Gedetailleerde productbeschrijving
Toepassing en naleving
ASME SB338 Gr.2 en Gr.7 titanium naadloze buizen zijn gespecificeerd voor shell-and-tube-warmtewisselaars die werken in ernstig corrosieve omgevingen waar koolstofstaal, roestvrij staal en koperlegeringen voortijdig falen. In oppervlaktecondensors van elektriciteitscentrales aan de kust die zeewater als koelmedium gebruiken, zijn titaniumbuizen bestand tegen putcorrosie door chloride, spleetcorrosie en erosiecorrosie die Cu-Ni en roestvrijstalen buizen binnen een paar jaar vernietigen. In koelsystemen voor kernreactoren bieden titaniumbuizen de vereiste combinatie van corrosieweerstand, thermische stabiliteit en een lange levensduur onder blootstelling aan straling. In zeewaterontziltingsinstallaties zijn titaniumbuizen bestand tegen continue blootstelling aan pekel met een hoog chloridegehalte bij verhoogde temperaturen. In warmtewisselaars voor chemische verwerking verwerken ze oxiderende zuren, chloriden en hypochlorietoplossingen.
De buizen zijn vervaardigd en getest in overeenstemming met ASME SB-338 / ASTM B338, ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section II-D voor toegestane spanningsbasis, en ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 1 voor drukgrenstoepassingen. Certificering is mogelijk volgens EN 10204 Type 3.1 of 3.2.
Probleem opgelost
Titaniumbuizen lossen het probleem op van voortijdig falen van de warmtewisselaar veroorzaakt door door chloride geïnduceerde corrosie. Koper-nikkel- en roestvrijstalen buizen ondergaan putcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie in chloridehoudend koelwater, wat leidt tot penetratie van de buiswand, verontreiniging van het koelwater en ongeplande stilleggingen. Titanium vormt een stabiele, beschermende oxidefilm die bij beschadiging onmiddellijk regenereert, waardoor immuniteit wordt geboden tegen chloride-aantasting in zeewater en brak water. Titaniumbuizen bieden doorgaans een levensduur van 20 tot 30 jaar bij toepassingen voor zeewaterkoeling, waardoor de terugkerende kosten van het vervangen van buizenbundels om de 3 tot 5 jaar, die verband houden met koperlegeringen, worden geëlimineerd.
Materiaalspecificatie – ASME SB338 Gr.2 en Gr.7
ASME SB-338 / ASTM B338 omvat 28 soorten naadloze en gelaste buizen van titanium en titaniumlegeringen voor oppervlaktecondensors, verdampers en warmtewisselaars. Graad 2 is ongelegeerd titanium met matige sterkte en uitstekende corrosieweerstand. Graad 7 bestaat uit ongelegeerd titanium plus 0,12 tot 0,25% palladium, wat een verbeterde weerstand tegen spleetcorrosie biedt bij het verminderen van zuur- en chlorideomgevingen.
Graad 2 (UNS R50400)
Graad 2 is de meest gebruikte titaniumkwaliteit voor warmtewisselaarbuizen. Het is een ongelegeerd titanium met uitstekende corrosieweerstand in oxiderende en licht reducerende omgevingen, goede lasbaarheid en hoge ductiliteit.
Rang 7 (UNS R52400)
Graad 7 is identiek aan Graad 2 met toevoeging van 0,12 tot 0,25% palladium. De toevoeging van palladium verbetert de weerstand tegen spleetcorrosie in omgevingen met een hoog chloride- en reducerend zuurgehalte, waardoor het bereik van omstandigheden waarin titanium kan worden gebruikt, wordt uitgebreid.
Chemische samenstelling (volgens ASME SB338)
| Element | Gr.2 (%) | Gr.7 (%) |
|---|---|---|
| Titaan (Ti) | Evenwicht | Evenwicht |
| Koolstof (C) | Maximaal 0,1 | Maximaal 0,08 |
| Ijzer (Fe) | Maximaal 0,3 | Maximaal 0,30 |
| Waterstof (H) | Maximaal 0,015 | Maximaal 0,015 |
| Stikstof (N) | Maximaal 0,03 | Maximaal 0,03 |
| Zuurstof (O) | Maximaal 0,25 | Maximaal 0,25 |
| Palladium (Pd) | — | 0,12 – 0,25 |
| Residuen (elk / totaal) | Maximaal 0,10 / 0,40 | Maximaal 0,10 / 0,40 |
Mechanische eigenschappen (volgens ASME SB338)
| Eigendom | Gr.2 | Gr.7 |
|---|---|---|
| Treksterkte, min | 345 MPa (50 ksi) | 345 MPa (50 ksi) |
| Opbrengststerkte (0,2% offset), min | 275 MPa (40 ksi) | 275 MPa (40 ksi) |
| Verlenging in 50 mm, min | 20% | 20% |
| Elasticiteitsmodulus | 105 GPa | 105 GPa |
| Dikte | 4,51 g/cm³ | 4,51 g/cm³ |
| Thermische geleidbaarheid | 16,4 W/m·K | 16,4 W/m·K |
| Smeltpunt | 1660 – 1670°C | 1660 – 1670°C |
Productieproces
Naadloze titaniumbuizen worden geproduceerd door koudtrekken of koudwalsen uit titanium staaf- of buisholtes. Het productieproces omvat de inspectie van grondstoffen, doorboren of extruderen, koudtrekken, ontvetten en reinigen, gloeien in een oven met gecontroleerde atmosfeer, rechttrekken, op lengte snijden en eindinspectie. Voor klasse 7 wordt palladium toegevoegd tijdens het smelten om een uniforme verdeling door de buiswand te garanderen. Het afgewerkte buisoppervlak is gebeitst of heldergegloeid om oxideaanslag te verwijderen en een schoon, corrosiebestendig oppervlak te verkrijgen. Graad 2 buizen worden gegloeid bij 600 tot 700°C.
Maatbereik
Buitendiameter: 6,0 mm tot 219,0 mm.
Wanddikte: 0,5 mm tot 12,0 mm.
Lengte: tot 26 m (aanpasbaar).
Buigradius en beenlengte: op maat gemaakt volgens klanttekeningen.
Testen en kwaliteitscontrole
Elke titaniumbuis wordt onderworpen aan de volgende tests volgens ASME SB-338:
Hydrostatische test– Elke buis wordt onderworpen aan hydrostatische tests, tenzij een niet-destructieve elektrische test door de koper ter vervanging wordt gespecificeerd.
Wervelstroomtesten (ET)– 100% van de buizen wordt getest op oppervlakte- en ondergrondse defecten.
Ultrasoon testen (UT)– Voor detectie van interne discontinuïteiten.
Afvlakkingstest– Beoordeelt de ductiliteit en detecteert lamineringen of naden.
Affakkeltest– Evalueert de weerstand tegen vervorming en de consistentie van de wanddikte.
Hardheidstesten (HT)– Controleert de materiële staat.
Analyse van de chemische samenstelling– Spectrometrische of natchemische analyse om titanium-, palladium- en interstitiële elementen te verifiëren.
Dimensionale inspectie– Verificatie van buitendiameter, wanddikte, lengte en rechtheid.
Documentatie
Elke zending wordt geleverd met volledige documentatie, waaronder molentestcertificaten (EN 10204 Type 3.1), warmtebehandelingsgegevens, hydrostatische testrapporten, NDE-rapporten (ET, UT indien van toepassing), dimensionale inspectierapporten en gegevens over de traceerbaarheid van materialen.
Gids voor cijferkeuze
| Serviceomgeving | Aanbevolen cijfer | Reden |
|---|---|---|
| Zeewater met continue chlorering | Gr.2 | Voldoende corrosiebestendigheid tegen lagere kosten |
| Zeewater met intermitterende chlorering of een hoog spleetrisico | Gr.7 | Palladium verbetert de weerstand tegen spleetcorrosie |
| Pekel op hoge temperatuur (>120°C) | Gr.7 | Pd verbetert de weerstand tegen het verminderen van zuuraanvallen |
| Verdund zoutzuur of zwavelzuur | Gr.7 | Pd biedt corrosieweerstand bij het reduceren van zuren |
| Oxiderende zuren, salpeterzuur | Gr.2 | Native oxidefilm die bestand is tegen oxiderende media |
Toepassingen
ASME SB338 Gr.2 en Gr.7 titanium naadloze buizen worden gebruikt in:
Shell en Tube-warmtewisselaar– Warmteoverdracht aan de buis- of schaalzijde bij corrosieve toepassingen
Oppervlakte condensors– Zeewaterkoeling van kustenergiecentrales
Kernreactoren– Primaire en secundaire koelcircuits
Ontzilting van zeewater– Meertraps flash- en omgekeerde osmose-voorverwarmers
Chemische verwerking– Warmtewisselaars die chloriden, zuren en oxiderende media verwerken
Verdampers– Vallende film- en geforceerde circulatieverdampers
Buizenplaat voor warmtewisselaar– Buis-naar-buisplaatverbindingen in titanium en met titanium beklede buizenplaten
Maritieme techniek– Koelsystemen aan boord van schepen en offshore-platformwarmtewisselaars
Voor een snelle offerte voor ASME SB338 Gr.2 of Gr.7 titanium naadloze buis, geef de volgende informatie op:
Aantal (aantal stuks of gewicht)
Graad (Gr.2 of Gr.7)
Buitendiameter en wanddikte
Benodigde lengte (recht of U-bocht)
Eisen aan oppervlakteafwerking (gegloeid / gebeitst / helder gegloeid)
Eindvoorbereiding (gladde uiteinden of afgeschuinde uiteinden)
Leveringstermijn vereist
