ASTM B338 Gr7 UNS R52400 أنابيب وأنابيب التيتانيوم غير الملحومة للمبادلات الحرارية

ما هو المعيار الذي يغطي شكل المنتج؟

يتم شراء المنتجات الأنبوبية المصنوعة من التيتانيوم من الدرجة 7 وفقًا لثلاثة مواصفات مختلفة، ويعد خلطها هو السبب الأكثر شيوعًا لعمليات التسليم المرفوضة. يغطي ASTM B338 الأنابيب الملحومة وغير الملحومة، والتي يتم توفيرها عادةً بأطوال مستقيمة أو أشكال منحنية أو ملفوفة على شكل U - للمبادلات الحرارية والمكثفات. يغطي ASTM B 861 الأنابيب غير الملحومة بأحجام الأنابيب الاسمية، بينما يغطي ASTM B 862 الأنابيب الملحومة. بالنسبة لخدمة الاحتفاظ بالضغط -، تنطبق معادلات ASME SB338 وSB861 وSB862، كما أنها تحمل متطلبات إضافية لوضع العلامات والاختبار والمعالجة الحرارية-.

تم سحب ASTM B337، الذي كان يغطي أنابيب التيتانيوم في السابق. يجب إعادة كتابة أمر الشراء الذي لا يزال يستشهد بـ B337 قبل طلب المادة. إن الإشارة إلى B388 التي تظهر في بعض أوراق بيانات الموزع هي اقتباس قديم وليست المواصفات الحاكمة للإمداد الأنبوبي الحالي من الدرجة 7.

الصف السابع الكيمياء والخواص الميكانيكية

الدرجة 7 هي UNS R52400، ومكتوبة أيضًا W.Nr. 3.7235. وهي عبارة عن تيتانيوم غير مخلوط مع إضافة البلاديوم الخاضعة للرقابة؛ فهو لا يحتوي على الألومنيوم أو الفاناديوم، كما أنه ليس سبيكة قابلة للمعالجة بالحرارة-.

لاحظ أن بعض جداول الويب تدرج حد الهيدروجين للصف السابع بنسبة 0.30% والحديد بنسبة 0.20%. كلاهما مخطئ. يقتصر الهيدروجين على 0.015% لأن الترطيب يؤدي إلى تقصف المعدن، ويسمح للحديد بـ 0.30%. الأكسجين 0.25% وليس 0.30%.

نطاق الحجم وحالة التسليم

نطاق السوق للسلع الأنبوبية من الدرجة 7 واسع، ولكن يجب التحقق من الحجم المطلوب مقابل المعيار وليس مقابل ملخص الموزع:

الأنابيب: القطر الخارجي من حوالي 6 مم إلى 254 مم، والجدار من 0.5 مم إلى 20 مم حسب القطر.

الأنابيب: التجويف الاسمي من 15 مم (1/2 بوصة) إلى 600 مم (24 بوصة) في الجداول من 10S إلى XXS.

النماذج: مقاطع مجوفة دائرية أو مربعة أو مستطيلة، وأنابيب منحنية على شكل حرف U للمبادلات.

ينتهي: عادي، مشطوف أو مترابطة؛ أطوال عشوائية أو قطع حسب الطلب.

الحالة: صلب هو المعيار؛ يجب تحديد ظروف العمل-المريحة أو الباردة-بشكل صريح.

يتم عادةً استخدام اختبار Eddy- الحالي واختبار المقاومة الهيدروستاتيكية والفحص بالموجات فوق الصوتية بالإضافة إلى الحد الأدنى من المتطلبات القياسية، ويجب كتابة مستوى الاختبار في الترتيب بدلاً من افتراضه.

تطبيقات المبادلات الحرارية والمكثفات

يتم تحديد أنبوب من الدرجة 7 حيث يلتقي وسيط التبريد المحمل بالكلوريد مع سائل المعالجة ولا يمكن إبقاء وصلة الأنبوب -إلى-الأنبوب خالية من الرواسب. تشمل الواجبات النموذجية ما يلي:

مبادلات القشرة والأنابيب على جانب العملية في المصانع الكيميائية التي تتعامل مع الأحماض المخففة والتيارات العضوية المختلطة.

مكثفات سطح البخار تستخدم مياه التبريد قليلة الملوحة أو الملوثة، حيث يكون الهجوم الشق على صفيحة الأنابيب هو مصدر قلق التصميم بدلاً من التآكل الموحد.

مبردات غاز المداخن والغاز الخلفي حيث ينتج التكثيف كلوريدات حمضية.

ملفات تسخين صهاريج التخزين، وملفات تبريد المفاعل، وخط التخليل لاستعادة الحرارة، حيث تتقلب درجات الحرارة ومستويات الهاليد.

نظرًا لأن إضافة البلاديوم تزيد التكلفة بشكل كبير، فإن الحل الوسط الشائع هو صفائح الأنابيب من الدرجة 7 أو النهايات الحلقية من الدرجة 7 مع أنابيب من الدرجة 2 حيث تتأكسد البيئة السائبة. يجب أن يتبع هذا القرار بيانات التآكل الخاصة بالسائل الفعلي، وليس التفضيل العام للدرجة الأكثر سبائكًا.

إرشادات الاختيار والتصنيع

قم بإصلاح حالة التآكل أولاً: حدد طبيعة الاختزال أو الأكسدة للسائل، ومستوى الكلوريد، ودرجة الحموضة ودرجة حرارة المعدن القصوى. يحصل الصف السابع على تكلفته فقط عندما يتعطل الفيلم الموجود في الصف الثاني.

حافظ على درجة حرارة المعدن ضمن حد التيتانيوم ASME الذي يبلغ حوالي 315 درجة مئوية لخدمة الضغط، واحتسب فقدان القوة مع ارتفاع درجة الحرارة.

صمم سمك الجدار من الخصائص الملدنة، ثم تأكد من أن سلالات التمدد -الانحناء أو الأسطوانة- تظل ضمن ليونة الحالة المسلمة.

اللحام والتوسيع باستخدام أدوات نظيفة ومخصصة. يلتقط التيتانيوم الحديد والكربون من أسطح العمل الفولاذية العادية، وتصبح هذه الشوائب مواقع لبدء الحفر.

حماية السطح النهائي أثناء النقل والتخزين؛ يجب شطف التلوث بحمض الهيدروفلوريك الناتج عن بقايا التخليل أو وضع العلامات بشكل كامل.

سوء فهم حول أنابيب Ti-Pd

الصف 7 هو نظام سبائك مختلف.إنه تيتانيوم غير مخلوط مع البلاديوم، لذلك فهو يصلب ويلحم تمامًا مثل الدرجة الثانية.

ارتفاع البلاديوم يعني تآكل أفضل.يتم تحديد النطاق حسب المواصفات. البلاديوم الإضافي لا يشتري الأداء ولا يُسمح به خارج نطاق المواد المعتمدة.

الصف 7 يحل كل مشكلة حمض.تظل أيونات الفلورايد والميثانول اللامائي تشكل مخاطر بغض النظر عن محتوى البلاديوم.

الأنبوب الملحوم هو دائما أقل شأنا.يعتبر الأنبوب الملحوم والمُلدن المصنوع بشكل صحيح وفقًا لمعيار ASTM B338 مقبولًا للعديد من واجبات المبادل، ولكن يجب أن تحدد المواصفات التصوير الشعاعي للحام أو متطلبات الموجات فوق الصوتية.

التعليمات

س: ماذا يعني التعيين UNS R52400؟
إنه معرف نظام الترقيم الموحد للتيتانيوم من الدرجة 7، والبلاديوم-الذي يحمل درجة نقاء تجارية- بنسبة 0.12% إلى 0.25%.

س: هل ASTM B338 هو نفس SB338؟
وهي متكافئة من الناحية الفنية، ولكن SB338 هو إصدار ASME المستخدم لأوعية الضغط ويحمل متطلبات الاعتماد والعلامات الإلزامية - من ASME.

س: هل يمكن استخدام أنبوب الصف 7 في مكثفات مياه البحر؟
نعم. تم اختياره فوق الدرجة 2 خصيصًا لمقاومة تآكل الشقوق في مياه التبريد الساخنة الغنية بالكلوريد- في مواقع صفائح الأنابيب وألواح الدعم.

س: ما هي درجة الحرارة القصوى للخدمة؟
تسمح رموز التصميم بدرجات التيتانيوم غير المخلوط، بما في ذلك الدرجة 7، إلى ما يقرب من 315 درجة مئوية في خدمة الضغط. وفوق ذلك، تصبح الأكسدة والزحف هي العوامل المقيدة.

س: هل يحتاج الصف السابع إلى -معالجة حرارية لاحقة للحام؟
عموما لا. يتم تطبيق تخفيف الضغط عندما يكون ذلك مطلوبًا بموجب كود التصميم أو عندما يكون الأنبوب شديد البرودة، ولكن اختيار الدرجة ليس هو العامل الحاسم.

س: كيف يجب تحديد حالة التسليم؟
الحالة الملدنة، أو الإجهاد-المخفف أو-المرسوم، جنبًا إلى جنب مع متطلبات الاختبار، لأن قيم القوة والليونة في المواصفات هي الحد الأدنى للحالة الملدنة فقط.