Титановая труба Grade 2 для теплообменников
Применимые стандарты и нормы проектирования
Стандарты продукции: ASTM B338 / ASME SB-338 для труб; для совмещения пластин используется ASTM B265 / SB-265.
База допустимых напряжений: ASME BPVC, раздел II-D. Для более тонких стен рассмотрите класс 2H / 7H / 12H.
Отраслевая практика / Правила работы в отрасли
- Поддерживайте скорость у трубки ≥ 2 м/с или применяйте хлор в дозе 0,5 ppm (непрерывно или прерывисто).
- Промойте пресной водой и высушите до и после длительных остановок, чтобы уменьшить отложения и щелевые зоны.
Химический состав (ASTM B338)
| Элемент | Макс (%) |
|---|---|
| C | 0.1 |
| Fe | 0.3 |
| O | 0.25 |
| N | 0.03 |
| H | 0.0125 |
| Другие (каждый/всего) | 0.10 / 0.40 |
| Ti | Равновесие |
Механические и физические свойства (комнатная температура, отожженный)
| Свойство | Ценность |
|---|---|
| Прочность на разрыв | ≥345 МПа |
| Предел текучести Rp0,2 | ≥275 МПа |
| Удлинение | ≥20% |
| Модуль упругости | 105 ГПа |
| Плотность | 4,51 г/см³ |
| Теплопроводность | 16,4 Вт·м⁻¹· К⁻¹ |
| КЛТР (20-100 °C) | 8,6 мкм·м⁻¹· К⁻¹ |
| Удельная теплоёмкость | 0,523 Дж·г⁻¹· К⁻¹ |
Запас и услуги для труб класса 2
Все размеры есть в наличии и могут быть нарезаны по длине ±1 мм. Мы предлагаем снятие фасок, травление, пескоструйную обработку, полировку, повторную проверку PMI и независимое тестирование SGS/TÜV. Вам нужны трубы других диаметров, толщины стенок или технологические трубы ASTM B861? Сообщите нам, и мы ответим в течение 24 часов.
Нажмите, чтобы просмотреть полный ассортимент трубок Grade 2
| Нет. | Наружный диаметр (мм) | Наружный диаметр (дюйм) | WT (мм) | WT (дюймы) | Длина (м) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 14 | 0.551 | 1.5 | 0.059 | 4.2 |
| 2 | 19 | 0.748 | 1.5 | 0.059 | 4 |
| 3 | 25 | 0.984 | 1.2 | 0.047 | 5 |
| 4 | 25 | 0.984 | 1.5 | 0.059 | 6 |
| 5 | 25 | 0.984 | 2 | 0.079 | 6 |
| 6 | 32 | 1.26 | 1.5 | 0.059 | 6 |
| 7 | 32 | 1.26 | 2 | 0.079 | 6 |
| 8 | 38 | 1.496 | 2 | 0.079 | 6 |
| 9 | 38 | 1.496 | 2.5 | 0.098 | 6 |
| 10 | 38 | 1.496 | 3 | 0.118 | 6 |
| 11 | 50 | 1.969 | 1.5 | 0.059 | 5 |
| 12 | 50 | 1.969 | 3 | 0.118 | 7.95 |
| 13 | 57 | 2.244 | 2 | 0.079 | 5.5 |
| 14 | 57 | 2.244 | 3 | 0.118 | 6 |
| 15 | 60 | 2.362 | 3 | 0.118 | 5 |
| 16 | 76 | 2.992 | 3 | 0.118 | 6 |
| 17 | 76 | 2.992 | 4 | 0.157 | 6 |
| 18 | 89 | 3.504 | 3 | 0.118 | 6 |
| 19 | 89 | 3.504 | 6 | 0.236 | 5.5 |
| 20 | 108 | 4.252 | 4 | 0.157 | 6 |
| 21 | 133 | 5.236 | 4 | 0.157 | 5.13 |
| 22 | 159 | 6.26 | 3 | 0.118 | 6 |
| 23 | 219 | 8.622 | 3 | 0.118 | 6 |
| 24 | 273 | 10.748 | 5 | 0.197 | 5 |
| 25 | 377 | 14.843 | 5 | 0.197 | 4.62 |
| 26 | 457 | 17.992 | 5 | 0.197 | 5.67 |
| 27 | 480 | 18.898 | 5 | 0.197 | 3.21 |
Мы также храним выпуклые головки из титана Grade 2 и можем отгружать их с трубками и фитингами.
| Нет. | Диаметр (мм) | Диаметр (дюймы) | Толщина (мм) | Толщина (дюймы) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 450 | 17.717 | 3 | 0.118 |
| 2 | 460 | 18.11 | 3 | 0.118 |
| 3 | 610 | 24.016 | 6 | 0.236 |
| 4 | 710 | 27.953 | 5 | 0.197 |
| 5 | 900 | 35.433 | 6 | 0.236 |
| 6 | 1000 | 39.37 | 4 | 0.157 |
| 7 | 1010 | 39.764 | 8 | 0.315 |
| 8 | 1200 | 47.244 | 4 | 0.157 |
Контроль качества и доставка
NDE: ЭСТ и UT по ASTM B338.
Гидротест: Каждая трубка при расчетном давлении 1,5 ×.
ВТС: EN 10204 3.1 / 3.2 с полной прослеживаемостью.
Упаковка: Торцевые крышки, влагопоглотитель, ударопрочные ящики; Карты влажности для морских грузоперевозок.
Чек-лист закупок / выбора
Химический состав среды, Cl-, pH, твердые вещества
Температурный профиль; есть точка > 82 °C?
Расчетная скорость; если < 2 m/s, is chlorination allowed?
Расчетное давление и допуски на коррозию
Расчетный срок службы в зависимости от допустимого времени простоя
Код: ASME Sec I/VIII, Div.1 или Div.2
Материалы трубных решеток/оболочек и гальванические меры
NDE, 100 % гидроэнергетика, сторонний свидетель
Необходимые документы, упаковка, Инкотермс, MOQ, сроки выполнения заказа
ТЛ; DR (решение за 1 минуту)
Стандарт ASTM B338 распространяется на бесшовные и сварные титановые трубы Grade 2 (UNS R50400). Он широко используется в поверхностных конденсаторах, испарителях и других теплообменниках.
Типичные минимальные механические свойства (отожженные): УТС ≥ 345 МПа, 0,2% YS ≥ 275 МПа, El ≥ 20%. Это обеспечивает хороший баланс прочности и свариваемости для большинства задач по охлаждению химической и морской воды.
Теплопроводность ~16,4 Вт·м·¹· K⁻¹ при комнатной температуре, значительно ниже, чем Cu-Ni. Но титан хорошо переносит очень высокие скорости. Отчеты показывают скорость до 40 м/с в морской воде без эрозии-коррозии. Инженеры компенсируют более низкое λ более высокой скоростью, более тонкими стенками и более компактными планировками.
Коррозионная стойкость в морской воде и большинстве хлоридных сред по принципу «установил и забыл». Случаев ВПК не зарегистрировано. Если скорость равна < 2 m/s, dose ~0.5 ppm chlorine (continuous or intermittent) to control biofouling.
Раздел II-D ASME BPVC обеспечивает допустимые напряжения для класса 2, используемого в разделах I и VIII. Всегда оценивайте размер стены, используя эти значения S, а не при комнатной температуре, растяжение или предел текучести.
Полевые данные показывают >30 лет в морской воде без измеримой коррозии и 16 лет в загрязненной морской воде со стабильной производительностью.
Этот послужной список делает класс 2 стандартным выбором для охлаждения морской воды, опреснения, СПГ и многих химических заводов.
Основы дизайна
Низкая теплопроводность в сравнении с высокой допустимой скоростью
λ титана составляет всего 1/4–1/5 от Cu-Ni. Но вы можете работать с более высокой скоростью (и турбулентностью), что повышает коэффициент конвективности h. Благодаря более тонким стенкам (ASTM B338 можно использовать тонкие толщиномера) и более высокой плотности площади поверхности вы все еще можете достичь поставленной цели.
Выбор толщины стенки и допустимого напряжения
Используйте значения S в ASME BPVC Section II-D (в зависимости от температуры). Не подбирайте размеры стен с учетом предела текучести или предела прочности. При необходимости рассмотрите сорт 2H / 7H / 12H для дальнейшего уменьшения толщины стенки.
Скоростное окно
Рекомендуется ≥ 2 м/с для ограничения биообрастания. Типичные конструкции имеют скорость 2–8 м/с (6–26 футов/с).
Крайняя верхняя граница: было доказано, что материалы выдерживают скорость 30–40 м/с, но вы также должны проверить мощность насоса, шум, вибрацию и поддержку пучка труб.
Сварка и расширение труб
Титан Grade 2 лучше всего сваривать методом GTAW (ПРИКОСНОВЕНИЕ) / ЛАПА со строгим инертным экранированием во избежание захвата O/N.
Для труб Ti с титановыми или титановыми решетками обычно используется автоматическая сварка уплотнений GTAW с несколькими горелками, чтобы свести к минимуму щелевые зоны. Институт никеля сообщает о положительной гальванической совместимости труб Ti + высоколегированных нержавеющих водяных камер.
Почему Ti 2 класса — первый выбор
Почти «спроектировал и забыл» коррозионный ресурс
В природной морской воде, хлоридных средах и многих кислотно-щелочных системах титан образует плотную пассивную пленку TiO₂. Полевые и лабораторные данные часто показывают скорость коррозии «близкая к нулю / не поддающаяся измерению»; Типичные значения составляют ≤ 5 мп в год (0,127 мм/год).
Нет сообщений о MIC (микробиологическая коррозия)
Это ключевое отличие от нержавеющих сталей и медно-никелевых сплавов.
Более высокая допустимая скорость → более высокий местный коэффициент теплопередачи и меньший накипь
В морской воде скорость 40 м/с (~130 футов/с) все еще вызывает незначительные повреждения сплава; В литературе также сообщается о допусках >30 м/с. Типичные инженерные конструкции гораздо более консервативны, например, 6–8 футов/с и 12–15 футов/с, когда требуется более высокая производительность.
Если скорость равна < 2 m/s due to design or operation, apply ~0.5 ppm chlorination to maintain antifouling capability.
Хорошая свариваемость и технологичность, с полным покрытием ASME/ASTM
ASTM B338 определяет химические, механические свойства, размеры, неразрушающий контроль и гидростатические испытания для бесшовных/сварных титановых труб, используемых в теплообменниках.
Раздел II D ASME обеспечивает расчетные допустимые напряжения; ASME Разделы VIII / I разрешают его использование в сосудах под давлением и котлах.
Коррозионные / отказные режимы и смягчение последствий
Морская вода / хлоридные среды
Равномерная коррозия практически отсутствует. При длительном обслуживании обычно «нет измеримой коррозии». Но при температуре T > 82 °C и наличии узких щелей класс 2 может пострадать от щелевой коррозии. В этом случае выбирайте сплав Pd Grade 7/16 или Mo модифицированный Grade 12.
Борьба с биообрастанием
Поддерживайте скорость ≥ стороны трубы 2 м/с. Если вы не можете, используйте хлорирование ~0,5 ppm для подавления загрязнения.
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)
Невосприимчив к хлоридным SCC в морской воде, что является ключевым преимуществом по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями.
Эрозионная / ударная коррозия
В морской воде 40 м/с (~130 футов/с) все еще оказывает незначительное влияние. Даже с песком отдача небольшая. Это позволяет увеличить скорость к торговой площади в дизайне.
Гальваническая коррозия
Сам титан не приносится в жертву, но он может ускорить коррозию более активных металлов (например, углеродистой стали, Cu Ni) при соединении. Хорошая практика: титановые трубки + высоколегированные нержавеющие или титановые трубные решетки, а также протекторные аноды на деталях из углеродистой стали.
FAQ (Перевод)
В1: Почему бы не использовать медно-никелевый или нержавеющий сплав?
Медно-никелевый и аустенитная нержавеющая сталь подвержены эрозии, SCC или MIC в морской воде. Техническое обслуживание является дорогостоящим, поэтому Ti выигрывает по стоимости жизненного цикла.
Q2: Сделает ли низкий λ обменник огромным?
Нет. Тонкие стенки и высокая скорость вращения компенсируют это. Фактический размер HX не масштабируется линейно с λ.
Q3: Могу ли я использовать Grade 2 при температуре морской воды выше 82 °C?
Существует риск образования щелевой коррозии; переключитесь на Pd-сплав G7 или Mo-сплав G12.
Q4: Как выбрать допустимое напряжение ASME?
Используйте значения S в таблице ASME II-D 1A/1B. Для более тонких стен рассмотрите 2H/7H/12H.
