Importância do material dos tubos e da procura da indústria
Os materiais das condutas são uma parte importante dos sistemas industriais, de construção e de energia, e o desempenho dos materiais pode afetar diretamente a segurança e os benefícios de todo o sistema. Por exemplo, a indústria petroquímica utiliza tubos de aço-carbono resistentes a altas temperaturas para transportar meios a altas temperaturas e, na engenharia municipal, são utilizados tubos de PEAD para evitar fugas. No entanto, os cenários são muito complexos e mutáveis, pelo que a forma de selecionar cientificamente o material certo para as condutas se tornou o maior desafio para os decisores.
Comparação dos tipos e caraterísticas do núcleo do material do tubo
Materiais para tubos metálicos
Aço carbono (ASTM A106): O aço carbono é muito adequado para uso em ambientes de alta pressão (> 10MPa) e alta temperatura (≤450 ℃), portanto, este material é amplamente utilizado em dutos de processo em refinarias. A resistência e a durabilidade dos tubos de aço carbono são excelentes em condições extremas, mas precisam ser combinadas com uma camada anticorrosiva de revestimento interno para evitar a erosão média.
Aço inoxidável (316L): É amplamente utilizado devido à sua excelente composição de liga de crómio-níquel e à sua resistência à corrosão por iões cloreto. É utilizado na indústria alimentar, em plataformas offshore e noutros domínios.
Materiais para tubos de plástico
PVC/CPVC: Este material tem um custo muito baixo e é muito resistente a ácidos e álcalis, sendo adequado para sistemas de descarga de águas residuais de laboratório, mas no caso de uma utilização a longo prazo, a temperatura deve ser controlada abaixo dos 60°C.
PEAD: Este material é amplamente utilizado devido à sua elevada flexibilidade, pelo que é muito adequado para utilização em zonas sísmicas, reduzindo o risco de danos nas condutas devido a catástrofes naturais.
Tubos em material compósito
FRP (plástico reforçado com vidro): A densidade deste material é muito baixa, apenas um quarto da do aço, o que reduz a carga estrutural e tem uma excelente resistência à fadiga.
Factores-chave para a seleção do material dos tubos
Análise do ambiente de trabalho
Temperatura e pressão : Os tubos de aço-carbono são propensos à fragilização em ambientes de baixa temperatura (como menos de -20°C), pelo que se recomenda a escolha de aço inoxidável austenítico ou ligas à base de níquel em ambientes de baixa temperatura.
Corrosividade média: Os diferentes meios químicos têm propriedades corrosivas muito diferentes para os materiais. Recomenda-se a escolha de materiais de plástico reforçado com fibra de vidro (FRP) ou polipropileno (PP) para o transporte de sal.
Avaliação dos custos e do ciclo de vida
Custo inicial: O custo inicial de PVC O preço dos tubos de PVC é cerca de um quinto do preço dos tubos de aço inoxidável, pelo que os materiais de PVC podem ser selecionados se o orçamento for limitado na fase inicial, mas o PVC pode ter de ser substituído ao fim de dez anos e os custos de manutenção e substituição subsequentes também devem ser considerados de forma abrangente.
Custo de manutenção: Embora o custo inicial dos tubos de aço galvanizado seja baixo, o custo de manutenção é muito elevado para evitar a corrosão, e o custo de manutenção anual pode representar 15% do custo total.
Requisitos de conformidade
ASME B31.3: A espessura da parede da tubagem de processo deve corresponder à pressão de projeto de acordo com o n.º Sch (por exemplo, Sch 40/80)
Norma ANSI NPS: O diâmetro nominal (por exemplo, NPS 8 corresponde a um diâmetro exterior de 219,1 mm) deve ser consistente com as especificações da flange e da válvula
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