RECOMENDACIONES PARA LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE LOS CAMBIADORES DE CALOR

a) TUBOS.- En la selección del material de los tubos, se deberá atender con especial cuidado el ataque corrosivo a las condiciones de servicio (Presión y Temperatura) de cada fluido, ya que ambos están en contacto con ellos, uno por el interior y el otro por su exterior. Además, se deberá tomar en cuenta que comercialmente no se cuenta con espesores normalizados que proporcionen el material disponible para corrosión, por lo que está deberá resultar imperceptible.

b) ESPEJOS.- En la selección del material de los espejos, también debe atenderse con especial cuidado el ataque corrosivo a las condiciones de servicio (Presión y Temperatura) de ambos fluidos y en especial, para el más crítico, ya que un fluido ataca una de sus caras y el otro la opuesta. A estos elementos, se les pueden incrementar el espesor para soportar la corrosión (cuando estos se fabrican de acero al carbón), asimismo debido a que los tubos irán insertados en

ellos, quedando expuestas sus uniones a la acción de los fluidos, el material de los espejos deberá ser el mismo que el de los tubos u otro de las mismas características electroquímicas, para evitar que se desarrolle la corrosión galvánica.

Cuando los tubos son de acero al carbono o de acero inoxidable, no existen problemas en seleccionar los espejos del mismo material, pero cuando los tubos son de cobre o de alguna de sus aleaciones, surgen problemas para seleccionar el material de los espejos, debido a que tienen bajos esfuerzos permisibles y bajan más aún al elevarse la temperatura, por lo que se necesitará un espesor mayor que el del acero al carbono, es entonces cuando dichos espejos se proporcionan de acero al carbono un recubrimiento integral de cobre o alguna de sus aleaciones, aunque en ciertas ocasiones se proporcione totalmente de estos últimos materiales (cuando el espesor total del mismo es menor o igual a 2” (51 mm), o cuando por ambos lados se tiene presente la corrosión galvánica). Como generalmente se utiliza el cobre y sus aleaciones para servicios de agua para enfriamiento, el recubrimiento integral (con material base de acero al carbono), únicamente ya que el acero al carbono resiste los esfuerzos (Figura II.2.).

c) EMPAQUES. En las juntas desmontables de los cambiadores de calor se utilizan empaques de metal sólido o de asbesto comprimido recubierto de un metal (enchaquetado). Los empaques llamados enchaquetados, deben tener buena plasticidad para que al ser comprimidos, puedan deformarse y fluir hasta llenar todos los huecos existentes en las caras de asentamiento, evitando así cualquier fuga. El metal que recubre el asbesto deberá seleccionarse para resistir el ataque corrosivo del fluido que se maneja, por lo que, generalmente se adopta un metal igual o de las mismas características electroquímicas que las de los elementos en que se asienta, para evitar que se genere la corrosión galvánica.

d) BRIDAS. Son fabricadas de un acero al carbono, similar al de las partes a las que han de soldarse y únicamente en casos muy especiales se fabricarán de otro material, puesto que se les puede adicionar material disponible para la corrosión.

Siempre que un espejo y empaque de material diferente al acero al carbono deban formar junta con una brida, ésta podrá ser fabricada de acero al carbono, recubriéndola en la cara de asentamiento del empaque con material igual o de características similares a las del empaque de tal forma que éste se apoye en su totalidad sobre el recubrimiento, para evitar que se produzca la corrosión galvánica (Figura II.2a.). El espesor del material de recubrimiento será normalmente de 1/8pulg. (3mm.) y será aplicado mediante soldadura.

e) CORAZAS, CABEZALES, TAPAS Y BOQUILLAS. Estos elementos contendrán a los fluidos de proceso; a diferencia de los tubos de transferencia, en estos elementos si es posible proporcionar material adicional para soportar el

ataque corrosivo, pero cuando se requiere de materiales de aleación es más adecuado el uso de recubrimientos integrales (con material base de acero al carbón, recubierto con aleación).

La construcción de estos elementos se lleva a cabo a partir de diversas formas de suministro, como el caso de las corazas y cabezales que algunas veces se obtienen de tubos de cédula (cuando el equipo es menor de 18pulg. (457mm.) de diámetro interno, sin que esto sea una limitante, ya que su elección dependerá de los recursos con los cuales, cuenta el fabricante), por lo que se deberá seleccionar la forma de suministro.

f) TAPAS CABEZAL FLOTANTE. Estas tapas no quedan incluidas entre las anteriores, por la función que desempeñan, ya que además de separar un fluido del otro, soportan el ataque corrosivo y las condiciones de servicio de ambos fluidos, por lo que se deberán seleccionar sus materiales de construcción para soportar las condiciones más críticas son seleccionados comúnmente de acero al carbono, puesto que es posible adicionar material disponible para la corrosión, pero cuando el efecto corrosivo que pueden presentar ambos fluidos es alto, tendrán que adicionar dicho material en las dos caras de la tapa.

Esto puede traer como consecuencia una placa demasiado gruesa en ocasiones, lo que después de rolarla para darle la geometría requerida, presentará esfuerzos residuales que será necesario eliminar mediante tratamiento térmico y con lo cual se incrementará su costo, por lo que será necesario en estos casos seleccionar un material más resistente a la corrosión, adoptando normalmente el mismo seleccionado para los tubos y espejos a fin de evitar la corrosión galvánica.

g) MAMPARAS. Se seleccionan comúnmente de acero al carbono por ser elementos no sujetos a presión y además por el material disponible a la corrosión que puede ser incluido en su espesor, aunque algunas veces se construyen del mismo material o de características similares a las de los tubos, cuando el fluido de la coraza es un buen electrolito para evitar que se desarrollo la corrosión galvánica y con ello, la destrucción de las mamparas que son difíciles de reemplazar.

h) PLACAS DIVISORIAS. Se seleccionan del mismo material que los cabezales y tapas a los cuales habrán de soldarse. Cuando estas placas divisorias son proporcionadas de acero al carbón y los espejos en las cuales se empacan éstas, son de material diferente al de ellas, será indispensable proporcionar en el extremo (de la placa divisoria) un material igual o similar al del espejo, manteniendo de acero al carbono el resto de la placa divisoria y uniendo ambas partes mediante soldadura, para posteriormente recubrir la unión con resina epóxica (Figura II.2.b.), para evitar con ello la corrosión bimetálica y la presencia de puentes electrolíticos.

CAPÍTULO III