Šta je zapravo zavarena cijev od titana 12
Titanijum 12. razreda, UNS R53400, je legura titanijuma bez mršavljenja koja sadrži nominalno 0,3% molibdena i 0,8% nikla. Dodatci molibdena i nikla podižu potencijal korozije metala i daju mu značajno bolju otpornost na koroziju u pukotinama u vrućim hloridnim salaminama od komercijalno čistog razreda 2, bez troškovne kazne za paladijum-koroziju. Šipka i gredica ovog razreda se naručuju prema ASTM B348, što je standard za proizvode za šipke i gredice od titanijuma i legura titanijuma; ta šipka je uzvodna sirovina iz koje se valjaju ploča i kalem.
Zavarene cijevi su poseban oblik proizvoda. Umjesto ekstrudiranja ili bušenja iz šuplje gredice, zavarena titanijska cijev se formira od zavojnice ili široke ploče i zatvara uzdužnim zavarom. Zavarene cijevi su specificirane prema ASTM B862, a zavarene cijevi prema ASTM B337, dok ASTM B338 pokriva i bešavne i zavarene cijevi. Ova razlika je bitna kada projekt specificira ispravan standard za cijev, a ne za šipku. Budući da je polazni materijal zavojnica, debljina stijenke ostaje ujednačena po dužini, dugačke nasumične dužine su praktične, a gotova cijev se može isporučiti u ravnim dužinama ili kao U-savijeni snopovi za servis izmjenjivača.
Kako se razvijala industrija zavarenih cijevi od titanijuma
Dugi niz godina put proizvodnje zavarenih cijevi od titana bio je koncentrisan u malom broju industrijaliziranih ekonomija, uglavnom zbog toga što je bilo teško nabaviti sirovinu i tehnologiju oblikovanja i zavarivanja. Rani domaći programi počeli su od uvezenog namotaja i uvezenih kompletnih linija za zavarivanje, a trošak tog uvezenog inputa držao je izlaz u malim količinama; instalirane linije su postojale, ali prava masovna proizvodnja nije.
Prekretnica je bila sazrijevanje valjanja kotura i traka za komercijalno čiste i mršave legure. Jednom kada je domaći kalem postao dostupan sa konzistentnom debljinom, čistim površinama i odgovarajućom težinom kotura, zavarena cijev je prešla sa specijalne stavke na masovni proizvod, a uslijedile su izvozne pošiljke. Mogućnosti procesa sada pokrivaju cijevi od malih instrumenata do cijevi velikog promjera, pri čemu se integritet vara demonstrira radiografskim ili ultrazvučnim pregledom, testovima spljoštenja i ispitivanjem hidrostatičkog pritiska, a ne samo vizuelnom inspekcijom.
Hemija i mehanička svojstva 12. razreda
Tabela u nastavku sumira svojstva sastava i sobne temperature koja su normalno zagarantovana za cijevi i cijevi razreda 12. Vrijednosti su date za žareno stanje, što je uobičajeno stanje isporuke za zavareni i bešavni proizvod.
| Nekretnina | Vrijednost |
|---|---|
| Ocjena / UNS broj | Ocjena 12 / R53400 |
| Werkstoff broj | 3.7105 |
| molibden | 0.2 - 0.4% |
| Nikl | 0.6 - 0.9% |
| Pegla, max | 0.30% |
| Kiseonik, max | 0.25% |
| Karbon, max | 0.08% |
| Azot, max | 0.03% |
| Vodik, max | 0.015% |
| Vlačna čvrstoća, min | 483 MPa |
| Granica tečenja, 0,2% offset, min | 345 MPa |
| Izduženje, min | 18% (bar) / 15% (cijev) |
| Gustina | 4,51 g/cm³ |
| Tačka topljenja | oko 1668 stepeni |
| Modul elastičnosti | oko 103 GPa |
Razred 12 je otprilike 40% lakši od čelika i legura bakra-nikla pri jednakoj zapremini, faktor koji smanjuje i vlastitu težinu snopa izmjenjivača i potpornog čelika potrebnog ispod njega. Takođe zadržava korisnu čvrstoću na oko 300 stepeni, iznad koje se preferiraju legure.
Gdje je specificirana zavarena cijev 12. razreda
Desalinacija morske vode:grijači slane vode, kondenzatori i krugovi vode za proizvod, gdje nivoi klorida čine nehrđajući čelik osjetljivim na napade udubljenja i pukotina.
Proizvodnja energije:kondenzatori i pomoćni izmjenjivači u termalnim i nuklearnim stanicama koje koriste morsku vodu kao rashladni medij i stoga im je potrebno duge intervale održavanja.
Petrohemija i rafinacija:hladnjaci i trim izmjenjivači u aromatičnim i sirovim jedinicama gdje cijevi od nehrđajućeg čelika padaju ispod naslaga.
Hemijska i klor{0}}alkalna postrojenja:smanjenje tokova kiseline, rukovanje hlorom i oprema gdje samo površina od titanijuma održava nisku frekvenciju isključivanja.
Hidrometalurgija i tretman vode:kola za ispiranje, isparivači i distributivni vodovi visoke čistoće.
Vazduhoplovstvo i sportska oprema:lagani okviri, cevaste strukture, komponente golf palica i okviri za bicikle, gdje je ušteda mase pri istoj snazi važna.
Praksa zavarivanja i izrade
Zavarena cijev je zatvorena elektrolučnim zavarivanjem gasom volframa u potpuno inertnoj atmosferi, pri čemu su rastopljeni bazen, vruće punilo i rashladna perla zaštićeni od zraka. Kontaminacija kisikom ili dušikom je najveći jedini uzrok loše duktilnosti na zavaru, tako da su pokrivenost zaštitnom plinom na unutarnjoj strani cijevi i čisti, odmašćeni rubovi neophodni. Žica za punjenje odgovarajućeg sastava, ERTi-12, koristi se kada je potrebno punilo; autogeni zavari su prihvatljivi za svjetlije zidove. Nakon zavarivanja, perla se obično ostavlja na mjestu za rad pod pritiskom, a cijev se žari, ispravlja i kiseli ili svijetlo završi. Rezanje i savijanje treba obaviti posebnim alatima kako bi se izbjegla kontaminacija površine željezom.
Često postavljana pitanja
P: Da li ASTM B348 pokriva zavarene titanijumske cijevi?
Br. ASTM B348 pokriva šipke i gredice u stepenu 12 i drugim razredima titanijuma. Zavarene cijevi se naručuju prema ASTM B862, zavarene cijevi prema ASTM B337, a bešavne ili zavarene cijevi prema ASTM B338.
P: Kako se Grade 12 razlikuje od Grade 2 titanijuma?
Grade 2 je nelegirani komercijalno čisti titanijum. Stupanj 12 dodaje 0,3% molibdena i 0,8% nikla, što poboljšava otpornost na koroziju u pukotinama u vrućim hloridnim slanicima, zadržavajući pritom sličnu čvrstoću i duktilnost.
P: Može li se cijev od titana 12. razreda zavariti na licu mjesta?
Da, sa gasnim volfram-lučnim zavarivanjem i potpunom zaštitom od inertnog gasa. Područje spoja mora biti čisto i suho, unos topline kontroliran, a zavar ispitan prije nego se linija vrati u pogon.
P: Koje se veličine obično proizvode?
Zavarene cijevi se redovno izrađuju od 1/2 nominalnog otvora do 24 inča nominalnog otvora u shemama od 10S do XXS, a cijevi od oko 6 mm do 114 mm vanjskog prečnika sa zidom od 0,5 mm do 10 mm, u dužinama do 15 m.
P: Kako se provjerava kvalitet zavara?
Zavarena cijev se obično provjerava 100% nedestruktivnim ispitivanjem, ispitivanjem spljoštenja ili obrnutog savijanja i ispitivanjem hidrostatičkog tlaka, s kemijskim i zateznim rezultatima prijavljenim na certifikatu mlina prema EN 10204 3.1.
P: Da li je razred 12 pogodan za upotrebu u morskoj vodi?
Da. Sadržaj molibdena i nikla omogućava mu otpornost na koroziju u pukotinama u morskoj vodi i salamuri na temperaturama gdje bi stepen 2 bio ugrožen, zbog čega se široko koristi u cijevima za desalinizaciju i morske izmjenjivače.
