Codo de tubería de aluminio para tuberías marinas de agua salada

Los codos de tubería de aluminio son accesorios esenciales en los sistemas de tuberías marinas de agua salada. Diseñados para cambiar la dirección del flujo, combinan la construcción ligera, la resistencia a la corrosión y la resistencia mecánica, características altamente valoradas en los ambientes marinos.

Un codo de tubería de aluminio es un ajuste curvo utilizado para unir dos secciones de tubería en un ángulo especificado (comúnmente 45 ° o 90 °). En las tuberías marinas de agua salada, estos codos se fabrican típicamente a partir de aleaciones de aluminio de grado marino que resisten la corrosión del agua de mar al tiempo que proporcionan una resistencia adecuada para la presión y las cargas mecánicas.

beneficios:

• Excelente resistencia a la corrosión en ambientes marinos
• Ligero: reduce el peso del vaso y mejora la eficiencia del combustible
• Buena conductividad térmica y eléctrica
• Facilidad de fabricación, soldadura y mecanizado
• Elección de material reciclable y sostenible

Funciones principales

• Cambiar la dirección del flujo de fluido (por ejemplo, 45 °, 90 °, 180 ° de retorno)
• Conecte tuberías de diámetros idénticos o diferentes (se pueden integrar reductores)
• Compensar la desalineación en las tuberías
• Habilite el enrutamiento compacto en salas de máquinas, sistemas de lastre, sentina y líneas de agua dulce
• Proporcionar juntas seguras que se puedan soldar, soldarse o unirse mecánicamente

Aplicaciones marinas típicas

• Circuitos de enfriamiento de agua de mar (intercambiadores de calor, condensadores)
• Ingesta de agua cruda y líneas de descarga
• Sistemas de lastre y recortes
• Sistemas de tuberías principales y combates de incendios
• Sistemas de agua y aguas grises
• Conexiones de lavado de cubierta y cofre marino
• Servicio hidráulico de baja presión (donde el aluminio es aceptable)
• Ventilación y conductos en aplicaciones sin presión (cuando el grosor de la aleación es adecuado)

Opciones de aleación comunes y por qué importan

El servicio marino requiere aleaciones que resisten las picaduras, la corrosión de la grieta y el agrietamiento por corrosión por estrés en entornos ricos en cloruro. Las aleaciones de aluminio marino comunes utilizadas para los codos de tubería incluyen 5083, 5086, 6061 y 6063. La selección depende de la resistencia, la soldabilidad y la resistencia a la corrosión requeridas.

Tabla: aleaciones típicas utilizadas para los codos de tubería de aluminio marino

Especificaciones técnicas

Tabla: Especificaciones técnicas típicas para los codos de tubería de aluminio (valores representativos)

Composición química detallada

A continuación se presentan composiciones químicas representativas (peso en peso) para aleaciones comúnmente utilizadas en los codos de tubería marina. La composición real depende del proveedor y la certificación de material.

Tabla: Composición química (%en peso)

Notas:

• La serie 5xxx (5083/5086) contiene Mg alto para la resistencia a la corrosión.
• La serie 6xxx (6061/6063) son aleaciones tratables con calor con silicio y magnesio.

Propiedades mecánicas y condiciones de templado

Las propiedades mecánicas dependen de la aleación y el temperamento. A continuación se muestran valores típicos.

Tabla: Propiedades mecánicas (representante)

Notas:

• H116/H111/H32 son temperaturas no tratables de calor comunes para las aleaciones marinas que enfatizan la resistencia y la soldabilidad de la corrosión.
• T6 es un temperamento tratado con calor que proporciona mayor resistencia; puede ser menos resistente a la corrosión que las aleaciones 5xxx y pueden ser susceptibles al agrietamiento de la corrosión por estrés en los entornos de cloruro a menos que se procesen adecuadamente.

Estándares y códigos de implementación

Fabricación e instalación de codos de tubería de aluminio para uso marino a menudo hace referencia a estos requisitos de la sociedad de estándares y clasificación:

Tabla: Normas y códigos relevantes

Notas:

• Los astilleros y los OEM generalmente siguen las reglas de la sociedad de clasificación (DNV, ABS, LR) que incorporan pruebas de material, NDT y trazabilidad.
• Los procedimientos de soldadura generalmente necesitan calificación según los estándares ASME o AWS.

Métodos de fabricación y unión

• Soldadura: GTAW (TIG) es común para las articulaciones de alta calidad; MIG (GMAW) adecuado para una producción más rápida. Los metales de relleno adecuados (por ejemplo, ER5356 para aleaciones 5xxx, ER4043/ER5356 para 6xxx) deben elegirse para equilibrar la resistencia y la resistencia a la corrosión.
• Formación en caliente: las curvas se pueden fabricar mediante flexión de mandril o freno de prensa con un tratamiento térmico posterior cuando sea necesario.
• Extrusión y mecanizado: los codos se pueden fundir, fabricados a partir de secciones extruidas o secciones de tubería dobladas de mandril; La elección depende del tamaño, la tolerancia y el costo.
• Tratamientos superficiales: la anodización es limitada en cloruros; Los recubrimientos recomendados incluyen cebadores epoxi y abrigos de grado marino. La protección catódica (ánodos de sacrificio) a menudo se usa para grandes sistemas de agua de mar.

Tabla: selecciones típicas de relleno de soldadura

Comportamiento y protección de corrosión

• Las picaduras y la corrosión de la grieta son preocupaciones principales en el agua de mar. Las aleaciones 5xxx (que contienen mg) muestran una excelente resistencia; Aún así, las grietas, los depósitos y las parejas galvánicas pueden iniciar la corrosión.
• Evite el contacto directo con metales diferentes (por ejemplo, aleaciones de cobre) a menos que esté aislado para evitar la corrosión galvánica.
• Use recubrimientos protectores, enjuague regular y ánodos de sacrificio cuando corresponda.
• Diseño para la accesibilidad para inspeccionar y reemplazar piezas de sacrificio.

Tabla: estrategias de gestión de corrosión

Control de calidad, pruebas y certificación

• Traceabilidad del material: certificados de prueba de molino (MTC) que muestran resultados de pruebas químicas y mecánicas
• Pruebas no destructivas (NDT): radiografía o inspección ultrasónica de soldaduras; Penetrante de tinte para defectos superficiales
• Prueba de presión: prueba hidrostática o neumática por código de diseño
• Inspección dimensional: garantizar el radio, los ángulos y los preparaciones finales cumplen con las especificaciones
• Inspección de la superficie: asegúrese de que los recubrimientos y los acabados cumplan con los requisitos de exposición a la marina

Tabla: pruebas típicas y criterios de aceptación

Consideraciones de diseño para el servicio de agua salada

• Seleccione la aleación y el temperamento para la resistencia a la corrosión primero; Fuerza Segunda: las aleaciones 5xxx a menudo se prefieren.
• El grosor de la pared debe tener en cuenta la asignación de corrosión, la erosión y las cargas mecánicas.
• Incluya ánodos de sacrificio o protección catódica para carreras largas en agua de mar.
• Minimice las grietas y las piernas muertas donde el agua de mar estancada puede concentrar los cloruros.
• Especificar sujetadores y soportes compatibles; Los aceros inoxidables (316/316L) aún pueden causar problemas galvánicos si no están aislados.
• Considere la expansión y vibración térmica: permita acoplamientos flexibles o bucles de expansión cuando sea necesario.

Ejemplo de hoja de datos técnicos (representante)

Tabla: Ejemplo de especificación del codo (codo soldado de 90 °, 5083-H116)

Consejos de instalación y mantenimiento

• Almacene los accesorios en un área seca y ventilada para evitar la contaminación.
• Limpie la tubería internamente antes de colocar en servicio para eliminar los aceites de mecanizado y los escombros.
• Aplique recubrimientos protectores apropiados antes de la instalación cuando sea posible.
• Use juntas compatibles y materiales de aislamiento en juntas con bridas.
• Programe inspecciones periódicas para protección anódica, recubrimientos y signos de corrosión, particularmente en soldaduras y articulaciones.
• Reemplace los ánodos de sacrificio regularmente en función de las tasas de consumo.