes industrias. Por ejemplo, se utiliza en procesamiento químico, para recipientes y tuberías de proceso, calentadores de agua de alimentación de calderas y calentadores de desaireación. El material exhibe alta resistencia y tenacidad en un amplio rango de temperatura operativa.

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