Materiais de titânio para sistemas de transferência de calor

Na transferência de calor de alta qualidade - processamento químico, dessalinização da água do mar, energia nuclear, HVAC - os materiais devem equilibrar a resistência à corrosão, alta relação resistência-peso e ampla faixa de temperatura. O titânio se destaca com seu denso filme de óxido de TiO₂ em ambientes agressivos, baixa densidade (4,5 g/cm³ vs. 8,96 g/cm³ do cobre) e operação estável de -50°C a 300°C (curto prazo até 400°C). Ele supera o aço inoxidável e as ligas de cobre, tornando-o um material preferido e insubstituível.

A Chalco Titanium oferece uma gama completa de produtos - de titânio laminado a chapas, tubos sem costura e soldados e tubos aletados - além de processamento personalizado, como foles e chapas de tubos. Os tratamentos de superfície (decapagem, eletropolimento, oxidação por microarco) e testes (análise química, ultrassom, metalografia) garantem qualidade consistente, fornecendo soluções de transferência de calor de titânio eficientes e duráveis.

Navegação Rápida

Produtos laminados de titânio

Os produtos de titânio laminado são a forma de material fundamental em sistemas de transferência de calor, amplamente utilizados para a fabricação de placas de trocadores de calor de placas, invólucros de equipamentos, folhas de tubos e estruturas de suporte. Aproveitando a tecnologia de lingote de titânio de refusão a arco a vácuo (VAR) combinada com linhas integradas de laminação a quente e a frio, fornecemos uma gama completa de produtos de titânio laminados.

Folhas de titânio

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  Placas planas formadas por laminação a quente ou a frio, servindo como matéria-prima primária para placas de trocadores de calor de placas, chapas de tubos e tampas de equipamentos.

Ligas: Gr1, Gr2, Gr5 (Ti-6Al-4V), Gr7 (Ti-0.15Pd)

Dimensões: Espessura 0,5–155 mm; Largura ≤ 2500 mm; Comprimento ≤ 12000 mm

Padrões: ASTM B265 / ASME SB265, GB / T 3621-2011

Processamento secundário: Pode ser cortado em discos com diâmetros de 50 a 2000 mm por solicitação do cliente, usado para juntas de flange, anéis de localização de chapas de tubos e peças de canto de trocadores de calor de placas.

Aplicações: Placas de trocador de calor de placas, placas de concha, folhas de tubos, tampas de extremidade de equipamentos.

Bobinas e tiras de titânio

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  Folhas de titânio continuamente enroladas ou cortadas em tiras, usadas para estampagem de alta velocidade e conformação de precisão, servindo como matéria-prima principal para chapas, aletas e tubos soldados automatizados.

Ligas: Gr1, Gr2

Dimensões: Espessura 0,2 - 6,0 mm (laminado a frio); Largura 10 - 1500 mm

Padrões: ASTM B265 / ASME SB265, EN 10204 3.1

Aplicações: Placas onduladas estampadas automatizadas, placas de microcanais, elementos de aletas de tiras, substratos de tubos soldados.

Placas bimetálicas de aço titânio

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  Produzido por colagem explosiva ou colagem por laminação a quente, combinando chapas de titânio (Gr2) com substratos de aço carbono/aço inoxidável (SA516 Gr.70). Essas placas integram a resistência à corrosão do titânio com a alta resistência e soldabilidade do aço para chapas de tubos e invólucros de vasos de pressão.

Estrutura típica: revestimento de titânio 0,5–5 mm; Substrato de aço carbono 6–50 mm

Métodos de colagem: Ligação explosiva, colagem rolante

Padrões: ASTM B898 / ASME SB898

Aplicações: Folhas de tubos de trocadores de calor de casco e tubo, revestimentos de vasos de pressão, peças estruturais compostas.

Tubos de titânio

Os tubos de titânio são elementos centrais de transferência de calor em sistemas de transferência de calor, amplamente utilizados em trocadores de calor casco e tubo, trocadores de calor de placa/bobina, condensadores e evaporadores. Com excelente resistência à corrosão, alta relação resistência-peso e estabilidade em uma ampla faixa de temperatura (-200 ° C a 400 ° C), os tubos de titânio garantem uma operação estável a longo prazo, estendendo significativamente a vida útil do equipamento e reduzindo os custos de manutenção.

Operamos um sistema de produção integrado desde fundição, extrusão, trefilação a frio, laminação até soldagem de precisão, oferecendo os seguintes produtos de tubos de titânio:

Tubos sem costura de titânio

Fabricado diretamente a partir de tarugos sólidos por perfuração ou extrusão sem qualquer costura de solda. Sua estrutura uniforme e resistência a alta pressão os tornam adequados para ambientes de alta pressão, alta temperatura e confiabilidade altamente exigentes.

Ligas: Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12

Diâmetro externo: 6 – 500 mm

Espessura da parede: 0,3 – 8,0 mm

Padrões: ASTM B338 / B861, AMS 4943/4944/4945

Aplicativos: Trocadores de casco e tubo de alta pressão, condensadores nucleares, dessalinização de água do mar (MSF, MED).

Tubos soldados de titânio

Formado por laminação contínua de tiras de titânio laminadas a frio de alta qualidade e soldado automaticamente por soldagem a gás inerte de tungstênio (TIG) sem metal de adição. As costuras de solda são niveladas, com desempenho correspondente ao metal base, espessura de parede uniforme e custo relativamente menor, substituindo cada vez mais os tubos sem costura em muitas aplicações.

Ligas: Gr1, Gr2, Gr7, Gr12

Diâmetro externo: 15,88 – 56 mm

Espessura da parede: 0,6 – 2,5 mm

Padrões: ASTM B338 / B862, GB / T 3625

Aplicativos: Bobinas grandes, feixes de tubos de trocadores de calor de casco e tubo e aleta de placa.

Tubos de bobina de titânio

Os tubos de bobina de titânio são produzidos dobrando tubos retos de titânio (normalmente tubos soldados ou sem costura de pequeno diâmetro) em espiral ou outras formas de bobina usando equipamentos de dobra. Os tubos de bobina facilitam a instalação em espaços compactos e fornecem tubulações longas e contínuas, reduzindo os riscos de vazamento.

Ligas: Gr1, Gr2

Dimensões: OD 6,35 – 50,8 mm; PESO 0,3 – 2,5 mm

Padrões: ASTM B338 / ASME SB338

Aplicativos: Trocadores de calor de tubo de bobina compactos ou personalizados, pré-aquecedores RO, evaporadores de dessalinização de água do mar, serpentinas de resfriamento em reatores químicos.

Tubos em U de titânio

Os tubos em U de titânio são dobrados com precisão a partir de tubos retos de titânio (sem costura ou soldados) em forma de U, usados principalmente em trocadores de calor de tubo em U. Este projeto compensa efetivamente as diferenças de expansão térmica entre o feixe de tubos e o invólucro, com uma estrutura mais simples.

Ligas: Gr1, Gr2, Gr7, Gr12

Dimensões: OD 12,7 – 50,8 mm; PESO 0,5 – 3 mm; Raio de curvatura 3D–5D

Padrões: ASTM B338 / ASME SB338

Aplicativos: Cabeça flutuante e trocadores de calor de casco e tubo de folha de tubo fixo, unidades de calor de vapor de alta pressão.

Tubos de condensador de titânio

Com base em tubos soldados ou sem costura de paredes espessas, os tubos condensadores de titânio passam por laminação inclinada de eixo triplo para formar estruturas de dentes finos altamente ajustáveis na superfície externa do tubo. Isso aumenta muito a área de troca de calor. As ranhuras entre as aletas utilizam tensão superficial e efeitos de sifão para quebrar o filme de condensado, acelerando a remoção de líquido e aumentando significativamente a eficiência da condensação.

Ligas: Gr1, Gr2

Dimensões: OD 12,7 – 31,8 mm; PESO 0,8 – 3 mm

Padrões: ASTM B338 / ASME SB338

Aplicativos: Condensadores de casco e tubo, condensadores industriais, condensadores de dessalinização de água do mar, módulos eletrônicos de refrigeração líquida.

Tubos evaporadores inundados de titânio

Os tubos evaporadores inundados de titânio usam bases de paredes espessas com aletas em forma de grade feitas por laminação inclinada de três rolos para aumentar a ebulição nucleada. A superfície texturizada aumenta os locais de bolhas, enquanto as ranhuras ajudam na reposição de líquidos e evitam o ressecamento, melhorando o desempenho de ebulição da piscina.

Ligas: Gr1, Gr2

Dimensões: OD 12,7 – 31,8 mm; PESO 0,8 – 3 mm

Padrões: ASTM B338 / ASME SB338

Aplicativos: Evaporadores inundados, evaporadores de filme descendente e trocadores de calor em ebulição em processos químicos.

Tubos de aleta internos de titânio

Os tubos de aletas internos de titânio são fabricados soldando tiras de titânio pré-ranhuradas com roscas internas ou dentes. A parede interna com aletas rompe a camada limite do fluido, gerando forte turbulência e aumentando significativamente o coeficiente de transferência de calor por convecção interna.

Ligas: Gr1, Gr2

Dimensões: OD 6,35 – 19,05 mm; PESO 0,3 – 1,5 mm; Altura da aleta 0,2 – 0,6 mm

Formas de tubos: Em linha reta, bobina, curva em U

Padrões: ASTM B862

Aplicativos: Resfriadores de ar, evaporadores secos e módulos compactos de troca de calor ou resfriamento.

Tubos ranhurados helicoidais de titânio

Os tubos sulcados helicoidais de titânio são formados por entalhes em espiral de tubos de aletas lisos ou internos usando ferramentas de rolamento externas. Este processo é eficiente e econômico, melhorando a transferência de calor interna e externa com aumento mínimo na resistência ao fluxo.

Ligas: Gr1, Gr2

Dimensões: OD 8 – 50,8 mm; PESO 0,3 – 1 mm; Passo personalizável e número de ranhuras

Padrões: ASTM B338 / ASME SB338

Aplicativos: Permutadores casco-e-tubo e coaxiais; uma alternativa de titânio aos tubos de cobre com ranhuras internas na refrigeração.

Tubos achatados em espiral de titânio

Os tubos achatados em espiral de titânio são feitos comprimindo em espiral os tubos redondos em uma forma plana torcida. Em feixes, eles formam canais espirais que aumentam a turbulência do lado da concha. Seu design autoportante remove defletores, simplifica a estrutura e evita a vibração induzida pelo fluxo.

Ligas: Gr1, Gr2

Dimensões: OD 9,52 – 25,4 mm

Padrões: ASTM B338 / ASME SB338

Aplicativos: Trocadores de calor casco e tubo de grande e médio porte que exigem alta eficiência de transferência de calor e design compacto.

Acessórios para tubos de titânio

Os acessórios para tubos de titânio são componentes essenciais para conexões de tubulações e mudanças direcionais em sistemas de trocadores de calor de titânio. Eles devem oferecer a mesma resistência à corrosão, alta resistência e propriedades higiênicas que a própria tubulação. Fornecemos uma gama completa de conexões de titânio em conformidade com os padrões da série ASME / B16, suportando solda de soquete, solda de topo e conexões roscadas. Citação rápida

Flanges de titânio

Os flanges de titânio fornecem conexões destacáveis entre os invólucros da tubulação ou do trocador e os feixes de tubos. Os tipos disponíveis incluem flanges de pescoço de solda, flanges deslizantes e flanges cegos.

Padrões: ASME B16.5

Ligas: Gr1, Gr2, Gr7

Cotovelos de titânio

Os cotovelos de titânio são usados para mudar a direção da tubulação e estão comumente disponíveis em ângulos de 45°, 90° e 180°. Disponível nos tipos de solda de soquete e solda de topo.

Padrões: ASME B16.9

Ligas: Gr1, Gr2

Camisetas de titânio

Os T de titânio são acessórios usados para ramificações de tubulações e estão disponíveis como tês retos (diâmetro igual) ou tês reduzidos (diâmetro desigual). Acessórios transversais também estão disponíveis mediante solicitação.

Padrões: ASME B16.9

Ligas: Gr2, Gr7

Redutores de titânio

Os redutores de titânio fornecem transições suaves entre tubos de diferentes diâmetros e são oferecidos nos tipos concêntrico e excêntrico.

Padrões: ASME B16.9

Ligas: Gr2, Gr12

Acoplamentos / bicos de titânio

Os acoplamentos e bicos de titânio são segmentos de tubos curtos ou conexões roscadas usadas para extensões rápidas ou ramificações temporárias. As formas disponíveis incluem extremidades de topo, tampas e acoplamentos roscados.

Padrões: ASME B16.11

Ligas: Gr1, Gr2

Fixadores de titânio

Embora os trocadores de calor de titânio sejam montados principalmente por soldagem, os fixadores de titânio são amplamente utilizados em áreas como tampas de flange, tampas de manutenção, suportes estruturais e montagem de acessórios, garantindo desmontagem confiável e desempenho a longo prazo.

Parafusos sextavados de titânio

Porcas sextavadas de titânio

Arruelas de titânio

Parafusos prisioneiros de titânio / parafusos prisioneiros

Por que usar fixadores de titânio em vez de metais comuns?

Prevenção de corrosão galvânica: O uso de fixadores de metal diferentes, como aço inoxidável, em ambientes com água do mar, ácidos ou clorados, pode levar à corrosão galvânica quando emparelhado com componentes de titânio, reduzindo a vida útil do equipamento.

Resistência à corrosão consistente: Os fixadores de titânio combinam com o material de base do trocador, garantindo resistência uniforme à corrosão e reduzindo o risco de falha ou vazamento da vedação.

Vantagem leve: Em comparação com o aço inoxidável, os fixadores de titânio são significativamente mais leves - ideais para aplicações sensíveis ao peso ou otimizadas para carga.

Peças usinadas de titânio

Nos trocadores de calor de titânio, nem todos os componentes críticos podem ser atendidos por materiais padrão, como tubos e chapas de titânio. Muitos elementos estruturais e de conexão requerem usinagem de precisão personalizada para garantir a integridade do sistema e o desempenho a longo prazo. Oferecemos uma ampla gama de peças usinadas em titânio para reforço estrutural, conexão de fluidos e vedação em aplicações exigentes. Citação rápida

Folhas de tubo de titânio

As folhas de tubo de titânio são um dos principais componentes usados para conectar os feixes de tubos ao invólucro. Fornecemos chapas tubulares com alta precisão de perfuração, excelente acabamento superficial e propriedades mecânicas estáveis, adequadas para vários processos de soldagem e expansão.

Folhas de tubo revestidas de titânio-aço

As chapas tubulares revestidas de aço titânio combinam uma camada de titânio resistente à corrosão com uma base de aço carbono que suporta pressão por meio de colagem explosiva ou colagem de rolos. Esta solução equilibra a resistência à corrosão e a resistência mecânica, tornando-a ideal para trocadores de calor de grande escala ou alta pressão, ajudando a controlar os custos.

Cabeças de titânio / tampas de extremidade

Cabeças e tampas de titânio são usadas para selar as extremidades do equipamento. As formas disponíveis incluem cabeças elípticas, cabeças chatas, cabeças cônicas e flanges cegas. A personalização está disponível com base na pressão e nos requisitos estruturais.

Anéis de reforço de titânio / anéis de suporte

Anéis de reforço ou suporte de titânio são usados para fortalecer estruturas de casca, conexões de flange ou atuar como superfícies de vedação auxiliares. Estes são comumente usados em equipamentos de grande escala ou zonas de conexão de alta resistência.

Soluções para a indústria de transferência de calor de titânio

Indústria química

A indústria química - incluindo petroquímica, química fina e produção química básica - geralmente envolve ácidos fortes, álcalis e meios contendo cloreto, com temperaturas de processo de até 350 °C e pressões variando de 0,5 a 5 MPa. Os trocadores de calor não devem apenas resistir a ambientes de corrosão severa, mas também garantir alta eficiência térmica e operação confiável a longo prazo para reduzir o tempo de inatividade e a manutenção.

Tipos de trocadores de calor: trocadores de calor casco e tubo, trocadores de calor de placas, refervedores, condensadores

Produtos de titânio

Indústria de Petróleo e Gás

A indústria de petróleo e gás, abrangendo extração upstream, transporte midstream e refino downstream, envolve o processamento de petróleo bruto, gás natural e seus derivados. As temperaturas do processo podem chegar a 400 °C e as pressões podem exceder 10 MPa. Os trocadores de calor devem operar de forma confiável sob alta pressão, alta temperatura e ambientes contendo ácido/cloreto, ao mesmo tempo em que atendem aos padrões de segurança à prova de explosão e à prova de vazamentos.

Tipos de Trocadores de Calor: Trocadores de Calor de Casco e Tubo, Trocadores de Calor de Tubo Duplo, Refervedores de Chaleira, Evaporadores e Condensadores

Produtos de titânio

Engenharia Offshore

A engenharia offshore inclui plataformas de petróleo offshore, oleodutos submarinos, estruturas flutuantes e equipamentos de mineração marítima, todos operando em ambientes extremamente úmidos e ricos em cloreto, com exposição a cargas de ondas e erosão da água do mar. Os trocadores de calor devem oferecer excepcional resistência à corrosão e resistência estrutural para suportar cargas dinâmicas.

Tipos de trocadores de calor: condensadores marítimos, trocadores de calor refrigerados a ar / refrigerados a água, trocadores de calor anti-incrustantes

Produtos de titânio

Dessalinização da água do mar

Os processos de dessalinização da água do mar (MSF, MED, RO) dependem de trocadores de calor de grande área para evaporação, condensação e pré-aquecimento do filme. Esses sistemas lidam com soluções de salmoura ou sal de alta concentração a 70–120 °C e 0,2–2 MPa. O equipamento deve resistir a incrustações e corrosão severas, mantendo uma operação contínua e eficiente.

Tipos de trocadores de calor: evaporadores de efeito múltiplo, evaporadores instantâneos de vários estágios, pré-aquecedores RO, condensadores

Produtos de titânio

Indústria de energia nuclear

Em usinas nucleares, os trocadores de calor são usados em condensadores de vapor e sistemas auxiliares de resfriamento expostos a altas temperaturas, radiação e ambientes alternados de água do mar / água doce. Essas aplicações exigem materiais com resistência à corrosão superior e estabilidade dimensional. O titânio, com sua resistência à radiação e à corrosão, é o material de escolha para feixes de tubos de condensadores nucleares.

Tipos de trocadores de calor: condensadores de vapor, aquecedores de água de alimentação, trocadores de calor de resfriamento auxiliares

Produtos de titânio

HVAC e resfriamento industrial

Em edifícios de alto padrão, data centers, navios e sistemas de resfriamento industrial, os trocadores de calor devem ser compactos, eficientes, resistentes à corrosão e de baixo ruído. As condições de operação variam de 5 a 80 °C e 0,3 a 1,5 MPa. Os trocadores de placas de titânio, tubos aletados e microcanais funcionam excepcionalmente bem em ambientes contaminados ou agressivos.

Tipos de trocadores de calor: trocadores de calor de placas, trocadores de calor de tubo de aleta, trocadores de calor de microcanais

Produtos de titânio

Indústria Alimentícia e Farmacêutica

As indústrias alimentícia e farmacêutica exigem trocadores de calor de grau sanitário que não sejam tóxicos, fáceis de limpar e altamente resistentes à corrosão. As condições típicas de operação são de 5 a 120 °C com pressões de até 1 MPa. A inércia química do titânio e o acabamento superficial liso atendem aos padrões de higiene HACCP, FDA e EHEDG.

Tipos de trocadores de calor: trocadores de calor de placas sanitárias, trocadores de calor sanitários de casco e tubo

Produtos de titânio

Chalco Titanium – Especialista em titânio em aplicações de transferência de calor

A Chalco Titanium, contando com sua plataforma de fabricação de tubos de laminação totalmente integrada, fornece soluções completas para sistemas de transferência de calor, cobrindo tudo, desde materiais de base de titânio até componentes funcionais. Com rigoroso controle de qualidade, garantimos um desempenho estável e confiável em indústrias de ponta, como processamento químico, dessalinização, energia nuclear, HVAC e produtos farmacêuticos.

Capacidades do equipamento e faixa de produção

Laminação e Extrusão:

Linhas de chapas e tiras: Chapas laminadas a quente de 6,0 a 150 mm, capacidade anual de 3.000 toneladas; Tiras laminadas a frio de 0,5 a 6,0 mm, capacidade anual de 1.200 toneladas

Prensa de extrusão: classe de 3.000 toneladas; capaz de extrudar vários tarugos de tubos Ø 0,5–219 mm

Processamento de tubos:

Unidades de Trefilação a Frio: Tubos sem costura com capacidade anual de 1.500 toneladas; comprimento do tubo reto até 18 m

Linhas de Soldagem TIG/Orbital: Tubos soldados com capacidade anual de 1.000 toneladas; OD 15–600 mm, espessura da parede 0,5–12,7 mm

Fabricação e Montagem: Dobra CNC, soldagem a laser, impressão 3D; produção mensal de mais de 100 conjuntos de folhas de tubos e cabeças

Capacidades de produção de componentes de transferência de calor

• Placas/tiras de titânio de gama completa: Espessura 0,5–150 mm; largura ≤ 2.500 mm
• Vários tipos de tubos: tubos sem costura, tubos soldados, tubos de bobina, tubos em U, tubos com aletas, tubos helicoidais, tubos evaporadores / condensadores, tubos capilares
• Folhas de Tubo & Placas Revestidas: Folhas de tubo de titânio, folhas de tubo revestidas de titânio-aço; espessura da camada de titânio 0,5–5 mm, base de aço 6–50 mm
• Conexões e Fixadores de Titânio: Gama completa de flanges, cotovelos, tês, redutores, parafusos/porcas, juntas

Respondemos rapidamente às diversas necessidades de materiais e componentes para vários tipos de trocadores de calor, incluindo casco e tubo, placa, evaporadores e condensadores.

Rigoroso Controle de Qualidade e Garantia Técnica

• Testes Químicos e Mecânicos: Análise espectral + testes de tração, flexão e dureza, em conformidade com ASTM B338 / B861, GB / T 3624-1995
• Testes não destrutivos (NDT): testes ultrassônicos (UT), raios-X e penetrantes (PT) on-line para garantir zero defeitos em soldas e material de base
• Testes de Pressão e Vedação: Testes de estanqueidade ao ar e hidrostáticos de acordo com ASME BPVC VIII-1, GB 50251
• Qualidade da superfície: Revestimentos automatizados de jateamento, decapagem, polimento, anodização e anti-incrustação para prolongar a vida útil
• Certificações de terceiros: ISO 9001/14001, OHSAS 18001, com relatórios de inspeção disponíveis da TUV, SGS e muito mais

Este sistema completo garante que cada lote de materiais de titânio e peças usinadas apresente alta pureza, consistência e rastreabilidade, garantindo o desempenho a longo prazo do equipamento de transferência de calor de missão crítica.

Com instalações avançadas, fabricação de componentes de gama completa e garantia de qualidade profissional, a Chalco Titanium é um fornecedor confiável de soluções de transferência de calor à base de titânio para indústrias globais, incluindo produtos químicos, dessalinização, energia nuclear, HVAC e produtos farmacêuticos.