Titani grau 1 i ASTM B337
ASTM B337 és l'especificació per a tubs de titani i aliatges de titani sense soldadura i soldadura, que cobreix tota la gamma de graus comercialment purs i aliats. El grau 1, designat UNS R50250, té una resistència a la tracció mínima de 240 MPa, un límit elàstic mínim de 170 MPa i un allargament d'almenys un 24 per cent. És el grau de titani més suau, que es tradueix en la màxima conformabilitat en fred, soldabilitat i resistència als danys per impacte durant la instal·lació.
La química està molt controlada: el ferro es limita al 0,20 per cent i l'oxigen al 0,18 per cent, amb l'equilibri essencialment de titani. Aquests límits conserven la ductilitat que fa que el grau 1 sigui fàcil de manejar, i la resistència a la corrosió es manté totalment perquè depèn de la pel·lícula d'òxid de titani més que de la força.
Per què les plantes químiques utilitzen canonades de titani
Les línies de procés químic porten àcids, clorurs, oxidants i mitjans orgànics que ataquen l'acer al carboni, l'acer inoxidable i fins i tot els aliatges de níquel. Les canonades de titani resisteixen aquests fluids a través de la seva pel·lícula d'òxid-autocurativa estable i són immunes a les picadures de clorur i a les esquerdes per corrosió per tensió que limiten l'acer inoxidable en servei de clorur calent. S'especifica el grau 1 on la funció principal de la línia és la resistència a la corrosió amb pressió i temperatura moderades.
La construcció sense costures afegeix fiabilitat: la paret de la canonada és uniforme sense corda de soldadura, cosa que es prefereix per a les línies crítiques i per a l'instrument de -diàmetre petit i les línies de mostreig que passen per les plantes químiques. L'absència d'una costura també simplifica la inspecció, ja que tota la paret es pot examinar mitjançant proves d'ultrasons sense els problemes d'interpretació d'una zona de soldadura.
Aplicacions al Servei de Processos Químics
Els serveis típics de canonades sense soldadura de grau 1 inclouen la manipulació d'àcid clorhídric i sulfúric a concentracions i temperatures moderades, canonades de plantes de clor i clor-àlcali, línies de plantes de lleixiu, sistemes d'aigua de mar i salmorra i línies de procés farmacèutic on la puresa del producte està protegida per la superfície inert. La canonada també serveix com a material de revestiment per a recipients d'acer al carboni i com a línies de transferència entre reactors i emmagatzematge.
Com que el grau 1 és tan dúctil, tolera l'expansió tèrmica i la vibració de les línies de procés sense trencar-se, i es pot bridar amb titani estàndard o brides revestides. La canonada sense soldadura de petit-diàmetre a partir de 1/8 de polzada alimenta instruments, analitzadors i sistemes de mostreig amb la mateixa resistència a la corrosió que les línies de procés principals.
Fabricació i instal·lació
La canonada de grau 1 es talla amb serres abrasives o de carbur, es desbarba i s'uneix mitjançant soldadura d'arc de tungstè amb gas sota blindatge d'argó. El material tou es solda fàcilment i no es requereix cap tractament tèrmic posterior a la-soldadura per a la majoria dels serveis. Els corbes es fan mitjançant flexió en fred amb eines estàndard, i els suports de canonades utilitzen pinces de titani o revestides per evitar el contacte galvànic amb l'acer.
La manipulació neta és essencial: la contaminació de ferro d'eines, bastidors o equips d'elevació s'ha d'eliminar mitjançant decapat o mòlta, perquè el ferro incrustat pot causar corrosió localitzada a temperatures elevades. Després de la instal·lació, la línia es prova hidrostàticament i, quan el codi ho requereix, les soldadures són radiografiades o examinades mitjançant altres mètodes no-destructius.
Límits de pressió i temperatura
La força modesta del grau 1 estableix la classificació de pressió de la canonada: el gruix de la paret es dimensiona amb les tensions permeses publicades per al grau 1 en codis de canonades com ASME B31.3. Per a pressions més altes, els dissenyadors canvien al grau 2 o al grau 3, o als graus d'aliatge, acceptant una formabilitat lleugerament inferior. La temperatura està limitada principalment per l'oxidació i la fluència, amb un servei continu generalment per sota dels 300 graus centígrads.
Dins d'aquests límits, les canonades de grau 1 ofereixen la càrrega de manteniment més baixa de qualsevol material de canonades metàl·liques: sense recobriments, sense protecció catòdica, sense suport de corrosió. L'economia afavoreix el titani allà on l'atac del clorur obligaria a la substitució freqüent de línies d'acer al carboni inoxidable o revestides.
Preguntes freqüents
P: Què és la canonada de titani de grau 1 ASTM B337?
R: És una canonada sense soldadura o soldada en titani comercialment pur UNS R50250, el grau més suau, amb una resistència a la tracció mínima de 240 MPa i una excel·lent conformabilitat.
P: Per què utilitzar el grau 1 en lloc del grau 2 per a canonades químiques?
R: El grau 1 ofereix la màxima ductilitat i soldabilitat per a la mateixa resistència a la corrosió, que s'adapta a encaminaments complexos, línies de petit-diàmetre i modificacions freqüents del camp.
P: La canonada de titani de grau 1 pot gestionar l'àcid clorhídric?
R: A concentracions i temperatures moderades funciona bé; la pel·lícula d'òxid resisteix millor als àcids reductors que l'acer inoxidable, encara que els límits s'han de comprovar amb el servei específic.
P: La canonada de grau 1 requereix tractament tèrmic posterior a la-soldadura?
R: No, les soldadures fetes amb un blindatge d'argó adequat compleixen els requisits de servei sense tractament tèrmic posterior a la-soldadura a la majoria d'aplicacions de plantes químiques.
P: Com s'elimina la contaminació de ferro de les canonades de titani?
R: El ferro incrustat s'elimina per decapat en una solució d'àcid-nítric fluorhídric o per neteja mecànica, seguida d'una inspecció de contaminació residual.
