ES2693585T3

ES2693585T3 - Tubo metálico para reacción de craqueo térmico

Info

Publication number: ES2693585T3
Application number: ES07790434.0T
Authority: ES
Inventors: Junichi Higuchi; Kenji Hamaogi
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2027-07-04
Also published as: DK2037202T3; SG173347A1; KR20120024872A; CN101484770A; PL2037202T3; KR101153067B1; CA2655932C; US20090180935A1; EP2037202A1; US8114355B2; EP2037202B1; CN101484770B; JPWO2008004574A1; JP5155163B2; KR20090024160A; JP2012107751A; EP2037202A4; WO2008004574A1; CA2655932A1

Abstract

Un tubo metálico para la reacción de pirólisis que comprende nervaduras en espiral provistas en una superficie interior del tubo metálico y las nervaduras en espiral que tienen una inclinación de 20 a 35 grados con respecto a una dirección axial del tubo metálico; caracterizado porque el tubo metálico comprende solo 3 o 4 de dichas nervaduras en espiral; en donde h/Di de 0.1 a 0.2 y h/w de 0.25 a 1.0 cuando una altura de cada nervadura en espiral se define como "h", una anchura de cada nervadura en espiral en su parte inferior se define como "w" y un diámetro interno del tubo metálico en la parte inferior se define como "Di" en la sección transversal de cada nervadura en espiral.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Tubo metalico para reaccion de craqueo termico.

[Campo tecnico]

La presente invencion se refiere a un tubo metalico para la reaccion de pirolisis, que esta provisto de nervaduras formadas en la superficie interna del tubo y es adecuado para su uso como tubo de horno de pirolisis, un tubo de horno de reformado, un tubo de horno de calentamiento, un tubo intercambiador de calorc o similares en plantas tales como una planta de refinena de petroleo, una planta petroqmmica o similares. En particular, la presente invencion se refiere a un tubo metalico para una reaccion de pirolisis que se utiliza, por ejemplo, en una planta de etileno o similar, y mas particularmente se refiere a un tubo metalico adecuado para uso como un tubo en el que olefinas (CnH2n) se producen a partir de hidrocarburos por una reaccion de pirolisis que se produce debido al suministro de calor desde la superficie exterior del tubo.

[Antecedentes de la tecnica]

Las olefinas (CnH2n), como el etileno (C2H4), se producen por pirolisis de los hidrocarburos (nafta, gas natural, etano o similares). En particular, para producir hidrocarburos oleffnicos (etileno, propileno o similares), los hidrocarburos se suministran con vapor en un tubo provisto en un horno de reaccion y se suministra calor a los hidrocarburos desde la superficie exterior del tubo de tal manera que una reaccion de pirolisis de los hidrocarburos se pueda generar en el tubo. El tubo esta fabricado con una aleacion de alto contenido de Cr y alto contenido de Ni, representado por una aleacion de 25%Cr-25%Ni, una aleacion de 25%Cr-38%Ni o similar, o esta hecho de acero inoxidable como se representa por tipo AISI 304.

En la reaccion de pirolisis descrita anteriormente, es necesario transferir calor (que se suministra a la superficie exterior del tubo) desde la superficie exterior del tubo a la superficie interna del tubo de manera eficiente, para evitar que los hidrocarburos no reaccionados se descarguen fuera del horno. Es decir, el tubo necesita una "caractenstica de intercambio de calor" superior. La caractenstica de intercambio de calor puede evaluarse midiendo la temperatura promedio del fluido en la salida del tubo. Cuando el tubo tiene la caractenstica de intercambio de calor superior, la temperatura promedio del fluido en la salida del tubo aumenta.

Un gas mixto compuesto de hidrocarburos y vapor se suministra a un tubo de acero desde una entrada del tubo de acero con baja presion y alta velocidad. El gas mixto sin reaccionar y el gas recien formado debido a la reaccion se mueven una larga distancia a lo largo de las nervaduras provistas en la superficie interna del tubo. Por lo tanto, el flujo de gas se interrumpe dependiendo de la forma de las nervaduras. En este caso, se separan un fluido en la porcion central del tubo y un fluido en la parte inferior de la nervadura. Por lo tanto, una transferencia de masa (reaccion) entre la porcion central del tubo y la parte inferior de la nervadura resulta insuficiente. En tales casos, dado que los productos de reaccion se acumulan en las partes inferiores de las nervaduras, se produce una reaccion de pirolisis excesiva. Por el contrario, la reaccion se vuelve insuficiente en la porcion central del tubo, lo que lleva a la perdida de rendimiento. Para resolver tales problemas, el tubo debe tener "caractensticas de reaccion de pirolisis" superiores. Las caractensticas de la reaccion se pueden evaluar por la desviacion de las temperaturas en la salida del tubo, ya que las caractensticas de la reaccion de pirolisis dependen del flujo de masa en el tubo.

El documento de patente 1 (JP 58-173022A) divulga un proceso de produccion de un tubo con nervaduras en espiral intratubular. En el proceso de produccion anterior, el tubo con nervaduras intratubulares espirales se produce por trabajo torsional de un tubo metalico con nervaduras rectas intratubulares que se produce mediante un proceso de extrusion en caliente. El documento de patente 2 (JP 01-127896A) divulga un material de tubo para un intercambiador de calor con forma ondulada en la superficie interna de la seccion transversal, en el que el radio de curvatura convexa de las crestas, Rf, y el radio de curvatura concava de Valles, Rs, satisfacen una relacion de Rs = RF.

Ademas, el Documento de Patente 3 (JP 08-82494A) divulga un tubo para intercambio de calor. El tubo esta provisto de aletas que se forman en la superficie interna del tubo a pasos determinados y se extienden a direcciones que se intersecan con el eje del tubo. En particular, las aletas estan dispuestas en una o una pluralidad de areas en la superficie interna a lo largo de la direccion del eje del tubo o en un area completa en la superficie interna. El documento de patente 4 (JP2005-533917A) divulga un tubo con aletas espirales intratubulares, que se utiliza para el proceso de reaccion de pirolisis de hidrocarburos bajo el vapor existente.

Sin embargo, los tubos con nervaduras o aletas intratubulares descritos en los Documentos de Patentes descritos anteriormente no pueden equilibrar la "caractenstica de intercambio de calor" y la "caractenstica de reaccion de pirolisis", y no pueden mejorar ambas caractensticas de manera suficiente. De este modo, se deseaban tubos para el intercambio de calor con nervaduras intratubulares, en los que se mejoran aun mas las dos caractensticas descritas anteriormente.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Mientras tanto, con respecto a las condiciones de uso de los tubos metalicos utilizados en la reaccion de pirolisis en un horno de craqueo de una planta de etileno o similar, la temperatura tiende a ser mas alta debido a la mejora del rendimiento, con un reciente aumento de la demanda de resinoides. En dichos tubos metalicos utilizados para la reaccion de pirolisis a temperaturas mas altas, el carbono se forma inevitablemente debido a la reaccion de pirolisis. Luego, el carbono se une a la superficie interna del tubo y se deposita en la superficie interna. Este fenomeno se llama "coquizacion".

Cuando se produce la coquizacion, la eficacia de la reaccion de pirolisis disminuye ya que el carbono depositado evita la transferencia del calor suministrado desde la superficie exterior del tubo al gas mezclado. Ademas, el tubo de acero se vuelve fragil ya que el carbono acumulado se difunde dentro del tubo de acero, lo que provoca la carburacion del tubo de acero. Por lo tanto, el dano del tubo de acero es causado por la porcion de carburacion. Ademas, cuando el carbono, que se desprende de la capa depositada, se acumula en el tubo de acero, el flujo de gas se interrumpe y la reaccion de pirolisis tambien se inhibe y causa el dano descrito anteriormente. Ademas, cuando los depositos de carbono en grandes cantidades, pueden ocurrir accidentes graves como una explosion o similares. Por lo tanto, en la practica se lleva a cabo un flujo de aire y vapor periodicamente en el tubo para oxidar y eliminar la precipitacion del carbono, es decir, la descoquificacion. Sin embargo, el trabajo de descoquificacion lleva a grandes problemas, como el cierre durante el trabajo de descoquizacion y un incremento de la hora hombre o similar.

La superficie interna del tubo metalico para la reaccion de pirolisis se expone a la atmosfera del gas carburante que contiene gas de hidrocarburo, gas CO o similares. Por lo tanto, se requiere un material resistente al calor que tenga resistencias a la carburacion y coquizacion en la atmosfera del gas de carburacion como un material del tubo.

El documento de patente 5 (JP 2005-48284A) divulga un tubo de acero inoxidable que consiste en un material madre que incluye 20 a 35% en masa de Cr y el tubo tiene resistencia a la carburacion y la coquizacion. El tubo descrito tiene una capa superficial que comprende una capa empobrecida en Cr que incluye mas de o igual al 10% en masa de Cr y cuyo espesor es menor o igual a 20 pm. Aunque se divulga que en el documento de patente 5 puede proporcionarse una protuberancia, aleta o similar en la superficie interna del tubo, las configuraciones espedficas no se describen en absoluto.

[Documento de Patente 1] JP 58-173022A

[Documento de Patente 2] JP 01-127896A

[Documento de Patente 3] JP 08-82494A

[Documento de Patente 4] JP2005-533917A

[Documento de Patente 5] JP 2005-48284A

El documento EP1561795 (A1) divulga un tubo (50) de craqueo para uso en hornos de craqueo termico que tienen aletas (1) formadas en una superficie interior del mismo e inclinadas con respecto a un eje del tubo para agitar un fluido dentro del tubo. Las aletas estan dispuestas de forma discreta en uno o varios loci helicoidales, y la superficie interior del tubo tiene regiones (ZB) en las que no hay aletas presentes en toda la longitud axial del tubo desde un extremo axial del tubo hasta el otro extremo axial del mismo. El documento US 2005/0131263 A1 divulga un tubo metalico para reaccion de pirolisis que comprende nervaduras en espiral provistas en una superficie interna del tubo y que tiene una inclinacion de 30 grados con respecto a una direccion axial del tubo.

[Divulgacion de la invencion]

[Sujeto a ser resuelto por la invencion]

La presente invencion se ha logrado en vista de las situaciones reales descritas anteriormente, y un objeto de la presente invencion es proporcionar un tubo metalico para la reaccion de pirolisis que tenga las caractensticas (1) y

(2) que se describen a continuacion.

(1) Caractenstica de reaccion de alta pirolisis que se logra con el contacto frecuente del gas no reaccionado en la porcion central del eje del tubo a la superficie interna (que es el sitio de reaccion) del tubo.

(2) Caractenstica superior para la reaccion de pirolisis, el intercambio de calor y la resistencia a la carburacion, que es adecuada para su uso en el proceso de descomposicion pirolftica de hidrocarburos.

[Medios para resolver los problemas]

Con el fin de resolver los objetos descritos anteriormente, los presentes inventores investigaron ampliamente con el fin de proporcionar un tubo metalico para la reaccion de pirolisis, que acelera la reaccion de pirolisis al aumentar el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

contacto frecuente con el gas no reaccionado en la porcion central del eje del tubo hacia la superficie interior (que es el sitio de reaccion) del tubo y tiene caractensticas superiores de intercambio de calor y resistencia superior a la carburacion. En consecuencia, los inventores obtuvieron los hallazgos (A) a (E) que se describen a continuacion.

(A) Para evitar que los hidrocarburos sin reaccionar se descarguen al exterior de un horno, es necesario transferir eficientemente el calor (que se suministra a la superficie exterior de un tubo) desde la superficie exterior del tubo a la superficie interna del tubo. Es decir, es necesario que la caractenstica de intercambio de calor del tubo sea superior. Para este proposito, un area de contacto entre el gas que fluye en el tubo y la superficie interna del tubo, o un area de la superficie interna del tubo debe ser grande.

(B) El area de la superficie interna del tubo aumenta al aumentar el numero de nervaduras intratubulares. Ademas, el area de la superficie interna aumenta al aumentar la altura de las nervaduras. Ademas, el area de la superficie interna aumenta mas cuando las nervaduras se levantan formando un angulo agudo en la seccion transversal que cuando la forma concavo-convexa, que se curva suavemente en la seccion transversal, esta formada por las nervaduras.

La caractenstica de intercambio de calor, cuando se calienta fuera del tubo, mejora si las nervaduras tienen una forma afilada. Dado que el area total de las partes mas delgadas del tubo, o el area total de las partes inferiores de las nervaduras es grande cuando las nervaduras tienen una forma afilada, se mejora la caractenstica de intercambio de calor. Sin embargo, las nervaduras altas pueden expandir la distancia desde la parte superior de las nervaduras hasta la superficie exterior del tubo. En este caso, dado que aumenta el grosor del tubo, medido en la parte superior de la nervadura, la transferencia de calor desde el exterior del tubo se vuelve insuficiente. Por lo tanto, la temperatura en la parte superior de la nervadura disminuye. Como resultado de lo anterior, la caractenstica de intercambio de calor se deteriora.

(C) Un gas mixto compuesto de hidrocarburos y vapor se suministra al tubo desde la entrada del tubo a baja presion y alta velocidad. El gas, que se forma a partir del gas mezclado por la reaccion, se mueve una larga distancia a lo largo de las nervaduras provistas en la superficie interna del tubo. Aqrn, el flujo de gas se interrumpe dependiendo de las formas de las nervaduras o el numero de las nervaduras. En este caso, debido a que la desviacion de velocidad entre un fluido en la porcion central del tubo y un fluido en la parte inferior del tubo se vuelve excesiva, y una transferencia de masa (reaccion) entre la porcion central del tubo y la parte inferior de la nervadura se vuelve insuficiente. En tales casos, dado que los productos de reaccion se acumulan en las partes inferiores de las nervaduras, se produce una reaccion de pirolisis excesiva. Por el contrario, la reaccion se vuelve insuficiente en la porcion central del tubo, lo que lleva a la perdida de rendimiento. Por lo tanto, es necesario reducir la acumulacion de gas en la superficie interna del tubo y tambien para uniformar el flujo de gas en la seccion transversal. Es decir, es necesario mejorar las caractensticas de la reaccion de pirolisis.

(D) Las caractensticas de reaccion de pirolisis del tubo se mejoran al aumentar la altura de la nervadura, o al aumentar el angulo de inclinacion de la nervadura en espiral hacia el eje del tubo. Cuando la altura de la nervadura es demasiado alta o la inclinacion de la nervadura en espiral es demasiado grande, sin embargo, el flujo de fluido se interrumpe en la parte inferior por la nervadura. En este caso, un fluido en la porcion central del tubo y el fluido en la parte inferior de la nervadura se separan, lo que lleva a un aumento de la desviacion de la velocidad del fluido. En consecuencia, las caractensticas de reaccion de pirolisis del tubo se deterioran. Ademas, cuando aumenta el numero de nervaduras, la nervadura interrumpe el flujo de fluido en la parte inferior. En este caso, dado que el flujo de fluido que pasa entre la parte inferior y la porcion central del tubo se estanca, el fluido en la porcion central del tubo y un fluido en la parte inferior de la nervadura se separan. En consecuencia, las caractensticas de reaccion de pirolisis del tubo se deterioran.

(E) Por las razones descritas anteriormente, es necesario determinar de manera optima el numero de nervaduras formadas en la superficie interna del tubo, la altura de la nervadura, el angulo de inclinacion de la nervadura con respecto al eje del tubo y similares para poder lograr un equilibrio entre la caractenstica de intercambio de calor y la caractenstica de reaccion de pirolisis.

La presente invencion se ha completado con base en los hallazgos descritos anteriormente, y las ideas generales de la presente invencion son un tubo metalico para la reaccion de pirolisis, que se describe a continuacion (1) a (4).

(1) Un tubo metalico para la reaccion de pirolisis que comprende solo 3 o 4 nervaduras en espiral, que tienen una inclinacion de 20 a 35 grados con respecto a una direccion axial del tubo metalico, provisto en una superficie interna del tubo metalico; caracterizado porque h/Di de 0.1 a 0.2 y h/w de 0.25 a 1.0 cuando una altura de cada nervadura en espiral se define como "h", una anchura de cada nervadura en espiral en su parte inferior se define como "w" y un diametro interior del tubo metalico en la parte inferior se define como "Di" en la seccion transversal de cada nervadura en espiral.

Tenga en cuenta que "seccion transversal de cada nervadura en espiral" significa una seccion transversal perpendicular a un eje del tubo metalico.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

(2) El tubo metalico para la reaccion de pirolisis de acuerdo con lo descrito anteriormente (1), caracterizado porque la forma de una seccion transversal de cada nervadura es isosceles triangular.

(3) El tubo metalico para la reaccion de pirolisis de acuerdo con lo descrito anteriormente (1) o (2), caracterizado porque las nervaduras en espiral estan formadas integralmente con un cuerpo de tubo por extrusion en caliente.

(4) El tubo metalico para una reaccion de pirolisis de acuerdo con cualquiera de lo descrito anteriormente (1) a (3), caracterizado porque el tubo metalico es un tubo que se utiliza para un proceso de reaccion de pirolisis de hidrocarburos.

Se pueden emplear diversas formas tales como una forma triangular, una forma trapezoidal o similares para la forma de seccion transversal del tubo de la presente invencion. Una forma triangular isosceles es deseable entre las formas triangulares. Una forma trapezoidal isosceles es deseable entre las formas trapezoidales. En el caso de la forma trapezoidal, un lado mas largo entre dos lados paralelos esta dispuesto en el lado inferior.

La figura 1 es una figura que explica la forma de las nervaduras del tubo metalico de la presente invencion, que muestra una parte de la seccion transversal perpendicular al eje del tubo. Como se muestra en la figura, se proporciona una nervadura 1 en una superficie interna del tubo. La forma de la nervadura, mostrada aqrn como ejemplo, es una forma triangular isosceles. En la figura, la altura de las nervaduras se indica con "h" y el ancho de las nervaduras en la parte inferior se indica con "w". Un diametro interior "Di" inferior de la nervadura es un diametro interior del tubo correspondiente a la parte inferior de la nervadura, y un diametro "Dm" interior de montaje de la nervadura es un diametro interior del tubo correspondiente a la parte superior de la nervadura. Tenga en cuenta que la "forma triangular isosceles" significa una forma triangular sustancialmente isosceles como se describe a continuacion.

Como se describio anteriormente, se pueden emplear diversas formas tales como una forma triangular, una forma trapezoidal y similares para la forma de seccion transversal del tubo de la presente invencion. Aqrn, la forma triangular incluye no solo una forma triangular adecuada sino tambien una forma que se considera sustancialmente como una forma triangular. Ademas, la forma trapezoidal incluye no solo una forma trapezoidal adecuada sino tambien una forma que se considera sustancialmente como una forma trapezoidal. Por ejemplo, la nervadura puede tener una parte superior redondeada como se muestra en la figura 1. Esto es igual en el caso de la forma trapezoidal. La esquina del lado paralelo y del lado oblicuo puede tener una forma redondeada, como una forma achaflanada. Ademas, el lado oblicuo entre la parte superior de la nervadura y la parte inferior de la nervadura puede no ser siempre una lmea recta. Especialmente, es deseable que el lado oblicuo y la parte inferior de la nervadura esten conectados por una curva suave.

Como se describio anteriormente, una forma triangular isosceles es deseable entre las formas triangulares y una forma trapezoidal isosceles es deseable entre las formas trapezoidales. El tubo con nervaduras, cada uno de los cuales es un saliente continuo provisto en la superficie interna del tubo, puede producirse facilmente mediante un proceso de trabajo en caliente o un proceso de trabajo en frio cuando la forma de las nervaduras es bilateralmente simetrica como se describio anteriormente.

[Eficacia de la invencion]

El tubo metalico en la presente invencion es un tubo metalico para una reaccion de pirolisis que tiene una caractenstica de intercambio de calor superior y una caractenstica de reaccion de pirolisis superior. Al utilizar este tubo, el rendimiento de produccion de olefinas como los hidrocarburos se puede mejorar con poca energfa. Ademas, dado que este tubo tiene resistencias superiores a la carburacion y la coquizacion, se puede mejorar la tasa de operacion del aparato de produccion.

[Breve descripcion de los dibujos]

[Fig. 1] La figura 1 es una figura que explica la forma de las nervaduras del tubo metalico de la presente invencion, que muestra una parte de la seccion transversal perpendicular al eje del tubo.

[Fig. 2] La figura 2 ilustra la temperatura promedio y la desviacion de la temperatura del fluido en la salida de los tubos metalicos que tienen varios numeros de nervaduras y varios angulos de inclinacion.

[Fig. 3] La figura 3 ilustra los efectos de la altura de la nervadura y el angulo de inclinacion de la nervadura sobre la temperatura promedio y la desviacion de la temperatura del fluido en la salida de los tubos.

[Fig. 4] La figura 4 ilustra los efectos de h/w, la relacion entre la altura de la nervadura "h" y el ancho de la nervadura "w" en la parte inferior, y el angulo de inclinacion de la nervadura en la temperatura promedio y la desviacion de la temperatura del fluido en la salida de los tubos.

5

10

15

20

25

30

35

40

[Fig. 5] La figura 5 ilustra copias de fotograffas, que muestran la seccion transversal perpendicular al eje del tubo de los tubos.

[Mejor realizacion de la invencion]

1. Sobre la forma de las nervaduras.

Para optimizar la forma de las nervaduras, se ha realizado la siguiente prueba de simulacion.

1-1. Prueba de simulacion 1

Como se muestra en la tabla 1, se prepararon tubos metalicos para la reaccion de pirolisis con varios tipos de nervaduras intratubulares con numeros variables, altura, forma y angulos de inclinacion, y la prueba de simulacion se realizo utilizando la condicion mostrada en la tabla 2.

[Tabla 1]

Tabla 1

Longitud del tubo: 4000mm

Diametro exterior del tubo, Do: 61mm

Diametro interior en la parte inferior de la nervadura, Di: 48mm

Diametro interior en la parte superior de la nervadura, Dm: 37mm

Numero de nervaduras: 1, 2, 3, 4, 5, 8

Angulo de inclinacion de la nervadura (grado): o LO CO o o CO o lO CM o O CM o LO

Dimension de la nervadura: Altura, h: 5.5mm

Ancho en la parte inferior, w: 13.7mm

[Tabla 2]

Tabla 2

Fluido suministrado: Aire

Tasa de flujo: 50 m/seg

Temperatura del fluido suministrado al interior del tubo.: 293 K

Temperatura de la superficie exterior del tubo.: 1123 K

Otros: La region de 1m en el lado de entrada de fluido es la region de entrada. La region de 3m en la parte trasera es la region de calentamiento.

En esta simulacion, las ecuaciones de conservacion de masa, conservacion de momento y conservacion de energfa del fluido en el tubo de acero se resolvieron basados en las condiciones mostradas en la tabla 2 sin considerar la reaccion de pirolisis mediante el uso de un codigo de dinamica de fluidos computacional comercial. Luego, el flujo y el comportamiento conductor termico en el tubo de acero se evaluaron mediante la simulacion tridimensional para calcular un coeficiente de viscosidad efectivo (una conductividad termica efectiva y un coeficiente de difusion efectivo) en el tubo. Tenga en cuenta que el modelo turbulento se empleo para considerar el efecto del flujo turbulento. Los resultados obtenidos se muestran en la figura 2.

En la figura 2, un eje horizontal significa la temperatura promedio del fluido en la salida del tubo de acero. El valor mas alto de esta temperatura promedio significa una alta capacidad de transferencia de calor desde el exterior del tubo de acero, mostrando un buen rendimiento de intercambio de calor.

Un eje vertical en la figura 2 muestra un promedio de desviacion de la temperatura del fluido en la salida del tubo de acero. El valor mas bajo del promedio de desviacion de la temperatura significa que la temperatura se distribuye uniformemente en la seccion transversal del tubo de acero. En otras palabras, cuando el valor promedio de la desviacion de la temperatura es grande, la temperatura en la porcion central del tubo de acero es baja y la parte cerca de la superficie interna se calienta localmente, lo que muestra un desempeno deficiente de la reaccion de pirolisis.

5

10

15

20

25

30

35

Un valor del eje vertical en la figura 2 (promedio de la desviacion de la temperatura) es igual al valor de AT que se obtiene al seguir la formula 1, cuando la temperatura promedio se define como "Tmedia(K)", y una temperatura local en la misma seccion transversal se define como "Tlocal(K)". Tenga en cuenta que, "S" indica un area de seccion transversal de un espacio en el que el fluido pasa a traves del tubo.

[Formula 1]

^ = ^U(T^-T^)!ds

De la figura 2, se puede obtener la siguiente conclusion.

1) El rendimiento de intercambio de calor, representado por la temperatura promedio del fluido en la salida del tubo (eje horizontal en la figura 2), se incrementa al aumentar un area de la superficie interna del tubo. El area de la superficie interna del tubo se incrementa al aumentar un numero de nervaduras.

2) El promedio de la desviacion de la temperatura en la salida del tubo ("AT" calculada por la formula 1 anterior), disminuye al aumentar el angulo de inclinacion de la nervadura. Es decir, la caractenstica de la reaccion de pirolisis se mejora al aumentar el angulo de inclinacion de la nervadura. En el mismo angulo de inclinacion, cuando el numero de nervaduras es 3, la reaccion de pirolisis representa el maximo rendimiento. Cuando los numeros de nervaduras estan dispuestos en orden descendente del rendimiento de la reaccion de pirolisis, se disponen en orden de tres nervaduras, cuatro nervaduras, dos nervaduras, cinco nervaduras, una nervadura y ocho nervaduras.

1-2. Prueba de simulacion 2

Como se muestra en la tabla 3, el efecto de la forma de las nervaduras se investigo mediante la prueba de simulacion en las mismas condiciones que en la tabla 2, utilizando tubos con 3 nervaduras de varias alturas y varios angulos de inclinacion. Los resultados se muestran en la figura 3.

[Tabla 3]

Tabla 3

Longitud del tubo: 4000mm

Diametro exterior del tubo, Do: 61mm

Diametro interior en la parte inferior de la nervadura, Di: 48mm

Diametro interior en la parte superior de la nervadura, Dm: 37mm

Numero de nervaduras: 3

Angulo de inclinacion de la nervadura (grado): o LO CO o o CO o LO CM

Dimension de la nervadura: Altura, h(mm) 4.0 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

h/Di: 0.083 0.104 0.115 0.125 0.146 0.167 0.188 0.208

Ancho en la parte inferior, w (mm): 14.5 14.1 13.7 13.3 13.0 12.7 12.2 11.9

Como es obvio en la figura 3, al aumentar la altura de las nervaduras, la temperatura promedio indicada por el eje horizontal aumenta, es decir, se mejora el rendimiento de intercambio de calor. Ademas, al aumentar la altura de las nervaduras, el promedio de la desviacion de la temperatura indicada por el eje vertical disminuye, es decir, se mejora el rendimiento de la reaccion de pirolisis. Sin embargo, cuando la altura de la nervadura es de 4.0mm, el rendimiento de la reaccion de pirolisis se deteriora. Por el contrario, el rendimiento de la reaccion de pirolisis a la altura de las nervaduras de 10.0mm muestra una pequena ventaja, en comparacion con las de la altura de las nervaduras de 8.0mm o 9.0mm. No hay mucha diferencia en el efecto del angulo de inclinacion de la nervadura entre 25° y 35°.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Como se describio anteriormente, las caractensticas de intercambio de calor y reaccion pirolttica se mejoran al aumentar la altura de la nervadura (h). Sin embargo, cuando la altura de la nervadura es demasiado alta, el flujo de gas es interrumpido por la nervadura. Por lo tanto, el gas se estanca en la parte inferior, lo que lleva al deterioro del rendimiento de la reaccion de pirolisis. Ademas, la temperature en la parte superior de la nervadura se vuelve mas baja, lo que lleva a un deterioro de las caractensticas de intercambio de calor. Ademas, resulta facil introducir coquizacion y tambien dificulta la formacion de nervaduras altas mediante extrusion en caliente o laminacion en fno. Mientras tanto, cuando la altura de la nervadura es demasiado baja, el area de la superficie interna del tubo se vuelve mas pequena, lo que lleva al deterioro de la caractenstica de intercambio de calor y al rendimiento de la reaccion de pilorisis.

1-3. Prueba de simulacion 3

Como se muestra en la tabla 4, se realizo una prueba de simulacion en las mismas condiciones que en la tabla 2, utilizando tubos con 3 nervaduras de 5.5mm de altura con varios anchos de nervadura "w", para los diferentes angulos de inclinacion de 25°, 30° y 35°. Los resultados se muestran en la figura 4.

[Tabla 4]

Tabla 4

Longitud del tubo: 4000mm

Diametro exterior del tubo, Do: 61mm

Diametro interior en la parte inferior de la nervadura, Di: 48mm

Diametro interior en la parte superior de la nervadura, Dm: 37mm

Numero de nervaduras: 3

Angulo de inclinacion de la nervadura (grado): o LO CO o o CO o lO CM

Dimension de la nervadura: Altura, h(mm) 5.5

Ancho en la parte inferior, w (mm): 12 17 21 24 28 31

h/w: 0.46 0.32 0.26 0.23 0.20 0.18

Como es obvio en la figura 4, el rendimiento de la reaccion de pirolisis se deteriora al disminuir "h/w", donde la forma de las nervaduras se convierte en una onda bastante suave. Es decir, el promedio de desviacion de temperatura indicado por el eje vertical de las figuras 2 a 4 aumenta al disminuir el "h/w". Por el contrario, el rendimiento de la reaccion de pirolisis se mejora aumentando el h/w. Cuando el h/w es pequeno, el area de la superficie interna se vuelve pequena en comparacion con cuando el h/w es grande con una forma afilada de nervadura. Por lo tanto, se reduce la temperatura promedio indicada por el eje horizontal de las figuras 2 a 4. Es decir, el rendimiento del intercambio de calor tiene una tendencia a disminuir.

Desde un punto de vista del proceso de fabricacion de los tubos, se hace diffcil producir tales tubos con nervaduras altas y delgadas, es decir, alto valor de h/w, por extrusion en caliente o laminado en fno.

1-4. Decision de las nervaduras de forma optima sobre la base de pruebas de simulacion

(1) Numero de nervaduras

A partir de los resultados de la prueba de simulacion 1, se determino que un numero de nervaduras adecuado era 3 o 4. El numero de nervaduras deseable es 3.

(2) Angulo de inclinacion de la nervadura.

A partir de los resultados de la prueba de simulacion 1, se determino que el angulo de inclinacion de la nervadura era de 20° a 35°. Un angulo favorable es de 25° a 30°.

(3) Forma de las nervaduras (relacion entre la altura de la nervadura "h", el ancho de la nervadura en la parte inferior "w" y un diametro interior en la parte inferior de la nervadura "Di")

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Se determino que h/Di y h/w adecuados eran 0.1 a 0.2, y 0.25 a 1.0 respectivamente, donde h: altura de las nervaduras en la seccion transversal del tubo, w: anchura de las nervaduras en la parte inferior, y Di: diametro interior en la parte inferior de la nervadura.

La altura de la nervadura "h" se determino que estaba representada por h/Di. Aunque se usan tubos de varios tamanos para un tubo metalico en la reaccion de pirolisis, se puede considerar que una figura es una figura similar cuando se considera el intercambio de calor y la reaccion de pirolisis en la superficie interna del tubo. Por lo tanto, la altura de la nervadura "h" se puede normalizar por h/Di. Como se muestra en la figura 3, los resultados de la prueba de simulacion 2, tanto el rendimiento del intercambio de calor como la reaccion de pirolisis se mejoran al aumentar la altura de la nervadura "h" por encima o igual a 5.0mm, y la mejora se hace evidente cuando la nervadura es mayor. Aunque el rendimiento del intercambio de calor se mejora al aumentar la altura de las nervaduras, el efecto de mejora en el rendimiento de la reaccion de pirolisis se satura cuando la altura de las nervaduras es de 8,0 a 10,0mm. Desde el punto de vista de la fabricacion de tubos, los tubos con nervaduras de menor altura son deseables debido a la formacion mas facil de las nervaduras. Por las razones descritas anteriormente, se determino que la altura de la nervadura favorable "h" era de 5.0 a 10.0mm, y se determino que un rango adecuado de h/Di era de 0.1 a 0.2 debido a que el diametro interno en la parte inferior "Di" del tubo utilizado en la prueba de simulacion 2 es de 48mm. La altura lfmite superior de las nervaduras es favorablemente de 8mm ya que el efecto de mejora al aumentar la altura de las nervaduras en la reaccion de pirolisis esta saturado, ademas de la preocupacion de la fabricacion de tubos, es decir, los tubos con nervaduras se vuelven diffciles de producir por trabajo en caliente o fno. Por lo tanto, otro lfmite superior deseable de h/Di es 0.17.

A continuacion, la relacion entre la altura de la nervadura "h" y el ancho de la nervadura en la parte inferior "w" se describira de la siguiente manera.

Teniendo en cuenta las caractensticas de intercambio de calor y el rendimiento de la reaccion de pirolisis (flujo de fluido entre la parte inferior de la nervadura y la porcion central del tubo), al mismo tiempo que se considera la aptitud para ser trabajada durante la formacion de la nervadura, la forma de la nervadura debe caracterizarse no solo por la altura "h" de la nervadura sino tambien por la relacion entre la altura de la nervadura "h" y el ancho de la nervadura en la parte inferior "w" (que es h/w). Se puede ver claramente en los resultados de la prueba de simulacion 3, con la disminucion de h/w, el promedio de la desviacion de la temperatura aumenta y el rendimiento de la reaccion de pirolisis se deteriora. De tales resultados, se determino que el lfmite inferior de h/w era de 0,25. Por el contrario, dado que el rendimiento de la reaccion de pirolisis se mejora al aumentar el h/w, el h/w debe ser favorablemente grande. Por lo tanto, el lfmite inferior favorable es 0.35, y el lfmite inferior mas favorable es 0.4.

Por otro lado, aunque el valor maximo de h/w en la prueba de simulacion 3 fue de 0.46, si se incrementa h/w, los rendimientos de la reaccion de pirolisis (promedio de la desviacion de la temperatura) y del intercambio de calor (temperatura promedio) tienen una tendencia a mejorar. Ademas, aunque el h/w no se cambio linealmente en la prueba de simulacion 2 utilizando tubos con varias alturas de nervaduras "h", como se puede ver en los valores de la altura de las nervaduras "h", y el ancho de las nervaduras en la parte inferior "w", en la tabla 3, h/w se cambio de 0.28 a 0.84, y el rendimiento de la reaccion de pirolisis (promedio de la desviacion de la temperatura) y el intercambio de calor (temperatura promedio) mejoraron al aumentar el h/w como se muestra en la figura 4. Por las razones descritas anteriormente, se ha determinado que el lfmite superior de h/w es 1.0, el lfmite superior favorable es 0.7 y el lfmite superior mas favorable es 0.55.

2. Proceso de produccion de un tubo metalico en la presente invencion.

El tubo metalico para la reaccion de pirolisis en la presente invencion se produce a partir de materiales con forma de tubena, como tubena sin costura, tubena soldada o similares, que se preparan combinando los procesos de fusion, fundicion, trabajo en caliente, trabajo en fno, soldadura, o similares. Por supuesto, los materiales con forma de tubena se pueden preparar por medio de metalurgia de polvos, fundicion centnfuga o similares.

Como metodo para formar nervaduras en espiral en la superficie interna del tubo, los siguientes metodos de (a)-(c) se muestran en el siguiente ejemplo.

(a) Primero, se produce un tubo con nervaduras rectas intratubulares, en la cual la altura de la nervadura es uniforme en la direccion longitudinal del tubo, se produce mediante el uso de una prensa de tubena de exclusion en caliente o un laminado en fno con un mandril que tiene una superficie exterior en la que porciones convexas correspondientes a las partes inferiores del tubo y las porciones concavas correspondientes a las nervaduras del tubo se forman a lo largo de una direccion paralela al eje del mandril. A continuacion, se agrega trabajo de torsion al tubo con nervaduras rectas intratubulares, lo que da como resultado tubos con nervaduras en espiral intratubulares.

(b) Un tubo con nervaduras en espiral intratubular, en el que la altura de las nervaduras es uniforme en la direccion longitudinal del tubo, se produce utilizando una maquina de tubena de tipo de estirado en fno con un tapon que tiene una superficie exterior en la que las partes convexas corresponden a las partes inferiores del tubo y las porciones concavas correspondientes a las nervaduras del tubo estan formadas en forma de espiral.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

(c) Un tubo con nervaduras en espiral intratubulares se produce mediante soldadura por deposito para formar nervaduras en la superficie interna del tubo.

Entre los metodos descritos anteriormente, el metodo de produccion, en el que las nervaduras en espiral se forman por el trabajo de torsion despues de formar las nervaduras por la exclusion en caliente, permite producir productos largos en comparacion con un caso en el que el tubo es producido por la metalurgia de polvos o la fundicion centrifuga, o un caso cuando las nervaduras son producidas por la soldadura de deposito. En este metodo, no es necesario conectar un tubo con otro tubo soldando incluso cuando se necesita producir un tubo de mas de 10 m. Ademas, dado que el tubo producido por este metodo consiste en el mismo material en una parte de nervadura y en un tubo madre, el tubo tiene la ventaja de tener propiedades mucho mejores, como resistencia a la corrosion, resistencia a alta temperatura o similares en comparacion con el tubo con nervaduras intratubulares producidas por soldadura de deposito utilizando diferentes materiales. Ademas, el tubo es adecuado para el uso que requiere resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosion o resistencia a la carburacion, por ejemplo, en una reaccion de pirolisis de hidrocarburos, o similares.

En el metodo de formar las nervaduras por extrusion en caliente, si la altura de las nervaduras es demasiado alta, las nervaduras pueden extruirse no suficientemente a lo largo de la forma del mandril. Por lo tanto, dada la altura de la nervadura no se puede obtener en alguna parte. Por lo tanto, en el metodo de extrusion en caliente, la forma de las nervaduras a formar esta limitada, y las nervaduras demasiado altas no son deseables.

3. Material de un tubo.

Cuando se requiere una resistencia superior a la carburacion o coquizacion, es favorable un tubo con la siguiente composicion qmmica, que tenga buena resistencia a altas temperaturas y suficiente trabajabilidad en caliente, ademas de resistencias superiores a la carburacion y coquizacion. Tenga en cuenta que, "%", en relacion con el contenido del componente, significa "% en masa".

(1) Un tubo metalico con una composicion qmmica que consiste en: C: 0.01 a 0.6%, Si: 0.01 a 5%, Mn: 0.1 a 10%, P: menor o igual que 0.08%, S: menor o igual que 0,05%, Cr: 15 a 55%, Ni: 20 a 70%, N: 0,001 a 0,25%, y equilibrio de Fe e impurezas.

(2) Un tubo metalico que ademas consiste en al menos uno o mas elementos seleccionados de al menos uno o mas grupos seleccionados de (i) a (vi) ademas de los componentes qmmicos descritos anteriormente.

(i) Uno o dos elementos seleccionados de Cu: 0.01 a 5% y Co: 0.01 a 5%.

(ii) Uno o mas elementos seleccionados de Mo: 0.01 a 3%, W: 0.01 a 6% y Ta: 0.01 a 6%.

(iii) Uno o dos elementos seleccionados de Ti: 0.01 a 1% y Nb: 0.01 a 2%.

(iv) Uno o mas elementos seleccionados de B: 0.001 a 0.1%, Zr: 0.001 a 0.1% y Hf: 0.001 a 0.5%.

(v) Uno o mas elementos seleccionados de Mg: 0.0005 a 0.1%, Ca: 0.0005 a 0.1% y Al: 0.001 a 5%.

(vi) Uno o mas elementos seleccionados de elementos de tierras raras (REM) de 0.0005 a 0.15%.

La eficacia de la composicion qmmica descrita anteriormente de cada elemento se describe a continuacion, con sus razones de limitacion.

C: 0.01 a 0.6%

C es un elemento efectivo para mantener la resistencia a altas temperaturas, cuando el contenido es mayor o igual a 0.01%. Por el contrario, dado que la tenacidad se deteriora notablemente con la adicion de mas del 0,6%, el lfmite superior es del 0,6%. El contenido favorable es de 0.02% a 0.45%, y la region de contenido mas favorable es de 0.02% a 0.3%.

Si: 0.01 a 5%

Si es necesario como elemento desoxidante. Ademas, el Si es un elemento eficaz para mejorar las resistencias a la oxidacion y carburacion. Para obtener este efecto, se necesita un contenido de no menos del 0.01%. Sin embargo, al agregar mas del 5%, la soldabilidad se deteriora y la microestructura es inestable, por lo que el lfmite superior es del 5%. El contenido favorable es de 0.1 a 3%, y la region mas favorable es de 0.3 a 2%.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Mn: 0.1 a 10%

Se agrega Mn para mejorar la capacidad de trabajo, ademas del papel de un desoxidante. Para obtener estos efectos, se necesita un contenido mayor o igual al 0.1%. Ademas, dado que Mn es un elemento formador de austenita, una parte de Ni puede reemplazarse por Mn. Sin embargo, una adicion excesiva de Mn conduce al deterioro de la trabajabilidad. Asf, el lfmite superior es del 10%. El contenido favorable es de 0.1 a 5%, y la region mas favorable es de 0.1 a 2%.

P: menor o igual que 0.08%, S: menor o igual que 0.05%

P y S deterioran la trabajabilidad en caliente por su segregacion a los lfmites de grano, y favorablemente, los contenidos deben reducirse lo mas bajo posible. Sin embargo, la reduccion excesiva de los contenidos de P y S aumenta el coste en el proceso de produccion. Por lo tanto, el contenido de P es menor o igual al 0.08% y el contenido de S es menor o igual al 0.05%. Favorablemente, los contenidos de P y S deben ser menores o iguales a 0.05% y 0.03%, respectivamente. Mas favorablemente, los contenidos de P y S deben ser menores o iguales a 0.04% y 0.015%, respectivamente.

Cr: 15 a 55%

El Cr es un elemento esencial para obtener resistencia a la oxidacion, y se necesita un contenido de mas o igual al 15%. Aunque el contenido de Cr debena aumentarse favorablemente lo mas alto posible, desde los puntos de vista de la resistencia a la oxidacion y la resistencia a la carburacion, la adicion excesiva conduce al deterioro de la trabajabilidad o a una microestructura inestable durante el uso a altas temperaturas. Asf, el lfmite superior es del 55%. Con el fin de prevenir las desventajas descritas anteriormente del deterioro de la trabajabilidad y la microestructura inestable a altas temperaturas, el lfmite superior debe ser favorablemente del 35%. Mas favorablemente, la region de contenido es de 20 a 33%.

Ni: 20 a 70%

Se necesita Ni para obtener la microestructura austemtica estable, es necesario un contenido de 20 a 70% correspondiente al contenido de Cr. Sin embargo, como la adicion excesiva conduce a problemas en el proceso de fabricacion y aumenta el coste, la region favorable es de 20 a 60%, y la region mas favorable es de 23 a 50%.

N: 0.001 a 0.25%

Ni es un elemento eficaz para la mejora de la resistencia a altas temperaturas. Para lograr este efecto, se necesita un contenido de mas o igual a 0.001%. Por el contrario, dado que una adicion excesiva deteriora significativamente la capacidad de trabajo, el lfmite superior se regula en 0,25%. El contenido favorable de N es de 0.001 a 0.2%.

En la presente invencion, uno o mas elementos mostrados a continuacion pueden estar contenidos.

Uno o dos elementos seleccionados de Cu: 0.01 a 5% y Co: 0.01 a 5%

Cobre y Co como un estabilizador de austenita mejora la resistencia a altas temperaturas, y puede contener cada elemento de mas o igual al 0.01%. Por el contrario, cuando el contenido de cada elemento supera el 5%, la trabajabilidad en caliente se deteriora notablemente. Por lo tanto, la region de contenido de cada elemento se regula de 0.01 a 5%. La region favorable para cada elemento es de 0.01 a 3%.

Uno o mas elementos seleccionados de Mo: 0.01 a 3%, W: 0.01 a 6% y Ta: 0.01 a 6%

Mo, W y Ta son elementos efectivos como elementos de refuerzo de solucion solida para mejorar la resistencia a altas temperaturas, y el efecto se puede obtener cuando el contenido de cada elemento es mayor o igual al 0.01%. Sin embargo, como la adicion excesiva conduce a deterioros en la capacidad de trabajo y en la estabilidad de la microestructura a altas temperaturas, Mo, W y Ta deben controlarse para que sean menores o iguales al 3%, 6% y 6%, respectivamente. La region de contenido favorable de cada Mo, W y Ta es de 0.01 a 2.5%, y mas favorablemente de 0.01 a 2%.

Uno o dos elementos seleccionados de Ti: 0.01 a 1% y Nb: 0.01 a 2%

Ti y Nb son elementos utiles para efectos de mejora marcados en resistencia a la temperatura alta, ductilidad y tenacidad, incluso con una pequena cantidad adicional. Estos efectos no se pueden obtener cuando el contenido de cada elemento es inferior al 0,01%. Ademas, cuando un contenido de Ti es mas del 1% o cuando un contenido de Nb es mas del 2%, la capacidad de trabajo o la soldabilidad se deteriora.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Uno o mas elementos seleccionados de B: 0.001 a 0.1%, Zr: 0.001 a 0.1% y Hf: 0.001 a 0.5%

B, Zr y Hf son elementos efectivos para fortalecer el lfmite del grano y para mejorar la trabajabilidad en caliente y la resistencia a altas temperaturas. Sin embargo, los efectos no se pueden obtener cuando el contenido de cada elemento es inferior al 0,001%. Por el contrario, dado que la adicion excesiva conduce a un deterioro en la soldabilidad, los contenidos de B, Zr y Hf estan regulados para que sean de 0.001 a 0.1%, de 0.001 a 0.1% y de 0.001 a 0.5%, respectivamente.

Uno o mas elementos seleccionados de Mg: 0.0005 a 0.1%, Ca: 0.0005 a 0.1% y Al: 0.001 a 5%

Cada elemento de Mg, Ca y Al es efectivo para mejorar la trabajabilidad en caliente, y el efecto se puede obtener cuando cada contenido de Mg, Ca y Al es mayor o igual al 0.0005%, 0.0005% y 0.001%, respectivamente. Ademas, el Al puede introducir un efecto de mejora notable para la resistencia a la carburacion de un tubo metalico, ya que las escamas oxidadas que consisten principalmente en Cr y Al se forman bajo las circunstancias de carburacion. Para este proposito, la adicion de Al superior o igual a 1.5% es efectiva. Por el contrario, la adicion excesiva de Mg y Ca deteriora la soldabilidad, por lo tanto, el lfmite superior de cada elemento se regula para que sea del 0,1%. Ademas, la adicion excesiva de Al de mas del 5% introduce la formacion de compuestos intermetalicos dentro de la aleacion, lo que conduce a deterioros en la tenacidad o en la ductilidad de fluencia.

La region de contenido favorable de Mg y Ca es de 0,0008 a 0,05%, y el contenido de Al favorable para mejorar la resistencia a la carburacion es de 2 a 4%.

Uno o mas elementos seleccionados de elementos de tierras raras (REM) de 0.0005 a 0.15%

Los elementos de tierras raras son efectivos para mejorar la resistencia a la oxidacion, pero el efecto no se puede obtener cuando el contenido de cada elemento es inferior al 0,0005%. Por el contrario, dado que la adicion excesiva conduce a un deterioro en la capacidad de trabajo, el lfmite superior del contenido se regula en un 0,15%. Tenga en cuenta que, REM es un termino colectivo que muestra 17 elementos de clase que incluyen Sc, Y y 15 elementos de lantanoide. Entre ellos, uno o mas elementos seleccionados de Y, La, Ce y Nd deben ser utilizados favorablemente.

4. Ejemplo de produccion de un tubo con nervaduras intratubulares.

Un tubo con 3 nervaduras rectas en su superficie interna y un tubo con 4 nervaduras rectas en su superficie interna se producen a partir de tochos huecos que tienen composiciones qmmicas mostradas en la tabla 5 mediante extrusion en caliente utilizando el mandril provisto de concavo-convexo correspondiente a la forma de las nervaduras. Despues de ablandar el tratamiento termico de los tubos a 1150°C, los tubos se deformaron por torsion con un angulo de inclinacion de 27° con respecto al eje del tubo, y finalmente los tubos se trataron con un procesamiento de producto en el que los tubos se enfriaron en agua despues del tratamiento de calentamiento a 1230°C durante 3 minutos. En consecuencia, los tubos con nervaduras en espiral que tienen las dimensiones que se muestran en la tabla 6 se obtienen, la figura 5 ilustra copias de fotograffas, que muestran la seccion transversal de los tubos. Como se muestra en la figura, nunca se ha visto astillado en la parte superior de las nervaduras o agrietamiento en la parte inferior de la nervadura.

[Tabla 5]

Tabla 5

(Composicion qmmica de una muestra de acero, % en masa, Balance: Fe e impurezas).

C: Si Mn P S Cr Ni Mo Ti B Al N

0.11: 1.45 0.38 0.014 0.0003 23.9 38.3 1.05 0.45 0.0021 0.017 0.0112

[Tabla 6]

Tabla 6

Longitud del tubo: 10000mm

Diametro exterior del tubo, Do: 56.6mm

Diametro interior en la parte inferior de la nervadura, Di: 44.6mm

Diametro interior en la parte superior de la nervadura, Dm: 34.4mm

Numero de nervaduras: 3 4

Angulo de inclinacion de la nervadura: 27° 27°

(grado)

Dimension de la nervadura: Altura, h: 5.5mm Altura, h: 5.5mm

Ancho en la parte inferior, w: 12.5mm
Ancho en la parte inferior, w: 12.5mm

[Aplicabilidad industrial]

Un tubo metalico para la reaccion de pirolisis en la presente invencion puede mejorar el rendimiento de produccion 5 de olenfinas tales como hidrocarburos con baja energfa debido a las caractensticas superiores tanto de las reacciones de intercambio de calor como las de pirolisis. Ademas, el tubo metalico en la presente invencion puede mejorar la tasa de operacion del aparato de produccion debido a una buena resistencia a la coquizacion. Por lo tanto, el tubo metalico en la presente invencion se puede usar no solo para producir olenfinas tales como etileno, sino tambien como un tubo metalico para la reaccion de pirolisis usando diversos tipos de reaccion de pirolisis.

10

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tubo metalico para la reaccion de pirolisis que comprende nervaduras en espiral provistas en una superficie interior del tubo metalico y las nervaduras en espiral que tienen una inclinacion de 20 a 35 grados con respecto a

5 una direccion axial del tubo metalico; caracterizado porque el tubo metalico comprende solo 3 o 4 de dichas nervaduras en espiral; en donde h/Di de 0.1 a 0.2 y h/w de 0.25 a 1.0 cuando una altura de cada nervadura en espiral se define como "h", una anchura de cada nervadura en espiral en su parte inferior se define como "w" y un diametro interno del tubo metalico en la parte inferior se define como "Di" en la seccion transversal de cada nervadura en espiral.

10
2. El tubo metalico para reaccion de pirolisis de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque una forma de seccion transversal de cada nervadura es una isosceles triangular.
3. El tubo metalico para la reaccion de pirolisis de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque las 15 nervaduras en espiral estan formadas integralmente con un cuerpo de tubo por extrusion en caliente.
4. El tubo metalico para una reaccion de pirolisis de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el tubo metalico es un tubo que se utiliza para un proceso de seccion de pirolisis de hidrocarburos.

20