Los
calentadores de craqueo son equipos esenciales en la producción de etileno en la industria petroquímica. La sección de
convección de la tubería recupera principalmente calor de los gases de combustión a alta temperatura para precalentar la materia prima y sobrecalentar el vapor. Estas tuberías deben soportar múltiples desafíos, como altas temperaturas, corrosión y presión. Por lo tanto, la selección del material es crucial.
El Incoloy 800H se eligió para los tubos de convección de los calentadores de craqueo principalmente debido a sus ventajas en rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión y resistencia a la carburación.
El
Incoloy 800H es una aleación resistente a la corrosión, con alto contenido de carbono y a base de níquel, de grano grueso y alta resistencia a la fluencia, lo que la hace especialmente adecuada para operar en entornos de alta temperatura superiores a 600 °C (ya que los calentadores de craqueo requieren un funcionamiento prolongado a altas temperaturas).
El alto contenido de níquel de
Incoloy 800H(30-35%) proporciona una excelente resistencia a la corrosión bajo tensión.
El alto contenido de
Cromo(19-23%) proporciona resistencia a la corrosión por picaduras y grietas. A altas temperaturas, forma una película estable de óxido de cromo, protegiendo eficazmente contra entornos oxidantes y carburantes. Los gases de combustión de los hornos de craqueo pueden contener gases carburantes, como el monóxido de carbono, lo que hace crucial la resistencia a la carburación.
Elementos químicos como el níquel y el cromo ayudan a las T
ubos de Incoloy 800H a resistir la corrosión causada por ácidos orgánicos y sales oxidantes y no oxidantes, lo que las hace idóneas para los diversos medios corrosivos presentes durante el proceso de craqueo.
| Propiedades |
Ventajas del Incoloy 800H |
Aplicación en tubos de convección |
| Resistencia a altas temperaturas |
Excelente resistencia a la fluencia y a la rotura por tensión |
Resiste el impacto de los gases de combustión de hornos de craqueo a alta temperatura, previniendo la deformación o el agrietamiento de las tuberías en condiciones de alta temperatura a largo plazo. |
| Resistencia a la corrosión |
Excelente resistencia a la oxidación, carburación y sulfuración; resistente al ácido nítrico y a los ácidos orgánicos. |
Resiste la corrosión causada por medios ácidos, vapor de agua, mezclas de dióxido de carbono y gases de combustión con contenido de azufre generados durante el proceso de craqueo. |
| Estabilidad microestructural |
El tratamiento de estabilización Ti/Al inhibe la precipitación y sensibilización de carburos, reduciendo el riesgo de corrosión intergranular. |
Garantiza un rendimiento estable incluso después de un uso prolongado en el rango de temperatura sensible de 593-816 °C |
| Procesamiento y soldadura |
Excelente trabajabilidad en caliente y soldabilidad |
Facilita la fabricación, instalación y posterior mantenimiento del módulo de tubo de convección |
Composición Química de Tubos de Incoloy 800H
| Grado |
C≤ |
Mn≤ |
Si≤ |
S≤ |
Cu≤ |
Fe(min) |
Ni |
Cr |
Al |
Ti |
| Incoloy 800H |
0.05-0.10 |
1.5 |
1 |
0.015 |
0.75 |
39.5 |
30.0-35.0 |
19.0-23.0 |
0.15-0.60 |
0.15-0.60 |
Propiedades Mecánicas de Tubos de Incoloy 800H
| Propiedades mecánica |
Estado (Revenido) |
Tracción, min, ksi[MPa] |
Límite elástico, min, ksi[MPa] |
Alargamiento, %(min) |
| Incoloy 800 |
Recocido acabado en caliente o recocido trabajado en frío |
75[515] |
30[205] |
30 |
Sin embargo, las
Tubos de Incoloy 800H no son aptas para todas las tuberías de convección de calefacción con agrietamiento, ya que presentan una resistencia limitada a la corrosión en ácido sulfúrico y ácido clorhídrico, y no son aptas para reducir entornos ácidos fuertes. Si el medio de proceso contiene altas concentraciones de ácido sulfúrico o ácido clorhídrico, es necesario evaluar su velocidad de corrosión o considerar otros materiales más resistentes a la corrosión.
Los catálogos de tubos de aleación de níquel-hierro-cromo sin costura, trabajados en frío, que se indican a continuación, están disponibles regularmente. Para otros catálogos, consúltenos.
| NPS |
OD |
Espesor (Inches) |
| Sch5 |
Sch10 |
Sch40 |
Sch80 |
| 1/4 |
0.54 |
… |
0.065 |
0.088 |
… |
| 3/8 |
0.675 |
… |
0.065 |
0.091 |
0.126 |
| 1/2 |
0.84 |
0.065 |
0.083 |
0.109 |
0.147 |
| 3/4 |
1.05 |
0.065 |
0.083 |
0.113 |
0.154 |
| 1 |
1.315 |
0.065 |
0.109 |
0.133 |
0.179 |
| 1 1/4 |
1.66 |
0.065 |
0.109 |
0.14 |
0.191 |
| 1 1/2 |
1.9 |
0.065 |
0.109 |
0.145 |
0.2 |
| 2 |
2.375 |
0.065 |
0.109 |
0.154 |
0.218 |
| 2 1/2 |
2.875 |
0.083 |
0.12 |
0.203 |
0.276 |
| 3 |
3.5 |
0.083 |
0.12 |
0.216 |
0.3 |
| 3 1/2 |
4 |
0.083 |
0.12 |
0.226 |
0.318 |
| 4 |
4.5 |
0.083 |
0.12 |
0.237 |
0.337 |
| 5 |
5.563 |
… |
… |
0.258 |
… |
| 6 |
6.625 |
… |
… |
0.28 |
… |
Para más información sobre las dimensiones, la producción, el tratamiento térmico y otros aspectos de los tubos Incoloy 800H, consulte la norma ASTM B407:
https://www.htpipe.es/d/files/material/ASTM%20B407.pdf
Se seleccionó la Tubos Incoloy 800H para los tubos de convección de los calentadores de craqueo debido a su excepcional resistencia a altas temperaturas, excelente resistencia a la fluencia, buena resistencia a la oxidación, corrosión por carburación/intergranular y corrosión por medios específicos, así como a su suficiente estabilidad estructural y maquinabilidad. Estas propiedades garantizan el funcionamiento seguro, estable y a largo plazo de los calentadores de craqueo en entornos corrosivos de alta temperatura.
HT PIPE es una empresa metalúrgica especializada en tuberías para la industria petroquímica. Si tiene alguna consulta sobre este tema, contáctenos.
