Klase titana za brodogradnju: Vodič za odabir

Odabir pravog stupnja titana za brodski inženjerski projekt nije samo odluka hoćete li koristiti titan. Pravi materijal ovisi o vašem radnom okruženju, dizajnu opreme i zahtjevima izvedbe.

Na primjer, ako projektirate sustav cjevovoda za morsku vodu, otpornost na koroziju i zavarljivost mogu biti vaše glavne brige. Za komponente za bušenje, možete staviti veći naglasak na snagu i performanse zamora. Za izmjenjivače topline osobito je važna dugoročna-otpornost na morsku vodu i sredine-koje sadrže kloride. Za pričvršćivače i prirubnice morate uzeti u obzir otpornost na koroziju, mehanička svojstva i dugoročnu-pouzdanost veze zajedno.

Kada nabavljatetitan za pomorske primjene, stoga biste trebali procijeniti sljedeće čimbenike:

• Srednja usluga
• Temperatura morske vode
• Brzina strujanja morske vode
• Radni tlak
• Radna temperatura
• Zahtjevi za čvrstoću
• Opterećenje zamorom
• Dimenzije proizvoda
• Standardi proizvodnje
• Zahtjevi za toplinsku obradu
• Zahtjevi za ne-destruktivno ispitivanje

Ovaj vodič objašnjava nekoliko uobičajenihvrste titana za brodogradnjui pomaže vam odrediti koja bi ocjena mogla biti prikladna za vašu primjenu.

Kada odaberete titan za pomorsku opremu, najbolji stupanj ovisi o stvarnim uvjetima rada, a ne samo o nazivu primjene.

ASTM B348/B348obuhvaća šipke i trupce od titana i legura titana i uključuje2. razred, 5. razred, 7. razred i 12. razredmeđu pokrivenim ocjenama.

Uvijek biste trebali potvrditi konačnu ocjenu materijala prema uvjetima projektiranja vaše opreme, primjenjivim inženjerskim standardima i stvarnom radnom okruženju.

Titan 2. stupnjaje komercijalno čisti titan i obično se koristi u pomorskom inženjerstvu, desalinizaciji morske vode, brodogradnji i offshore opremi kao metal-otporan na koroziju.

Posjeduje sljedeće karakteristike:

1. Izvrsna otpornost na koroziju u morskoj vodi – Izvrsna otpornost na morsku vodu, rupičastu koroziju, pukotinsku koroziju i eroziju, što ga čini prikladnim za dugo-izlaganje morskoj vodi.
2. Dobra obradivost – istezanje je tipično oko 20%–28%, što omogućuje hladnu obradu, vruću obradu i strojnu obradu.
3. Dobra zavarljivost – kompatibilan s uobičajenim metodama zavarivanja kao što su TIG i MIG, što ga čini prikladnim za proizvodnju cjevovoda za morsku vodu, izmjenjivača topline i brodske opreme.
4. Dobra ukupna otpornost na koroziju – Stvara stabilan pasivni film na površini, pružajući dobru otpornost na koroziju u morskoj vodi i sredinama koje -sadrže klorid, kao i snažnu otpornost na rupičastu koroziju, koroziju u pukotinama i pucanje od korozije uslijed naprezanja.

Stoga je stupanj 2 posebno prikladan za:

• Cjevovod za morsku vodu
• Cijevi izmjenjivača topline
• Kondenzatori
• Oprema za desalinizaciju morske vode
• Sustavi cirkulacije morske vode
• Komponente pumpe i ventila
• Prirubnice
• Pričvršćivači
• Strukturne komponente brodske opreme

Za opremu koja ne zahtijeva izuzetno visoku čvrstoću, ali joj je potrebna dugoročna-otpornost na koroziju u morskoj vodi, Grade 2 često je preferirani materijal.

Titan razreda 12općenito se odnosi na Ti-0,3Mo-0,8Ni (UNS R53400). ASTM B348/B348 identificira stupanj 12 kao leguru titana koja sadrži približno 0,3% molibdena i 0,8% nikla.

U usporedbi s komercijalno čistim titanom Grade 2, Grade 12 sadrži male dodatke molibdena i nikla koji mogu poboljšati njegovu učinkovitost u određenim redukcijskim i korozivnim okruženjima.

Možete razmotriti stupanj 12 kada je vaša oprema izložena:

• Oprema za morsku vodu
• Oprema za kemijsku obradu
• Izmjenjivači topline
• Oprema za desalinizaciju
• Brodski cjevovod
• Medij- koji sadrži klorid
• Zahtjevniji korozivni uvjeti rada

Za opremu izloženu i morskoj vodi i industrijskim procesnim medijima,Razred 12 može se smatrati alternativom razredu 2.

Međutim, ne biste trebali odabrati stupanj 12 samo zato što je okoliš opisan kao "morski". Vaš konačni izbor trebao bi se temeljiti na stvarnoj kemiji, temperaturi, brzini protoka, tlaku i zahtjevima dizajna vašeg sustava.

Titan razreda 7je komercijalno čisti titan s malim dodatkom paladija. ASTM B348/B348M navodi stupanj 7 kao nelegirani titan koji sadrži 0,12% do 0,25% paladija.

Dodatak paladija poboljšava otpornost titana u određenim redukcijskim i visoko korozivnim okruženjima.

Razred 7 možete razmotriti za:

• Posebna okruženja za kemijsku obradu
• Oprema za brodove i morsku vodu
• Određene primjene-morske vode na višim temperaturama
• Okruženja s povećanim rizikom od korozije u pukotinama
• Druge primjene gdje je potrebna povećana otpornost na koroziju

Glavna prednost Grade 7 je njegova poboljšana korozijska učinkovitost u određenim agresivnim okruženjima u usporedbi s komercijalno čistim titanijem bez paladija.

Međutim, ako odabirete titan za brodogradnju, trebali biste procijeniti stvarnu kemiju i radne uvjete, a ne pretpostaviti da je stupanj 7 automatski najbolji izbor za svaku primjenu u morskoj vodi.

Prilikom odabira titana za vašu brodsku opremu, trebali biste uzeti u obzir korozijsko okruženje, mehaničke zahtjeve, oblik proizvoda i primjenjive standarde kao početni kriterij odabira.

Vaš konačni odabir materijala trebao bi se temeljiti na stvarnom radnom mediju, temperaturi, koncentraciji, brzini protoka, tlaku i tehničkim zahtjevima.

Ako je otpornost na koroziju morske vode vaš glavni prioritet

Razmotrite prvo stupanj 2.

Grade 2 je komercijalno čisti titan s izvrsnom otpornošću na koroziju u morskoj vodi, dobrom zavarljivošću, oblikovanjem i obradivošću.

Ako je vaša glavna briga dugoročna-otpornost na koroziju u morskoj vodi, a ne maksimalna mehanička čvrstoća, stupanj 2 često je logična početna točka.

Ako Vam je potrebna veća mehanička čvrstoća

Razmotrite titan razreda 5.

Klasa 5 (Ti-6Al-4V) pruža značajno veću mehaničku čvrstoću od komercijalno čistih vrsta titana i naširoko se koristi kada vam je potrebna veća čvrstoća, sposobnost nošenja opterećenja ili smanjenje težine.

Međutim, veća čvrstoća ne znači automatski bolje performanse u svakom okruženju s morskom vodom. Ako je otpornost na koroziju u morskoj vodi vaš primarni zahtjev, trebali biste procijeniti stvarne uvjete korozije zajedno s mehaničkim zahtjevima prije odabira stupnja 5.

Ako radite u zahtjevnijem korozivnom okruženju

Razmislite o 12. ili 7. razredu.

12. razred:Ti-0,3Mo-0,8Ni. Možete razmotriti stupanj 12 kada vam je potrebna dobra otpornost na koroziju zajedno s većom mehaničkom čvrstoćom od nekih komercijalno čistih razreda titana, osobito u određenim korozivnim okruženjima ili okruženjima koja sadrže kloride.

7. razred:Ova vrsta titana koja-sadrži paladij može pružiti poboljšanu otpornost na koroziju u određenim agresivnim kemijskim i redukcijskim okruženjima. Može se uzeti u obzir kada je otpornost na koroziju veći prioritet, a uvjeti rada opravdavaju dodatne troškove legiranja.

Nadalje, pomorsko inženjerstvo često uključuje spajanje različitih materijala od titana ili njihovu integraciju s različitim materijalima. U takvim slučajevima potrebno je sveobuhvatno razmotriti razlike u koeficijentima toplinskog širenja, kompatibilnosti zavarivanja i dugoročnoj -stabilnosti sučelja u uvjetima rada. Preporuča se provođenje testova simulacije malih-razmjera u kritičnim područjima ili pozivanje na povijesne operativne podatke iz sličnih projekata kako bi se poduprla konačna materijalna odluka. Odabir materijala nije samo usporedba svojstava materijala, već sveobuhvatan kompromis između-pouzdanosti, mogućnosti izrade i ekonomičnosti tijekom cijelog životnog ciklusa.