Co to jest rurka tytanowa GR1?
Tytanowa rurka GR1jeststandard branżowydo zastosowań wymagających wymienników ciepładoskonała odporność na korozję, wysoka wydajność cieplna, Idługa żywotność. Znany również jakoASTM B338 klasa 1rurki, materiał ten jest szeroko stosowanysystemy chłodzenia wodą morską, instalacje odsalania, obróbka chemiczna, Iwytwarzanie energii.
Normy dotyczące rur wymienników ciepła
Podczas pozyskiwaniarurka tytanowa gr1w przypadku wymienników ciepła należy podać odpowiednią normę.
| Standard | Formularz produktu | Nadaje się do wymiennika ciepła? |
|---|---|---|
| ASTM B338 klasa 1 | Rury bezszwowe lub spawane | TAK – Podstawowa specyfikacja |
| ASME SB338 klasa 1 | Rury bezszwowe lub spawane | TAK – kod zbiornika ciśnieniowego |
| ASTM B861, klasa 1 | Rura bez szwu (grubsze ścianki) | NIE – Do ogólnych zastosowań rurociągów, a nie do rozszerzania rur |
| ASTM B862 gr1 | Spawane rury | TAK – do mniej krytycznych zastosowań |
Zawsze określajASTM B338 klasa 1na zamówieniu na rury wymienników ciepła. Norma ta zawiera szczegółowe wymagania dotyczącepróba spłaszczania, próba płomienia, Iodwrotny test spłaszczaniaktóre są krytyczne dla rozszerzania się rury.
Formy tytanowych rur wymienników ciepła
| Kształt | Opis | Typ wymiennika ciepła |
|---|---|---|
| Prosta rurka | Standardowy kształt cylindryczny | Najczęściej– skorupa i rurka |
| U-Zegnij rurę | Wygięty w-kształt litery U | Wymiennik ciepła z-rury U– umożliwia rozszerzalność cieplną |
| Rurka żebrowana | Zewnętrzne żebra wytłaczane ze ścianki rury | Wymienniki ciepła-chłodzone powietrzem |
| Spiralna rura falista | Spiralne grzbiety na ID lub OD | Ulepszony transfer ciepła– przepływ turbulentny |
| Zwężana rurka | Zmienna średnica zewnętrzna na całej długości | Specjalistyczny serwis chemiczny |
Skład chemiczny tytanu GR1 do wymiennika ciepła
| Element | Skład (maks.%) | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
| Azot (N) | 0.03 | Zapobiega łamliwości |
| Węgiel (C) | 0.08 | Zachowuje integralność strukturalną |
| Wodór (H) | 0.015 | Zapobiega kruchości wodorowej |
| Żelazo (Fe) | 0.20 | Kontrolowane zanieczyszczenia |
| Tlen (O) | 0.18 | Klucz do plastyczności – niższy niż GR2 |
| Tytan (Ti) | Balansować | Metal nieszlachetny |
TheMaks. 0,18% tlenuWTytan klasy 1to jest to, co sprawia, żemiękki i plastyczny. GR2 zawiera 0,25% tlenu, co zwiększa wytrzymałość, alezmniejsza wydłużenie z 24% do 20%– krytyczna różnica w rozszerzaniu rury.
Właściwości mechaniczne rurki tytanowej GR1
| Nieruchomość | Wartość | Znaczenie |
|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie (min) | 240 MPa | Odpowiednie dla ciśnienia znamionowego |
| Gr1 Wydajność tytanu(min) | 138 MPa | Niski – łatwe rozszerzanie rury |
| Wydłużenie (min) | 24% | Wysoka – brak pęknięć podczas kielichowania |
| Stopień 1 twardości tytanu | 70-80 HRB | Miękkie – odporne na zacieranie podczas toczenia |
| Gęstość tytanu klasy 1 | 4,51 g/cm3 | Lekki – 40% mniej niż miedź-niklowa |
| Moduł sprężystości | 103 GPa | Elastyczny – pochłania rozszerzalność cieplną |
| Przewodność cieplna | 16 W/m·K | Odpowiednie do większości zadań związanych z przenoszeniem ciepła |
Wymiary i tolerancje rur wymienników ciepła
ASTM B338 klasa 1określa standardowe wymiary dlarurka tytanowa gr1w serwisie wymienników ciepła.
Typowe rozmiary OD dla wymienników ciepła:
| średnica zewnętrzna (mm) | średnica zewnętrzna (cale) | Typowa grubość ścianki (mm) |
|---|---|---|
| 12.7 | 0.500 | 0.5 – 1.2 |
| 15.9 | 0.625 | 0.7 – 1.2 |
| 19.05 | 0.750 | 0,9 – 1,6 (najczęściej) |
| 25.4 | 1.000 | 1.0 – 2.0 |
| 31.8 | 1.250 | 1.2 – 2.5 |
Tolerancje średnicy zewnętrznej (ASTM B338):
| Zakres średnicy zewnętrznej (mm) | Tolerancja (± mm) |
|---|---|
| 3 – 25 | ± 0.10 |
| 25 – 50 | ± 0.13 |
| 50 – 100 | ± 0.20 |
Tolerancje grubości ścianki:
| Zakres WT (mm) | Tolerancja (± %) |
|---|---|
| 0.5 – 1.0 | ± 15% |
| 1.0 – 2.0 | ± 12% |
| 2.0 – 3.0 | ± 10% |
Rozszerzenie rury
Rozszerzanie rur (zwane także walcowaniem rur lub kształtowaniem rur) to procesmechaniczne rozszerzanie rury do arkusza sitowegoaby utworzyć-szczelne uszczelnienie.
Dlaczego tytan GR1 jest lepszy w rozszerzaniu rur:
| Nieruchomość | GR1 Tytan | GR2 Tytan | Miedź-Nikiel | Stal nierdzewna 316L |
|---|---|---|---|---|
| Granica plastyczności (MPa) | 138 (niski) | 275 | 105 | 205 |
| Wydłużenie (%) | 24 (wysoki) | 20 | 30 | 40 |
| Wymagana siła rozprężająca | Niski | Wysoki | Niski | Średni |
| Ryzyko pęknięcia | Bardzo niski | Umiarkowany | Niski | Niski |
| Zużycie narzędzia tocznego | Niski | Wysoki | Średni | Wysoki |
Theróżnica pomiędzy czystym tytanem gr1 i gr2dla rozszerzenia rury jestistotne. GR1niższa granica plastycznościIwiększe wydłużeniezrób toznacznie łatwiejrozszerzać się bez pękania. Wielu producentów wymienników ciepłaodmówić użycia GR2do rozszerzania rur.
Tabela parametrów spawania dla rury tytanowej GR1
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Proces | GTAW (TIG) |
| Gaz osłonowy | Argon (czystość 99,995%) |
| Natężenie przepływu gazu (palnik) | 10 – 15 l/min |
| Natężenie przepływu gazu (przedmuch wsteczny) | 5 – 10 l/min |
| Woltaż | 10 – 14 V |
| Natężenie w amperach | 40 – 100 A |
| Elektroda wolframowa | 1,6 mm (2% ceru) |
| Wypełniacz metalowy | ERTi-1 |
| Temperatura międzyściegowa | Mniejsza lub równa 150 stopni |
| Maksymalna ilość tlenu (przedmuch wsteczny) | < 100 ppm |
Odporność na korozję tytanu GR1 w wymienniku ciepła
Tytanowy wymiennik ciepła Gr1oferta rurwyjątkowa odporność na korozjęw środowiskach agresywnych:
| Środowisko | Wydajność GR1 | Wydajność konkurencji |
|---|---|---|
| Woda morska (otoczenie) | Odporny na wżery | Miedź-nikiel: wżery po 5–10 latach |
| Chlorki (do 200 stopni) | Żadnego SCC | 316L: SCC przy 60 stopniach + |
| Słona woda | Doskonały | Miedź: erozja-korozja |
| Kwas azotowy (rozcieńczony) | Doskonały | Stal nierdzewna: akceptowalna |
| Kwas octowy | Doskonały | Miedź: nie nadaje się |
| Kwas siarkowy (rozcieńczony) | Dobry (do 10%) | Stal nierdzewna: słaba |
| Kwas chlorowodorowy | Ograniczone (unikaj) | Tytan nie jest zalecany |
Tytanowy wymiennik ciepła Gr1rurki sąstandardowy wybórdla instalacji odsalania z wielo-etapową destylacją błyskawiczną (MSF) i destylacją wielo-efektywną (MED). Żywotnośćprzekracza 30 latzbez dodatku na korozję.
GR1 Tytan vs GR2 dla rur wymienników ciepła
| Nieruchomość | GR1 Tytan | GR2 Tytan | Werdykt |
|---|---|---|---|
| Zawartość tlenu | Maks. 0,18% | Maks. 0,25% | GR1 czystszy |
| Siła plonu | 138 MPa (niskie) | 275 MPa (wysokie) | GR1 do rozbudowy |
| Wydłużenie | 24% (wysoki) | 20% (niżej) | GR1 do kielichowania |
| Odporność na korozję | Doskonały | Doskonały | To samo |
| Możliwość rozszerzenia rury | Doskonały | Słaby do sprawiedliwego | Tylko GR1 |
| Ciśnienie znamionowe (ta sama ściana) | Niżej | Wyższy | GR2 dla muszli, a nie rur |
| Cena za kg | 25-40 dolarów | 22-35 USD | GR2 taniej |
Różnica pomiędzy czystym tytanem gr1 i gr2 dla wymienników ciepła:UżywaćGR1 do lamp(wymaga rozbudowy). UżywaćGR2 do arkuszy rurowych i płaszczy(potrzebuje siły).Nigdy nie zastępuj GR2 zamiast GR1 w rurach wymiennika ciepła.
Zastosowania tytanowych rur wymienników ciepła GR1
Tytanowy wymiennik ciepła Gr1rury znajdują zastosowanie w następujących gałęziach przemysłu:
| Przemysł | Konkretne zastosowanie |
|---|---|
| Odsolenie | Podgrzewacze solanki MSF (wielostopniowe-flashowe), parowniki MED (destylacja wielo-efektywna) |
| Wytwarzanie energii | Skraplacze-chłodzone wodą morską, wymienniki ciepła wody chłodzącej |
| Przetwarzanie chemiczne | Chłodnice kwasu, podgrzewacze, reboilery |
| Morski | Chłodnice wodne płaszcza silnika, chłodnice oleju hydraulicznego |
| HVAC | Agregaty chłodnicze-chłodzone wodą morską i skraplacze chłodnicze |
| Farmaceutyczny | Ogrzewanie/chłodzenie czystą wodą (-niezanieczyszczającą) |
| Masa celulozowa i papier | Wybielacze wymienników ciepła |
Kontrola
| Test | Standard | Częstotliwość | Zamiar |
|---|---|---|---|
| Analiza chemiczna | ASTM E2371 | Na ciepło | Zweryfikowaćgr1 skład chemiczny tytanu |
| Próba rozciągania | ASTM E8 | Na ciepło | Zweryfikowaćgr1 granica plastyczności tytanu |
| Próba twardości | ASTM E18 | Na ciepło | Zweryfikowaćtwardość tytanu klasy 1 |
| Próba hydrostatyczna | ASTM B338 | 100% | Wykrywanie wycieków |
| Test prądu wirowego (ECT) | ASTM E215 | 100% | Wady powierzchniowe i podpowierzchniowe |
| Próba spłaszczania | ASTM B338 | Na partię | Sprawdź ciągliwość |
| Test płomienia | ASTM B338 | Na partię | Sprawdź możliwości rozbudowy |
| Odwrotny test spłaszczania | ASTM B338 | Na partię | Integralność szwu rury spawanej |
| Kontrola wymiarowa | Mikrometr laserowy | 100% | OD, WT, długość |
| Kontrola wizualna | 10-krotne powiększenie | 100% | Wady powierzchni |
Opakowanie
| Krok | Metoda | Zamiar |
|---|---|---|
| 1 | Zaślepki plastikowena obu końcach | Zapobiegaj uszkodzeniom krawędzi i zanieczyszczeniom |
| 2 | Indywidualna torba foliowana tubę | Zapobiegaj zadrapaniom powierzchni |
| 3 | Opakowanie z papieru kraftowego | Dodatkowa ochrona przed zarysowaniami |
| 4 | Drewniane skrzynie(poddana fumigacji ISPM-15) | Ochrona konstrukcji |
| 5 | Taśma stalowawewnątrz skrzyni | Zapobiegaj ruchowi rurki |
| 6 | Etykiety-oznaczone kolorami(niebieski dla GR1) | Klasa, liczba wytopowa, rozmiar, ilość |
| 7 | Wodoodporna wyściółka z tworzywa sztucznego | Ochrona przed wilgocią |
Fabryka i sprzęt
| Sprzęt | Ilość | Funkcjonować |
|---|---|---|
| Zimne młyny pilerskie | 8 jednostek | Precyzyjna redukcja rury – wąskie tolerancje OD/WT |
| Piece do wyżarzania(próżnia) | 4 jednostki | Odstresowanie –brak zanieczyszczenia tlenem |
| Maszyny do prostowania | 5 jednostek | Prostota wewnątrz0,5 mm/m |
| Linia do badań ultradźwiękowych | 2 jednostki | Automatyczne wykrywanie wad |
| Testery wiroprądowe | 3 jednostki | Wykrywanie defektów powierzchniowych (ECT) |
| Maszyny do cięcia CNC | 6 jednostek | Precyzyjne cięcie na długość ± 1 mm |
| Linie do polerowania i trawienia | 2 linie | Wykończenie powierzchni Ra Mniejsze lub równe 0,8 μm |
| Optyczny spektrometr emisyjny | 2 jednostki | Wewnętrzna weryfikacja chemiczna- |
| Uniwersalna maszyna testująca | 2 jednostki | Granica plastyczności tytanu Gr1testowanie |
| Tester twardości | 2 jednostki | Twardość tytanu 1. stopniaweryfikacja |
| Testery hydrostatyczne | 4 jednostki | 100% test szczelności |
Często zadawane pytania
P1: Jaka jest różnica między ASTM B338 klasa 1 a ASTM B861 klasa 1 dla zastosowań w wymiennikach ciepła?
A: ASTM B338 klasa 1jest specjalnie przeznaczonywymiennik ciepła i rurki skraplacza. Zawierapróby spłaszczania, rozszerzania i odwrotnego spłaszczaniaktóre sprawdzają plastyczność przy rozszerzaniu rury.ASTM B861, klasa 1jest dlabezszwowa rurastosowane w ogólnych zastosowaniach-odpornych na korozję – nie obejmuje to testów plastyczności.Zawsze określaj ASTM B338 klasa 1Dogr1 tytanowy wymiennik ciepłarurki.
P2: Czy rurę spawaną ASTM B862 Gr1 można zastosować w tytanowym wymienniku ciepła gr1?
O: Tak,ASTM B862 gr1Można zastosować spawaną ruręmniej krytyczne zastosowania wymienników ciepłagdzie jest ruranie rozszerzony(np. wyparki z opadającym filmem, niektóre chłodnice chemiczne). Jednak dlarozszerzanie rur do arkuszy rur, bez szwu ASTM B338 klasa 1jest preferowany, ponieważ mogą mieć to rury spawanepękanie szwupodczas ekspansji. W przypadku skraplaczy-chłodzonych wodą morską,zawsze używaj szwu.
P3: Dlaczego granica plastyczności tytanu gr1 ma znaczenie przy rozszerzaniu rur do arkuszy rurowych?
A: Granica plastyczności tytanu Gr1(138 MPa min) jestwystarczająco niskoaby umożliwić odkształcenie plastyczne podczas rozszerzania rury bezprzeciążenie arkusza rurowego. Wymagają materiałów o wyższej granicy plastyczności (takich jak GR2 przy 275 MPa).większa siła toczenia, które mogązniekształcić otwory w arkuszu rurowymLubrozbić rurkę. Niska granica plastyczności oznacza równieżmniej sprężynowania– rurka pozostaje rozwinięta.
P4: W jaki sposób tytan klasy 1 w porównaniu z klasą 2 wpływa na wybór rurki wymiennika ciepła?
A: Tytan klasy 1 kontra klasa 2dla rur wymienników ciepła:GR1 jest odpowiedni dla lampponieważ tak jestwiększe wydłużenie (24% vs 20%)Iniższa granica plastyczności (138 MPa vs 275 MPa)– oba krytyczne dla rozszerzania rury.GR2 jest używany do arkuszy rur i płaszczygdzie wymagana jest większa wytrzymałość.Różnica między czystym tytanem gr1 i gr2to zawartość tlenu (0,18% w porównaniu z 0,25%), która powoduje tę różnicę we właściwościach mechanicznych.
P5: Jaka jest maksymalna temperatura robocza tytanowego wymiennika ciepła gr1?
A: Tytanowy wymiennik ciepła Gr1może pracować w sposób ciągły w temperaturach do150 stopnibez pogorszenia właściwości mechanicznych. Między150 stopni i 200 stopni, siła zaczyna spadać. Powyżej200 stopnimoże powodować długotrwałe-narażenieutlenianieIabsorpcja wodoru. W przypadku pracy powyżej 200 stopni użyjGR2 lub GR7tytan. W przypadku wody morskiej należy ograniczyć temperaturę do120 stopniaby zapobiec korozji szczelinowej.
P6: Czy rurkę tytanową gr1 można stosować w skraplaczach-chłodzonych wodą morską?
A: Absolutnie. Rurka tytanowa gr1jestpreferowany materiałdo skraplaczy-chłodzonych wodą morską w elektrowniach i zakładach odsalania. W przeciwieństwie do miedzi-niklu (która ulega korozji wżerowej po 5–10 latach) lub stali nierdzewnej (która ulega korozji szczelinowej),rura tytanowa gr1oferty>30-letni okres użytkowaniazbez dodatku na korozję. Dziesiątki tysięcy tonASTM B338 klasa 1rurki są używane na całym świecie.
