ASTM B338 Grade 7 Titanium Pipe: Ti-0.15Pd UNS R52400

Klasse 7 Kemi: Hvorfor Palladium er tilføjet

Grade 7 er den palladium-modificerede version af Grade 2 titanium. Dens sammensætning er i det væsentlige Grade 2 med 0,12 til 0,25 procent palladium, resten er titanium, og dens UNS-betegnelse er R52400. Den lille palladiumtilsætning koster lidt, men ændrer korrosionsadfærden fuldstændigt.

Palladium fungerer som en katodisk modifikator. Ved at reducere syrer som salt- og svovlsyre fremmer den palladium-rige overflade hydrogenreduktion og flytter legeringen til passiv tilstand, så den beskyttende oxidfilm overlever i miljøer, hvor ulegeret titanium korroderer hurtigt. Effekten er stærkest ved moderate temperaturer og fortyndede syrekoncentrationer.

Korrosionsbestandighed i reducerende syrer

Den praktiske fordel er et titanium, der håndterer et bredere udvalg af proceskemikalier. Grade 7 modstår fortyndet saltsyre, fortyndet svovlsyre, myresyre, eddikesyre og varme kloridopløsninger langt bedre end Grade 2, samtidig med at den holder samme modstandsdygtighed over for havvand og oxiderende medier. Det er standardsvaret, når en ren titaniumkomponent svigter ved ensartet korrosion i en reducerende service.

Den samme mekanisme beskytter mod spaltekorrosion i varmt klorid og reducerende miljøer, hvorfor Grade 7 er specificeret til spalte-tilbøjelige samlinger og rør-til-rørpladeudvidelser. Til meget svære reducerende forhold kan palladium-holdige legeringer med højere legeringsindhold, såsom Grade 12 eller Grade 16, overvejes, men Grade 7 forbliver det økonomiske førstevalg.

ASTM B338-krav og mekaniske egenskaber

ASTM B338 dækker sømløse og svejsede rør af klasse 7 til kondensatorer og varmevekslere med samme kemi og mekaniske krav som rørstandarderne B861 og B862. Minimum trækstyrke er 345 MPa og flydespænding 275 MPa, med en forlængelse på mindst 20 procent, identisk med Grade 2.

Specifikationen kræver kemisk analyse, trækprøvning, udfladning, afbrænding og ikke-destruktiv undersøgelse af hele rørets længde. Smedede rør og fittings følger smedningsstandarden ASTM B381, med samme kemi og mekaniske grænser, og leveres med samme inspektionsdokumentation.

Smedning og fremstilling

Grad 7 er smedet ved temperaturer i alfa-beta-området ved at bruge fremgangsmåder svarende til grad 2, og smedningen udglødes for at genoprette duktiliteten. Fordi legeringen i det væsentlige er rent titanium i opførsel, danner den sig kold godt, og varmbøjning og forstyrrelse følger konventionel titaniumpraksis.

Svejsning bruger matchende Grade 7 spartelmetal eller, hvor samlingen ikke vil se den ætsende service, Grade 2 spartelmasse accepteres nogle gange med købers godkendelse. Gaswolframbuesvejsning med argonafskærmning og streng renlighed producerer samlinger med fuld korrosionsbestandighed, og efter-svejsning fjerner varmefarve.

Ansøgninger

Grade 7 rør og rør tjener den kemiske procesindustri i varmevekslere, genopvarmere, kondensatorer og rørledninger til salt- og svovlsyreservice, plus brinevarmere og klordioxidudstyr til papirmasseblegning. Legeringen bruges også i geotermiske saltlage, havvandvarmere og farmaceutisk procesudstyr.

Den økonomiske sag er ligetil: hvor grad 2 titanium fejler, og nikkellegeringer er alternativet, leverer grad 7 ofte korrosionsbestandigheden til lavere omkostninger og med titaniums lave densitet og termiske fordele. Vedligeholdelsesbesparelser fra færre rørfejl retfærdiggør normalt præmien i forhold til rene kvaliteter.

Ofte stillede spørgsmål

Q: Hvad er Grade 7 titanium?

A: Grade 7, UNS R52400, er Grade 2 titanium med 0,12 til 0,25 procent palladium, hvilket giver det modstandsdygtighed over for reducerende syrer.

Q: Hvorfor forbedrer palladium korrosionsbestandigheden?

A: Palladium fremmer katodisk hydrogenreduktion og flytter titaniumoverfladen til passiv tilstand ved at reducere syrer, hvor rent titanium korroderer.

Q: Hvad er de mekaniske egenskaber af Grade 7-rør?

A: Minimum trækstyrke er 345 MPa og flydespænding 275 MPa, det samme som Grade 2, med en forlængelse på mindst 20 procent.

Q: Hvilke standarder dækker Grade 7-rør og rør?

A: ASTM B338 til sømløse og svejsede rør, B861 og B862 til rør og B381 til smedninger.

Q: Kan klasse 7 svejses?

A: Ja, ved gas-wolfram-buesvejsning med Grade 7 fyldstof og argon-afskærmning, efter standard titanium-renhedsregler.

Q: Hvor bruges klasse 7?

A: I varmevekslere, kondensatorer og rørledninger til salt- og svovlsyrer, varme brines, klordioxidservice og geotermiske væsker.