Isı Eşanjörleri için Grade 2 Titanyum Boru
Uygulanabilir Standartlar ve Tasarım Kodları
Ürün standartları: Tüpler için ASTM B338 / ASME SB-338; eşleşen plakalar ASTM B265 / SB-265 kullanır.
İzin verilen stres temeli: ASME BPVC Bölüm II-D. Daha ince duvarlar için Sınıf 2H / 7H / 12H'yi düşünün.
Endüstri Uygulaması / Saha Kuralları
- Tüp tarafı hızını 2 m/s≥ tutun veya 0,5 ppm klor uygulayın (sürekli veya aralıklı).
- Temiz su ile yıkayın ve tortuları ve çatlak bölgelerini azaltmak için uzun süreli kapatmalardan önce ve sonra kurulayın.
Kimyasal Bileşim (ASTM B338)
| Öğe | En fazla (%) |
|---|---|
| C | 0.1 |
| Fe | 0.3 |
| O | 0.25 |
| N | 0.03 |
| H | 0.0125 |
| Diğerleri (her biri/toplam) | 0.10 / 0.40 |
| Ti | Denge |
Mekanik ve Fiziksel Özellikler (oda sıcaklığında, tavlanmış)
| Mülk | Değer |
|---|---|
| Çekme dayanımı | ≥345 MPa |
| Akma dayanımı Rp0.2 | ≥275 MPa |
| Uzama | ≥20% |
| Elastik modül | 105 GPa |
| Yoğunluk | 4,51 g/cm³ |
| Termal iletkenlik | 16.4 W·m⁻¹· K⁻¹ |
| CTE (20-100 °C) | 8.6 μm·m⁻¹· K⁻¹ |
| Özgül ısı | 0.523 J·g⁻¹· K⁻¹ |
2. Sınıf Tüp Stok ve Hizmetleri
Tüm boyutlar stoklarımızda mevcuttur ve ±1 mm boyunda kesilebilir. Pah kırma, dekapaj, kumlama, parlatma, PMI yeniden denetimi ve SGS/TÜV üçüncü taraf testleri sunuyoruz. Başka çaplara, duvar kalınlıklarına veya ASTM B861 proses borularına mı ihtiyacınız var? Bize söyleyin ve 24 saat içinde cevap verelim.
Tam Grade 2 tüp envanterini görüntülemek için tıklayın
| Hayır. | Dış çap (mm) | OD (inç) | Ağırlık (mm) | WT (inç) | Uzunluk (m) |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Ayrıca Grade 2 titanyum bombeli kafaları da tutuyoruz ve bunları tüpler ve bağlantı parçaları ile birlikte gönderebiliriz.
| Hayır. | Çap (mm) | Çap (inç) | Kalınlık (mm) | Kalınlık (inç) |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Kalite Kontrol ve Teslimat
NDE: ASTM B338'e göre VB ve UT.
Hidrotest: Her tüp 1,5 × tasarım basıncında.
MTC: EN 10204 3.1 / 3.2 tam izlenebilirlik ile.
Ambalaj: Uç kapakları, kurutucu, darbeye dayanıklı kasalar; Deniz taşımacılığı için nem kartları.
Satınalma / Seçim Kontrol Listesi
Orta kimya, Cl-, pH, katılar
Sıcaklık profili; 82 °C> herhangi bir nokta var mı?
Tasarım hızı; eğer < 2 m/s, is chlorination allowed?
Tasarım basıncı ve korozyon payı
Tasarım ömrü ve duruş süresi toleransı
Kod: ASME Sec I/VIII, Div.1 veya Div.2
Boru-levha/kabuk malzemeleri ve galvanik ölçüler
NDE, %100 hidro, üçüncü taraf tanık
Gerekli belgeler, paketleme, Incoterms, MOQ, teslim süresi
TL; DR (1 Dakikalık Karar)
ASTM B338, dikişsiz ve kaynaklı Sınıf 2 (UNS R50400) titanyum boruları kapsar. Yüzey kondansatörlerinde, buharlaştırıcılarda ve diğer ısı eşanjörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Tipik minimum mekanik özellikler (tavlanmış): UTS ≥ 345 MPa, %0,2 YS ≥ 275 MPa, El ≥ %20. Bu, çoğu kimyasal ve deniz suyu soğutma görevi için iyi bir güç ve kaynaklanabilirlik dengesi sağlar.
Termal iletkenlik ~16.4 W·m⁻¹· K⁻¹ oda sıcaklığında, Cu-Ni'den çok daha düşük. Ancak titanyum çok yüksek hızları tolere eder. Raporlar, deniz suyunda erozyon-korozyon olmadan 40 m/s'ye kadar olduğunu göstermektedir. Mühendisler daha düşük λ'yu daha yüksek hız, daha ince duvarlar ve daha kompakt düzenlerle telafi eder.
Deniz suyundaki ve çoğu klorür ortamındaki korozyon direnci esasen "tak ve unut" tur. Hiçbir MİKR vakası bildirilmemiştir. Hız ise < 2 m/s, dose ~0.5 ppm chlorine (continuous or intermittent) to control biofouling.
ASME BPVC Bölüm II-D, Bölüm I ve VIII'de kullanılan Grade 2 için izin verilen gerilmeleri sağlar. Duvarı her zaman oda sıcaklığındaki çekme veya akma dayanımlarını değil, bu S değerlerini kullanarak boyutlandırın.
Saha verileri, ölçülebilir korozyon olmayan deniz suyunda >30 yıl ve istikrarlı performansa sahip kirli deniz suyunda 16 yıl olduğunu göstermektedir.
Bu geçmiş performans, Grade 2'yi deniz suyu soğutma, tuzdan arındırma, LNG ve birçok kimyasal tesis için varsayılan bir seçim haline getirir.
Tasarım Temelleri
Düşük ısı iletkenliği ve izin verilen yüksek hız
Titanyumun λ'sı, Cu-Ni'nin sadece 1/4–1/5'idir. Ancak daha yüksek hızda (ve türbülansta) koşabilirsiniz, bu da konvektif katsayı h'yi yükseltir. Daha ince duvarlar (ASTM B338 uygulanabilir ince ölçülere izin verir) ve daha yüksek yüzey alanı yoğunluğu ile genel olarak hedefi hala karşılayabilirsiniz.
Duvar kalınlığı seçimi ve izin verilen gerilme
ASME BPVC Bölüm II-D'deki (sıcaklığa bağlı) S değerlerini kullanın. Duvarları akma veya çekme mukavemeti ile boyutlandırmayın. Gerektiğinde, duvar kalınlığını daha da azaltmak için Sınıf 2H / 7H / 12H'yi düşünün.
Hız penceresi
Biyolojik kirlenmeyi sınırlamak için 2 m/s'≥ önerin. Tipik tasarımlar 2–8 m/sn (6–26 ft/sn) çalışır.
Aşırı üst sınır: Malzemelerin 30-40 m/s'yi tolere ettiği gösterilmiştir, ancak pompa gücünü, gürültüyü, titreşimi ve boru demeti desteğini de kontrol etmelisiniz.
Kaynak ve boru genişletme
Grade 2 titanyum, O / N alımını önlemek için sıkı inert korumalı GTAW (TIG) / PENÇE ile en iyi şekilde kaynaklanır.
Ti borulardan Ti'ye veya Ti kaplı boru levhaları için, çatlak alanlarını en aza indirmek için otomatik çok torçlu GTAW conta kaynağı yaygındır. Nikel Enstitüsü, Ti tüpleri + yüksek alaşımlı paslanmaz su kutuları / tüp levhaları için pozitif galvanik uyumluluk bildirmektedir.
Grade 2 Ti neden ilk tercihtir?
"Tasarla ve unut" korozyon ömrüne yakın
Doğal deniz suyunda, klorür ortamında ve birçok asit/alkali sistemde titanyum yoğun bir TiO₂ pasif film oluşturur. Saha ve laboratuvar verileri genellikle "sıfıra yakın / ölçülemez" korozyon oranlarını gösterir; Tipik değerler ≤ 5 MPY'dir (0,127 mm/y).
Rapor edilmiş MIC yok (mikrobiyolojik olarak etkilenmiş korozyon)
Bu, paslanmaz çelikler ve Cu Ni alaşımlarına karşı önemli bir farklılaştırıcıdır.
Daha yüksek izin verilen hız→ daha yüksek yerel ısı transfer katsayısı ve daha az ölçeklendirme
Deniz suyunda, 40 m/s (~130 ft/s) hala alaşımda ihmal edilebilir hasara neden olur; Literatür ayrıca toleransları >30 m/s olarak bildirmektedir. Tipik mühendislik tasarımları çok daha muhafazakardır, örneğin 6-8 ft/sn ve daha yüksek performans gerektiğinde 12-15 ft/sn.
Hız ise < 2 m/s due to design or operation, apply ~0.5 ppm chlorination to maintain antifouling capability.
Tam ASME / ASTM kapsamı ile iyi kaynaklanabilirlik ve üretilebilirlik
ASTM B338, ısı eşanjörlerinde kullanılan dikişsiz/kaynaklı titanyum borular için kimya, mekanik özellikler, boyutlar, NDE ve hidrostatik testleri şart koşar.
ASME Bölüm II D, tasarıma izin verilen gerilmeleri sağlar; ASME Bölüm VIII / I, basınçlı kaplarda ve kazanlarda kullanımına izin verir.
Korozyon / Arıza Modları ve Azaltma
Deniz suyu / klorür ortamları
Düzgün korozyon neredeyse yoktur. Uzun süreli servis genellikle "ölçülebilir korozyon yok" gösterir. Ancak T > 82 °C'de ve sıkı yarıklar mevcut olduğunda, Grade 2 çatlak korozyonuna maruz kalabilir. Bu durumda, Pd alaşım Sınıfları 7/16 veya Mo modifiye Sınıfları 12'yi seçin.
Biyolojik kirlenme kontrolü
Tüp tarafındaki hızı 2 m/s≥ tutun. Yapamıyorsanız, kirlenmeyi bastırmak için ~ 0.5 ppm klorlama kullanın.
Gerilme korozyonu çatlaması (SCC)
Deniz suyundaki klorür SCC'ye karşı bağışıklık, östenitik paslanmaz çeliklere göre önemli bir avantajdır.
Erozyon / çarpma korozyonu
Deniz suyunda, 40 m/s (~130 ft/s) hala ihmal edilebilir bir etkiye sahiptir. Kumla bile etki küçüktür. Bu, tasarımda ticaret alanına giden hızı artırmanıza olanak tanır.
Galvanik korozyon
Titanyumun kendisi feda edilmez, ancak birleştirildiğinde daha aktif metallerin (örneğin karbon çeliği, Cu Ni) korozyonunu hızlandırabilir. İyi uygulama: Ti tüpler + yüksek alaşımlı paslanmaz veya Ti kaplı boru levhaları ve karbon çelik parçalar üzerinde kurban anotlar.
SSS (Çevrilmiş)
S1: Neden Cu-Ni veya paslanmaz kullanmıyorsunuz?
Cu-Ni ve östenitik paslanmaz, deniz suyunda erozyon, SCC veya MIC'ye maruz kalır. Bakım maliyetlidir, bu nedenle Ti yaşam döngüsü maliyetinden kazanır.
S2: Düşük λ eşanjörü çok büyük yapar mı?
Hayır. İnce duvarlar ve yüksek hız telafi eder. Gerçek HX boyutu λ ile doğrusal olarak ölçeklenmez.
S3: Grade 2'yi 82 °C deniz suyunun üzerinde kullanabilir miyim?
Çatlak korozyonu riski vardır; Pd alaşımlı G7 veya Mo alaşımlı G12'ye geçin.
S4: ASME izin verilen stres nasıl seçilir?
ASME II-D Tablo 1A/1B'deki S değerlerini kullanın. Daha ince duvarlar için 2H / 7H / 12H'yi düşünün.
