چه عوامل کلیدی بر انتخاب لوله های آلیاژ تیتانیوم در کاربردهای صنعتی تأثیر می گذارد؟

لوله های آلیاژ تیتانیومدارای طیف گسترده ای از نمرات با شیب عملکرد بسیار متفاوت است. لوله های درجات مختلف، فرآیندهای تولید و مشخصات متفاوت با سناریوهای کاربردی بسیار متفاوتی مطابقت دارند. انتخاب نادرست ممکن است به راحتی باعث ایجاد خطرات ایمنی مانند نشت خط لوله، شکستگی ساختاری و خاموش شدن تجهیزات شود، در حالی که منجر به افزایش هزینه های خرید و افزایش هزینه های عملیات و نگهداری می شود.

 

 

1. لوله های تیتانیوم خالص تجاری

• درجه 1: خلوص بالاتر، چقرمگی برتر و مقاومت در برابر خوردگی. برای محیط‌های-با خلوص بالا، مهندسی شیمی خوب و شرایط کاری تمیز-در دمای پایین اعمال می‌شود.
• درجه 2: مقرون به صرفه-. مقاوم در برابر یون های کلرید، آب دریا و اسیدهای ضعیف و قلیایی. به طور گسترده ای در نمک زدایی آب دریا، خطوط لوله شیمیایی و مبدل های حرارتی استفاده می شود.

 

2. لوله‌های آلیاژ تیتانیوم با استحکام{1} بالا

• درجه 5: استحکام کششی بیش از 900 مگاپاسکال، مقاوم در برابر دمای بالا، فشار بالا و خستگی. مناسب برای -فشار دمای بالا-برنامه‌های باربری بالای 300 درجه، تجهیزات هوافضا،-کشتی‌های فشار بالا و خطوط لوله{7}}دریای عمیق.
• Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V: استحکام متوسط ​​به بالا همراه با مقاومت در برابر خوردگی برجسته، و جوش پذیری بهتر از Gr5. برای خطوط لوله شیمیایی با فشار بالا و خطوط لوله دریایی با بار سنگین استفاده می شود.
• لوله تیتانیوم ویژه درجه 7: مقاوم در برابر اسیدهای احیا کننده قوی، منحصراً برای محیط های شیمیایی بسیار خورنده.

 

3. اصول انتخاب

سرویس ضد خوردگی معمولی بدون فشار زیاد یا بارهای سنگین: لوله‌های تیتانیوم خالص Gr1/Gr2 را انتخاب کنید.

درجه حرارت بالا، فشار بالا، باربری-و خدمات ضد خستگی{1}: از لوله های آلیاژی Gr5 یا Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V استفاده کنید.

محیط{0}}با خلوص بالا و شرایط کاری بسیار خورنده: از مواد تیتانیوم ویژه Gr7 استفاده کنید.

 

 

1. خواص خورنده محیط

• محیط‌های خنثی یا ضعیف خورنده از جمله آب دریا و کلرید حاوی مایعات، اسیدهای ضعیف و قلیایی‌ها: فیلم غیرفعال‌سازی روی تیتانیوم خالص پایدار می‌ماند و مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به فولاد ضد زنگ دارد.
• مواد احیا کننده قوی مانند اسید هیدروکلریک غلیظ در دمای بالا و اسید هیدروفلوریک: لایه محافظ تیتانیوم خالص مستعد آسیب است. لوله‌های تیتانیوم آلیاژی یا لوله‌های اصلاح‌شده سطحی باید به جای آن استفاده شوند.
• اسیدهای قوی اکسید کننده و حمام نمک با دمای بالا: آلیاژهای تیتانیوم مقاوم در برابر خوردگی خاص برای جلوگیری از خوردگی موضعی مورد نیاز است.

سیال با سرعت بالا-با ذرات جامد: خوردگی فرسایشی تمایل دارد. لوله‌های تیتانیومی با دیواره-سختی{{2} با ضخامت بالا توصیه می‌شوند.

 

2. محدوده دمای عملیاتی

• دمای محیط: تمام لوله های تیتانیوم صنعتی می توانند به طور عادی کار کنند.
• دمای متوسط ​​(150 تا 300 درجه): تیتانیوم خالص تخریب جزئی استحکام را تجربه می‌کند و فقط برای انتقال فشار کم{2} قابل استفاده است.
• دمای بالای 300 درجه: تیتانیوم خالص فاقد استحکام و انعطاف پذیری کافی است. باید از آلیاژهای تیتانیوم مقاوم در برابر درجه حرارت بالا Gr5 استفاده شود.
• سرویس دمای پایین-: تیتانیوم شکنندگی سرد ندارد. Gr1 و Gr2 برای انتقال سیال در دمای پایین- مناسب هستند.

 

3. کلاس فشار عملیاتی

• خطوط لوله-دمای پایین، محیط-ضد خوردگی
• خطوط لوله تبادل حرارتی با فشار متوسط-تا-: لوله‌های ضخیم-برای کاهش خطرات پنهان جوشکاری تحت فشار ترجیح داده می‌شوند.
• شرایط کاری بحرانی-فشار بالا یا فوق{1}}فشار بالا-: لوله‌های تیتانیوم بدون درز اجباری هستند، دارای فشردگی عالی و عملکرد ضد انفجار برای جلوگیری از ترک خوردن و نشتی.

 

 

1. لوله تیتانیوم بدون درز (ASTM B862)

لوله های بدون درز که از طریق اکستروژن یکپارچه شکل می گیرند، عاری از درزهای جوشی با ساختار یکنواخت و دقت ضخامت دیواره بالا هستند. آنها مقاومت فشار، مقاومت در برابر خستگی و مقاومت در برابر خوردگی را بدون خطر خوردگی درز جوش نشان می دهند.

 

2. لوله تیتانیوم جوش داده شده (ASTM B861)

لوله‌های جوش داده شده با نورد و جوش ورق‌های تیتانیوم، از تولید انبوه پشتیبانی می‌کنند و می‌توانند در لوله‌های بزرگ-قطر و طولانی- با عملکرد هزینه مطلوب تولید شوند. درزهای جوش در مقایسه با فلز پایه عملکرد پایین تری دارند که منجر به مقاومت فشار ضعیف تر، مقاومت در برابر خستگی و مقاومت در برابر خوردگی می شود.

 

3. طبقه بندی درمان سطحی

غیرفعال کردن پولیش و ترشی: سطحی تمیز با تمایل به پوسته پوسته شدن کم، مناسب برای-صنایع شیمیایی با خلوص بالا و ریز.

به عنوان-سطح نورد شده: برای شرایط عمومی کار صنعتی.

 

 

• ضخامت دیوار: ظرفیت تحمل فشار، مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر تغییر شکل را تعیین می کند. دیوارهای ضخیم‌تر برای رسانه‌های مملو از ذرات-و سرعت جریان بالا لازم است.
• تحمل قطر بیرونی: تلورانس های معمولی برای لوله های معمولی جوش داده شده. تحمل‌های دقیق- برای اتصالات فشرده‌سازی و مونتاژ دقیق برای تضمین عملکرد آب‌بندی.
• اندازه‌بندی ثابت-طول: لوله‌های با طول ثابت-بلند برای خطوط لوله انتقال مسافت طولانی-برای کاهش خطرات پنهان ناشی از درزهای جوش. لوله های سفارشی با طول کوتاه-برای فضاهای باریک تجهیزات محدود.

 

 

به عنوان اجزای منطبق برای تجهیزات ویژه، لوله های تیتانیوم باید مطابق با مشخصات مربوطه با کیفیت قابل ردیابی انتخاب شوند تا شرایط پذیرش و عملکرد ایمن را برآورده کنند.
استانداردهای اصلی قابل اجرا: ASTM B338، ASTM B861، ASTM B862 .

 

 

• سرویس-محیط، فشار کم-و خورنده خفیف: لوله‌های تیتانیوم جوش داده شده Gr2 برای هزینه‌های پایین تهیه اولیه.
• فشار متوسط ​​تا-درازمدت-ضد خوردگی{{3} بالا: لوله‌های تیتانیوم بدون درز Gr2 با عمر مفید طولانی و هزینه‌های نگهداری کاهش یافته است.
• شرایط کاری شدید دمای بالا، فشار بالا و بارهای سنگین: لوله های آلیاژی بدون درز Gr5 یا Ti{6}}6.5Al-2Zr-1Mo-1V. علی‌رغم قیمت‌های خرید بالاتر، آنها نرخ شکست پایین و هزینه‌های بلندمدت جامع را کاهش می‌دهند.

 

 

Ruihang محصولات تیتانیوم بهینه را با استفاده از استانداردهای AMS، ASTM، MIL، ISO، GB، GJB عرضه می کند. برای جزئیات بیشتر، لطفا از طریق ایمیل با ما تماس بگیرید:Sam.Rui@bjrh-titanium.com