ASME B861 Titanium Gr12 Seamless Thin Wall-Tub de paret: propietats i usos

Comprendre ASME B861 i titani de grau 12

ASME B861 és l'equivalent ASME d'ASTM B861 i cobreix tubs de titani i aliatges de titani-sin soldadura destinats al servei a pressió. El grau 12, també denominat Ti-0,3Mo-0,8Ni (UNS R53400), és un aliatge gairebé alfa que conté nominalment un 0,3% de molibdè i un 0,8% de níquel. Aquestes dues addicions transformen el comportament de corrosió del titani comercialment pur: suprimeixen la corrosió de les esquerdes en clorur calent i redueixen els ambients i augmenten la resistència a temperatures elevades, alhora que mantenen la soldabilitat i la conformabilitat per les quals és conegut el titani CP. Per tant, el grau 12 és l'especificació predeterminada per a tubs d'intercanviador de calor i condensador de titani en un servei de procés agressiu, i ASME B861 proporciona la forma de canonada sense soldadura de la mateixa família de materials que cobreix ASTM B338 com a tub per a condensadors i intercanviadors de calor.

Composició química i propietats mecàniques

Segons ASTM B861 / ASME B{{861, el grau 12 ha de complir els següents límits de composició (equilibri de titani): molibdè 0,2-0,4%, níquel 0,6{-0,9%, ferro Inferior o igual a 0,30%, oxigen o igual a 5% o menys de carboni, o igual a 0,6% o igual a 0,2% de carboni. 0,08%, nitrogen Menys o igual a 0,03%, hidrogen Menys o igual a 0,015%. Les propietats mecàniques mínimes corresponents per a tubs recuits són una resistència a la tracció màxima de 483 MPa, una resistència elàstica de 345 MPa (0,2% de compensació) i un 18% d'allargament en 50 mm. Aquestes figures es troben entre els graus CP i els aliatges alfa-beta, que és exactament el nínxol que ocupa el grau 12: més fort i més resistent a les esquerdes que el grau 2, però molt més fàcil de formar i soldar que el grau 5.

Resistència a la corrosió en servei de procés

El grau 12 es va desenvolupar per superar les dues debilitats clàssiques del titani CP-: corrosió per esquerdes en salmorres de clorur concentrades calentes i atac per àcids reductors. L'addició de molibdè-níquel estabilitza la pel·lícula passiva de manera que s'evita o es retarda molt la corrosió de les esquerdes a temperatures on el grau 2 patiria un atac, i l'aliatge tolera els àcids reductors diluïts, el clor humit, l'aigua de refrigeració salobre i l'aigua de mar a temperatura elevada. A la pràctica, això significa que els evaporadors de dessalinització, els refrigeradors de processos químics-, els circuits d'aigua de mar en alta mar i els escalfadors de salmorra poden utilitzar tubs de grau 12 de paret fina- amb confiança, sovint amb gruixos de paret de 0,5-1,2 mm on la tolerancia a la corrosió de metalls menys nobles requeriria seccions molt més pesades.

Fabricació de tubs de paret-prima sense costures

El tub de titani de paret fina-sense costures es produeix mitjançant extrusió en calent o perforació rotativa seguida d'un piercing en fred i estirat en fred fins a la mida final. A continuació, el tub-treballat en fred es recuit en un forn d'atmosfera-al buit o inert per restaurar la ductilitat i recristal·litzar l'estructura del gra, i finalment es recobreix o es recobreix-brillant per eliminar la capa d'òxid alfa-formada durant el treball en calent. El tub de paret prima (el gruix de la paret normalment és de 0,5-3,0 mm, amb un diàmetre exterior d'uns 3 mm fins a 101,6 mm i més enllà) requereix un control estricte de l'excentricitat de la paret, l'ovalitat i l'acabat de la superfície, per això els proveïdors certificats combinen molins de pèl, bancs de dibuix i línies de flux de corrents d'ultrasons o corrents de Foucault integrades.

Interval dimensional i toleràncies

ASME B861 defineix toleràncies de diàmetre exterior, gruix de paret i longitud que s'estrenyen amb parets més primes i diàmetres més petits. La canonada estàndard sense soldadura està disponible a partir d'aproximadament 3 mm de diàmetre exterior, amb graus de paret-prima fins a 0,5 mm de paret; El tub d'intercanvi-de calor s'ordena habitualment en OD 6,35-50,8 mm amb parets de 0,6-2,0 mm. Els extrems es subministren llisos, bisellats o roscats, i les longituds són simples aleatòries, dobles aleatòries, fixes o tallades a la longitud. Els compradors haurien d'especificar conjuntament el OD, la paret, la longitud, l'estat (recuit), la superfície (decapat, recuit brillant o polit) i l'estàndard de govern conjuntament, per exemple: tub sense soldadura 19,05 mm OD x 1,24 mm paret x 6 m, recuit i decapat, segons ASME B861 Grau 12.

Aplicacions

El tub-de paret prima sense costures de grau 12 s'utilitza allà on els fluids calents i corrosius es troben amb seccions metàl·liques primes: intercanviadors de calor-i{-tubs i condensadors en plantes químiques, escalfadors de salmorra i evaporadors en dessalinització, refrigeradors d'aigua de mar i sistemes d'aigua d'incendis i sistemes de refrigeració{4}}, circuits geotèrmics i de refrigeració{4}} en alta mar. en línies de galvanoplastia i decapat. L'aliatge també es selecciona per a línies hidràuliques i d'instrumentació d'alta pressió-en les quals es necessita una resistència per sobre dels graus CP sense perdre la flexibilitat.

Prova i Certificació

El tub sense soldadura segons ASME B861 s'ha provat per a la composició química i les propietats mecàniques, a més de proves hidrostàtiques (o pneumàtiques quan s'acordi), inspecció de corrents de Foucault i/o ultrasons, i proves mecàniques que inclouen proves d'aplanament, acampada i flexió, si escau. L'estat de la superfície es verifica per no tenir esquerdes i defectes nocius, i cada longitud està marcada amb estàndard, grau, OD, paret, longitud i nombre de calor. La documentació de lliurament segueix la pràctica EN 10204 tipus 3.1, amb certificats d'assaig de materials que informen de la química completa, els resultats de tracció i la traçabilitat de la calor, i la inspecció de tercers-està disponible quan el projecte ho requereixi.

Preguntes freqüents

Quina diferència hi ha entre ASME B861 i ASTM B{861?

Cobreixen el mateix tub de titani sense costures. ASME B861 és l'edició del codi ASME a la qual es fa referència per a la construcció-de recipients a pressió i canonades segons el codi de calderes i recipients a pressió ASME; ASTM B861 és el document base idèntic utilitzat per a la contractació general.

Per què triar el grau 12 en lloc del grau 2 per als tubs d'intercanvi-de calor?

El grau 12 afegeix molibdè i níquel, que suprimeixen la corrosió de les esquerdes en clorurs calents i milloren la resistència als àcids reductors. Quan el grau 2 és segur, segueix sent l'opció econòmica; on s'espera corrosió en escletxes o temperatures superiors als 80 graus en salmorra, el grau 12 és l'especificació més segura.

El titani de grau 12 es pot soldar?

Sí. El grau 12 té una excel·lent soldabilitat amb GTAW (TIG), utilitzant filferro de farciment coincident i blindatge de gas-inert a ambdós costats de la unió. És més fàcil de soldar i formar que els aliatges alfa-beta com el grau 5.

Quins gruixos de paret compten com a tub de paret-prima?

A la pràctica, els gruixos de paret de 0,5-3,0 mm en diàmetres exteriors de fins a uns 100 mm es consideren tubs de titani de paret-prima. Per al servei d'intercanviador de calor, les parets de 0,6-2,0 mm són la gamma més habitual.

Quins certificats han d'acompanyar els tubs de grau 12?

Un certificat d'assaig de materials segons EN 10204 tipus 3.1 que conté l'anàlisi química, els resultats de tracció, els informes d'assaig (hidrostàtics, corrents de Foucault o ultrasònics) i el nombre de calor. Els projectes sota el codi ASME també requereixen traçabilitat amb el número P-i els requisits d'especificació d'ASME B861.

El tub de grau 12 es pot subministrar en forma de corba en U-o de bobina?

Sí. El tub de paret fina de grau 12 es pot doblegar en fred en tubs en U-per a intercanviadors de calor o subministrar-se en forma de bobina per a tirades llargues i contínues, sempre que el plegat es realitzi amb mandrils adequats i es mantingui l'estat de recuit per evitar esquerdes-endurides pel treball.