ASME SB338 درجة 7 أنبوب المبادل الحراري التيتانيوم

ASME SB338 درجة 7 أنبوب المبادل الحراري التيتانيوم
نظرة عامة على درجة ASME SB338 7 أنبوب المبادل الحراري التيتانيوم
ASME SB338 هي المواصفات القياسية لأنابيب سبيكة التيتانيوم وسبائك التيتانيوم غير الملحومة, مبادلات حرارية, وتطبيقات مماثلة تتطلب مقاومة تآكل ممتازة والأداء الحراري. درجة 7 التيتانيوم (الولايات المتحدة R52400), من سبائك مع 0.12-0.25 ٪ بالاديوم, يقدم مقاومة تآكل متفوقة مقارنة بدرجات التيتانيوم غير المقيدة, خاصة في تقليل البيئات والوسائط الغنية بالكلوريد. هذا يجعل الصف 7 مادة مثالية لأنابيب المبادل الحراري في المعالجة الكيميائية, توليد الطاقة, تحلية المياه, والتطبيقات البحرية. توفر الأنابيب أ نسبة عالية من القوة إلى الوزن, الموصلية الحرارية ممتازة, و مقاومة التآكل وتآكل الشقوق, ضمان الموثوقية على المدى الطويل في الظروف العدوانية.
وتشمل الميزات الرئيسية:
- تعزيز المقاومة للتآكل: البلاديوم يحسن مقاومة الحد من الأحماض والتآكل الناجم عن الكلوريد, مثالي لبيئات المبادل الحراري.
- الأداء الحراري: يحافظ على الخصائص الميكانيكية حتى 600 درجة فهرنهايت (316درجة مئوية), مناسبة لنقل الحرارة عالية درجة الحرارة.
- خفيف الوزن: تقريبًا 40% أخف من الصلب, تقليل الأحمال الهيكلية في مجموعات المبادل الحراري.
- الامتثال للمعايير: يجتمع ASME SB338 و ASTM B338 لجودة الأنبوب الملحومة واللحام.
درجة 7 تعد أنابيب التيتانيوم ضرورية للمبادلات الحرارية المعرضة لمياه البحر, الحلول الحمضية, وبخار الضغط العالي, توفير المتانة والكفاءة على المواد التقليدية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.
مواصفات درجة ASME SB338 7 أنبوب المبادل الحراري التيتانيوم
ASME SB338 درجة 7 يتم تصنيع أنابيب التيتانيوم وفقًا لمعايير دقيقة, ضمان الأداء في تطبيقات المبادل الحراري. يحدد الجدول التالي مواصفات المفتاح.
المعلمة | تفاصيل |
---|---|
معيار | ASME SB338, ASTM B338 |
سبيكة درجة | درجة 7 (الولايات المتحدة R52400) |
نوع الأنبوب | سلس, ملحومة |
نطاق الحجم | القطر الخارجي (ل): 3 مم ل 114 مم سمك الجدار: 0.2 مم ل 6 مم طول: حتى 18 متر (أطوال مخصصة متاحة) |
الانتهاء من السطح | مصقول, صلب, مخلل, ملمع |
شروط | صلب, يعمل على البرد والتوتر, ملحومة وتلد |
اختبار | الهيدروستاتيكي, هوائي, إدي تيار, الشد, تسطيح, اشتعلت, يلوي, التاكل |
الشهادات | في 10204 3.1/3.2, ايزو 9001, Nace MR0175, PED 97/33/EC |
المعالجة الحرارية | الصلب في 1000-1400 درجة فهرنهايت (538-760 درجة مئوية), لكل ASME SB338 |
شرح المعايير:
- ASME SB338/ASTM B338: يحدد أنابيب التيتانيوم سلسة ولحام للمبادلات الحرارية, تغطية التكوين الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, ومتطلبات الاختبار. تتطلب الأنابيب الملحومة اللحامات الاختراق الكاملة وقد تكون ملدوية لاستعادة الخصائص.
- متطلبات الاختبار: يشمل الاختبار الهيدروستاتيكي (ما يصل الى 2500 PSI للأنابيب غير الملحومة), إحراق, تسطيح, واختبارات التآكل لضمان سلامة الأنبوب.
يعزز محتوى البلاديوم من الصف السابع ملاءمه للمبادلات الحرارية في بيئات التآكل, مع أنابيب سلسة مفضلة للتطبيقات ذات الضغط العالي والأنابيب الملحومة لأقطار أكبر فعالة من حيث التكلفة.
تطبيقات درجة ASME SB338 7 أنبوب المبادل الحراري التيتانيوم
درجة 7 تعد أنابيب التيتانيوم حاسمة في أنظمة المبادل الحراري عبر الصناعات بسبب مقاومة التآكل والكفاءة الحرارية. يبرز الجدول التالي التطبيقات الرئيسية.
صناعة | التطبيقات |
---|---|
المعالجة الكيميائية | أنابيب المبادل الحراري للحلول الحمضية, وسائل الإعلام الغنية بالكلوريد |
توليد الطاقة | أنابيب المكثف, أنابيب مولد البخار |
تحلية المياه | أنابيب المبادل الحراري لمياه البحر, أنابيب المبخر |
البحرية | مبادلات حرارية مبردة لمياه البحر, أنظمة تبريد السفينة |
النفط والغاز | أنابيب المبادل الحراري في الغاز الحامض والبيئات الخارجية |
تطبيقات مفصلة:
- المعالجة الكيميائية: درجة 7 تستخدم الأنابيب في مبادلات حرارية التعامل مع تقليل الأحماض (على سبيل المثال, حمض الهيدروكلوريك) والوسائط الغنية بالكلوريد, حيث يعزز البلاديوم مقاومة التآكل. تقلل متانتها من تكاليف الصيانة.
- توليد الطاقة: أنابيب المكثف و أنابيب مولد البخار استفد من مقاومة الصف السابع للبخار ذي الضغط العالي والتآكل من ماء التبريد, ضمان نقل الحرارة الفعال.
- تحلية المياه: أنابيب المبادل الحراري لمياه البحر وتبخر أنابيب مقاومة التآكل والتآكل في البيئات المالحة, حاسمة لنباتات تحلية المياه.
- البحرية: مبادلات حرارية مبردة لمياه البحر في أنظمة السفن ، تستفيد من مقاومة الصف السابع لتآكل إجهاد الكلوريد, تمديد عمر الخدمة.
- النفط والغاز: أنابيب المبادل الحراري في بيئات الغاز الحامضة والمنصات الخارجية تحمل H2S وتآكل الكلوريد, ضمان الموثوقية.
مقاومة التآكل المحسنة بالبلاديوم من الدرجة 7 يجعلها متفوقة على الدرجة 2 في البيئات العدوانية, خاصة بالنسبة لمياه البحر والتطبيقات الحمضية.
التركيب الكيميائي لصف ASME SB338 7 التيتانيوم
التكوين الكيميائي للصف 7 تم تحسين التيتانيوم لمقاومة التآكل, مع البلاديوم كعنصر رئيسي لسبائك. يوضح الجدول التالي التكوين.
عنصر | وزن % |
---|---|
التيتانيوم (ل) | توازن |
البلاديوم (PD) | 0.12-0.25 |
نتروجين (ن) | 0.03 الأعلى |
الكربون (ج) | 0.08 الأعلى |
هيدروجين (ح) | 0.015 الأعلى |
حديد (الحديد) | 0.30 الأعلى |
الأكسجين (يا) | 0.25 الأعلى |
بقايا (كل) | 0.1 الأعلى |
بقايا (المجموع) | 0.4 الأعلى |
دور العناصر الرئيسية:
- التيتانيوم: يوفر مقاومة التآكل, قوة, وخصائص خفيفة الوزن.
- البلاديوم: يعزز مقاومة الحد من الأحماض, تأليب, وتآكل الشقوق, حاسمة لبيئات المبادل الحراري.
- انخفاض الخلاليات: تقليل احتضان, ضمان ليونة ومتانة.
يميز محتوى البلاديوم الدرجة 7 من التيتانيوم غير المليء, تقديم أداء فائق في وسائل الإعلام المسببة للتآكل.
الخصائص الفيزيائية لصف ASME SB338 7 التيتانيوم
الخصائص الفيزيائية للصف 7 يدعم التيتانيوم استخدامه في أنابيب المبادل الحراري. يلخص الجدول التالي خصائص المفاتيح.
ملكية | قيمة |
---|---|
كثافة | 4.51 جم / سم مكعب (0.163 رطل/بوصة³) |
نطاق الذوبان | 3000-3040 درجة فهرنهايت (1650-1660 درجة مئوية) |
الموصلية الحرارية | 16.4 ث/م · ك في 20 درجة مئوية (9.5 BTU/ft · h · ° f) |
السعة الحرارية المحددة | 520 j/kg · k في 20 درجة مئوية (0.124 BTU/lb · ° f) |
المقاومة الكهربائية | 0.56 µΩ · م عند 20 درجة مئوية |
معامل التمدد الحراري | 8.6 ميكرون/م · ° C في 20-100 درجة مئوية (4.8 µin/في · ° f) |
معامل المرونة | 105 المعدل التراكمي (15.2 × 10⁶ PSI) عند 20 درجة مئوية |
تقليل الكثافة المنخفضة والتمدد الحراري في أنظمة المبادل الحراري, في حين أن الموصلية الحرارية العالية تضمن نقل الحرارة الفعال.
الخواص الميكانيكية لصف ASME SB338 7 التيتانيوم
الخصائص الميكانيكية للصف 7 التيتانيوم تضمن الموثوقية في أنابيب المبادل الحراري. يلخص الجدول التالي العقارات في حالة الصلب.
ملكية | قيمة |
---|---|
قوة الشد (ذروة) | 345 MPa (50 ksi) دقيقة |
قوة العائد (0.2% إزاحة) | 275-410 ميجا باسكال (40-60 KSI) |
استطالة | 20% دقيقة |
صلابة | ~ 160 HB (برينل) |
خصائص تعتمد على درجة الحرارة (تقريبي):
درجة حرارة | قوة الشد (MPa) | قوة العائد (MPa) | استطالة (%) |
---|---|---|---|
20درجة مئوية (68درجة فهرنهايت) | 345 | 275 | 20 |
300درجة مئوية (572درجة فهرنهايت) | 250 | 200 | 25 |
هذه الخصائص تضمن أن الأنابيب تحمل الضغط العالي وركوب الدراجات الحرارية في تطبيقات المبادل الحراري.
تصنيع درجة ASME SB338 7 أنبوب المبادل الحراري التيتانيوم
درجة 7 يتم تصنيع أنابيب التيتانيوم كـ سلس (مرسومة بالبرد) أو ملحومة (مع لحام الاختراق الكامل), لكل ASME SB338. تفضل أنابيب سلسة للمبادلات الحرارية عالية الضغط, بينما توفر الأنابيب الملحومة حلولًا فعالة من حيث التكلفة لأقطار أكبر. لحام تشمل التقنيات:
- لحام قوس الغاز التنغستن (جي تي إيه دبليو/تي آي جي): يضمن اللحامات عالية الجودة مع الحد الأدنى من التلوث.
- البلازما قوس اللحام: مناسبة للأنابيب الرقيقة الجدران.
استخدم الصف 7 المعادن الحشو والدرع الغاز الخامل (على سبيل المثال, الأرجون) لمنع الأكسدة. أنابيب الملحومة تلد لاستعادة مقاومة التآكل والليونة. تشكيل البرد ممكن بسبب ليونة السبائك, مع الصلب بعد تشكيل لتخفيف الضغوط.
المعالجة الحرارية
ASME SB338 درجة 7 عادة ما يتم توفير أنابيب التيتانيوم صلب في 1000-1400 درجة فهرنهايت (538-760 درجة مئوية), تليها تبريد الهواء أو الماء, لتحسين مقاومة التآكل والليونة. تتطلب الأنابيب الملحومة تلبيسًا ما بعد الدفعة للقضاء على الضغوط المتبقية. يجب تجنب ارتفاع درجة الحرارة لمنع تحولات الطور التي قد تقلل من صلابة.
ASME SB338 درجة 7 الأسئلة الشائعة عن أنبوب المبادل الحراري التيتانيوم
1. لماذا الصف 7 تفضل التيتانيوم لأنابيب المبادل الحراري?
يعزز محتوى البلاديوم مقاومة التآكل في تقليل الأحماض والبيئات الغنية بالكلوريد, جعل الصف 7 مثالية لتطبيقات مياه البحر وتطبيقات المبادل الحراري الحمضي.
2. ما هو الفرق بين الصف السلس واللحام 7 أنابيب?
توفر الأنابيب غير الملحومة تصنيفات ضغط أعلى ودقة, في حين أن الأنابيب الملحومة فعالة من حيث التكلفة لأقطار أكبر, مع الصلب لضمان مقاومة تآكل مماثلة.
3. كيف يختلف ASME SB338 عن ASME SB861?
يركز ASME SB338 على أنابيب المبادلات والمكثفات الحرارية, بينما يغطي ASME SB861 أنابيب للخدمة العامة المقاومة للتآكل ودرجات الحرارة العالية.
4. ما هو الاختبار المطلوب للصف 7 أنابيب?
الهيدروستاتيكي, هوائي, إدي تيار, الشد, تسطيح, إحراق, واختبارات التآكل تضمن الامتثال لمعايير ASME SB338.
5. كيف الصف 7 مقارنة مع الصف 2 التيتانيوم?
درجة 7 يقدم مقاومة تآكل متفوقة بسبب البلاديوم, بينما الصف 2 هو أكثر فعالية من حيث التكلفة لبيئات أقل عدوانية.