ASTM B338 Țeavă de titan de gradul 1 fără sudură: chimie și proprietăți mecanice

Gradul 1 este cel mai moale și mai formabil membru al familiei de titan pur comercial, iar atunci când este livrat sub formă de țeavă fără sudură conform ASTM B338, este de obicei cumpărat dintr-un singur motiv: substanța chimică agresivă sau sarcina marină care face ca rezistența la coroziune să devină factorul decisiv, mai degrabă decât rezistența.

Ce face ca clasa 1 să fie diferită

Titanul nealiat este întărit în principal prin oxigenul dizolvat în rețea, mai degrabă decât prin adiții de aliere. Gradul 1 are cea mai mică cantitate de oxigen dintre cele patru grade nealiate, la maximum 0,18 %, iar acea limită unică este cea care îi conferă cea mai mare ductilitate și cea mai scăzută rezistență. Schimbarea-este intenționată și este descrisă în mod normal ca inversul unui grad de rezistență: cumpărătorul acceptă valori de tracțiune mai mici în schimbul unei tranzibilitate adâncă, raze de îndoire strânse și un material care tolerează prelucrarea la rece necesară pentru a realiza un tub fără sudură cu un perete precis.

Chimie conform ASTM B338

Deoarece elementele de impuritate specificate împreună totalizează aproximativ 0,5 %, calitatea este descrisă în mod obișnuit în literatura comercială ca fiind 99,5 % titan. Cerința obligatorie este limita individuală pentru fiecare element, care este ceea ce raportează certificatul de fabrică.

Proprietăți mecanice

Aceste cifre sunt modeste în comparație cu oțelul, iar designerii compensează cu grosimea peretelui și cu distanța dintre suport. Avantajul este că aceeași calitate va fi încă intactă după ani de zile într-un flux care ar fi distrus o linie de oțel carbon în câteva luni.

Cum este realizată țeava fără sudură de gradul 1

Un tub fără sudură începe cu o țeavă de titan calificată a cărei chimie și structură sunt verificate înainte de a fi tăiată. Tagla este încălzită și perforată sau extrudată într-o carcasă goală, care este pasul care creează forma fără sudură și, prin urmare, integritatea scurgerii pentru care este cumpărat produsul. Coaja trece apoi printr-o succesiune de treceri de tragere la rece cu recoacere intermediara, fiecare trecere reducand usor diametrul si peretele pana se atinge dimensiunile finite si finisajul de suprafata necesar. Dacă tubul urmează să fie îndoit sau extins într-o foaie de tuburi, recoacerea finală contează la fel de mult ca și dimensiunile, deoarece munca la rece reziduală reduce rezerva de alungire pentru care cumpărătorul o plătește. Prelucrarea finală acoperă decaparea sau recoacerea strălucitoare, îndreptarea, tăierea și marcarea.

Inspecție și testare

Inspecția dimensională verifică diametrul exterior, grosimea peretelui, lungimea și dreptatea. Testarea distructivă pe-lot acoperă controalele tensiunii, aplatizării și, atunci când este specificat, verificărilor de evazare și duritate. Testarea ne-distructivă este, în mod normal, cu ultrasunete sau cu curenți turbionari pentru defecte de perete și suprafață, cu un test de presiune hidrostatică sau pneumatică în care etanșeitatea este o cerință contractuală. Trasabilitatea de la numărul de căldură prin fiecare trecere de desen este ceea ce permite unui test eșuat să fie urmărit înapoi la lungimea afectată, mai degrabă decât la întreaga comandă.

De ce fără sudură, mai degrabă decât sudată

Un tub fără sudură nu are sudură, deci nu are nicio zonă afectată de căldură în perete și nici un risc de contaminare a sudurii. În schimbătoarele de căldură cu îmbinări din tub rulat sau expandat-la-foaia tubulară și cu presiune ridicată sau sarcină ciclică, asta merită prețul superior. ASTM B338 acoperă atât tubul fără sudură, cât și tubul sudat într-o singură specificație, iar certificatul precizează ce formular a fost furnizat, așa că un cumpărător care compară oferte ar trebui să confirme formularul, mai degrabă decât să o asume din numărul specificației.

Serviciu tipic

Țeava fără sudură de gradul 1 apare în conductele de proces chimic care manipulează cloruri și acizi oxidanți, în sistemele de desalinizare și apă de mare, în liniile de înălbire pentru celuloză și hârtie, în echipamentele de contact cu alimente și produse farmaceutice unde este necesară o suprafață ne-toxică, rezistentă la coroziune și în circuitele de gaze și fluide medicale și de laborator. Acolo unde este nevoie de o rezistență mai mare la aceeași rezistență la coroziune, gradul 2 conform ASTM B338 este un pas obișnuit, iar în cazul în care coroziunea în crăpături în clorurile fierbinți este o problemă, gradul 7 este răspunsul stabilizat cu paladiu-.

Întrebări frecvente

Q:Este țeava de titan de gradul 1 suficient de puternică pentru serviciul sub presiune?
R: Rezistența minimă la tracțiune este de 240 MPa și limita de curgere minimă este de 138 MPa conform ASTM B338. Grosimea peretelui este calculată din acele valori împreună cu alocația codului de proiectare, astfel încât gradul în sine nu limitează presiunea nominală.

Q:De ce se alege clasa 1 în loc de clasa 2?
R: Gradul 1 are cel mai scăzut conținut de oxigen la 0,18 % maxim, oferind cea mai bună ductilitate și formabilitate pentru ambutirea adâncă, îndoirea strânsă și expansiunea tubului, în sarcini în care rezistența la coroziune contează mai mult decât rezistența.

Q:Ce înseamnă 99,5 % titan în practică?
R: Este o prescurtare pentru suma limitelor specificate de impuritate. Cerințele de control sunt maximele individuale pentru oxigen, carbon, azot, hidrogen și fier, care sunt raportate element cu element în certificatul de fabrică.

Q:Ce teste ne-distructive sunt aplicate tubului fără sudură de gradul 1?
R: Examinarea cu ultrasunete sau cu curenți turbionari este standard pentru defectele de perete și suprafață, cu testare de presiune hidrostatică sau pneumatică unde este specificată etanșeitatea, plus verificări dimensionale ale diametrului, peretelui și dreptatei.

Q:Cum îmbunătățește traseul fără sudură integritatea scurgerilor?
R: Nu există sudură longitudinală și, prin urmare, nicio zonă afectată de căldură sau contaminare prin sudură în perete, ceea ce contează pentru îmbinările tubului expandat-la-foaia tubulară și pentru serviciul ciclic sau de înaltă presiune.