Tipos de unión de tubos a placas de tubos

Las uniones de tubo a placa de tubos son componentes importantes en equipos como intercambiadores de calor, recipientes a presión y calderas. Los diferentes tipos de unión de tubo a placa de tubos se adaptan a diferentes entornos de trabajo y requisitos técnicos. Este artículo presentará tres tipos comunes de unión de tubo a placa de tubos y sus procesos y características técnicas en detalle.

1. Unión de tubo a placa de tubos expandida

La unión de tubo a placa de tubos expandida es un proceso de conexión que fija mecánicamente el tubo a la placa de tubos. Se basa en una herramienta de expansión especial para expandir el tubo en el orificio de la placa de tubos de modo que el tubo encaje firmemente con la pared del orificio para formar un bloqueo mecánico.

Características del proceso:
Operación simple: el proceso de expansión no requiere equipo complejo, solo se requieren herramientas de expansión para la operación y es adecuado para la producción a gran escala.
Sin tratamiento térmico: el proceso de expansión no genera alta temperatura, por lo que no cambia las propiedades mecánicas del material y es adecuado para materiales sensibles a la temperatura.
No se requieren habilidades de soldadura: el proceso de expansión no requiere un alto nivel de tecnología de soldadura y la construcción es simple, especialmente adecuada para la instalación de tubos de paredes gruesas.

Características técnicas:
El sellado depende de la presión de contacto: dado que es una conexión mecánica, el sellado de la expansión depende de la estanqueidad del tubo y el orificio de la placa de tubos. Si la junta de expansión no es suficiente o el espesor de la pared del tubo es desigual, puede provocar un sellado insuficiente.
No apto para entornos de alta presión: la fuerza de bloqueo mecánico de la junta de expansión puede no ser lo suficientemente estable en entornos de alta presión o alta temperatura, y es fácil que se afloje o tenga fugas. Por lo tanto, la junta de expansión se utiliza principalmente en escenarios de aplicación de baja presión y temperatura normal, como enfriadores de aire, condensadores, etc.

2. Unión de tubo a placa de tubos soldada por resistencia

La unión de tubo a placa de tubos soldada por resistencia es un método de conexión de alta resistencia que funde los materiales del tubo y la placa de tubos juntos. Las uniones soldadas se pueden dividir en soldadura parcial y soldadura completa, que se seleccionan de acuerdo con diferentes condiciones de trabajo.

Características del proceso:
Proceso de tratamiento térmico: durante la soldadura se genera una temperatura elevada y el tubo y la placa de tubos forman una unión fuerte mediante la fusión. Según los requisitos de la aplicación, el proceso de soldadura también puede incluir un precalentamiento o un tratamiento térmico posterior para garantizar la calidad de la soldadura.
Forma de soldadura: las formas de soldadura más comunes incluyen la soldadura por arco de argón (TIG), la soldadura por arco (SMAW) y la tecnología de soldadura automatizada. La elección específica depende del material de la tubería y de los requisitos de operación.

Características técnicas:
Alta resistencia y alto sellado: la unión soldada logra una unión de alta resistencia mediante la fusión del metal y puede soportar cambios de presión y temperatura extremadamente altos. Excelente sellado, adecuado para entornos corrosivos y de alta presión.
Estricto control de calidad de la soldadura: el proceso de soldadura tiene altos requisitos para los materiales y los defectos de soldadura, como grietas y poros, pueden afectar la resistencia y el sellado de la unión. Por lo tanto, es esencial realizar pruebas no destructivas (como pruebas ultrasónicas y radiográficas) después de la soldadura.
Adaptarse a entornos hostiles: las uniones soldadas generalmente se utilizan en entornos de alta presión, alta temperatura o corrosivos, como los petroquímicos, la energía nuclear y la industria aeroespacial, y pueden garantizar un funcionamiento estable a largo plazo.

3. Junta combinada de soldadura por expansión

La junta combinada de soldadura por expansión es un método de conexión que combina los procesos de expansión y soldadura. Primero se fija la tubería mediante expansión y luego se realiza la soldadura para mejorar aún más la resistencia y el sellado de la junta. Este proceso dual puede maximizar las ventajas de ambos.

Características del proceso:
Doble bloqueo: primero se utiliza el proceso de expansión para asegurar la posición fija de la tubería y luego se utiliza el proceso de soldadura para proporcionar resistencia y sellado adicionales. Por lo general, primero se realiza la expansión y luego se realiza la soldadura por arco de argón o la soldadura manual para garantizar un proceso de soldadura estable.
Alta complejidad: en comparación con un solo proceso de expansión o soldadura, el funcionamiento de la junta combinada de soldadura por expansión es más complicado y requiere un estricto control del proceso para garantizar que los efectos de expansión y soldadura se complementen entre sí.

Características técnicas:
Adecuada para entornos de alta presión y alta temperatura: la junta combinada de soldadura por expansión puede soportar condiciones de trabajo extremas y funciona bien en equipos de alta presión y alta temperatura. Es especialmente adecuada para equipos con requisitos de seguridad extremadamente altos, como la energía nuclear y los intercambiadores de calor químicos. Alto costo y alta confiabilidad: Debido a la necesidad de combinar dos procesos, el costo de construcción de la junta combinada de soldadura por expansión es relativamente alto, pero la doble garantía de seguridad que proporciona la hace muy favorecida en equipos de alta demanda.
Evitar la concentración de tensión: Al expandir primero y luego soldar, se puede evitar que la tensión térmica generada durante el proceso de soldadura se concentre en una parte determinada, mejorando efectivamente la vida útil por fatiga de la junta.

Conclusión

La selección y aplicación de los tipos de unión de tubo a placa de tubos afecta directamente el rendimiento y la seguridad del equipo. Las juntas combinadas de expansión, soldadura y soldadura por expansión tienen cada una sus propias ventajas y son adecuadas para diferentes necesidades industriales. La expansión es adecuada para equipos de baja presión y temperatura normal, la soldadura es la primera opción para entornos de alta presión y alta temperatura, y las juntas combinadas de soldadura por expansión brindan doble protección en condiciones de trabajo extremas. En aplicaciones prácticas, seleccionar el tipo de junta adecuado y realizar un control estricto del proceso mejorará significativamente la confiabilidad y la vida útil del equipo.