La selección de materiales y las técnicas de aplicación de los tubos criogénicos pueden resumirse como sigue:
En primer lugar, la selección de materiales
Aceros inoxidables austeníticos
Este tipo de acero tiene una estructura reticular cúbica cara-centrada estable, que se caracteriza principalmente por una buena tenacidad y resistencia a bajas temperaturas. No hay pérdida de tenacidad a bajas temperaturas de -196°C, incluidas variedades como 304L y 316. Los aceros inoxidables austeníticos pueden utilizarse por debajo de -196 °C y son adecuados para la licuefacción, el almacenamiento y el transporte de gas natural, así como para equipos criogénicos para nitrógeno líquido.
Aleación de aluminio
Los tubos de aleación de aluminio tienen excelentes propiedades a baja temperatura y buenas propiedades mecánicas, alta resistencia a la tracción y buena resistencia a la corrosión. Se utiliza en condiciones de baja temperatura y no es fácil de deformar, quebradizo y envejecer. Además, tiene buenas propiedades de conductividad eléctrica y aislamiento térmico, lo que puede garantizar la estabilidad de la temperatura del medio de transporte por tuberías.
Acero de alta resistencia a bajas temperaturas
Este tipo de tubería de baja temperatura se compone principalmente de carbono y manganeso, y se añade una pequeña cantidad de níquel-cromo para mejorar la tenacidad a baja temperatura del acero. Al mismo tiempo, se añade una pequeña cantidad de componentes de molibdeno-vanadio para mejorar la resistencia del acero. Este material tiene una gran solidez y resistencia a las altas temperaturas, y es un material fuerte y resistente, que puede utilizarse para diversos depósitos esféricos de ingeniería y recipientes a presión de baja temperatura.
Acero de baja temperatura a base de níquel
Con el níquel como elemento principal, la tenacidad a baja temperatura también mejorará a medida que aumente el contenido de níquel. Este tipo de acero puede utilizarse en equipos de baja temperatura a -40~-196°C. Por ejemplo, el acero normalizado al 2,5% de níquel puede utilizarse hasta -50°C, y el acero normalizado al 3,5% de níquel hasta -88°C.
En segundo lugar, las capacidades de aplicación
Soldabilidad y deformación plástica
A bajas temperaturas, los materiales son propensos a la fragilidad, por lo que el proceso de soldadura y el diseño de la unión son especialmente importantes. Un proceso de soldadura y un diseño de juntas razonables pueden reducir eficazmente la tendencia a la fragilidad de la zona de soldadura y mejorar la fiabilidad general del sistema de tuberías. La alta capacidad de deformación plástica puede reducir la influencia de la tensión térmica en el sistema de tuberías y prolongar su vida útil.
Evitar las fugas y la volatilización de los medios
Al seleccionar los materiales, es necesario asegurarse de que el material en sí tenga una baja permeabilidad y un alto rendimiento de sellado para evitar fugas de medios a baja temperatura. Al mismo tiempo, la instalación y conexión del sistema de tuberías debe adoptar juntas y conexiones fiables para garantizar que el sistema de tuberías pueda mantener un buen rendimiento de sellado en condiciones de baja temperatura.
Coste y sostenibilidad
A la hora de seleccionar los materiales de las tuberías criogénicas, hay que tener en cuenta el coste, la sostenibilidad y el rendimiento a largo plazo, así como los costes de mantenimiento y reparación. Con la creciente concienciación sobre la protección del medio ambiente, cada vez se presta más atención a la sostenibilidad de los materiales y a la eficiencia en el uso de los recursos.
En resumen, la selección del material y las habilidades de aplicación de las tuberías criogénicas deben considerar exhaustivamente la resistencia a las bajas temperaturas, el rendimiento de la soldadura y la capacidad de deformación plástica del material, la capacidad de evitar la fuga de medios y la volatilización, así como el coste y la sostenibilidad y otros factores. Mediante una selección y aplicación razonables, se puede garantizar el funcionamiento seguro, fiable y eficaz de los sistemas de tuberías criogénicas.
