وصف تفصيلي للمنتج
التطبيق والامتثال
أنابيب التيتانيوم السلسة ASME SB338 Gr.2 و Gr.7 محددة لمبادلات حرارية ذات غلاف وأنبوب تعمل في بيئات شديدة التآكل حيث تفشل سبائك الصلب الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس مبكرًا. في المكثفات السطحية لمحطات الطاقة الساحلية التي تستخدم مياه البحر كوسيط تبريد، تقاوم أنابيب التيتانيوم التآكل الناتج عن الكلوريد، والتآكل الشقوقي، والتآكل التآكلي الذي يدمر أنابيب النحاس والنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ في غضون سنوات قليلة. في أنظمة تبريد المفاعلات النووية، توفر أنابيب التيتانيوم المزيج المطلوب من مقاومة التآكل، والاستقرار الحراري، وعمر الخدمة الطويل تحت التعرض للإشعاع. في محطات تحلية مياه البحر، تتحمل أنابيب التيتانيوم التعرض المستمر لمحلول ملحي عالي الكلوريد في درجات حرارة مرتفعة. في مبادلات الحرارة لمعالجة المواد الكيميائية، تتعامل مع الأحماض المؤكسدة والكلوريدات ومحاليل هيبوكلوريت.
يتم تصنيع الأنابيب واختبارها وفقًا لمعايير ASME SB-338 / ASTM B338، وقسم ASME Boiler and Pressure Vessel Code II-D لأساس الإجهاد المسموح به، وقسم ASME Boiler and Pressure Vessel Code VIII Division 1 لتطبيقات حدود الضغط. يتوفر التصديق وفقًا لـ EN 10204 النوع 3.1 أو 3.2.
المشكلة التي تم حلها
تحل أنابيب التيتانيوم مشكلة الفشل المبكر لمبادل الحرارة الناجم عن التآكل الناتج عن الكلوريد. تتعرض أنابيب النحاس والنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل الثقبي، والتآكل الشقوقي، والتآكل الإجهادي في مياه التبريد المحتوية على الكلوريد، مما يؤدي إلى اختراق جدار الأنبوب، وتلوث مياه التبريد، وتوقف غير مخطط له. يشكل التيتانيوم طبقة أكسيد واقية مستقرة تتجدد فورًا عند تلفها، مما يوفر حصانة ضد هجوم الكلوريد في مياه البحر والمياه قليلة الملوحة. توفر أنابيب التيتانيوم عادةً عمر خدمة يتراوح بين 20 إلى 30 عامًا في تطبيقات تبريد مياه البحر، مما يلغي التكلفة المتكررة لاستبدال حزم الأنابيب كل 3 إلى 5 سنوات المرتبطة بسبائك النحاس.
مواصفات المواد – ASME SB338 Gr.2 و Gr.7
يغطي ASME SB-338 / ASTM B338 28 درجة من أنابيب التيتانيوم وسبائك التيتانيوم السلسة والملحومة للمكثفات السطحية والمبخرات ومبادلات الحرارة. الدرجة 2 هي تيتانيوم غير مخلوط بقوة معتدلة ومقاومة ممتازة للتآكل. الدرجة 7 هي تيتانيوم غير مخلوط بالإضافة إلى 0.12 إلى 0.25٪ بلاديوم، مما يوفر مقاومة محسنة للتآكل الشقوقي في بيئات الأحماض المختزلة والكلوريد.
الدرجة 2 (UNS R50400)
الدرجة 2 هي درجة التيتانيوم الأكثر استخدامًا لأنابيب مبادلات الحرارة. إنها تيتانيوم غير مخلوط مع مقاومة ممتازة للتآكل في البيئات المؤكسدة والمختزلة قليلاً، وقابلية لحام جيدة، وليونة عالية.
الدرجة 7 (UNS R52400)
الدرجة 7 مطابقة للدرجة 2 مع إضافة 0.12 إلى 0.25٪ بلاديوم. تعزز إضافة البلاديوم مقاومة التآكل الشقوقي في بيئات الكلوريد العالي والأحماض المختزلة، مما يوسع نطاق الظروف التي يمكن فيها استخدام التيتانيوم.
التركيب الكيميائي (حسب ASME SB338)
| عنصر | Gr.2 (%) | Gr.7 (%) |
|---|---|---|
| التيتانيوم (Ti) | متوازن | متوازن |
| الكربون (C) | 0.1 كحد أقصى | 0.08 كحد أقصى |
| الحديد (Fe) | 0.3 كحد أقصى | 0.30 كحد أقصى |
| الهيدروجين (H) | 0.015 كحد أقصى | 0.015 كحد أقصى |
| النيتروجين (N) | 0.03 كحد أقصى | 0.03 كحد أقصى |
| الأكسجين (O) | 0.25 كحد أقصى | 0.25 كحد أقصى |
| البلاديوم (Pd) | — | 0.12 – 0.25 |
| البقايا (كل / إجمالي) | 0.10 / 0.40 كحد أقصى | 0.10 / 0.40 كحد أقصى |
الخصائص الميكانيكية (حسب ASME SB338)
| خاصية | Gr.2 | Gr.7 |
|---|---|---|
| قوة الشد، الحد الأدنى | 345 ميجا باسكال (50 ksi) | 345 ميجا باسكال (50 ksi) |
| قوة الخضوع (إزاحة 0.2٪)، الحد الأدنى | 275 ميجا باسكال (40 ksi) | 275 ميجا باسكال (40 ksi) |
| الاستطالة في 50 مم، الحد الأدنى | 20٪ | 20٪ |
| معامل المرونة | 105 جيجا باسكال | 105 جيجا باسكال |
| الكثافة | 4.51 جم/سم³ | 4.51 جم/سم³ |
| الموصلية الحرارية | 16.4 واط/م·ك | 16.4 واط/م·ك |
| نقطة الانصهار | 1660 – 1670 درجة مئوية | 1660 – 1670 درجة مئوية |
عملية التصنيع
يتم إنتاج أنابيب التيتانيوم السلسة عن طريق السحب على البارد أو الدرفلة على البارد من قضبان التيتانيوم أو الأنابيب المجوفة. تشمل عملية التصنيع فحص المواد الخام، الثقب أو البثق، السحب على البارد، إزالة الشحوم والتنظيف، التلدين في فرن ذي جو متحكم فيه، التقويم، القطع إلى الطول، والفحص النهائي. بالنسبة للدرجة 7، يتم إضافة البلاديوم أثناء الصهر لضمان التوزيع المنتظم في جميع أنحاء جدار الأنبوب. يتم تخلل سطح الأنبوب النهائي أو تلدينه بالسطوع لإزالة قشرة الأكسيد وتوفير سطح نظيف ومقاوم للتآكل. يتم تلدين أنابيب الدرجة 2 عند 600 إلى 700 درجة مئوية.
نطاق الحجم
القطر الخارجي: 6.0 مم إلى 219.0 مم.
سمك الجدار: 0.5 مم إلى 12.0 مم.
الطول: يصل إلى 26 مترًا (قابل للتخصيص).
نصف قطر الانحناء وطول الساق: مصنعة حسب الطلب وفقًا لرسومات العميل.
الاختبار ومراقبة الجودة
يخضع كل أنبوب تيتانيوم للاختبارات التالية وفقًا لمعيار ASME SB-338:
اختبار الضغط الهيدروستاتيكي – يخضع كل أنبوب لاختبار الضغط الهيدروستاتيكي ما لم يتم تحديد اختبار كهربائي غير مدمر كبديل من قبل المشتري.
اختبار التيار الدوامي (ET) – يتم اختبار 100٪ من الأنابيب للكشف عن العيوب السطحية وتحت السطحية.
اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) – للكشف عن العيوب الداخلية.
اختبار التسوية – يقيم الليونة ويكشف عن الصفائح أو اللحامات.
اختبار التوهج – يقيم مقاومة التشوه واتساق سمك الجدار.
اختبار الصلابة (HT) – يتحقق من حالة المادة.
تحليل التركيب الكيميائي – تحليل طيفي أو كيميائي رطب للتحقق من التيتانيوم والبلاديوم والعناصر البينية.
الفحص الأبعادي – التحقق من القطر الخارجي وسمك الجدار والطول والاستقامة.
التوثيق
يتم توريد كل شحنة مع وثائق كاملة بما في ذلك شهادات اختبار المطحنة (EN 10204 النوع 3.1)، وسجلات المعالجة الحرارية، وتقارير اختبار الضغط الهيدروستاتيكي، وتقارير NDE (ET، UT حسب الاقتضاء)، وتقارير الفحص الأبعادي، وسجلات تتبع المواد.
دليل اختيار الدرجة
| بيئة الخدمة | الدرجة الموصى بها | السبب |
|---|---|---|
| مياه البحر مع الكلورة المستمرة | Gr.2 | مقاومة تآكل كافية بتكلفة أقل |
| مياه البحر مع الكلورة المتقطعة أو خطر شقوق عالي | Gr.7 | البلاديوم يعزز مقاومة التآكل الشقوقي |
| مياه مالحة عالية الحرارة (> 120 درجة مئوية) | Gr.7 | البلاديوم يحسن المقاومة لهجوم الأحماض المختزلة |
| حمض الهيدروكلوريك أو الكبريتيك المخفف | Gr.7 | البلاديوم يوفر مقاومة للتآكل في الأحماض المختزلة |
| الأحماض المؤكسدة، حمض النيتريك | Gr.2 | طبقة الأكسيد الطبيعية مقاومة للوسائط المؤكسدة |
التطبيقات
تستخدم أنابيب التيتانيوم السلسة ASME SB338 Gr.2 و Gr.7 في:
مبادل حراري ذو غلاف وأنبوب – نقل الحرارة من جانب الأنبوب أو جانب الغلاف في الخدمة المسببة للتآكل
المكثفات السطحية – تبريد مياه البحر لمحطات الطاقة الساحلية
المفاعلات النووية – دوائر التبريد الأولية والثانوية
تحلية مياه البحر – مبادلات حرارية متعددة المراحل بالوميض ومبادلات حرارية بالارتجاع الأسموزي
المعالجة الكيميائية – مبادلات حرارية تتعامل مع الكلوريدات والأحماض والوسائط المؤكسدة
المبخرات – مبخرات الفيلم المتساقط والمبخرات ذات الدوران القسري
لوحة أنابيب مبادل الحرارة – وصلات الأنبوب بلوحة الأنبوب في أنابيب التيتانيوم والأنابيب المغطاة بالتيتانيوم
الهندسة البحرية – أنظمة التبريد على متن السفن ومبادلات الحرارة في المنصات البحرية
للحصول على عرض أسعار سريع لأنابيب التيتانيوم السلسة ASME SB338 Gr.2 أو Gr.7، يرجى تقديم المعلومات التالية:
الكمية (عدد القطع أو الوزن)
الدرجة (Gr.2 أو Gr.7)
القطر الخارجي وسمك الجدار
الطول المطلوب (مستقيم أو U-bend)
متطلبات تشطيب السطح (ملدن / مخلل / ملدن بالسطوع)
تحضير النهاية (نهايات عادية أو نهايات مشطوفة)
فترة التسليم المطلوبة
