Aumente la vida útil de la herramienta cuando la use en materiales duros

Aumente la vida útil de sus Expansores de Intercambiadores de Calor

A medida que los usuarios finales se esfuerzan por lograr una mayor eficiencia en la transferencia de calor, a los clientes a menudo se les asigna la tarea de construir recipientes que resistan el uso intensivo y junto con ofrecer durabilidad. Esto a menudo resulta en el uso de materiales de tubos y placas tubulares más resistentes al desgaste, como Inconel, Hastelloy y acero inoxidable dúplex. Si bien los materiales exóticos a menudo significan una mayor vida útil del tubo, pueden afectar considerablemente la vida útil de la herramienta de expandido. En este artículo, abordaremos algunos consejos y trucos sencillos que pueden utilizarse para aprovechar al máximo la vida útil de sus expansores de tubo cuando se trabaja con materiales resistentes.

Uno de los mayores retos cuando se trabaja con materiales resistentes es que tienen un límite elástico más alto y son más propensos al endurecimiento por deformación. El límite elástico describe la fuerza necesaria para deformar permanentemente un material de modo que no pueda volver a su forma original. Lograr este tipo de «estado plástico» es fundamental durante la expansión porque es necesario para crear un sello mecánico sin fugas. Cuando se trabaja con materiales como Inconel o 2205, se necesita más fuerza para deformar el material y crear un sello mecánico antes de que el material alcance su estado plástico. Esto significa que la herramienta debe trabajar aún más, lo que puede provocar sobrecalentamiento y fallas prematuras. Por ejemplo, para expandir un tubo de Inconel de 14 BWG frente a un tubo de acero al carbono se pueden utilizar hasta el triple de herramientas, según las especificaciones del trabajo.

Expansores de rodillos cortos versus expansores de rodillos largos

El expandido en pasos con un expansor de rodillos largo es una práctica común en aplicaciones de placas tubulares más gruesas de de 2-1/2”. Esto permite expandir toda la longitud de la placa tubular en menos pasos en comparación con el uso de un expansor de rodillos corto. Sin embargo, cuando se trabaja con materiales más resistentes, las herramientas de rodillos largo pueden no ser la mejor solución. En aplicaciones con tubos de paredes gruesas o materiales de tubos resistentes, es posible que los expansores de rodillo largo no puedan generar suficiente fuerza para crear un buen sello mecánico. Esto se debe a que cuanto más contacto tenga la herramienta, más desgaste experimentará. Además, incluso si la herramienta puede expandir el material, la longitud del expandido puede provocar fallas más rápidas en la herramienta. Como resultado, puede ser más beneficioso utilizar una herramienta de rodillos corto y completar un paso adicional para reducir la cantidad de expansores y configuraciones necesarias para el trabajo.

Limpieza y enfriamiento

Las escorias y el sobrecalentamiento son dos de los mayores culpables del desgaste del expansor. La expansión de materiales de tubos más resistentes requerirá que se aplique más lubricación a intervalos más frecuentes para mantener la herramienta fría. Este aumento de lubricación ayudará a evitar que el expansor se sobrecaliente; sin embargo, también será necesaria una limpieza frecuente. La mejor práctica es tener al menos 2 expansores colocados para poder intercambiarlos para limpiarlos.

Figura 1. Desgaste de la jaula del expansor

Expansionado en áreas con tratamiento térmico o con soldadura

Otro problema común al expandir materiales más resistentes es la expansión sobre una soldadura de sello o un área del tubo tratada térmicamente. Cuando se sueldan los extremos de los tubos la cantidad de calor necesaria para crear la soldadura hace que el material se endurezca. Si los rodillos de expansión entran en contacto con el cordón de soldadura durante la expansión, se romperán. Este es especialmente el caso de materiales de tubos más resistentes. Un método común para evitar que el expansor trabaje sobre la soldadura es usar rodillos de alivio o ajustar la profundidad del expansor 1-1/4” – 3/8” más allá del área soldada.

En general, la expansión de materiales resistentes como Inconel, Hastelloy y acero inoxidable 2205 puede reducir la vida útil de la herramienta hasta en un 50% dependiendo de la gravedad de la aplicación. Como resultado, es importante tomar medidas preventivas para disminuir la cantidad de desgaste prematuro del expansor. Esto se puede hacer seleccionando expansores de rodillos cortos, aumentando la cantidad y frecuencia de lubricación de las herramientas, limpiando e inspeccionando periódicamente las herramientas y utilizando rodillos de alivio de expansión en los racores soldados.

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