Geschweißtes Rohr aus Titan der Güteklasse 7
Wärmetauscherrohre und Rohre werden geschweißt geliefert, wenn die Wand dünn ist, der Durchmesser groß ist oder die Stückzahl groß ist, da beim Rollformen und Nahtschweißen weniger Material verbraucht wird als beim Bohren oder Pilgern einer nahtlosen Hülle. Grad 7, UNS R52400, ist die palladiumhaltige Version von Grad 2 und wird ausgewählt, wenn die Prozessseite chemisch aggressiv ist. Sein mechanisches Verhalten kommt dem von Grad 2 nahe, was bedeutet, dass bestehende Konstruktionsregeln, Expansionsverfahren und Schweißverfahren direkt übertragen werden, sodass eine Aufwertung von Grad 2 auf Grad 7 aus Korrosionsgründen selten eine erneute Qualifizierung erfordert.
Zusammensetzung, Kraft und körperliche Daten
Grad 7 wird auf 0,12 bis 0,25 Prozent Palladium mit einem maximalen Sauerstoffgehalt von 0,25 Prozent, Stickstoff 0,03 Prozent, Kohlenstoff 0,08 Prozent, Wasserstoff 0,015 Prozent und Eisen 0,30 Prozent kontrolliert, der Rest ist Titan. ASTM B338 erfordert eine Mindestzugfestigkeit von 345 MPa (50 ksi), eine Mindeststreckgrenze von 0,2 % Offset von 275 MPa (40 ksi) und eine Mindestdehnung von 20 Prozent in 50 mm. Die Dichte beträgt 4,51 g/cm3, der Schmelzpunkt liegt bei etwa 1668 °C und der Elastizitätsmodul beträgt etwa 103 GPa. Der niedrige Kohlenstoffgehalt und die Eisengrenze unterstützen eine gute Duktilität der Schweißnaht und ein vorhersehbares Korrosionsverhalten.
| Artikel | Anforderung der Klasse 7 (R52400). |
|---|---|
| Zugfestigkeit, min | 345 MPa (50 ksi) |
| Streckgrenze, 0,2 % Versatz, min | 275 MPa (40 ksi) |
| Dehnung in 50 mm, min | 20% |
| Palladium | 0.12-0.25% |
| Sauerstoff, max | 0.25% |
| Schmelzpunkt | ca.. 1668 C |
Beanspruchung im Vergleich zu anderen Titansorten
Grad 2 und Grad 7 haben ähnliche Schmelzpunkte und Festigkeiten, aber Grad 7 ist unter reduzierenden Bedingungen deutlich korrosionsbeständiger und wird daher dort gewählt, wo Grad 2 marginal wäre. Wenn eine höhere Festigkeit anstelle einer höheren Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, sind die Güteklassen 3 und 12 die üblichen Alternativen, und für die aggressivsten Chlorid- und Oxidationskombinationen kommen die Güteklassen mit höherem Palladium- oder Rutheniumgehalt in Betracht. Die Auswahl sollte anhand der tatsächlichen Prozesschemie, Temperatur und Geschwindigkeit erfolgen und nicht anhand einer generischen Widerstandstabelle.
Serviceanwendungen
Wärmetauscher, Reboiler und Kühler in chemischen Produktionsanlagen.
Zellstoff- und Papierbleichkreisläufe und Chlordioxidstufen.
Meerwasser- und solegekühlte Kondensatoren und Entsalzungsvorwärmer.
Schadstoffkontrolle und Kühlbänke für Rauchgaswäscher.
Hilfskühler zur Stromerzeugung und Chemikalien-Dosierleitungen.
Geschweißte Rohre dieser Qualität werden üblicherweise mit nahtlosen Rohren im selben Bündel kombiniert, wobei geschweißte Rohre für größere Durchmesser und nahtlose Rohre für kleine Bohrungspositionen verwendet werden.
Herstellung und Qualitätskontrolle
Geschweißte Rohre werden aus Streifen geformt, in einer inerten Atmosphäre nahtgeschweißt und geglüht, dann dimensioniert und gerichtet. Die Rohre werden auf Länge geschnitten, entgratet und durch Rollen aufgeweitet oder in den Rohrboden eingeschweißt, und jede Verbindung wird vor dem Zusammenbau hydrostatisch oder pneumatisch auf Dichtheit geprüft. Die Standardinspektion umfasst spektrografische chemische Analysen, Zug- und Abflachungstests, Härteprüfungen an der Schweißnaht, Wirbelstromprüfung der gesamten Länge und eine Druckprüfung jedes fertigen Rohrs. Lieferzustand: geglüht, gebeizt oder blankgeglüht, mit glatten, abgeschrägten oder aufgeweiteten Enden. Die Kennzeichnung zeigt Norm, Güteklasse, Größe, Wand- und Schmelzzahl an und die Dokumentation wird als EN 10204 3.1-Mühlentestzertifikat mit Schmelzrückverfolgbarkeit ausgestellt. Zusätzliche Anforderungen wie intergranulare Korrosionstests oder Tests durch Dritte werden auf Anfrage angeboten. Biege- oder Bördeltests werden hinzugefügt, wenn der Kunde das Rohr nach der Lieferung formt.
Häufig gestellte Fragen
F: Was entspricht UNS R52400 in anderen Systemen?
A: Es handelt sich um Titan der Güteklasse 7 und trägt die deutsche Materialnummer 3.7235. Seine Zusammensetzung ist unlegiertes Titan mit einem kontrollierten Palladiumzusatz.
F: Sind für Klasse 7 andere Schweißverfahren als für Klasse 2 erforderlich?
A: Nein. Die Verfahren sind die gleichen, mit vollständiger Inertgasabschirmung und überwachter Spülung. Lediglich das Korrosionsverhalten der fertigen Verbindung unterscheidet sich.
F: Ist ein geschweißtes Rohr genauso korrosionsbeständig wie ein nahtloses?
A: Ja, vorausgesetzt, die Schweißnaht ist ordnungsgemäß abgeschirmt und geglüht. Eine verfärbte oder verunreinigte Naht ist die einzige Stelle, an der Korrosion entstehen kann. Daher werden Aussehen und Härte der Schweißnaht überprüft.
F: Welche Zeitpläne werden erstellt?
A: Dünnwandige Wärmetauscherrohre werden nach Außendurchmesser und Wand geliefert, während Rohre in den Größen 5, 10, 40, 80, 160 und schwerer auf Anfrage in zufälligen oder geschnittenen Längen erhältlich sind.
F: Kann das Rohr mit bereits hergestellten Rohrbodenverbindungen geliefert werden?
A: Vorgefertigte Bündel mit aufgeweiteten oder geschweißten und aufgeweiteten Verbindungen werden nach Zeichnung hergestellt, einschließlich Leitblechen und Zugstangen, und vor dem Versand einer Druckprüfung unterzogen.
