Cálculo da espessura da parede interna do tubo em trocadores de calor de casco
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Caro amigo, existe um trocador de calor de tubos, cujas pressões de projeto para o lado dos tubos e para o lado do casco são ambas de 8,2 MPa. A temperatura de projeto em ambos os casos é de 280 graus. Tubo externo φ89×6, tubo interno φ57×8 (espessura da parede obtida no cálculo da pressão externa), material TA10. O comprimento é de 6 metros. Gostaria de saber: como é possível reduzir a espessura da parede do tubo interno, sem diminuir a pressão e a temperatura de operação? Obs.: Os tubos de titânio padrão não possuem essa espessura de parede; posso fabricá-los sob medida.
Vi que outros calcularam o diâmetro interno como φ57×5, mas com essa espessura é possível calcular a pressão interna, mas não a pressão externa. E quando o equipamento é submetido a teste de pressão hidráulica, a espessura da parede interna não consegue suportar?
1. Ao realizar o teste de pressão hidráulica no tubo interno, a espessura da parede calculada é essencial, sendo também um fator a ser considerado em condições de operação extremas. 2. Reduzir a espessura da parede é uma aposta arriscada. 3. Se não for possível adquirir algo desse tipo, para reduzir a espessura da parede, é possível, do ponto de vista tecnológico, diminuir a pressão ou a temperatura?
Dizem que é calculado pelo método da diferença de pressão: durante o teste de pressão, a tubulação interna mantém a pressão, fazendo com que a pressão externa sobre a tubulação externa seja menor, e assim seu espessura pode ser reduzida. E, durante o uso do equipamento, não haverá uma pressão externa tão grande. Eu não entendo o método de diferença de pressão. Será que alguém mais experiente sabe? Agradeço muito se puder me dar sua orientação!
O chamado método de diferença de pressão consiste, na verdade, em levar em consideração a pressão interna. Ou seja, a pressão externa que é exercida é igual à pressão externa real menos a pressão interna real; trata-se, portanto, de um valor relativo. Tais resultados de cálculo de projeto, em aplicações práticas, exigem um controle de processo que não seja totalmente controlável. Geralmente, os escritórios de design não projetam da maneira assim, nem assumem esses riscos adicionais.
. . . Na aplicação prática, é necessário que o controle do processo seja totalmente controlável. . . .
Obrigado pelo orientação, mestre! Aprendi muito. :aperto de mão