Anatomía de un expansor de tubo

Si bien los diseños específicos varían, los componentes principales generalmente incluyen una jaula, un mandril, rodillos y un collar.

Esta actúa como alojamiento para el mandril, el juego de rodillos y el collar, manteniéndolos en su lugar. Cuenta con ranuras para los rodillos y una sección roscada para el ajuste del collar.

El mandril pasa a través de la jaula y se utiliza para accionar la expansión. Cuando se empuja hacia adelante, su cono empuja los rodillos hacia afuera, enganchándose con el tubo.

Normalmente en conjuntos de 3 a 5, los rodillos hacen contacto con el diámetro interior del tubo, obligándolo a expandirse contra el orificio de la placa del tubo.

Ajustado para adaptarse a diferentes espesores de placas tubulares, el collar posiciona los rodillos con precisión dentro del área de expansión de la placa tubular.

El objetivo de la expansión es una unión de tubo a placa segura y sin fugas. Durante la expansión, el mandril se introduce en el tubo y gira. Esta acción fuerza los rodillos hacia afuera, expandiendo el tubo hasta que entra en contacto con el orificio de la placa tubular.

El proceso de expansión puede inducir tensión tanto en el tubo como en el orificio de la placa tubular. A medida que los rodillos pasan sobre el tubo, el metal puede resistir la fuerza e intentar volver a su forma original. Esta tensión repetida produce un endurecimiento por deformación, haciendo que el metal sea menos maleable.

Los metales como el titanio, el acero inoxidable y el Inconel se endurecen rápidamente debido a su elasticidad. La elasticidad permite que un material se estire y vuelva a su forma original. Sin embargo, cuando la fuerza aplicada excede el límite elástico del material, se produce una deformación permanente. Durante la expansión, el tubo y la placa tubular se expandirán hasta que el tubo alcance su estado plástico y esté contenido por las propiedades elásticas de la placa tubular.

Si bien son similares, los expansores de calderas e intercambiadores de calor tienen algunas diferencias significativas en tamaño y función.

Existen 3 tipos principales de expansores de calderas: Ensanchamiento, enrollado recto y rebordeado.

El ensanchamiento y el rebordeado evitan que los extremos de los tubos se sobrecalienten y se agrieten. Las calderas acuotubulares requieren que los tubos se ensanchen y luego se laminen rectos, mientras que las calderas pirotubulares ensancharán el lado de salida y rebordearán el lado del fuego.

Consideraciones clave:

• Diámetro exterior del tubo
• Espesor de la pared
• Espesor de la lámina tubular
• Limitaciones de espacio
• Distancia hasta la curva del tubo (generalmente para calderas acuotubulares)

Obtenga más información sobre la expansión de tubos en calderas pirotubulares

Obtenga más información sobre la expansión de tubos en calderas acuotubulares

Debido a las prácticas de la industria y los requisitos de fabricación, el diseño del expansor del intercambiador de calor permite una fácil personalización.

Consideraciones clave:

• • Diámetro exterior del tubo
  • Espesor de la pared
  • Tubo de pared mínimo/promedio
  • Espesor de la lámina tubular
  • Requisitos del alcance
  • ¿Tubos soldados?
  • Proyección requerida
  • Sistema de laminación manual o asistido

Obtenga más información sobre la expansión de tubos en intercambiadores de calor

La expansión adecuada del tubo es fundamental para el rendimiento del recipiente. Al comprender la anatomía de un expansor y seguir las mejores prácticas para su selección y uso, los operadores pueden garantizar uniones de tubos a placas de tubos seguras y confiables.

Lea más sobre los procedimientos adecuados de selección e instalación de herramientas en nuestra serie de expansión.