Σωλήνας τιτανίου χωρίς συγκόλληση ASTM B338 Gr2 με πάχος τοιχώματος 0,3-5mm για εφαρμογές εναλλάκτη θερμότητας

Οι αδιάβροχοι σωλήνες από τιτάνιο ASTM B338 κλάσης 2 (UNS R50400) κατασκευάζονται από εμπορικά καθαρό τιτάνιο για τους εναλλάκτες θερμότητας και τους συμπυκνωτές που λειτουργούν σε διαβρωτικά περιβάλλοντα.ειδικά συστήματα ψύξης που περιέχουν θαλασσινό νερό και χλωρίδιαΗ κατασκευή του σωλήνα γίνεται με ψυχρή έλαση ή ψυχρή έλξη χωρίς διαμήκη συγκόλληση, παρέχει αντοχή στη διάβρωση, διαμετρική σταθερότητα και αξιόπιστες μηχανικές ιδιότητες.

Το τιτάνιο κλάσης 2 προσφέρει ελάχιστη αντοχή σε τράβηξη 345 MPa, ελάχιστη αντοχή απόδοσης 275 MPa και ελάχιστη επιμήκυνση 20% σε κατάσταση αναψύξης.Διατίθεται σε εξωτερικές διαμέτρους από 6 έως 65 mm και πάχους τοίχου από 0.3 έως 5 mm, οι άψογοι σωλήνες τιτανίου μπορούν να προμηθευτούνται σε εξατομικευμένα μήκη και επιφάνειες για την κάλυψη των απαιτήσεων κατασκευής ανταλλακτών θερμότητας.

Οι κοινές διαστάσεις περιλαμβάνουν 19 × 1,2 mm και 19 × 1,5 mm, μαζί με προσαρμοσμένα μεγέθη σωλήνων που χρησιμοποιούν εξωτερικές διαμέτρους 25,4 mm, 32 mm και 38 mm.Οι διαθέσιμοι συνδυασμοί διαμέτρου και πάχους τοίχου εξαρτώνται από την εφικτότητα κατασκευής.

Η ASTM B338 καθορίζει διαφορετικές ανοχές εξωτερικής διάμετρου ανάλογα με το μέγεθος του σωλήνα:

Για τους σωλήνες ελάχιστου τοιχώματος, το πρότυπο επιτρέπει διαφορετική διάταξη ανοχής τοιχώματος.Οι αυστηρότερες ανοχές μπορούν να αξιολογηθούν με βάση τα σχέδια του πελάτη και τις απαιτήσεις κατασκευής.

Το τιτάνιο κλάσης 2 σχηματίζει ένα σταθερό φιλμ οξειδίου του τιτανίου το οποίο παρέχει εξαιρετική αντοχή στη γενική διάβρωση και τη διάβρωση στο θαλάσσιο νερό.Αυτό το καθιστά κατάλληλο για σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας που εκτίθενται σε νερό ψύξης πλούσιο σε χλωρίδιο.

Οι υψηλές θερμοκρασίες, οι σχισμές με έλλειψη οξυγόνου και ορισμένα ελαφρυντικά οξέα απαιτούν πρόσθετη αξιολόγηση της συμβατότητας του υλικού.Οι βαθμίδες 7 και 12 μπορεί να προσφέρουν βελτιωμένη αντοχή σε πιο σκληρές συνθήκες.

Τα σωλήνες από τιτάνιο ASTM B338 κλάσης 2 έχουν καθορισμένη ελάχιστη αντοχή σε τράβηξη 345 MPa και ελάχιστη επιμήκυνση 20% στην κατάσταση αναψύξης.

Για τις επιλέξιμες διαστάσεις σωλήνων, η ASTM B338 καθορίζει επίσης μια ελάχιστη διεύρυνση της εσωτερικής διάμετρου κατά 20% κατά τη διάρκεια της δοκιμής καύσης.Αυτό το χαρακτηριστικό είναι σημαντικό κατά την αξιολόγηση των εργασιών διεύρυνσης του τερματικού σωλήνα και της μηχανικής σύνδεσης.

Το τιτάνιο κλάσης 2 έχει πυκνότητα περίπου 4,51 g/cm3, περίπου 44% χαμηλότερη από τον τυπικό ανοξείδωτο χάλυβα.

Οι αντιπροσωπευτικές φυσικές ιδιότητες περιλαμβάνουν ελαστικό μέτρο περίπου 103·105 GPa και θερμική αγωγιμότητα συνήθως περίπου 16·22 W/m·K σε θερμοκρασία δωματίου,ανάλογα με την πηγή δεδομένων υλικώνΟι τιμές αυτές είναι ενδεικτικές μηχανικές ιδιότητες και όχι όρια αποδοχής ASTM B338.

Ο συνδυασμός της αντοχής στη διάβρωση και της χαμηλής πυκνότητας καθιστά το τιτάνιο κατάλληλο για σωλήνες μεταφοράς θερμότητας λεπτού τοιχώματος όπου η αντοχή του υλικού και το βάρος του εξοπλισμού είναι σημαντικά.

Μια κοινή ανησυχία στην κατασκευή ανταλλακτών θερμότητας είναι αν οι παραδοθέντες σωλήνες θα χωρέσουν με συνέπεια στις τρύπες του φύλλου του σωλήνα.

Η υπερβολική διακύμανση της εξωτερικής διαμέτρου, η ωορρηξία ή το ασυνεπές πάχος του τοίχου μπορεί να δημιουργήσει δυσκολίες κατά την εισαγωγή του σωλήνα και τη μηχανική επέκταση.

Το TORICH υποστηρίζει τη διαμετρική επιθεώρηση της εξωτερικής διαμέτρου, του πάχους του τοίχου και της ευθείας σύμφωνα με την ASTM B338 και τις συμφωνημένες απαιτήσεις σχεδιασμού.Οι προσαρμοσμένες διαμετρικές ανοχές μπορούν να επανεξεταστούν πριν από την παραγωγή για τη μείωση των κινδύνων συναρμολόγησης και επέκτασης στο τέλος του σωλήνα.

Οι κατηγορίες τιτανίου διαφέρουν ως προς την περιεκτικότητα σε οξυγόνο, τα στοιχεία κράματος και τις μηχανικές ιδιότητες.

Το TORICH υποστηρίζει την ιχνηλασιμότητα του αριθμού θερμότητας και την τεκμηρίωση επιθεώρησης υλικών που καλύπτει τη χημική σύνθεση και τα αποτελέσματα μηχανικών δοκιμών.

Για το τιτάνιο κλάσης 2, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στα όρια οξυγόνου, σιδήρου, άνθρακα, αζώτου και υδρογόνου.

Μικρές ατέλειες ή διακοπές της επιφάνειας μπορούν να επηρεάσουν την αξιοπιστία των σωλήνων με λεπτό τοίχωμα ανταλλάκτη θερμότητας.

Η ASTM B338 απαιτεί υπερηχητική εξέταση των αδιάβρωστων σωλήνων, μαζί με μια εφαρμοστέα ηλεκτρομαγνητική, υδροστατική ή πνευματική μέθοδο δοκιμής.

Η TORICH μπορεί να συντονίσει τις απαιτούμενες μεθόδους ελέγχου και τα κριτήρια αποδοχής κατά την προετοιμασία της παραγγελίας.και η προστατευτική συσκευασία ελέγχονται επίσης σύμφωνα με τις συμφωνημένες απαιτήσεις για να ελαχιστοποιηθούν οι ζημίες μεταφοράς και η μόλυνση πριν από την συναρμολόγηση.

• ΑΣTM B338-17 ((2026):Χωρίς ραφές και συγκολλημένοι σωλήνες τιτανίου και κράματος τιτανίου που προορίζονται για συμπυκνωτές, εξατμιστές και ανταλλακτές θερμότητας.
• Αρμόδια για την παρακολούθηση των οχημάτων:Αντίστοιχη προδιαγραφή υλικού ASME για σωλήνες θερμοανταλλάκτη τιτανίου που χρησιμοποιούνται σε εφαρμοστέα έργα εξοπλισμού υπό πίεση.
• EN 10204:Απαιτήσεις για έγγραφα επιθεώρησης μεταλλικών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των πιστοποιητικών τύπου 3.1.
• Δελτίο ΕΚΑΧ αριθ. 22897-2023Πύλες από τιτάνιο και κράμα τιτανίου χωρίς συγκόλληση που παραμορφώνονται εν ψυχρώ για γενικές βιομηχανικές εφαρμογές.
• JIS H 4632:2018:Χωρίς συγκόλληση σωλήνες τιτανίου και κράματος τιτανίου για ανταλλακτές θερμότητας.
• GB/T 3625-2007:Σωλήνες από τιτάνιο και κράμα τιτανίου για συμπυκνωτές και ανταλλακτές θερμότητας.

Οι διαφορετικές περιφερειακές προδιαγραφές έχουν ξεχωριστές απαιτήσεις για τα υλικά, τις διαστάσεις και τις δοκιμές.

Οι αδιάβροχοι σωλήνες τιτανίου ASTM B338 κλάσης 2 χρησιμοποιούνται σε συμπυκνωτές επιφάνειας με κελύφη και σωλήνα που ψύνονται με θαλασσινό νερό και εγκαθίστανται σε παράκτιους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Σε αυτόν τον εξοπλισμό, το νερό της θάλασσας ρέει μέσα από τους σωλήνες τιτανίου ενώ ο ατμός εξάτμισης συμπυκνώνεται στις εξωτερικές επιφάνειες.

Το τιτάνιο κλάσης 2 παρέχει αντοχή στη διάβρωση από το θαλάσσιο νερό, μειώνοντας τον κίνδυνο επιδείνωσης του τοιχώματος του σωλήνα κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας λειτουργίας.

Για τους κατασκευαστές συμπυκνωτών, οι κύριες απαιτήσεις είναι η συνέπεια των διαστάσεων των σωλήνων για τη συναρμολόγηση των φύλλων σωλήνων, οι εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες που είναι ανθεκτικές στη διάβρωση,και επαληθεύεται η ακεραιότητα του σωλήνα πριν από την εγκατάσταση.

Το τελικό μέγεθος του σωλήνα, το πάχος του τοίχου και η ποιότητα του υλικού πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με την πίεση λειτουργίας του συμπυκνωτή, τη θερμοκρασία, τη χημική σύνθεση του θαλασσινού νερού, τον κώδικα σχεδιασμού και την αναμενόμενη διάρκεια ζωής.

Τα ακόλουθα όρια χημικής σύνθεσης καλύπτουν πέντε κλάσεις τιτανίου που περιλαμβάνονται στην ASTM B338.

Η βαθμίδα 2 είναι εμπορικά καθαρό τιτάνιο με ελεγχόμενα επίπεδα διασταυρούμενων στοιχείων.

Η βαθμίδα 7 περιέχει παλλάδιο, ενώ η βαθμίδα 12 περιέχει μολυβδένιο και νικέλιο για τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση σε επιλεγμένα επιθετικά περιβάλλοντα.

Οι παρακάτω τιμές είναι οι καθορισμένες ελάχιστες μηχανικές ιδιότητες για τα είδη τιτανίου σε κατάσταση αναψύξης σύμφωνα με την ASTM B338.