ASTM B862 Ti2 Welded Titanium Pipe: Egenskaber, applikationer og valg

Hvad er ASTM B862 Ti2 svejset titaniumrør?

ASTM B862 er den internationale standard, der dækker svejste titanium- og titanlegeringsrør til generel korrosionsservice. En Ti2-betegnelse refererer til Grade 2 kommercielt rent titanium, identificeret som UNS R50400, med kemiske grænser defineret i ASTM B265. Grade 2 er den mest udbredte kommercielt rene titaniumkvalitet, fordi den balancerer nyttig styrke, fremragende svejsbarhed og enestående korrosionsbestandighed til en moderat pris.

I modsætning til sømløse rør produceret under ASTM B338 eller ASTM B861, er svejset rør dannet af strimmel eller plade og forbundet med en fuld-penetration langsgående svejsning lavet ved automatiseret gas wolfram buesvejsning (GTAW) under inert gas afskærmning. Når svejsningen er verificeret ved ikke-destruktiv testning, leverer det færdige rør mekanisk ydeevne tæt på basismetallets, mens det forbliver væsentligt mere økonomisk end sømløse ækvivalenter.

Kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber

Grade 2 titanium indeholder minimum 99,2 procent titanium. Urenhedsgrænser, som direkte styrer styrke og korrosionsadfærd, er opsummeret nedenfor i henhold til ASTM B265.

Minimum mekaniske egenskaber for Grade 2-rør pr. ASTM B861 og ASTM B862 er en trækstyrke på 345 MPa, en flydespænding (0,2 procent offset) på 275 MPa og en forlængelse på 20 procent i 50 mm. Disse værdier gør det muligt at designe procesrør med velkendte ASME B31.3 tilladte spændingsregler.

Hvorfor Grade 2 svejset rør passer til den kemiske procesindustri

Grad 2 titanium danner en stabil, selvhelbredende oxidfilm, der gør den immun over for grubetæring, sprækkekorrosion og chlorid-induceret spændingskorrosion under forhold, hvor 316 rustfrit stål svigter hurtigt. Den fungerer godt i oxiderende, neutrale og mildt reducerende medier, herunder chlorater såsom natriumchlorat, hypochloritter såsom blegemiddel, våd klorgas, oxiderende syrer såsom salpetersyre og chromsyre og en lang række organiske chlorider.

Materialet har begrænsninger: det bør ikke bruges i ikke-beluftede, stærkt reducerende syrer, såsom varm koncentreret saltsyre eller svovlsyre. Til disse tjenester er palladium-stabiliseret Grade 7 (Ti-0.15Pd) eller Grade 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) den passende opgradering.

Anvendelsesområder i procesanlæg

Klor-alkalianlæg: våd klorgasoverførsel (varm eller kold), natriumhypochloritopbevaring og -overførsel, chloratopløsningslinjer til chlordioxidgenerering i pulpblegning.

Organisk kemisk produktion: strømme, der indeholder chlorbenzen, vinylchlorid og andre organiske chlorider i pesticid-, farve-, pigment- og PVC-fremstilling; eddike- og myresyreservice med kloridforurening.

Uorganiske kemikalier: salpetersyrekoncentration og genvindingsenheder, sektioner for nedbrydning af urinstofanlæg med-højtryk.

Olieraffinering og petrokemikalier: overheadsystemer til rådestillation, der håndterer HCl, H2S og vanddamp; hydrobehandlingsenhedskondensater indeholdende ammoniumchlorid og ammoniumbisulfid.

Miljøteknik: industrielle spildevandsrør med chlorider og sulfider, røggasafsvovlingskondensatledninger nedstrøms for scrubbere.

Design og fremstillingsovervejelser

Svejsning: Brug GTAW med argonafskærmning med høj-renhed på både roden og ansigtet; fyldmetal ERTi-2 er standard. Kontaminering over 250 ppm oxygenopsamling gør svejsningen skør.

Spaltekorrosion: Undgå stillestående zoner, tætte dødrum og flanger udsat over 120 grader Celsius i høj-chlorid-, iltmangel-service.

Erosion og kavitation: begrænse væskehastigheden, når der er faste stoffer til stede, typisk under 6 til 9 m/s afhængig af partikelbelastning.

Galvanisk kobling: isoler titanium fra kulstofstål og kobberlegeringer for at forhindre accelereret angreb af det mindre ædle metal.

Svejset rør versus sømløst rør: Sådan vælger du

Svejset rør ifølge ASTM B862 er den foretrukne økonomiske løsning til de fleste CPI-proceslinjer, varmevekslerforbindelser og forsyningssystemer, fordi det tilbyder tilsvarende korrosionsbestandighed til en lavere pris. Sømløse rør iht. ASTM B338 eller ASTM B861 bør specificeres, når servicen kræver maksimal trykintegritet uden en svejsesøm, såsom høj-brintservice, alvorlig cyklisk belastning eller tynde-væginstrumenteringslinjer, hvor svejseinspektion er upraktisk.

FAQ

Er ASTM B862 Ti2-rør egnet til havvandsservice?

Ja. Grade 2 titanium er meget udbredt i havvandskølesystemer, afsaltningsanlæg og offshore rørledninger, fordi dets oxidfilm er immun over for kloridgruber og spændingskorrosion.

Hvilket fyldmetal bruges til at svejse Grade 2 titanium rør?

ERTi-2 tilsatstråd er standard for grad 2 samlinger. Begge sider af svejsningen skal være afskærmet med højrent argon, og svejsezonen skal holde sig under 250 ppm iltoptagelse.

Hvordan er Grade 2 svejset rør sammenlignet med 316L rustfrit stål i klorider?

Grade 2 titanium er immun over for kloridgruber, sprækkeangreb og chloridspændingskorrosion, mens 316L rustfrit stål er modtageligt for grubetæring og sprækkekorrosion over ca. 60 grader Celsius i chloridmedier.

Hvilke vægtykkelser og diameterintervaller er typiske for svejste titaniumrør?

Svejset rør leveres almindeligvis i diametre fra ca. 15 mm til 600 mm med vægtykkelser fra 0,9 mm til 12 mm; større og tykkere sektioner er tilgængelige på projektbasis.

Er der behov for varmebehandling efter-svejsning til grad 2 titaniumrør?

Nej. Kommercielt rent titanium kræver ikke varmebehandling efter-svejsning. En ren svejsning med ordentlig argonafskærmning giver fuld-styrke, duktile samlinger i den-svejsede tilstand.

Kan ASTM B862 svejset rør bruges til høj-tryksservice?

Ja, inden for de tilladte spændingsgrænser i den gældende designkode. Svejsesømmen er 100 procent inspiceret, og røret er hydrostatisk testet, men sømløst rør forbliver førstevalget til de mest alvorlige tryk- og udmattelsesforhold.