Що таке титанова трубка GR1?
Титанова трубка GR1єпромисловий стандартдля теплообмінників, які вимагаютьчудова стійкість до корозії, висока теплова ефективність, ідовгий термін служби. Також відомий якASTM B338 клас 1труб, цей матеріал широко використовується всистеми охолодження морської води, опріснювальні установки, хімічна обробка, івиробництво електроенергії.
Стандарти на теплообмінні труби
При пошуку джерелgr1 титанова трубкадля теплообмінників необхідно вказати правильний стандарт.
| Стандартний | Форма товару | Підходить для теплообмінника? |
|---|---|---|
| ASTM B338 клас 1 | Безшовні або зварні труби | ТАК – первинна специфікація |
| ASME SB338 клас 1 | Безшовні або зварні труби | ТАК – Код посудини під тиском |
| ASTM B861 клас 1 | Труба безшовна (товщі стінки) | НІ – для загальних трубопроводів, а не для розширення труб |
| ASTM B862 Gr1 | Зварні труби | ТАК – для менш критичних застосувань |
Завжди вказуйтеASTM B338 клас 1у вашому замовленні на купівлю теплообмінних труб. Цей стандарт містить спеціальні вимоги дотест на сплющування, факельний тест, ітест зворотного сплющенняякі є критичними для розширення трубки.
Форми титанової трубки теплообмінника
| Форма | опис | Тип теплообмінника |
|---|---|---|
| Пряма труба | Стандартна циліндрична форма | Найпоширеніший– кожухотрубні |
| U-Згинальна труба | Зігнутий у U-форму | U-трубчастий теплообмінник– допускає теплове розширення |
| Оребрена труба | Зовнішні ребра, видавлені зі стінки труби | Теплообмінники-з повітряним охолодженням |
| Гвинтова гофрована труба | Спіральні хребти на ID або OD | Посилена тепловіддача– турбулентна течія |
| Конічна труба | Змінна OD по довжині | Спеціалізована хімічна служба |
Хімічний склад титану GR1 для теплообмінника
| елемент | Склад (макс. %) | Чому це важливо |
|---|---|---|
| Азот (N) | 0.03 | Запобігає крихкості |
| Карбон (C) | 0.08 | Зберігає структурну цілісність |
| водень (H) | 0.015 | Запобігає водневій крихкості |
| Залізо (Fe) | 0.20 | Контрольована домішка |
| Кисень (O) | 0.18 | Ключ для пластичності – нижче GR2 |
| Титан (Ti) | Баланс | Основний метал |
The0,18% кисню максвтитан 1 сортуось що робить цем'який і пластичний. GR2 має 0,25% кисню, що підвищує міцність, алезменшує подовження з 24% до 20%– критична різниця для розширення трубки.
Механічні властивості титанової трубки GR1
| Власність | Значення | Важливість |
|---|---|---|
| Міцність на розрив (хв.) | 240 МПа | Достатній для номінального тиску |
| Gr1 Межа текучості титану(хв) | 138 МПа | Низький – легке розширення труби |
| Подовження (мін) | 24% | Високий – відсутність тріщин під час розпалу |
| Твердість титану 1 ступеня | 70-80 грн | М’яка – протистоїть розтиранню під час скочування |
| Щільність титану класу 1 | 4,51 г/см³ | Легкий – на 40% менше, ніж мідь-нікель |
| Модуль пружності | 103 ГПа | Гнучкий – поглинає теплове розширення |
| Теплопровідність | 16 W/m·K | Достатній для більшості завдань теплопередачі |
Розміри та допуски для теплообмінних труб
ASTM B338 клас 1вказує стандартні розміри дляgr1 титанова трубкав службі теплообмінника.
Загальні розміри OD для теплообмінників:
| OD (мм) | OD (дюйми) | Типова товщина стінки (мм) |
|---|---|---|
| 12.7 | 0.500 | 0.5 – 1.2 |
| 15.9 | 0.625 | 0.7 – 1.2 |
| 19.05 | 0.750 | 0,9 – 1,6 (найчастіше) |
| 25.4 | 1.000 | 1.0 – 2.0 |
| 31.8 | 1.250 | 1.2 – 2.5 |
Допуски OD (ASTM B338):
| Діапазон OD (мм) | Допуск (± мм) |
|---|---|
| 3 – 25 | ± 0.10 |
| 25 – 50 | ± 0.13 |
| 50 – 100 | ± 0.20 |
Допуски на товщину стінки:
| Діапазон WT (мм) | Толерантність (± %) |
|---|---|
| 0.5 – 1.0 | ± 15% |
| 1.0 – 2.0 | ± 12% |
| 2.0 – 3.0 | ± 10% |
Розширення трубки
Розширення труби (також називається прокаткою труби або обжиманням труби) — це процесмеханічне розширення труби в трубну дошкудля створення герметичного-герметичного ущільнення.
Чому титан GR1 кращий для розширення труб:
| Власність | GR1 Титан | GR2 Титан | Мідно-нікелевий | Нержавіюча сталь 316L |
|---|---|---|---|---|
| Межа текучості (МПа) | 138 (низький) | 275 | 105 | 205 |
| Подовження (%) | 24 (високий) | 20 | 30 | 40 |
| Потрібна сила розширення | Низький | Високий | Низький | Середній |
| Ризик розтріскування | Дуже низький | Помірний | Низький | Низький |
| Знос інструменту кочення | Низький | Високий | Середній | Високий |
Theрізниця між чистим титаном gr1 і gr2для розширення трубки єзначний. GR1нижча межа текучостіібільше подовженнязробити ценабагато легшерозширюватися без розтріскування. Багато виробників теплообмінниківвідмовитися від використання GR2для розширення трубки.
Таблиця параметрів зварювання для титанової трубки GR1
| Параметр | Значення |
|---|---|
| процес | GTAW (TIG) |
| Захисний газ | Аргон (99,995% чистоти) |
| Швидкість потоку газу (факел) | 10 – 15 л/хв |
| Швидкість потоку газу (зворотна продувка) | 5 – 10 л/хв |
| Напруга | 10 – 14 V |
| Сила струму | 40 – 100 A |
| Вольфрамовий електрод | 1,6 мм (2% церіїту) |
| Присадковий метал | ERTi-1 |
| Міжпрохідна температура | Менше або дорівнює 150 градусам |
| Макс. кисень (зворотна продувка) | < 100 ppm |
Корозійна стійкість титану GR1 в теплообміннику
Титановий теплообмінник Gr1пропозиція трубоквиняткова стійкість до корозіїв агресивних середовищах:
| Навколишнє середовище | Продуктивність GR1 | Продуктивність конкурента |
|---|---|---|
| Морська вода (атмосферна) | Стійкість до ямкової корозії | Мідно{0}}нікелевий: точкова піттинг через 5-10 років |
| Хлориди (до 200 градусів) | Без SCC | 316L: SCC при 60 градусах + |
| Солонувата вода | Чудово | Мідь: ерозія-корозія |
| Азотна кислота (розведена) | Чудово | Нержавіюча сталь: прийнятно |
| Оцтова кислота | Чудово | Мідь: не підходить |
| Сірчана кислота (розведена) | Добре (до 10%) | Нержавіюча сталь: погано |
| Соляна кислота | Обмежений (уникати) | Титан не рекомендується |
Титановий теплообмінник Gr1труби єстандартний вибірдля опріснювальних установок із багато-ступеневим спалахом (MSF) і багато{1}}дистиляцією (MED). Термін службиперевищує 30 роківзвідсутність допуску на корозію.
GR1 Titanium проти GR2 для теплообмінних труб
| Власність | GR1 Титан | GR2 Титан | Вердикт |
|---|---|---|---|
| Вміст кисню | 0,18% макс | 0,25% макс | GR1 чистіше |
| Межа текучості | 138 МПа (низький) | 275 МПа (високий) | GR1 для розширення |
| Подовження | 24% (високий) | 20% (нижче) | GR1 для спалювання |
| Стійкість до корозії | Чудово | Чудово | Те саме |
| Придатність розширення трубки | Чудово | Від поганого до задовільного | Лише GR1 |
| Номінальний тиск (та сама стіна) | Нижній | Вища | GR2 для оболонки, а не труб |
| Ціна за кг | 25-40 доларів США | 22-35 доларів США | GR2 дешевше |
Різниця між чистим титаном gr1 і gr2 для теплообмінників:використанняGR1 для труб(потребує розширення). використанняGR2 для трубних дошок і оболонок(потрібна сила).Ніколи не замінюйте GR2 на GR1 у трубках теплообмінника.
Застосування титанових теплообмінних труб GR1
Титановий теплообмінник Gr1труби використовуються в наступних галузях промисловості:
| Промисловість | Конкретне застосування |
|---|---|
| Опріснення | MSF (багатоступеневе спалахування) нагрівачі розсолу, MED (багато-ефективна дистиляція) випарники |
| Генерація електроенергії | Конденсатори-з охолодженням морською водою, теплообмінники з охолоджувальною водою |
| Хімічна обробка | Охолоджувачі кислоти, нагрівачі, ребойлери |
| морський | Водяні охолоджувачі сорочки двигуна, охолоджувачі гідравлічного масла |
| HVAC | Холодильники-з морською водою, холодильні конденсатори |
| Фармацевтичний | Нагрівання/охолодження чистою водою (-не забруднює) |
| Целюлоза і папір | Теплообмінники для відбілювачів |
Огляд
| Тест | Стандартний | Частота | призначення |
|---|---|---|---|
| Хімічний аналіз | ASTM E2371 | За тепло | Підтвердитигр1 титан хімічний склад |
| Випробування на розтяг | ASTM E8 | За тепло | Підтвердитиgr1 межа текучості титану |
| Тест на твердість | ASTM E18 | За тепло | Підтвердити1 ступінь твердості титану |
| Гідростатичні випробування | ASTM B338 | 100% | Виявлення течі |
| Тест на вихрові струми (ECT) | ASTM E215 | 100% | Поверхневі та підповерхневі дефекти |
| Тест на сплющування | ASTM B338 | За партію | Перевірте пластичність |
| Тест на спалювання | ASTM B338 | За партію | Перевірте можливість розширення |
| Тест зворотного сплющення | ASTM B338 | За партію | |
| Перевірка розмірів | Лазерний мікрометр | 100% | OD, WT, довжина |
| Візуальний огляд | 10-кратне збільшення | 100% | Дефекти поверхні |
Упаковка
| Крок | метод | призначення |
|---|---|---|
| 1 | Пластикові торцеві кришкина обох кінцях | Запобігайте пошкодженню країв і сміття |
| 2 | Індивідуальний поліетиленовий мішокза трубку | Запобігайте подряпинам на поверхні |
| 3 | Обгортка з крафт-паперу | Додатковий захист від подряпин |
| 4 | Дерев'яні ящики(ISPM-15 фумігований) | Конструкційний захист |
| 5 | Сталева обв'язкавсередині ящика | Запобігайте руху трубки |
| 6 | Кольорові-мітки(синій для GR1) | Сорт, число спеки, розмір, кількість |
| 7 | Водонепроникна пластикова підкладка | Захист від вологи |
Фабрика та обладнання
| Обладнання | Кількість | функція |
|---|---|---|
| Cold Pilger Mills | 8 одиниць | Прецизійне зменшення труб – жорсткі допуски OD/WT |
| Печі відпалу(вакуум) | 4 одиниці | Зняття стресу –відсутність забруднення киснем |
| Рихтувальні машини | 5 одиниць | Прямота всередині0,5 мм/м |
| Лінія ультразвукового тестування | 2 одиниці | Автоматизована дефектоскопія |
| Тестери вихрових струмів | 3 одиниці | Виявлення дефектів поверхні (ECT) |
| Верстати для різання з ЧПУ | 6 одиниць | Точність різання по довжині ±1 мм |
| Лінії полірування та травлення | 2 лінії | Поверхня Ra Менше або дорівнює 0,8 мкм |
| Оптичний емісійний спектрометр | 2 одиниці | -Внутрішня хімічна перевірка |
| Універсальна випробувальна машина | 2 одиниці | Межа текучості титану Gr1тестування |
| Тестер твердості | 2 одиниці | 1 ступінь твердості титануперевірка |
| Гідростатичні випробувачі | 4 одиниці | 100% перевірка на герметичність |
FAQ
Q1: Яка різниця між ASTM B338 клас 1 і ASTM B861 клас 1 для теплообмінників?
A: ASTM B338 клас 1розроблено спеціально длятрубки теплообмінника і конденсатора. Він включає в себевипробування на розплющування, спалювання та зворотне розплющуванняякі перевіряють пластичність для розширення трубки.ASTM B861 клас 1длябезшовна трубавикористовується в загальних{0}}корозійно-стійких службах – це не включає ці випробування пластичності.Завжди вказуйте ASTM B338 клас 1дляgr1 титановий теплообмінниктрубки.
Q2: Чи можна використовувати зварну трубу ASTM B862 Gr1 для титанового теплообмінника gr1?
A: Так,ASTM B862 Gr1можна використовувати зварні трубименш критичні застосування теплообмінникаде трубкане розширено(наприклад, випарники з падаючою плівкою, деякі хімічні охолоджувачі). Однак длярозширення труб на трубні дошки, безшовні ASTM B338 клас 1є кращим, оскільки зварні труби можуть матирозтріскування швапід час розширення. Для конденсаторів із-охолодженням морською водою,завжди використовуйте безшовні.
Q3: Чому межа текучості титану gr1 має значення для розширення труби в трубні дошки?
A: Межа текучості титану Gr1(138 МПа хв) єдосить низькадозволити пластичну деформацію під час розширення труби безперевантаження трубної дошки. Вимагаються матеріали з вищою межею текучості (наприклад, GR2 при 275 МПа).більше сили кочення, який можевикривити отвори трубної дошкиабозламати трубку. Низька межа текучості також означаєменше відкидання– трубка залишається розширеною.
Q4: Як титан класу 1 проти класу 2 впливає на вибір трубки теплообмінника?
A: Титан класу 1 проти класу 2для теплообмінних труб:GR1 правильний для трубтому що маєвище подовження (24% проти 20%)інижча межа текучості (138 МПа проти 275 МПа)– обидва критичні для розширення трубки.GR2 використовується для трубних дошок і оболонокде потрібна більш висока міцність.Різниця між чистим титаном gr1 і gr2це вміст кисню (0,18% проти 0,25%), що створює цю різницю в механічних властивостях.
Q5: Яка максимальна робоча температура для титанового теплообмінника gr1?
A: Титановий теплообмінник Gr1може безперервно працювати при температурах до150 градусівбез погіршення механічних властивостей. Між150 градусів і 200 градусів, сила починає зменшуватися. вище200 градусів, тривалий-вплив може спричинитиокисленняіпоглинання водню. Для обслуговування вище 200 градусів використовуйтеGR2 або GR7титан. Для обслуговування морської води обмежте температуру до120 градусівдля запобігання щілинної корозії.
Q6: Чи можна використовувати титанову трубку gr1 у конденсаторах із-охолодженням морською водою?
A: Абсолютно. Титанова трубка Gr1єбажаний матеріалдля конденсаторів із-охолодженням морською водою на електростанціях і установках опріснення. На відміну від мідно-нікелевої (на якій через 5-10 років утворюється точкова корокція) або нержавіючої сталі (яка піддається щілинній корозії),гр1 титанова трубапропозиції>Термін служби 30 роківзвідсутність допуску на корозію. Десятки тисяч тоннASTM B338 клас 1труби експлуатуються по всьому світу.
