1. Kl.: Koks esminis skirtumas tarp ASME B348 žymenų "CP" ir "GR" ir kaip CP2, CP4, GR1 ir GR2 koreliuoja tarpusavyje cheminės sudėties ir mechaninių savybių požiūriu?
A: ASME B348 skirtumai tarp „CP“ ir „GR“ žymenų atspindi titano klasifikavimo standartų raidą įvairiose reguliavimo sistemose. Istoriškai „CP“ (komerciškai grynas) pavadinimas kilo iš senesnių aviacijos ir karinių specifikacijų, ypač AMS ir MIL-T standartų, kur nuo CP1 iki CP4 reiškė didėjantį deguonies kiekį ir atitinkamus stiprumo lygius. Šiuolaikiniame ASME B348 (ASTM B348 ASME versija) standartas iš esmės perėmė "GR" (klasės) nomenklatūrą, kuri yra labiau visuotinai pripažinta sistema pagal ASTM ir ASME kodus.
CP2tiesiogiai koreliuoja su2 klasė (GR2). Tai plačiausiai aprašyta komerciškai gryno titano klasė, kuriai būdingas ne didesnis kaip 0,25 % deguonies kiekis, minimalus tempiamasis stipris 345 MPa (50 ksi), išskirtinis atsparumas korozijai kartu su geru lankstumu ir suvirinamumu.CP4, atvirkščiai, koreliuoja su4 klasė (GR4), didžiausias stiprumas tarp komerciškai grynų rūšių, kurių deguonies kiekis yra iki 0,40%, o minimalus tempiamasis stipris yra 550 MPa (80 ksi).
GR1(kuris neturi tiesioginio CP atitikmens senesnėje keturių -pakopų sistemoje) yra mažiausio stiprumo komerciškai grynas laipsnis, kurio deguonies kiekis yra ne didesnis kaip 0,18 %, o mažiausias tempiamasis stipris yra 240 MPa (35 ksi). Nurodoma, kur reikalingas maksimalus formavimas ir išskirtinis lankstumas, pvz., giliai ištemptuose komponentuose arba sudėtinguose lakštinio metalo gaminiuose.
Pirkimo požiūriu labai svarbu suprasti šią koreliaciją. ASME B348 GR2 gali atitikti specifikaciją, reikalaujančią „CP2“, tačiau pirkėjas turi patikrinti, ar medžiaga atitinka konkrečias deguonies ribas ir mechaninius numatyto kodo reikalavimus. Ir atvirkščiai, „CP4“ nėra dabartiniame ASME B348 standarte pripažintas pavadinimas; teisinga šiuolaikinė specifikacija būtų ASME B348 4 klasė. Inžinieriai, nurodantys šias medžiagas, turėtų remtis dabartiniais ASME arba ASTM klasės žymėjimais, kad būtų išvengta pirkimo dviprasmybių.
2. Kl.: Kokie yra pagrindiniai ASME B348 GR1, GR2 ir GR4 formavimo, suvirinamumo ir atsparumo korozijai skirtumai ir kaip šios savybės lemia medžiagų pasirinkimą slėginiams indams ir šilumokaičiams?
A: ASME B348 GR1, GR2 ir GR4, skirtų slėginiams indams ir šilumokaičiams, pasirinkimą lemia atvirkštinis stiprumo ir formavimo ryšys, taip pat specifinė korozijos aplinka. Šios trys klasės atspindi komerciškai gryno titano savybių spektrą, kurių kiekviena optimizuota pagal skirtingus dizaino prioritetus.
GR1siūlo didžiausią formuojamumą ir lankstumą. Mažiausias tempiamasis stipris – 240 MPa, o didžiausias deguonies kiekis – 0,18 %, GR1 pasižymi išskirtiniu pailgėjimu (paprastai 24 % ar daugiau) ir gali būti šaltai-formuojamas sudėtingomis formomis be įtrūkimų. Tai yra tinkamiausias pasirinkimas tais atvejais, kai reikia stipraus lenkimo, flanšų arba gilaus tempimo, pvz., vamzdžių lakštų, sudėtingų indų galvučių ir išsiplėtimo dumplių. Jo suvirinamumas taip pat yra geresnis, o karščio paveiktoje zonoje yra minimali trapumo rizika. Tačiau mažesnis jo stiprumas reiškia, kad gali prireikti storesnių dalių, kad būtų pasiektas lygiavertis slėgio įvertinimas.
GR2yra optimalus balansas daugeliui slėginių indų. Mažiausias tempiamasis stipris yra 345 MPa, o deguonies kiekis – 0,25 %, jis užtikrina pakankamą stiprumą ASME VIII skyriaus 1 skyriaus slėginių indų konstrukcijai, išlaikant puikų formavimąsi ir suvirinamumą. GR2 yra numatytasis korpuso-ir Jo atsparumas korozijai yra beveik identiškas GR1, nes pasyvioji oksido plėvelė yra vienodai stabili visose komerciškai grynose klasėse.
GR4pirmenybę teikia stiprumui, o ne formavimui. Mažiausias tempiamasis stipris yra 550 MPa, todėl galima naudoti plonesnes sienų dalis, todėl sumažėja svoris ir medžiagų sąnaudos. Tačiau dėl šio stiprumo padidėjimo sumažėja plastiškumas ir padidėja šaltojo formavimo sunkumai. GR4 paprastai yra skirtas naudoti, kai yra didelė mechaninė apkrova, pvz., aukšto slėgio siurblio velenai, tvirtinimo detalės ir konstrukciniai komponentai slėgio ribinėse sistemose. Jo suvirinamumas išlieka priimtinas, tačiau norint išvengti įtrūkimų, storesnėms atkarpoms gali prireikti išankstinio pašildymo arba po{7}}suvirinimo terminio apdorojimo.
3. Kl.: Kokie yra esminiai ASME B348 apvalių strypų, skirtų ASME VIII skyriaus slėginių indų konstrukcijai, gamybos ir kokybės kontrolės reikalavimai?
A: Kai perkami ASME B348 apvalūs strypai, skirti naudoti ASME VIII skyriaus slėginių indų konstrukcijoms,{1}}pvz., flanšiniams varžtams, purkštukams ar vidinėms atramoms-, kokybės kontrolės ir sertifikavimo reikalavimai gerokai viršija pagrindinės medžiagos specifikaciją. Medžiaga turi atitikti ASME katilų ir slėginių indų kodeksą, kuris nustato papildomus atsekamumo, bandymų ir dokumentų reikalavimus.
Pirma, medžiaga turi būti pagaminta malūne, kuriame yraASME įgaliojimo sertifikatasir palaiko kokybės sistemą, atitinkančiąASME II skyriaus A dalis(Geledžių medžiagų specifikacijos). Ant medžiagos turi būtiASME "N" antspaudasarba gali būti atsekamas iki įrenginio, įgalioto gaminti medžiagą kodų konstravimui. Prie kiekvieno baro turi būti sertifikuotasMedžiagos bandymo ataskaita (MTR)kuri apima ne tik cheminę analizę ir mechanines savybes pagal ASME B348, bet ir pareiškimą apie atitiktį konkrečiai ASME II skyriaus specifikacijai.
antra,Neardomasis bandymas (NDT)reikalavimai dažnai yra griežtesni. Taikant kritinį slėgį{1}}išlaikyti, privaloma atlikti 100 % ultragarsinį testavimą (UT), kad būtų užtikrinta, jog nėra vidinių trūkumų, pvz., tuštumų, intarpų ar laminatų. Priėmimo kriterijai paprastai nurodomiASME V skyrius(Neardomasis tyrimas), naudojant kalibravimo standartus, pvz., plokščias{0}}nustatytas skersmens dugneles.
trečia,terminio apdorojimo patvirtinimasyra būtinas. Nors komerciškai grynos rūšys paprastai tiekiamos atkaitintos, atkaitinimo procesas turi būti dokumentuojamas ir kontroliuojamas, kad būtų užtikrinta nuosekli mikrostruktūra. Strypams, naudojamiems sukant varžtus, gali būti taikomi papildomi reikalavimai: kietumo bandymas (siekiant užtikrinti vienodumą) ir, jei naudojamas aukštesnėje temperatūroje, plyšimo įtempių bandymas.
Galiausiai,teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI)dažnai reikalaujama gavimo etape patikrinti, ar pristatyta medžiaga atitinka sertifikatą. Tai ypač svarbu komerciškai grynoms klasėms, kurių išvaizda yra identiška ir tik cheminė analizė gali atskirti GR1 nuo GR2 arba GR4.
4. Kl.: Kaip komerciškai gryno titano strypai ASME B348 atsparūs korozijai konkrečioje cheminėje aplinkoje, pvz., jūros vandenyje, šlapiame chloro ir redukuojančių rūgščių aplinkoje, ir kokie yra apribojimai?
A: ASME B348 komerciškai gryno titano klasės (GR1, GR2, GR4) yra žinomos dėl savo išskirtinio atsparumo korozijai, kuris atsiranda dėl stabilios, prilimpančios ir savaime gyjančios titano dioksido (TiO₂) plėvelės susidarymo. Tačiau veikimas labai skiriasi priklausomai nuo konkrečios cheminės aplinkos.
Jūros vandenyje ir jūrinėje aplinkoje, visos CP titano rūšys pasižymi beveik visišku atsparumu korozijai. Jie yra atsparūs įdubimams, plyšinei korozijai ir įtempių korozijos įtrūkimams (SCC) jūros vandenyje iki maždaug 120 laipsnių (250 laipsnių F). Dėl to jie yra tinkamiausia medžiaga atviroje jūroje esančioms platformoms, gėlinimo gamykloms ir jūriniams šilumokaičiams. Chloridų buvimas nepažeidžia pasyviosios plėvelės, kitaip nei austenitiniame nerūdijančiame pliene.
Drėgnose chloro dujose ir oksiduojančiose rūgštyse(pvz., azoto rūgštis), titanas pasižymi išskirtiniu atsparumu. Oksiduojantis šios aplinkos pobūdis iš tikrųjų skatina ir stabilizuoja pasyviąją oksido plėvelę. GR2 plačiai naudojamas celiuliozės ir popieriaus gamyklų balinimo chloro dioksidu bokštuose, taip pat azoto rūgšties apdorojimo įrenginiuose.
CP titano apribojimas atsiranda redukuojant rūgščią aplinką, pavyzdžiui, druskos rūgštis (HCl) arba sieros rūgštis (H2SO4), ypač esant aukštesnei temperatūrai ir kai nėra oksidatorių. Esant tokioms sąlygoms, pasyvioji plėvelė gali sulūžti, o tai sukelia greitą vienodą koroziją. Pavyzdžiui, 5% druskos rūgštyje kambario temperatūroje CP titanas gali turėti priimtiną korozijos greitį, tačiau esant 60 laipsnių ar aukštesnei, korozijos greitis tampa nepriimtinai didelis. Panašiai deaeruotoje sieros rūgštyje titanas nerekomenduojamas.
Norėdami pašalinti šiuos apribojimus, dizaineriai taiko keletą strategijų:
Legiravimas- naujovinimas į titano lydinius, tokius kaip 7 klasės (Ti-Pd) arba 12 klasės (Ti-Mo-Ni), kad būtų padidintas atsparumas rūgštims
Proceso valdymas- užtikrinant, kad būtų oksiduojančių medžiagų (pvz., ištirpusio deguonies, geležies
