Los haces de intercambiadores de calor de tubos en U se ensamblan desde el interior hacia el exterior. Los tubos con el radio de curvatura más cerrado se instalan primero, seguidos por los tubos con radios progresivamente mayores. Este orden está determinado por la geometría del haz.

Uno de los principales objetivos durante la instalación de tubos en U es mantener una separación específica entre cada curvatura del tubo y la pared interna de la carcasa. Esto es para garantizar un flujo de fluidos sin restricciones.

La proyección del tubo, es decir, cuánto sobresale un tubo más allá de la placa tubular, es uno de los mayores desafíos durante este proceso. Si los extremos de los tubos se empujan demasiado hacia el interior, la curvatura puede quedar demasiado cerca de la pared de la carcasa o incluso golpear un tubo adyacente. Cualquiera de estas situaciones restringe el flujo y genera condiciones propicias para vibraciones y roturas de tubos durante la operación.

En la fabricación nueva, los tubos generalmente se cortan a la longitud exacta antes de la instalación, lo que facilita el control de la proyección. En aplicaciones de retubado, es más complejo. Años de esfuerzos térmicos y mecánicos provocan deformaciones (distorsión). Esto a menudo implica que las profundidades de los orificios ya no sean uniformes, requiriendo ajustes cuidadosos en la longitud de los tubos para preservar la geometría del haz.

Una vez posicionados los tubos, es esencial proteger esa proyección durante el expandido. Dos prácticas ayudan significativamente:

• Evitar el contacto durante el expandido: Golpear o tirar de un tubo mientras se expanden los tubos adyacentes puede desplazar su posición. En un haz de tubos en U densamente empaquetado, incluso pequeños movimientos son importantes.
• Utilizar métodos que fijen la proyección en su lugar: La expansión con pasadores paralelos es adecuada para aplicaciones de tubos en U, ya que su diseño evita que el tubo se desplace durante el expandido. Soldar por sellado los extremos de los tubos a la placa tubular antes del expandido final añade una capa adicional de seguridad, manteniendo cada tubo fijo en su posición durante el proceso de expansión.

El sobreexpandido conlleva un riesgo significativo en los haces de tubos en U, ya que los errores son difíciles de corregir. Si un tubo interno se sobreexpande, no puede retirarse sin afectar a los tubos circundantes. Por lo general, esto implica extraer y reemplazar los tubos adyacentes, lo que requiere un retubado parcial o completo, o bien taponar el tubo dañado si las condiciones de operación lo permiten. Ninguna de estas opciones es sencilla ni económica.

Una técnica de expandido consistente es la mejor protección contra el sobreexpandido. Conozca su objetivo de reducción de pared, utilice una herramienta con control de torque y no se desvíe del proceso a mitad del trabajo.

Otra complicación que puede presentarse con los tubos en U es que las placas tubulares suelen ser muy gruesas. Cuando una placa tubular es demasiado gruesa para expandirse en una sola pasada, se requiere un expandido por etapas para alcanzar la longitud total necesaria. Las pasadas repetidas a través de una placa tubular gruesa generan un esfuerzo acumulativo en los ligamentos entre los orificios de los tubos, lo que puede causar deformación o alabeo. Realizar el expandido siguiendo un patrón planificado puede ayudar a distribuir el esfuerzo y minimizar daños durante el proceso de instalación.

La instalación de tubos en intercambiadores de calor de tubos en U requiere precisión en cada etapa. La geometría que hace efectivos a los haces de tubos en U, incluidos los radios de curvatura cerrados, el empaquetamiento denso y las placas tubulares gruesas, es también lo que dificulta realizar correcciones una vez que se ha cometido un error. Un tubo fuera de posición, sobreexpandido o instalado sin controlar la proyección puede generar problemas que afecten a todo el haz.

Comprender los riesgos en cada etapa, incluidos la secuencia de instalación, el control de la proyección, la reducción de pared y el patrón de expandido, es lo que distingue un retubado exitoso de uno que requiere reparaciones tempranas.