1. Standartas ir jo taikymo sritis: ką reiškia ASME SB348 ir kaip tinka GR1, GR2, CP2 ir CP4?
ASME SB348 yra Amerikos mechanikos inžinierių draugijos (ASME) pavadinimas, skirtas standartinei „Titano ir titano lydinio strypų ir ruošinių“ specifikacijai. Funkciškai jis yra identiškas ASTM B348, tačiau yra specialiai pritaikytas naudoti ASME katilų ir slėginių indų kodekse (BPVC). Šis priėmimas yra labai svarbus, nes tai reiškia, kad SB348 atitinkančios medžiagos yra patvirtintos naudoti projektuojant ir statant slėginę įrangą, pvz., indus, šilumokaičius ir vamzdynų sistemas.
Visos nagrinėjamos klasės yra komerciškai grynas (CP) titanas, išsiskiriantis pagal stiprumą, kurį kontroliuoja deguonies ir geležies kiekis.
GR1 (1 klasė): plastiškiausia ir minkštiausia CP klasė. Siūlo didžiausią formuojamumą ir atsparumą smūgiams, bet mažiausią stiprumą.
GR2 (2 klasė): standartinė ir plačiausiai naudojama CP klasė. Tai užtikrina optimalią stiprumo, lankstumo ir atsparumo korozijai pusiausvyrą. Tai yra chemijos procesų pramonės arkliukas.
CP2: tai senesnis, senas pavadinimas, kuris iš esmės atitinka šiuolaikinį GR2. Paprastai „GR2“ rasite šiuolaikinėse malūnų bandymų ataskaitose.
CP4 / GR4 (4 klasė): stipriausia iš nelegiruotų CP rūšių. Jis naudojamas, kai reikalingas gryno titano atsparumas korozijai, tačiau konstrukcija reikalauja didesnio stiprumo, nei gali suteikti GR2.
„Apvalios juostos“ forma yra pagrindinis pusgaminis{0}}produktas, naudojamas komponentams, pvz., flanšams, vožtuvų stiebams, siurblio velenams ir slėgio sistemų tvirtinimo detalėms, apdirbti.
2. Slėginio indo dizainerio pasirinkimas: kaip dizaineris pasirenka tarp GR1, GR2 ir GR4 ASME kodo indui?
Pasirinkimas yra klasikinis inžinerinis{0}}atsparumo korozijai, stiprumo ir pagaminamumo kompromisas – visa tai atitinka ASME kodeksą.
Pasirinkite ASME SB348 GR1, kai:
Didžiausias atsparumas korozijai yra svarbiausias dalykas: jo aukštas lankstumas dažnai reiškia didesnį atsparumą tam tikroms agresyvioms terpėms ir didesnę ribą formavimo operacijoms.
Būtinas ypatingas formavimas: komponentams, kuriems reikalingas stiprus šaltasis formavimas, pvz., giliai{0}}įtemptoms galvutėms arba sudėtingiems U-lenkimams šilumokaičio vamzdžiuose, GR1 mažas stiprumas ir didelis pailgėjimas yra idealūs.
Taikymas nesukelia didelio streso: tinka pamušalui, pertvaroms ar vamzdeliams žemo{0}}slėgio įrenginiuose.
Pasirinkite ASME SB348 GR2, kai:
Jums reikia standartinio „visur{0}}geriausio“ atlikėjo: tai yra numatytasis daugelio programų pasirinkimas. Jis siūlo puikų derinį:
Pakankamas stiprumas daugeliui{0}}slėgį išlaikančių konstrukcijų.
Puikus atsparumas korozijai.
Geras suvirinamumas ir formuojamumas.
Tipiškas pritaikymas: cheminių procesų vamzdynai, šilumokaičių apvalkalai ir vamzdžių lakštai, indų korpusai ir purkštukai, naudojant chloridus, jūros vandenį ir oksiduojančias rūgštis.
Pasirinkite ASME SB348 GR4, kai:
Reikia didesnio stiprumo, bet lydinys nėra pagrįstas: jei GR2 suprojektuotas komponentas sukuria labai storą, sunkią sieną, perėjus prie GR4 galima sumažinti sienelės storį ir svorį, išlaikant puikų gryno titano korozijos profilį.
Siekiant išvengti brangesnio
Taikymas: aukšto{0}}slėgio indai, storų-sienių reaktoriai ir tvirtinimo detalės, kur GR2 stiprumas yra nepakankamas.
Galutinį projektą reglamentuoja ASME II skyrius (medžiagų savybės) ir VIII skyrius (projektavimo taisyklės), kuriuose pateikiamos leistinos įtempių vertės kiekvienai klasei esant įvairioms temperatūroms.
3. Atsparumas korozijai atliekant pramoninį darbą: ar skiriasi šių CP klasių korozijos savybės ir kaip tai turi įtakos pasirinkimui?
Visos komerciškai gryno titano rūšys (GR1, GR2, GR4) yra atsparios korozijai dėl to paties mechanizmo: stabilaus, prilimpančio ir savaime gyjančio paviršiaus oksido sluoksnio (pirmiausia TiO₂). Todėl jų bendras atsparumas korozijai daugumoje aplinkų yra labai panašus.
Kritiniai skirtumai atsiranda ne dėl oksido sluoksniui būdingo stabilumo pasikeitimo, o dėl medžiagos reakcijos į mechaninius ir gamybos veiksnius, kuriuos įtakoja jo stiprumas ir plastiškumas.
Atsparumas erozijai-korozijai: naudojant didelio greičio{1}}greičius (pvz., siurblio sparnuotės, įleidimo antgaliai), kietesnis ir stipresnis GR4 gali pasiūlyti šiek tiek didesnį atsparumą erozijai-, palyginti su minkštesniais GR1 ir GR2.
Atsparumas plyšių korozijai: ankštuose plyšiuose (po tarpikliais, nuosėdomis) karštuose chlorido tirpaluose gali būti jautrūs visų CP rūšių sluoksniai. Tačiau puikus GR1 lankstumas kartais gali suteikti nedidelį pranašumą, nes medžiaga gali deformuotis ir sumažinti plyšio sandarumą. Esant dideliam plyšių korozijai, dažnai reikalingas paladžio{3}}klasis, pvz., GR7.
Gamyba{0}}Sukeltas pažeidžiamumas: suvirinimo ir formavimo metu gali atsirasti liekamųjų įtempių. Esant dideliam įtempimui, medžiaga gali būti jautresnė tam tikroms korozijos formoms, pvz., įtemptam korozijos įtrūkimui (SCC), nors titanas yra labai atsparus. Didesnis GR4 stiprumas lemia didesnius tos pačios deformacijos liekamuosius įtempius, į kuriuos reikia atsižvelgti esant agresyviai aplinkai.
Atrankos įžvalga: daugeliui standartinių cheminių paslaugų (jūros vanduo, chloratai, nitratai) GR1, GR2 ir GR4 atsparumas korozijai yra iš esmės identiškas. Todėl pasirinkimą lemia mechaninio dizaino reikalavimai, o ne didelis cheminio atsparumo skirtumas.
4. Gamyba, kad atitiktų kodeksą: kokios yra pagrindinės SB348 CP titano strypų suvirinimo ir formavimo nuostatos ASME projektuose?
Gaminant CP titaną ASME antspaudų projektams, reikia griežtai laikytis procedūrų, kad būtų išlaikytas medžiagos atsparumas korozijai ir mechaninės savybės.
Suvirinimas (GTAW/TIG yra standartinis):
Puikus suvirinamumas: Visos CP klasės (GR1, GR2, GR4) laikomos puikiais suvirinimui. Jie nėra linkę į-suvirinimo siūlių įtrūkimus.
Absoliutus reikalavimas: ekranavimas. Vienintelis svarbiausias veiksnys yra išlydytos suvirinimo balos ir karštos šilumos paveiktos zonos (HAZ) apsauga nuo atmosferos užteršimo oru (deguonimi ir azotu). Tam reikia:
Pirminis ekranavimas: didelio{0}}grynumo argonas arba helis iš TIG degiklio.
Užpakalinis skydas: Prie degiklio pritvirtintas įtaisas, skirtas inertinėmis dujomis užlieti aušinimo suvirinimo siūlę.
Nugaros valymas: Virintinės siūlės šakninė pusė turi būti išvalyta argonu, kad būtų išvengta apatinės pusės oksidacijos.
Užpildas metalas: užpildo metalas paprastai atitinka netauriųjų metalų rūšį (pvz., ERTi-2, skirtas suvirinimui GR2). Tačiau norint maksimaliai padidinti suvirinimo plastiškumą, įprasta ir priimtina naudoti viena laipsniu mažesnio stiprumo užpildą (pvz., ERTi-2 suvirinimui GR4). Tai turi būti nurodyta Suvirinimo procedūros specifikacijoje (WPS).
Formavimas ir lenkimas:
Šaltasis formavimas: visos CP rūšys lengvai formuojamos šaltai{0}}. GR1, pasižymintis didžiausiu lankstumu, yra geriausias sunkioms formavimo operacijoms. GR2 tinka daugeliui lenkimo ir formavimo darbų. GR4, būdamas stipriausias, reikalauja didesnių formavimo jėgų ir turi daugiau spyruoklės.
Karštas formavimas: sudėtingesnėms formoms karštasis formavimas atliekamas nuo 425 laipsnių - 650 laipsnių (800 laipsnių F - 1200 laipsnių F). Tai turi būti daroma krosnyje su šiek tiek oksiduojančia arba inertiška atmosfera, kad būtų išvengta vandenilio, kuris gali sutrupinti titaną, surinkimo.
Visa gamybos veikla, ypač suvirinimas, turi būti atliekama pagal kvalifikuotą WPS pagal ASME IX skyrių.
5. Medžiagos tikrinimas ir sertifikavimas: kokie dokumentai ir bandymai reikalingi, kad ASME SB348 titano strypas būtų naudojamas kodo -antspauduotame inde?
Naudojant bet kokią medžiagą ASME kodu{0}}antspauduotame inde, reikia griežtai patikrinti, ar ji atitinka nurodytą standartą. Tai medžiagos gamintojas/tiekėjas pateikia specialių dokumentų forma.
1. Atitikties sertifikatas (C of C): Tiekėjo dokumentas, patvirtinantis, kad medžiaga atitinka ASME SB348 reikalavimus ir nurodytą klasę. Tai yra minimalus sertifikavimo lygis.
2. Malūno bandymo ataskaita (MTR) / Atitikties sertifikatas: Tai labai svarbus ir paprastai reikalingas dokumentas. MTR nėra paprastas sertifikatas; tai išsami ataskaita, kurioje pateikiami faktiniai medžiagos partijos (šilumos), iš kurios buvo pagamintas strypas, bandymų rezultatai. Jame turi būti:
Šilumos numeris: unikalus identifikatorius, užtikrinantis visišką pradinio lydalo atsekimą.
Cheminė analizė: visų SB348 nurodytų elementų (pvz., Ti, O, Fe, N, C, H) faktiniai rezultatai.
Mechaninės savybės: faktiniai įtempimo bandymų (tempimo stiprumo, takumo stiprumo, pailgėjimo), atliktų su tos pačios temperatūros ir būklės mėginiais, rezultatai.
Papildomi bandymai: jei nurodyta pirkimo užsakyme, gali būti įtraukti papildomų bandymų, pvz., išlyginimo (vamzdžių) arba kietumo bandymų, rezultatai.
3. Medžiagos identifikavimas: pati fizinė juosta turi būti pažymėta atitinkama informacija, paprastai naudojant mažo-įtempimo antspaudą arba žymas, įskaitant:
Gamintojo pavadinimas arba logotipas
Specifikacija (pvz., ASME SB348)
Įvertinimas (pvz., GR2)
Šilumos skaičius
Dydis
Indo gamintojas yra atsakingas už MTR peržiūrą, kad patikrintų atitiktį prieš naudojant medžiagą statyboje. Inspektorius, atstovaujantis "U" arba "UM" antspaudo turėtojui, atliks šių įrašų auditą kaip savo priežiūros dalį. Ši griežta dokumentų ir atsekamumo grandinė yra esminė ASME slėginės įrangos saugai ir patikimumui užtikrinti.
