Σωλήνας τιτανίου ASTM B338 χωρίς ραφή κατηγορίας 1: Χημεία και μηχανικές ιδιότητες

Ο βαθμός 1 είναι το μαλακότερο και πιο σχηματοποιημένο μέλος της εμπορικά καθαρής οικογένειας τιτανίου και όταν παραδίδεται ως σωλήνας χωρίς ραφή στο ASTM B338, συνήθως αγοράζεται για έναν λόγο: το επιθετικό χημικό ή θαλάσσιο καθήκον που καθιστά την αντίσταση στη διάβρωση τον καθοριστικό παράγοντα και όχι την αντοχή.

Τι κάνει το 1ο βαθμό διαφορετικό

Το μη κράμα τιτάνιο ενισχύεται κυρίως με οξυγόνο διαλυμένο στο πλέγμα παρά με προσθήκες κράματος. Ο βαθμός 1 φέρει το χαμηλότερο όριο οξυγόνου από τις τέσσερις μη κράμα ποιότητες, στο 0,18 % το μέγιστο, και αυτό το μοναδικό όριο είναι που του δίνει την υψηλότερη ολκιμότητα και τη χαμηλότερη αντοχή. Η ανταλλαγή-είναι σκόπιμη και συνήθως περιγράφεται ως το αντίστροφο ενός βαθμού αντοχής: ο αγοραστής δέχεται χαμηλότερες τιμές εφελκυσμού σε αντάλλαγμα για βαθιά ελκυστικότητα, σφιχτές ακτίνες κάμψης και ένα υλικό που ανέχεται την ψυχρή εργασία που απαιτείται για την κατασκευή ενός σωλήνα χωρίς ραφή με ακριβές τοίχωμα.

Χημεία στο ASTM B338

Επειδή τα καθορισμένα στοιχεία ακαθαρσίας συνολικά είναι περίπου 0,5 %, η ποιότητα περιγράφεται συνήθως στην εμπορική βιβλιογραφία ως 99,5 % τιτάνιο. Η δεσμευτική απαίτηση είναι το ατομικό όριο για κάθε στοιχείο, το οποίο αναφέρει το πιστοποιητικό του μύλου.

Μηχανικές Ιδιότητες

Αυτά τα στοιχεία είναι μέτρια σε σύγκριση με το χάλυβα και οι σχεδιαστές αντισταθμίζουν με το πάχος του τοίχου και την απόσταση στήριξης. Το πλεονέκτημα είναι ότι ο ίδιος βαθμός θα παραμείνει άθικτος μετά από χρόνια σε ένα ρεύμα που θα είχε καταστρέψει μια γραμμή ανθρακούχου χάλυβα σε μήνες.

Πώς κατασκευάζεται ο σωλήνας χωρίς ραφή κατηγορίας 1

Ένας σωλήνας χωρίς ραφή ξεκινά με ένα κατάλληλο μπιλιέτα τιτανίου του οποίου η χημεία και η δομή ελέγχονται πριν κοπεί. Το billet θερμαίνεται και τρυπιέται ή εξωθείται σε ένα κοίλο κέλυφος, το οποίο είναι το βήμα που δημιουργεί την απρόσκοπτη μορφή και επομένως την ακεραιότητα διαρροής για το οποίο αγοράζεται το προϊόν. Στη συνέχεια, το κέλυφος περνά μέσα από μια ακολουθία διελεύσεων κρύου τραβήγματος με ενδιάμεση ανόπτηση, με κάθε πέρασμα μειώνοντας ελαφρά τη διάμετρο και το τοίχωμα μέχρι να φτάσουμε στις τελικές διαστάσεις και το απαιτούμενο φινίρισμα επιφάνειας. Εάν ο σωλήνας πρόκειται να λυγίσει ή να επεκταθεί σε φύλλο σωλήνα, η τελική ανόπτηση έχει σημασία όσο και οι διαστάσεις, επειδή η υπολειπόμενη ψυχρή εργασία μειώνει το απόθεμα επιμήκυνσης που πληρώνει ο αγοραστής. Η τελική επεξεργασία καλύπτει την αποξίδωση ή τη φωτεινή ανόπτηση, το ίσιωμα, την κοπή και τη σήμανση.

Επιθεώρηση και Δοκιμή

Η επιθεώρηση διαστάσεων ελέγχει την εξωτερική διάμετρο, το πάχος του τοιχώματος, το μήκος και την ευθύτητα. Οι καταστροφικές δοκιμές ανά παρτίδα καλύπτουν τάνυση, ισοπέδωση και, όταν καθορίζεται, ελέγχους έκρηξης και σκληρότητας. Οι μη καταστροφικές δοκιμές είναι συνήθως υπερηχητικά ή δινορεύματα για ελαττώματα τοίχου και επιφάνειας, με δοκιμή υδροστατικής ή πνευματικής πίεσης όπου η στεγανότητα είναι συμβατική απαίτηση. Η ιχνηλασιμότητα από τον αριθμό θερμότητας σε κάθε πέρασμα σχεδίασης είναι αυτό που επιτρέπει την ανίχνευση μιας αποτυχημένης δοκιμής στο επηρεαζόμενο μήκος και όχι σε ολόκληρη τη σειρά.

Γιατί άνευ ραφής παρά συγκολλημένο

Ένας σωλήνας χωρίς ραφή δεν έχει ραφή συγκόλλησης, επομένως δεν έχει ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα στον τοίχο και δεν υπάρχει κίνδυνος μόλυνσης από συγκόλληση. Σε εναλλάκτες θερμότητας με έλαση ή διογκωμένο σωλήνα-σε-αρθρώσεις σωλήνων και σε υψηλή πίεση ή κυκλική λειτουργία, αυτό αξίζει την τιμή. Το ASTM B338 καλύπτει τόσο τον άνευ ραφής όσο και τον συγκολλημένο σωλήνα σε μία ενιαία προδιαγραφή και το πιστοποιητικό δηλώνει ποια φόρμα παραδόθηκε, επομένως ένας αγοραστής που συγκρίνει προσφορές θα πρέπει να επιβεβαιώσει το έντυπο αντί να το υποθέσει από τον αριθμό προδιαγραφής.

Τυπική υπηρεσία

Ο σωλήνας χωρίς συγκόλληση βαθμού 1 εμφανίζεται σε χημικές διεργασίες που χειρίζονται χλωρίδια και οξειδωτικά οξέα, σε συστήματα αφαλάτωσης και θαλασσινού νερού, σε γραμμές λεύκανσης χαρτοπολτού και χαρτιού, σε εξοπλισμό επαφής τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων όπου απαιτείται μη τοξική, ανθεκτική στη διάβρωση επιφάνεια, καθώς και σε ιατρικά και εργαστηριακά κυκλώματα αερίων και υγρών. Όπου απαιτείται υψηλότερη αντοχή με την ίδια αντίσταση στη διάβρωση, ο βαθμός 2 έως το ASTM B338 είναι η συνηθισμένη άνοδος και όπου η διάβρωση με ρωγμές σε θερμά χλωρίδια προκαλεί ανησυχία, ο βαθμός 7 είναι η σταθεροποιημένη απάντηση από το παλλάδιο-.

Συχνές Ερωτήσεις

Q:Είναι ο σωλήνας τιτανίου κατηγορίας 1 αρκετά ισχυρός για σέρβις υπό πίεση;
Α: Η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού είναι 240 MPa και η ελάχιστη αντοχή διαρροής είναι 138 MPa σε ASTM B338. Το πάχος του τοιχώματος υπολογίζεται από αυτές τις τιμές μαζί με το περιθώριο του κωδικού σχεδιασμού, επομένως ο ίδιος ο βαθμός δεν περιορίζει την ονομαστική πίεση.

Q:Γιατί επιλέγεται ο βαθμός 1 αντί για ο βαθμός 2;
Α: Ο βαθμός 1 έχει τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο 0,18 % το μέγιστο, παρέχοντας την καλύτερη ολκιμότητα και μορφοποίηση για βαθιά έλξη, σφιχτή κάμψη και διαστολή σωλήνων, σε εργασίες όπου η αντίσταση στη διάβρωση έχει μεγαλύτερη σημασία από την αντοχή.

Q:Τι σημαίνει στην πράξη 99,5% τιτάνιο;
Α: Είναι συντομογραφία για το άθροισμα των καθορισμένων ορίων ακαθαρσίας. Οι απαιτήσεις ελέγχου είναι τα επιμέρους μέγιστα για οξυγόνο, άνθρακα, άζωτο, υδρογόνο και σίδηρο, τα οποία αναφέρονται στοιχείο προς στοιχείο στο πιστοποιητικό του μύλου.

Q:Ποιες μη-μη καταστροφικές δοκιμές εφαρμόζονται σε σωλήνα άνευ ραφής Βαθμού 1;
Α: Η εξέταση υπερήχων ή δινορευμάτων είναι τυπική για ελαττώματα τοίχου και επιφάνειας, με δοκιμή υδροστατικής ή πνευματικής πίεσης όπου καθορίζεται η στεγανότητα, καθώς και έλεγχοι διαστάσεων για τη διάμετρο, το τοίχωμα και την ευθύτητα.

Q:Πώς η απρόσκοπτη διαδρομή βελτιώνει την ακεραιότητα της διαρροής;
Α: Δεν υπάρχει διαμήκης συγκόλληση και, επομένως, δεν υπάρχει ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα ή μόλυνση συγκόλλησης στον τοίχο, κάτι που έχει σημασία για τις αρθρώσεις διογκωμένων σωλήνων-σε-σωληνωτού φύλλου και για κυκλικές ή υψηλής πίεσης υπηρεσίες.