Aufrufe: 300 Autor: Lasting Titanium Veröffentlichungszeit: 24.09.2026 Herkunft: Website
Inhaltsmenü
● Titanplatte Grad 2 vs. Grad 12: Hauptunterschiede
● Warum Grad 12 für Spaltkorrosion durch heißes Chlorid in Betracht gezogen wird
● Note 2: eine praktische Wahl für geeignete REA-Standorte
● Die Korrosionsbeständigkeit von Titan hat Grenzen: Der Passivfilm ist wichtig
● Grad 7 und andere korrosionsbeständige Titansorten
● Schweißen Grad 2 und Grad 12: Beurteilen Sie die gesamte Verbindung
● Wasserstoffaufnahme: einschließlich Reinigungs- und Abschaltbedingungen
● Ein praktischer Arbeitsablauf zur Materialauswahl für REA-Türme
>> 1. Teilen Sie das System in Servicezonen auf
>> 2. Definieren Sie normale und gestörte Bedingungen
>> 3. Screening Grad 2, Grad 12 und Alternativen
>> 4. Überprüfen Sie Blech, Schweißnähte, Formgebung und Konstruktionscode gemeinsam
>> 5. Geben Sie das Kaufpaket an
● Lebenszykluskosten: Vergleichen Sie die installierte Lösung, nicht nur den Plattenpreis
>> Ist Klasse 12 für REA-Türme immer besser als Klasse 2?
>> Um wie viel höher ist die Mindestzugfestigkeit der Klasse 12?
>> Beeinflusst die geringere Dehnung der Sorte 12 die Umformung?
>> Warum sollte sich ein Designer stattdessen für Note 7 entscheiden?
>> Kann die Mindestzugfestigkeit als konstruktionsbedingt zulässige Spannung verwendet werden?
>> Was sollte vor der Bestellung einer Titanplatte überprüft werden?
Bei der Auswahl von Titanplatten für Entschwefelungstürme muss die Legierung an die Chemie, Temperatur und Geometrie der jeweiligen Servicezone angepasst werden. Titan der Güteklasse 2 (UNS R50400) ist kommerziell reines Titan, das aufgrund seiner Formbarkeit und etablierten Fertigungspraxis geschätzt wird. Titan der Güteklasse 12 (UNS R53400), nominell Ti-0,3Mo-0,8Ni , hat eine höhere Mindestfestigkeit und soll die Beständigkeit gegen Spaltkorrosion im heißen Chloridbetrieb verbessern. TIMET beschreibt Grad 12 als stärker als Grad 2, mit deutlicher Verbesserung der Spaltkorrosionsbeständigkeit in heißen Solen. [firmetal ]
Diese Unterschiede sind bei Anlagen zur nassen Rauchgasentschwefelung (REA) von Bedeutung. Chloride, Ablagerungen, Spalten, Reinigungslösungen und Abschaltbedingungen können innerhalb eines einzelnen Turms variieren. Dieser Leitfaden vergleicht die Güteklassen, erklärt, wo Güteklasse 12 besondere Beachtung verdient, und gibt einen Überblick darüber, was Ingenieure, Hersteller und Käufer spezifizieren sollten.
> Technischer Hinweis: Bei den unten aufgeführten mechanischen Werten handelt es sich um Referenzminimumwerte und nicht um konstruktiv zulässige Spannungen. Bestätigen Sie vor dem Entwurf oder der Beschaffung die geltenden Produktstandards und -ausgaben, die Produktform, die Dicke, den zertifizierten Materialtestbericht und die Anforderungen der Bauvorschriften.
| Faktor | Grad 2 (UNS R50400) | Grad 12 (UNS R53400) |
|---|---|---|
| Materialtyp | Kommerziell reines Titan | Titanlegierung, nominell Ti-0,3Mo-0,8Ni |
| Mindestzugfestigkeit, Referenz | 345 MPa (50 ksi) | 483 MPa (70 ksi) |
| Mindestens 0,2 % Streckgrenze, Referenz | 275 MPa (40 ksi) | 345 MPa (50 ksi) |
| Mindestdehnung, Referenz | 20 % | 18 % |
| Hauptauswahlvorteil | Formbarkeit und etablierte Fertigungspraxis | Höhere Festigkeit und verbesserte Spaltkorrosionsbeständigkeit in heißen Salzlaken im Vergleich zu unlegiertem Titan firmetal |
| Schwerpunkt des REA-Screenings | Geeigneter oxidierender oder nahezu neutraler Einsatz, vorbehaltlich einer Korrosionsprüfung | Heiße Chloridzonen, Spalten und Ablagerungen erfordern eine detaillierte Korrosionsbewertung |
| Überlegungen zur Herstellung | Qualifizieren Sie Umform- und Schweißverfahren für das Bauteil | Berücksichtigen Sie eine etwas geringere Dehnung und qualifizieren Sie Umform- und Schweißverfahren |
Die hier gezeigte Mindestzugfestigkeit der Klasse 12 liegt etwa 40 % über dem Referenzminimum der Klasse 2. Seine minimale Dehnung ist zwei Prozentpunkte niedriger – 18 % gegenüber 20 %. Dieser Unterschied allein bestimmt nicht die Formbarkeit, er sollte jedoch bei der Festlegung von Biegeradien, Roll- und Kopfformungsverfahren, Kaltumformungsgrenzen und Rückfederungskontrollen berücksichtigt werden.
Diese Werte sind Referenzminimumwerte und dürfen nicht als zulässige Spannungen verwendet werden . Die tatsächlichen Entwurfswerte hängen von der geltenden Produktspezifikation, Form und Dicke, Temperatur und Bauvorschriften ab. Verwenden Sie für drucktragende Komponenten die in der geltenden Norm angegebene Bemessungsspannung.
Das Hauptmerkmal der Sorte 12 ist die Legierung mit Molybdän und Nickel. Seine nominelle Zusammensetzung wird üblicherweise als Ti-0,3Mo-0,8Ni bezeichnet . Einige Hersteller kehren die Elementreihenfolge in ihrem beschreibenden Namen um und schreiben Ti-0,8Ni-0,3Mo; Die nominelle Legierungsbezeichnung und die zertifizierte Chemie sollten in den Kaufunterlagen bestätigt werden. [firmetal ] [alliedtitanium ]
Güteklasse 12 ist ein guter Kandidat für eine technische Prüfung, wenn eine REA-Komponente eine Kombination aus erhöhter Temperatur, chloridhaltiger Flüssigkeit und spaltbildender Geometrie oder Ablagerungen aufweist. Zu den zu beurteilenden Bereichen gehören Schraub- oder Flanschschnittstellen, Stellen unter angesammelten Feststoffen und Flüssigkeitszonen, in denen Chloridkonzentrationen auftreten können.
Zwei wichtige lokale Faktoren sind die Chloridkonzentration und der Sauerstoffmangel in begrenzten Räumen. Sie können dazu führen, dass sich die Chemie unter Ablagerungen oder in Spalten von der Hauptflüssigkeit unterscheidet. TIMET beschreibt die verbesserte Beständigkeit von Güteklasse 12 gegen Spaltkorrosion in heißen Salzlaken, stellt jedoch keine universelle Lebensdauergarantie für jeden REA-Prozess dar. [firmetal ]
Der stärkste Fall für Klasse 12 ist der Betrieb mit heißem Chlorid, bei dem Spalten, Ablagerungen oder eingeschränkter Durchfluss glaubwürdige Bedenken darstellen . Die Eignung hängt immer noch vom pH-Wert, der Temperatur, den Redoxbedingungen, der Geometrie und der Expositionshistorie ab. Besorgen Sie sich für stark saure oder reduzierende Umgebungen Korrosionsdaten, die für den tatsächlichen Prozess gelten, anstatt davon auszugehen, dass Klasse 12 die beste Wahl ist.
Grad 2 bleibt eine praktische Option für Titanplatten, wenn ihre Festigkeit und Korrosionsleistung den Komponentenanforderungen entsprechen. Die bekannten Umform- und Fertigungswege können für große Plattenstrukturen, Auskleidungen und gefertigte Teile nützlich sein.
Für REA-Anwendungen kann Grad 2 an Standorten mit geeigneter Chemie, kontrollierten Ablagerungen und Spalten sowie Prozessbedingungen in Betracht gezogen werden, die durch eine Korrosionsprüfung gestützt werden. Es sollte nicht ausgewählt werden, nur weil ein anderer Teil desselben Turms Titan verwendet. Der Einlass, der Absorber, der Auslasskanal und die Kaminauskleidung können unterschiedlichen Temperaturen, Flüssigkeitseinwirkungen und Ablagerungen ausgesetzt sein.
Eine gut unterstützte Auswahl der Güteklasse 2 sollte dokumentierte Prozesschemie und -temperatur, ein Komponentendesign, das unnötige stagnierende Lücken vermeidet, qualifizierte Herstellungsverfahren für Titan und eine Kaufspezifikation umfassen, die Güteklasse, Abmessungen, Inspektion und Rückverfolgbarkeit definiert.
Die Korrosionsbeständigkeit von Titan hängt von einem schützenden passiven Oxidfilm ab. Es funktioniert in vielen oxidierenden Umgebungen gut, ist jedoch nicht korrosionsbeständig. Reduzierende Bedingungen und einige saure Umgebungen können die Passivität von Titan beeinträchtigen.
Bei REA-Geräten sollte die Materialprüfung mehr als den normalen Betrieb abdecken. Berücksichtigen Sie Reinigungs-, Abschalt- und Störungsbedingungen, die die lokale Chemie verändern könnten. Dokumentenreinigungslösungen – einschließlich der Reinigung mit organischen Säuren, sofern verwendet – reduzierende oder gering oxidierende Bedingungen, stagnierende Flüssigkeitseinwirkung und lokale Chloridkonzentration unter Ablagerungen oder in Spalten.
Wenn diese Bedingungen glaubwürdig sind, ziehen Sie einen Korrosionsspezialisten hinzu und erwägen Sie repräsentative Tests. Die weit gefasste Bezeichnung „Nass-REA-Einsatz“ reicht nicht aus, um die Eignung einer der beiden Sorten zu belegen.
Klasse 12 ist nicht die einzige Option, wenn es auf die Beständigkeit gegen Spaltkorrosion ankommt. Klasse 7 (UNS R52400) ist eine palladiumhaltige Titansorte und kann für korrosive Anwendungen in Betracht gezogen werden, wenn ihre Leistung durch relevante Daten belegt ist. [Titanmf ]
Der praktische Unterschied besteht darin, dass Klasse 12 für eine Kombination aus höherer Festigkeit und verbesserter Spaltkorrosionsleistung in heißen Salzlaken in Betracht gezogen wird , während Klasse 7 wegen ihrer Korrosionsbeständigkeitseigenschaften in Betracht gezogen wird. Wählen Sie nicht Klasse 7, da Sie eine höhere Festigkeit als Klasse 2 erwarten; Bestätigen Sie die mechanischen Eigenschaften und die Legierungschemie anhand der geltenden Produktspezifikation und des zertifizierten Testberichts.
Palladiumhaltige Sorten können mit einem Kostenaufschlag verbunden sein. Wenn ein stark saurer oder reduzierender Chlorid-Einsatz glaubwürdig ist, vergleichen Sie Güteklasse 7, Güteklasse 12 und andere geeignete Kandidaten anhand von Daten, die für die tatsächliche Chemie, Temperatur und Komponentengeometrie relevant sind. Die richtige Wahl hängt von den Betriebsbedingungen, der Herstellung, der Verfügbarkeit und den Lebenszykluskosten ab – nicht nur vom Sortennamen.
Die Auswahl einer Blechsorte hat keinen Einfluss auf die Korrosionsleistung einer gefertigten Komponente. Ingenieure müssen berücksichtigen das Schweißgut und die Wärmeeinflusszone sowie das Grundblech . Das Schweißen von Titan erfordert qualifizierte Verfahren und einen wirksamen Schutz vor atmosphärischer Kontamination, solange das Metall heiß ist.
Identifizieren Sie für Güteklasse 12 die Grundmetallgüte in den Fertigungsunterlagen und lassen Sie den Schweißingenieur das Schweißzusatzwerkstoff und das Verfahren für die Verbindungskonstruktion, die Dicke und die Betriebsumgebung genehmigen. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein für Klasse 2 verwendeter Spachtel automatisch für Klasse 12 geeignet ist – oder dass ein nominell passender Spachtel allein eine geeignete Fuge ergibt.
Vereinbaren Sie vor der Fertigung Verfahrensqualifizierung, Abschirmungs- und Sauberkeitskontrollen, Inspektionskriterien, Reparaturabnahme und projektspezifische Korrosionsbewertung von Schweißkonstruktionen.
Titan kann in bestimmten Umgebungen Wasserstoff absorbieren. Eine übermäßige Wasserstoffaufnahme kann zur Hydridbildung und verminderten Duktilität führen. Bewerten Sie bei REA-Geräten glaubwürdige Wege zur Wasserstofferzeugung oder -aufnahme, anstatt sich nur auf saure Reinigungschemie zu konzentrieren.
Überprüfen Sie je nach System reduzierende oder saure Lösungen, Wassereinwirkung bei erhöhter Temperatur oder hohem Druck, kathodischen Schutz und galvanischen Kontakt mit anderen Metallen. Durch Ablagerungen und Spalten können lokale Bedingungen entstehen, die sich vom Massenprozess unterscheiden. Das Risiko hängt von der Chemie, der Temperatur, dem Potenzial, der Einwirkungszeit, der Belastung und dem Materialzustand ab.
Betrachten Sie keine einzelne Temperatur – etwa 70 °C – als universellen Schwellenwert für Wasserstoffschäden. Wenn die Wasserstoffaufnahme glaubwürdig ist, dokumentieren Sie dies in der Überprüfung der Material- und Geräteintegrität und legen Sie geeignete Betriebskontrollen, Inspektionen oder Tests mit einem qualifizierten Spezialisten fest.
Listen Sie den Absorber, die Einlass- und Quenchabschnitte, den Auslasskanal, die Kaminauskleidung, die Stützen, die Verbindungen und die Nass-/Trocken-Übergangsbereiche auf. Notieren Sie für jede Oberfläche, ob sie mit Gas, Kondensat, Schlamm, Ablagerungen, Waschwasser oder Reinigungslösung in Berührung kommt. Die Bedingungen können von Ort zu Ort erheblich unterschiedlich sein.
Erfassen Sie Temperatur, pH-Wert, Chloridkonzentration, oxidierende oder reduzierende Bedingungen, Feststoffgehalt, Reinigungschemikalien, Start- und Abschaltbedingungen sowie Ausfälle. Identifizieren Sie fehlende Daten und schließen Sie wichtige Lücken, bevor Sie die Materialspezifikation fertigstellen.
Verwenden Sie Prozessdaten, um zu bestimmen, welche Qualitäten einer technischen Überprüfung bedürfen. Klasse 2 ist ein Kandidat, wenn seine Korrosionsleistung und Festigkeit ausreichend sind. Grad 12 verdient eine besondere Bewertung für heiße Chloridbedingungen mit Spalten oder Ablagerungen. Ziehen Sie andere korrosionsbeständige Typen in Betracht, wenn die Chemie einen Vergleich rechtfertigt.
Legen Sie die Plattendicke durch statische Berechnungen und die geltenden Bauvorschriften fest. Bestimmen Sie für drucktragende Teile die zulässige Spannung anhand der Material- und Temperaturtabellen der geltenden Vorschriften. Verwenden Sie die Mindestzugfestigkeit nicht als Ersatz für die Konstruktionsspannung.
Beziehen Sie Formradien, Kaltverformungsgrenzen, Rückfederungskontrolle, Schweißzusatzstoffauswahl, Inspektion und Reparaturanforderungen in die gleiche Überprüfung ein.
Geben Sie Güteklasse, Produktstandard und -auflage, Abmessungen und Toleranzen, Produktzustand, Oberflächenanforderungen, Prüfumfang, Prüfdokumentation, Rückverfolgbarkeit, Kennzeichnung und Verpackung an. Fordern Sie eine entsprechende Zertifizierung und gewährleisten Sie die Rückverfolgbarkeit, wenn Platten vor der Endkontrolle geschnitten oder hergestellt werden.
Ein fundierter Vergleich berücksichtigt mehr als den Preis pro Kilogramm. Dazu gehören Umform- und Schweißkosten, Inspektion, Installationszugang, Wartung und die Folgen des Austauschs einer schwer zugänglichen Komponente.
Bitten Sie Lieferanten, Angebote im gleichen Umfang abzugeben: Qualität und Standard, Plattenabmessungen, Inspektion und Dokumentation, Rückverfolgbarkeit, Verpackung, Lieferung und etwaige Fertigungsunterstützung. Vergleichen Sie die installierte und wartbare Lösung und nicht nur den Materialpreis. Höhere anfängliche Materialkosten können nur dann gerechtfertigt werden, wenn die technischen Gründe dafür sprechen.
Nein. Klasse 12 hat eine höhere Referenz-Mindestfestigkeit und ist ein starker Kandidat für Bedenken hinsichtlich der Spaltkorrosion durch heißes Chlorid. Note 2 kann angemessen sein, wenn die Chemie und das Komponentendesign dies unterstützen. Die Auswahl hängt von der jeweiligen Servicezone ab, nicht vom Namen des Turms.
Die Referenzminimumwerte in diesem Vergleich betragen 483 MPa für Klasse 12 und 345 MPa für Klasse 2, was einem Unterschied von etwa 40 % entspricht. Überprüfen Sie die Werte anhand der geltenden Spezifikationsausgabe, der Produktform, der Dicke und des zertifizierten Testberichts, bevor Sie sie bei der Beschaffung oder Konstruktion verwenden.
Dies kann die Qualifizierung des Umformprozesses beeinträchtigen. Die Referenz-Mindestdehnung beträgt 18 % für Güteklasse 12 gegenüber 20 % für Güteklasse 2. Legen Sie Umformradien, Kaltumformungsgrenzen und Rückfederungskontrollen basierend auf der tatsächlichen Plattendicke, Geometrie und dem qualifizierten Prozess des Herstellers fest.
Klasse 7 ist eine palladiumhaltige Titansorte, die für Korrosionsbeständigkeitsanforderungen geeignet ist. Es wird nicht als höherfester Ersatz für Klasse 2 ausgewählt. Vergleichen Sie es mit Klasse 12 anhand dienstspezifischer Korrosionsnachweise, Produktanforderungen und Gesamtkosten.
Nein. Zug- und Streckgrenze sind Materialakzeptanzeigenschaften, keine konstruktionsbedingt zulässigen Spannungen. Verwenden Sie die geltenden Bauvorschriftenwerte für Material, Temperatur, Dicke und Komponentendesign.
Geben Sie Sorte, Norm und Auflage, Maße und Toleranzen, Inspektions- und Prüfdokumentation, Oberflächenanforderungen, Rückverfolgbarkeit, Kennzeichnung und Verpackung an. Definieren Sie für gefertigte Teile auch qualifizierte Form- und Schweißverfahren, Füllstoffauswahl und Inspektionsanforderungen.
1. TIMET, „TIMETAL® Grade 12“. Datenblatt des Herstellers, das die Zusammensetzung von Grade 12, die höhere Festigkeit als Grade 2 und die Spaltkorrosionsleistung bei heißer Sole beschreibt. [Datenblatt öffnen ].
2. Allied Titanium, Specifications Book (2005) , Auszug aus Zusammensetzung der Güteklasse 12 und minimalen Zugeigenschaften. Nutzen Sie für Beschaffung und Konstruktion die aktuell gültige Produktnorm und den zertifizierten Materialprüfbericht. [Dokument öffnen ].
3. TITAN Metal Fabricators, Technische Titanbroschüre. Allgemeine Informationen zum Korrosionsverhalten von Titanlegierungen. Überprüfen Sie die sortenspezifischen Daten anhand der geltenden Materialspezifikation und des Herstellerdatenblatts. [Broschüre öffnen ].
