Determinar a espessura adequada das folhas de concha e tubo é crucial para garantir a integridade mecânica dos trocadores de calor. Cálculos adequados ajudam a evitar falhas e prolongar a vida útil do equipamento. Este artigo descreve cálculos essenciais envolvidos na avaliação da espessura da folha de tubo e resistência mecânica global.

Calculando espessura da folha de tubo

A espessura da chapa do tubo deve suportar as tensões de pressão e mecânicas durante a operação. A fórmula básica considera a pressão interna, a resistência do material e os fatores de segurança.

A fórmula geral é:

t = (P × D) / (2 × S × F)

Onde:

  • t = espessura da chapa de tubo requerida
  • P = pressão interna
  • D = diâmetro da chapa do tubo
  • S = tensão admissível do material
  • F = factor de segurança

Avaliar a integridade mecânica

A integridade mecânica envolve a avaliação de tensões de pressão, expansão térmica e cargas externas.A análise de elementos finitos (FEA) é frequentemente usada para avaliação detalhada, mas cálculos simplificados fornecem estimativas iniciais.

Os factores-chave incluem:

  • Estresse devido à pressão interna
  • Estresse da expansão térmica
  • Cargas mecânicas externas
  • Propriedades do material e licenças de corrosão

Considerações adicionais

Códigos e normas de projeto, como o ASME Caldeira e Código de Vaso de Pressão, fornecem diretrizes para a espessura mínima e margens de segurança. Inspeções e testes regulares são essenciais para manter a integridade ao longo do tempo.