Μπορεί να χρησιμοποιηθεί υδραυλικός συγκολλημένος σωλήνας τιτανίου σε χαμηλές θερμοκρασίες;

Mar 21, 2024

Συμπεριφορά τιτανίου σε χαμηλή-Θερμοκρασία

Σε αντίθεση με τους χάλυβες άνθρακα και χαμηλού κράματος-, οι οποίοι χάνουν την ολκιμότητα κάτω από μια θερμοκρασία μετάπτωσης από όλκιμο- έως-, το τιτάνιο και τα κράματά του δεν παρουσιάζουν απότομη μετάβαση σε εύθραυστη θραύση. Η αντοχή στην κρούση παραμένει υψηλή μέχρι τις κρυογονικές θερμοκρασίες, γι' αυτό το τιτάνιο προδιαγράφεται για εξοπλισμό LNG, κρυογονικά δοχεία και υπο{4}}μηδενικές υδραυλικές γραμμές και γραμμές οργάνων. Αυτό καθιστά τον συγκολλημένο σωλήνα τιτανίου εξαιρετικό υποψήφιο για υδραυλικά συστήματα χαμηλής-θερμοκρασίας, υπό την προϋπόθεση ότι χρησιμοποιείται η σωστή ποιότητα, η διαδικασία συγκόλλησης και η επιθεώρηση.

Ποιοι βαθμοί ταιριάζουν σε χαμηλή{0}}υπηρεσία θερμοκρασίας

Βαθμός Τύπος Καταλληλότητα σε χαμηλή-Θερμοκρασία
Βαθμός 2 (CP) Εμπορικά καθαρό Μέχρι περίπου -196 μοίρες, καλή σκληρότητα
Βαθμός 9 (Ti-3Al-2,5V) Κοντά στο-άλφα Κρυογονική υπηρεσία, υψηλότερη αντοχή
Βαθμός 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni) Κοντά στο-άλφα Καλή ολκιμότητα-σε χαμηλή θερμοκρασία και αντοχή στη διάβρωση
Βαθμός 23 (Ti-6Al-4V ELI) Alpha{0}}beta ELI Εγκεκριμένο για κρυογονική αεροδιαστημική χρήση

Συγκολλημένος σωλήνας για υδραυλικό σέρβις

Ο υδραυλικός συγκολλημένος σωλήνας τιτανίου κατασκευάζεται από λωρίδες σε συνεχείς γραμμές: ψυχρή διαμόρφωση, συγκόλληση ραφής TIG ή πλάσματος υπό αδρανή-θωράκιση αερίου, ανόπτηση σε-γραμμή, διαστασιολόγηση, ευθυγράμμιση, μη-καταστροφική εξέταση και δοκιμή αερίου{{3} ή υδροστατική δοκιμή. Ο συγκολλημένος σωλήνας κόβεται στη συνέχεια κατά μήκος σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη. Ο συγκολλημένος σωλήνας παράγεται σε ASTM B862 και ASME SB862, ενώ ο σωλήνας χωρίς ραφή για την υπηρεσία ανταλλαγής θερμότητας-καλύπτεται από το ASTM B338.

Ζητήματα σχεδιασμού για υδραυλικές γραμμές χαμηλής- θερμοκρασίας

Ο βαθμός πίεσης - πάχος τοιχώματος υπολογίζεται από την πίεση σχεδιασμού και την επιτρεπόμενη τάση του επιλεγμένου βαθμού στην ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας.

Θερμική συστολή - το τιτάνιο συστέλλεται ελαφρώς περισσότερο από τον χάλυβα σε κρυογονικές θερμοκρασίες. Οι βρόχοι διαστολής και τα κενά εξαρτημάτων πρέπει να το επιτρέπουν.

Οι απαιτήσεις πρόσκρουσης - καθορίζουν τη δοκιμή εγκοπής Charpy V- στην ελάχιστη θερμοκρασία σχεδιασμού, όταν απαιτείται από τις προδιαγραφές του έργου.

Η συγκόλληση στις αρθρώσεις πεδίου - πρέπει να χρησιμοποιεί αδρανές-καθαρισμό αερίου και στις δύο πλευρές για να αποφευχθεί η παραλαβή οξυγόνου και αζώτου, που θα ευθραυστούσαν τη συγκόλληση.

Το τιτάνιο - αντιστέκεται στη διάβρωση στα περιβάλλοντα χλωρίου και υγρασίας που είναι τυπικά για υδραυλικά συστήματα χωρίς επίστρωση.

Πλεονεκτήματα έναντι των χαλύβδινων σωλήνων στην κρύα εξυπηρέτηση

Χωρίς όλκιμο-σε-μετάβαση, επομένως η σκληρότητα διατηρείται στους -50 βαθμούς και κάτω.

Περίπου 45% χαμηλότερη πυκνότητα από τον χάλυβα, μειώνοντας το βάρος της γραμμής και τα φορτία στήριξης.

Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και τη διάβρωση, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής σε επιθετικά μέσα.

Χαμηλή θερμική διαστολή σε σχέση με τον ανοξείδωτο χάλυβα σε ορισμένες εφαρμογές, απλοποιώντας τη διαχείριση της θερμικής καταπόνησης.

Συχνές Ερωτήσεις

Μπορεί ο συγκολλημένος σωλήνας τιτανίου να χρησιμοποιηθεί σε χαμηλές θερμοκρασίες;

Ναί. Το τιτάνιο διατηρεί την ολκιμότητα και την αντοχή σε κρούση σε χαμηλές και ακόμη και κρυογονικές θερμοκρασίες, επομένως ο συγκολλημένος σωλήνας χρησιμοποιείται σε ψυχρές υδραυλικές εφαρμογές, διεργασίες και εφαρμογές LNG.

Έχει το τιτάνιο εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης;

Δεν υπάρχει αιχμηρή μετάβαση από όλκιμο-σε-εύθραυστο τιτάνιο όπως συμβαίνει για τον ανθρακούχο χάλυβα. αυτό είναι ένα βασικό πλεονέκτημα για την υπηρεσία sub{2}}μηδενικής.

Ποιος τύπος τιτανίου είναι καλύτερος για κρυογονικούς σωλήνες;

CP Grade 2 και Grade 9 είναι κοινά. Ο βαθμός 23 (Ti-6Al-4V ELI) χρησιμοποιείται σε κρυογονικά συστήματα αεροδιαστημικής όπου απαιτείται υψηλότερη αντοχή.

Ποια πρότυπα ισχύουν για τον υδραυλικό συγκολλημένο σωλήνα τιτανίου;

ASTM B862 και ASME SB862 καλύπτουν συγκολλημένο σωλήνα τιτανίου για σέρβις υπό πίεση. Ο σωλήνας χωρίς ραφή για συμπυκνωτές και εναλλάκτες θερμότητας ακολουθεί το πρότυπο ASTM B338.

Είναι αξιόπιστοι οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι σε χαμηλή θερμοκρασία;

Ναι, όταν η συγκόλληση εκτελείται με κατάλληλη αδρανή-θωράκιση αερίου και η συγκόλληση εξετάζεται με μη-καταστροφική δοκιμή. οι δοκιμές κρούσης στη θερμοκρασία σχεδιασμού επιβεβαιώνουν την απόδοση.