Titanová trubka ASTM B338 třídy 7 pro servis výměníku tepla a kondenzátoru

Proč třída 7 pro trubky výměníku tepla a kondenzátoru

Většina titanových trubek výměníku tepla je třídy 2 a pro oxidační službu to zůstává správná odpověď. Titan třídy 7, UNS R52400, je specifikován, když povrch trubky nemůže zůstat čistý. Je to nelegovaný titan s 0,12 % až 0,25 % palladia a palladium mění elektrochemické chování povrchu tak, že pasivní film přežije v redukčních médiích a v prostředí s vysokým -chloridem při teplotě.

Praktickým případem pro stupeň 7 je téměř vždy lokalizovaná koroze spíše než rovnoměrné plýtvání. Pod trubkou se tvoří štěrbiny-do-spojů trubkovnice, nosných desek, těsnění a usazenin kalu a v těchto stíněných místech se místní chemie mění na kyselou a kyslík-hladovějící. Stupeň 2 selže, zatímco zkumavka Stupně 7 nadále funguje, i když oba stupně by vypadaly identicky na plochém kupónu vystaveném velké kapalině.

Složení a minimální mechanické vlastnosti

Stupeň 7 se dodává jako bezešvá nebo svařovaná a žíhaná trubka podle ASTM B338 nebo jako trubka podle ASTM B861 a B862, s ASME ekvivalenty SB338, SB861 a SB862 pro kódovaná tlaková zařízení. Stažené označení ASTM B337 by se nemělo používat u nových objednávek.

Kde 7. třída překonává 2. třídu

Snížení kyselin.Ve vroucí zředěné kyselině sírové koroduje stupeň 2 rychlostí měřenou v milimetrech za rok, zatímco stupeň 7 zůstává obvykle o jeden až dva řády nižší, často pod 0,1 mm/rok.

Servis kyseliny chlorovodíkové.Zředěná kyselina chlorovodíková silně napadá stupeň 2; přídavek palladia značně rozšiřuje užitečnou koncentraci a teplotní rozsah, i když každý clo musí být stále porovnáván s naměřenými údaji.

Horké chloridové solanky.Stupeň 7 zvyšuje teplotu, při které v chloridových roztocích začíná vznik trhlin, což umožňuje vyšší teploty chladicí vody nebo méně časté čištění.

Proudy organických kyselin.Média s kyselinou mravenčí, octovou a šťavelovou se chovají mnohem lépe s Pd-modifikovaným povrchem než s Grade 2.

Stupeň 7 nepomáhá proti fluoridovým iontům a nemění nebezpečí hydridování nebo suchého chlóru. Toto jsou chemické-specifické limity, které platí pro všechny druhy nelegovaného titanu.

Výběr trubek, tloušťka stěny a dimenzování

Výběr trubice začíná cílovou hodnotou U- a hodnocením tlaku, poté se přesune ke korozivnímu pouzdru:

Typické velikosti jsou 19,05 mm, 25,4 mm a 31,75 mm vnější průměr, se stěnami 0,7 mm až 1,5 mm pro kondenzátory a výměníky.

Tloušťka stěny musí pokrývat tlak, plus přídavek na erozi pro kapalinu na straně pláště-a přídavek na korozi, pokud prostředí není zcela příznivé.

U-poloměr ohybu by měl být u tenkých stěn alespoň dvojnásobkem až trojnásobkem vnějšího průměru a ohyb musí zůstat v rámci tažnosti žíhané trubky.

Objednejte žíhaný stav a uveďte testovací balíček: vířivý proud, hydrostatická zkouška nebo ultrazvuková kontrola, jak to vyžaduje konstrukce.

Částečný upgrade je často ekonomicky zdravý. Trubky třídy 7 s pláštěm třídy 2 nebo naopak lze odůvodnit tam, kde agresivní kapalinu vidí pouze jedna strana výměníku, ale materiál trubkovnice a ochrana spoje obvykle dominují výsledku, takže celý obvod na mokré-straně by měl být přezkoumán společně.

Praxe svařování, rozšiřování a montáže

Přivařte trubky k trubkovnici pod plným inertním stíněním. Barva svaru je akceptačním kritériem: světlá stříbrná je přípustná, jakýkoli modrý nebo šedý odstín znamená znečištění.

Válec expanduje řízeným točivým momentem nebo kalibrovaným expandérem. Převálcování- zvyšuje zbytková napětí a může popraskat tenké stěny, zatímco-převálcování zanechává cestu úniku a štěrbinu.

Udržujte spoj čistý. Tuk, značkovací inkoust a kapaliny obsahující-chloridy zachycené ve štěrbině narušují odolnost samotné slitiny proti korozi.

Podepřete svazek trubek tak, aby vibrace nedráždily trubky na přepážkách; poškození třením vytváří jak mechanickou závadu, tak novou štěrbinu.

Trubky skladujte a manipulujte s nimi mimo povrchy z uhlíkové oceli a před servisem důkladně opláchněte veškeré zbytky moření.

Typické nesprávné aplikace

Nákup stupně 7 za oxidační povinnost, jako je kyselina dusičná nebo čistá provzdušněná mořská voda, kde je stupeň 2 již imunní, čímž zaplatíte velkou prémii bez jakýchkoli výhod.

Použití trubky stupně 2 v silně znečišťujícím proudu chloridů a poté obviňování stupně, když se na trubkovnici objeví štěrbinová koroze.

Za předpokladu, že palladium chrání před fluoridem nebo suchým chlórem, které napadají všechny druhy nelegovaného titanu.

S výhledem na teplotní strop. Návrhové předpisy omezují tlakovou službu nelegovaného titanu na zhruba 315 C a nad tímto bodem převládá tečení a oxidace, nikoli koroze.

Specifikace slitiny, ale zanedbávání čistoty výroby, která znovu zavádí kontaminaci železem a zbytky chloridů na samotných spojích, na jejichž ochranu byla slitina zakoupena.

FAQ

Otázka: K čemu se používá titanová trubice třídy 7?
Tepelný výměník, kondenzátor a trubky pro chemické procesy v redukčních kyselinách, směsných organických proudech a horkých chloridových solankách, kde je štěrbinová koroze na spojích a usazeninách konstrukčním problémem.

Otázka: Kolik palladia obsahuje stupeň 7?
Mezi 0,12 % a 0,25 % hmotnosti, vyvažte titan s řízenými intersticiálními prvky.

Otázka: Je stupeň 7 silnější než stupeň 2?
Ne. Oba mají minimální pevnost v tahu 345 MPa a minimální mez kluzu 275 MPa v žíhaném stavu. Mechanické vlastnosti jsou v podstatě totožné.

Otázka: Která norma ASTM pokrývá trubku výměníku tepla třídy 7?
ASTM B338 pro bezešvé nebo svařované trubky, s ASME SB338 pro provoz s kódovaným tlakem. Tvary potrubí jsou pokryty normami ASTM B861 a B862.

Otázka: Lze trubky třídy 7 přivařit k trubkovnici třídy 2?
Ano, spoj se svařuje normálně stejným postupem. Korozní chování ve spoji se pak řídí podle méně odolné z obou složek.

Otázka: Vyžaduje trubka třídy 7 před servisem speciální čištění?
Potřebuje stejnou čistotu jako jakýkoli titan: žádné zbytky chloridů, žádné zapuštěné železo a zcela opláchnutý povrch po jakékoli operaci moření kyselinou.