Меню контента

● Титановая пластина Grade 2 и Grade 12: ключевые различия

● Почему класс 12 считается для щелевой коррозии горячим хлоридом

● Степень 2: практичный выбор для подходящих мест ДДГ.

● Коррозионная стойкость титана имеет пределы: пассивная пленка имеет значение

● Марка 7 и другие коррозионностойкие марки титана.

● Сварка 2 и 12 степени: оцените все соединение.

● Забор водорода: включая условия очистки и отключения.

● Практичный рабочий процесс выбора материалов для башен ДДГ

>> 1. Разделите систему на сервисные зоны

>> 2. Определите нормальные и ненормальные условия.

>> 3. Экранирование 2-го класса, 12-го класса и альтернативных вариантов.

>> 4. Совместно просмотрите код пластины, сварных швов, формовки и проектирования.

>> 5. Укажите пакет покупки

● Стоимость жизненного цикла: сравните установленное решение, а не только цену пластины

● Часто задаваемые вопросы

>> Всегда ли степень 12 лучше, чем степень 2 для башен ДДГ?

>> Насколько выше минимальная прочность на растяжение класса 12?

>> Влияет ли меньшее удлинение класса 12 на формовку?

>> Почему дизайнер может вместо этого выбрать 7-й класс?

>> Можно ли использовать минимальную прочность на растяжение в качестве расчетного допустимого напряжения?

>> Что следует проверить перед заказом титановой пластины?

● Ссылки

Выбор титановых пластин для колонн сероочистки означает соответствие сплава химическому составу, температуре и геометрии каждой зоны обслуживания. Титан класса 2 (UNS R50400) представляет собой коммерчески чистый титан, который ценится за формуемость и устоявшуюся практику производства. Титан класса 12 (UNS R53400), номинально Ti-0,3Mo-0,8Ni , имеет более высокую минимальную прочность и предназначен для повышения устойчивости к щелевой коррозии при работе с горячими хлоридами. TIMET описывает класс 12 как более прочный, чем класс 2, со значительным улучшением стойкости к щелевой коррозии в горячих рассолах. [фирматаль ]

Эти различия имеют значение для оборудования мокрой десульфурации дымовых газов (ДДГ). Хлориды, отложения, щели, чистящие растворы и условия остановки могут различаться в зависимости от одной башни. В этом руководстве сравниваются классы, объясняется, где класс 12 заслуживает особого внимания, и описывается, что следует указывать инженерам, производителям и покупателям.

> Техническое примечание: Приведенные ниже механические значения являются справочными минимумами, а не расчетными допустимыми напряжениями. Перед проектированием или закупкой подтвердите применимый стандарт и версию продукта, форму продукта, толщину, протокол испытаний сертифицированного материала и требования строительных норм.

Титановая пластина класса 2 и класса 12: основные различия

Фактор	Класс 2 (UNS R50400)	Класс 12 (UNS R53400)
Тип материала	Технически чистый титан	Титановый сплав номинально Ti-0,3Mo-0,8Ni
Минимальная прочность на разрыв, справочная информация	345 МПа (50 фунтов на квадратный дюйм)	483 МПа (70 фунтов на квадратный дюйм)
Минимальный предел текучести 0,2%, справочный	275 МПа (40 фунтов на квадратный дюйм)	345 МПа (50 фунтов на квадратный дюйм)
Минимальное удлинение, ссылка	20%	18%
Основное преимущество выбора	Формируемость и устоявшаяся практика изготовления	Более высокая прочность и улучшенная стойкость к щелевой коррозии в горячих рассолах по сравнению с нелегированным титаном. фирмаметал
Фокус скрининга ФГД	Подходящие окислительные или почти нейтральные условия эксплуатации, при условии проверки на коррозию.	Горячие хлоридные зоны, щели и отложения, требующие детальной оценки коррозии.
Рассмотрение производства	Квалифицировать процедуры формовки и сварки компонента.	Учтите немного меньшее удлинение и оцените процедуры формовки и сварки.

Показанная здесь минимальная прочность на разрыв для класса 12 примерно на 40 % выше эталонного минимума для класса 2. Его минимальное удлинение на два процентных пункта ниже — 18% против 20%. Эта разница сама по себе не определяет формуемость, но ее следует учитывать при настройке радиусов изгиба, процедур прокатки и формования головки, пределов холодной обработки и контроля упругого возврата.

Эти значения являются минимальными и не должны использоваться в качестве допустимых напряжений . Фактические расчетные значения зависят от применимой спецификации продукта, формы и толщины, температуры и строительных норм. Для компонентов, выдерживающих давление, используйте расчетное напряжение, указанное в нормативных документах.

Почему класс 12 считается для щелевой коррозии горячим хлоридом

Ключевым отличием марки 12 является легирование молибденом и никелем. Его номинальный состав обычно пишется Ti-0,3Mo-0,8Ni . Некоторые производители меняют порядок элементов в своих описательных названиях, записывая Ti-0,8Ni-0,3Mo; номинальное обозначение сплава и сертифицированный химический состав должны быть подтверждены в закупочной документации. [фирматаль ] [союзный титан ]

Класс 12 является сильным кандидатом на инженерную экспертизу, когда компонент ДДГ сочетает в себе повышенную температуру, хлоридсодержащую жидкость и щелеобразующую геометрию или отложения. Области для оценки включают в себя болтовые или фланцевые соединения, места под скоплением твердых частиц и зоны жидкости, где может возникнуть концентрация хлоридов.

Двумя важными местными факторами являются концентрация хлоридов и истощение кислорода в ограниченных пространствах. Они могут привести к тому, что химический состав под отложениями или внутри щелей будет отличаться от химического состава основной жидкости. TIMET описывает улучшенную стойкость класса 12 к щелевой коррозии в горячих соляных растворах, но это не обеспечивает универсальную гарантию срока службы для каждого процесса ДДГ. [фирматаль ]

Самым убедительным аргументом в пользу класса 12 является работа с горячим хлором, когда щели, отложения или ограниченный поток являются серьезными проблемами . Пригодность по-прежнему зависит от pH, температуры, окислительно-восстановительных условий, геометрии и истории воздействия. Для сильнокислых или восстановительных сред получите данные о коррозии, применимые к реальному процессу, а не предполагайте, что класс 12 является лучшим выбором.

Степень 2: практичный выбор для подходящих мест ДДГ.

Марка 2 остается практичным вариантом титановой пластины, если ее прочность и коррозионные характеристики соответствуют требованиям к компоненту. Знакомые маршруты формования и изготовления могут быть полезны для крупных пластинчатых конструкций, гильз и готовых деталей.

Для применений ДДГ класс 2 может рассматриваться в местах с подходящим химическим составом, контролируемыми отложениями и щелями, а также условиями процесса, подтвержденными анализом коррозии. Его не следует выбирать только потому, что в другой части той же башни используется титан. Входное отверстие, абсорбер, выходной канал и облицовка дымохода могут подвергаться воздействию различных температур, воздействию жидкости и образованию отложений.

Хорошо обоснованный выбор класса 2 должен включать документацию по химическому составу процесса и температуре, конструкцию компонента, исключающую ненужные застойные зазоры, квалифицированные процедуры изготовления титана, а также спецификацию покупки, определяющую класс, размеры, контроль и отслеживаемость.

Коррозионная стойкость титана имеет пределы: пассивная пленка имеет значение

Коррозионная стойкость титана зависит от защитной пассивной оксидной пленки. Он хорошо работает во многих окислительных средах, но не устойчив к коррозии. Восстановительные условия и некоторые кислые среды могут нарушить пассивность титана.

Для оборудования ДДГ проверка материалов должна охватывать не только нормальную работу. Включите очистку, остановку и нештатные условия, которые могут изменить местный химический состав. Растворы для очистки документов, включая очистку органическими кислотами, где они используются, в восстановительных или низкоокислительных условиях, застойной жидкости и локальной концентрации хлоридов под отложениями или внутри щелей.

Если эти условия являются достоверными, привлеките специалиста по коррозии и рассмотрите возможность репрезентативного тестирования. Широкого ярлыка «обслуживание мокрой ДДГ» недостаточно, чтобы установить пригодность того или иного класса.

Марка 7 и другие коррозионностойкие марки титана.

Класс 12 — не единственный вариант, когда важна устойчивость к щелевой коррозии. Марка 7 (UNS R52400) представляет собой марку титана, содержащего палладий , и может рассматриваться для использования в коррозионно-активных средах, если ее характеристики подтверждены соответствующими данными. [титанмф ]

Практическое различие заключается в том, что класс 12 считается сочетанием более высокой прочности и улучшенных характеристик против щелевой коррозии в горячих рассолах , а класс 7 считается благодаря своим характеристикам коррозионной стойкости. Не выбирайте класс 7, ожидая более высокой прочности, чем класс 2; подтвердить механические свойства и химический состав сплава на соответствие применимым спецификациям продукта и сертифицированному отчету об испытаниях.

Палладийсодержащие сорта могут иметь надбавку к стоимости. Если использование сильнокислотных или восстанавливающих хлоридов является достоверным, сравните класс 7, класс 12 и другие подходящие кандидаты, используя данные, относящиеся к фактическому химическому составу, температуре и геометрии компонентов. Правильный выбор зависит от условий эксплуатации, изготовления, доступности и стоимости жизненного цикла, а не только от названия марки.

Сварка 2 и 12 степени: оцените все соединение.

Выбор марки пластины не определяет коррозионные характеристики изготовленного компонента. Инженеры должны учитывать металл сварного шва и зону термического влияния, а также основную пластину . Сварка титана требует квалифицированных процедур и эффективной защиты от атмосферных загрязнений, пока металл горячий.

Для класса 12 определите марку основного металла в производственной документации и попросите инженера-сварщика утвердить присадочный металл и процедуру проектирования соединения, толщину и условия эксплуатации. Не предполагайте, что наполнитель, используемый для класса 2, автоматически подходит для класса 12 или что только номинально соответствующий наполнитель доказывает пригодность шва.

Перед изготовлением согласуйте аттестацию процедуры, контроль защиты и чистоты, критерии проверки, приемку ремонта и любую оценку коррозии сварных деталей для конкретного проекта.

Забор водорода: включая условия очистки и отключения.

Титан может поглощать водород в определенных средах. Чрезмерное поглощение водорода может привести к образованию гидридов и снижению пластичности. Для оборудования ДДГ оцените надежные пути выработки или поглощения водорода, а не сосредотачивайтесь только на кислотной химии очистки.

В зависимости от системы обратите внимание на восстановительные или кислотные растворы, воздействие воды при повышенной температуре или высоком давлении, катодную защиту и гальванический контакт с другими металлами. Отложения и расщелины могут создавать местные условия, отличные от основного процесса. Риск зависит от химического состава, температуры, потенциала, времени воздействия, стресса и состояния материала.

Не рассматривайте одну температуру, например 70°C, как универсальный порог водородного повреждения. Если улавливание водорода достоверно, задокументируйте это при проверке целостности материалов и оборудования и определите соответствующие эксплуатационные меры контроля, проверки или испытания с участием квалифицированного специалиста.

Практичный рабочий процесс выбора материалов для башен ДДГ

1. Разделите систему на сервисные зоны

Перечислите поглотитель, секции входа и охлаждения, выходной канал, облицовку дымохода, опоры, соединения и переходные зоны влажный/сухой. Для каждой поверхности запишите, контактирует ли она с газом, конденсатом, шламом, отложениями, промывочной водой или чистящим раствором. Условия могут существенно отличаться в разных местах.

2. Определите нормальные и ненормальные условия.

Собирайте данные о температуре, pH, концентрации хлоридов, окислительных или восстановительных условиях, содержании твердых частиц, чистящих химикатах, условиях запуска и остановки, а также о воздействии простоев. Выявите недостающие данные и устраните важные пробелы перед окончательной доработкой спецификации материала.

3. Экранирование 2-го класса, 12-го класса и альтернативных вариантов.

Используйте данные процесса, чтобы определить, какие марки заслуживают инженерной проверки. Класс 2 является кандидатом, если его коррозионные характеристики и прочность являются адекватными. Степень 12 заслуживает особой оценки в условиях воздействия горячих хлоридов, включая трещины или отложения. Рассмотрите возможность использования других коррозионностойких марок, если химический состав требует сравнения.

4. Совместно просмотрите код пластины, сварных швов, формовки и проектирования.

Установите толщину пластины с помощью структурных расчетов и применимых строительных норм и правил. Для деталей, удерживающих давление, определите допустимое напряжение по таблицам материалов и температур, приведенным в руководящих нормах. Не используйте минимальную прочность на растяжение вместо расчетного напряжения.

Включите в один обзор радиусы формовки, пределы холодной обработки, контроль упругости, выбор наполнителя сварного шва, требования к проверке и ремонту.

5. Укажите пакет покупки

Укажите марку, стандарт и версию продукта, размеры и допуски, состояние продукта, требования к поверхности, объем проверки, документацию по испытаниям, отслеживаемость, маркировку и упаковку. Требуйте соответствующей сертификации и обеспечьте возможность отслеживания, если пластины вырезаются или изготавливаются до окончательной проверки.

Стоимость жизненного цикла: сравните установленное решение, а не только цену пластины

При разумном сравнении учитывается не только цена за килограмм. Включите затраты на формовку и сварку, осмотр, доступ для установки, техническое обслуживание и последствия замены труднодоступного компонента.

Попросите поставщиков указать один и тот же объем: марку и стандарт, размеры пластин, проверку и документацию, отслеживаемость, упаковку, доставку и любую поддержку производства. Сравните установленное и обслуживаемое решение, а не только стоимость материалов. Более высокие первоначальные затраты на материалы могут быть оправданы только в том случае, если это обосновано техническим обоснованием.

Часто задаваемые вопросы

Всегда ли степень 12 лучше, чем степень 2 для башен ДДГ?

Нет. Марка 12 имеет более высокую эталонную минимальную прочность и является сильным кандидатом для проблем с щелевой коррозией под действием горячего хлора. Уровень 2 может быть подходящим, если химический состав и конструкция компонентов поддерживают его. Выбор зависит от конкретной зоны обслуживания, а не от названия вышки.

Насколько выше минимальная прочность на растяжение класса 12?

Эталонные минимумы в этом сравнении составляют 483 МПа для класса 12 и 345 МПа для класса 2, разница примерно 40%. Прежде чем использовать их при закупках или проектировании, сверьте значения с применимой редакцией спецификации, формой продукта, толщиной и сертифицированным протоколом испытаний.

Влияет ли меньшее удлинение класса 12 на формовку?

Это может повлиять на квалификацию процесса формовки. Минимальное эталонное удлинение составляет 18 % для класса 12 по сравнению с 20 % для класса 2. Установите радиусы формовки, пределы холодной обработки и контроль упругости на основе фактической толщины листа, геометрии и квалифицированного процесса производителя.

Почему дизайнер может вместо этого выбрать 7-й класс?

Марка 7 — это марка титана с палладием, отвечающая требованиям по коррозионной стойкости. Он не выбран в качестве более прочного заменителя класса 2. Сравните его с классом 12, используя данные о коррозии для конкретных условий эксплуатации, требования к продукции и общую стоимость.

Можно ли использовать минимальную прочность на растяжение в качестве расчетного допустимого напряжения?

Нет. Минимальные значения растяжения и текучести являются приемочными свойствами материала, а не расчетными допустимыми напряжениями. Используйте соответствующие значения строительных норм для материала, температуры, толщины и конструкции компонентов.

Что следует проверить перед заказом титановой пластины?

Укажите класс, стандарт и выпуск, размеры и допуски, документацию по проверкам и испытаниям, требования к поверхности, отслеживаемость, маркировку и упаковку. Для готовых деталей также определите квалифицированные процедуры формовки и сварки, выбор наполнителя и требования к проверке.

Ссылки

1. TIMET, «TIMETAL® Grade 12». В паспорте производителя описывается состав Grade 12, более высокая прочность, чем у Grade 2, и характеристики защиты от щелевой коррозии в горячем рассоле. [Открыть таблицу данных ].

2. Allied Titanium, Книга спецификаций (2005 г.) , состав класса 12 и минимальные показатели прочности на растяжение. Используйте действующий стандарт на продукцию и сертифицированный отчет об испытаниях материалов при закупках и проектировании. [Открыть документ ].

3. Производители металла TITAN, Брошюра по техническому титану. Общие сведения о коррозионном поведении титановых сплавов. Сверьте данные конкретной марки с применимыми спецификациями материала и техническими данными производителя. [Открытая брошюра ].