7 cose da sapere sul rivestimento interno dei tubi a U negli scambiatori di calore

È necessario rivestire i fasci di tubi a U? Ed è veramente possibile farlo? Che supporto può offrire un'azienda specializzata? Rispondiamo a queste e tante altre domande.

Gli scambiatori di calore sono componenti vitali di innumerevoli processi industriali perché consentono un efficiente trasferimento di energia termica tra fluidi. Tra le diverse tipologie disponibili, lo scambiatore di calore a tubo a U è piuttosto diffuso per la sua capacità di resistere anche una notevole espansione termica e il suo design relativamente semplice che richiede una sola piastra tubiera. In questa configurazione, un fascio di tubi, ciascuno piegato a forma di U, è alloggiato all'interno di un mantello. Tipicamente, un fluido scorre nei tubi (lato tubi), mentre un altro scorre al loro esterno e all'interno dell'involucro (lato mantello).

1. Perché rivestire i tubi a U, innanzitutto?

I tubi a U degli scambiatori di calore trasportano fluidi che possono essere altamente corrosivi, abrasivi o causa di sporcamento. Nel tempo, questa esposizione genera:

• Corrosione: le sostanze chimiche nei fluidi intaccano le pareti dei tubi.
• Erosione: i flussi ad alta velocità consumano il metallo.
• Sporcamento:si formano depositi all'interno dei tubi che riducono l'efficienza dell'impianto.

Impiegare tubi realizzati in leghe resistenti alla corrosione è spesso la prima opzione, ma può rivelarsi molto costosa o, talvolta, non tecnicamente attuabile. Rivestire internamente questi componenti è la soluzione alternativa ideale per proteggere un materiale di base economico come l'acciaio al carbonio dai fluidi corrosivi, prevenendo perdite, mantenendo l'efficienza del sistema e prolungando la vita dello scambiatore.

2. Perché è difficile rivestire le superfici interne dei tubi a U?

Rivestire tubi lineari? Nessun problema. Rivestire tubi a U? Beh, questa è un'altra storia. Ecco perché:

• Curve strette:le curve a U ostacolano l'adesione uniforme del materiale di rivestimento. La sua uniformità è però fondamentale per evitare una serie di problemi, dal deterioramento dello strato protettivo alla formazione di crepe, fino ai difetti di polimerizzazione.
• Costruzione: l'applicazione del rivestimento dentro queste tubazioni richiede più tempo, comportando maggiori possibilità che il materiale diventi viscoso e ostacoli il flusso del prodotto verso le estremità del tubo. Ecco perché è altrettanto importante che le estremità dei tubi non siano sottoposte a un'espansione eccessiva tramite scanalature profonde.

Non dimentichiamo, inoltre, i problemi tipici di qualsiasi scambiatore di calore:

• Preparazione superficiale: le superfici interne devono essere perfettamente pulite e adeguatamente preparate per consentire al rivestimento di aderire efficacemente. Tuttavia, farlo in modo affidabile all'interno di tubi stretti e curvi può rappresentare una sfida.

• Lunghezze elevate e diametri ridotti:naturalmente, è necessario far penetrare il materiale di rivestimento lungo tutta la lunghezza del tubo.

• Spessori: alcune aree rischiano di presentare un rivestimento eccessivo e altre non abbastanza.
• Adesione:se il rivestimento viene applicato e quindi polimerizzato in modo non uniforme, si delamina, lasciando il tubo non protetto.

3. Come verificare i risultati del processo di rivestimento?

Il controllo della qualità del rivestimento è un altro aspetto fondamentale. I videoscopi sono ideali per penetrare all'interno dei tubi e consentirne l'ispezione visiva delle superfici. Tuttavia, guardare "dietro l'angolo" nelle curve a U è impossibile. Ecco un altro motivo per cui l'esperienza degli operatori è fondamentale nei processi di rivestimento di questo tipo di impianti. In più, il rilevamento di microfori può richiedere specifici strumenti elettronici di ispezione (rilevatori Holiday) adattati per tubi di piccolo diametro. Infine, è fondamentale misurare correttamente lo spessore del film secco (DFT). È possibile ottenere misurazioni affidabili a una distanza di 20 cm dalle estremità dei tubi, dove i misuratori possono accedere.

4. Come accertarsi di eseguire correttamente l'operazione di rivestimento?

Il know-how specialistico è determinante in questo caso. Un'azienda specializzata nel rivestimento di tubazioni è il partner ideale, con la sua competenza, la comprovata esperienza, i prodotti e i processi collaudati, e l'eccellenza nella manodopera. La massima cura è infatti essenziale per il successo di un'operazione così complessa.

5. Ma quindi come si svolge il processo di rivestimento del fascio tubiero?

Il metodo più comune è l'applicazione per flood coating. Ecco i passaggi necessari:

• Preparazione delle superfici:pulizia interna accurata per rimuovere sporco, ruggine, residui o vecchi strati di vernice.
• Posizionamento:il fascio tubiero viene collocato su rulli per consentirne la rotazione.
• Applicazione del rivestimento: il prodotto liquido viene versato nei tubi e drenato a velocità controllata. Il fascio viene quindi ruotato e l'operazione viene ripetuta fino a ottenere uno spessore uniforme del film.
• Polimerizzazione:eseguita con rivestimenti termoindurenti. Questa fase comporta un'ulteriore sfida perché, mentre in altri tipi di scambiatori di calore l'aria calda viene forzata all'interno dei tubi, in questo caso è necessaria una piccola astuzia (quale? Ci dispiace, ma è un segreto che intendiamo mantenere!).
• Ispezione:controlli eseguiti con strumentazione adeguata.

6. Che cosa succede se i tubi a U non sono rivestiti a regola d'arte?

Un rivestimento di scarsa qualità può portare a cedimenti (il rivestimento si stacca o si incrina, esponendo il metallo) e una protezione non uniforme (alcune aree rimangono vulnerabili alla corrosione), determinando un ridotto trasferimento di calore, una minore efficienza delle attrezzature e, quindi, maggiori costi operativi e di manutenzione.

7. Si tratta di una procedura standard o di routine?

Assolutamente no! Il rivestimento interno dei tubi a U è un servizio altamente specializzatoche richiede professionisti esperti e attrezzature avanzate. Con le competenze e gli strumenti giusti, infatti, questo compito complesso può essere affrontato con precisione e affidabilità, garantendo risultati eccellenti e ottime prestazioni a lungo termine.

Ecco perché affidarsi a un partner esperto come SÄKAPHEN: parliamone!