Kodėl 2 klasės komerciškai grynas titanas yra tinkamiausias cheminių procesų vamzdynų pasirinkimas
1. Puikus atsparumas korozijai įprastose cheminių procesų terpėse
Suderinamumo su rūgštimis mažinimas: Didelė dalis cheminių procesų apima redukuojančias rūgštis, tokias kaip praskiesta druskos rūgštis (HCl), sieros rūgštis (H2SO4) ir fosforo rūgštis (H3PO4), kurios naudojamos trąšų gamyboje, metalų ėsdinimas ir farmacinė sintezė. Skirtingai nuo 4 laipsnio (kuris turi didesnį intersticinį deguonies kiekį ir didesnį elektrocheminį reaktyvumą), 2 laipsnis išlaiko stabilią pasyvią plėvelę šioje ne-oksiduojančioje rūgštinėje aplinkoje, o korozijos greitis aplinkos temperatūroje paprastai yra mažesnis nei 0,05 mm per metus. Pavyzdžiui, 10 % H₂SO₄ esant 25 laipsnių 2 laipsnio bendra korozija yra nereikšminga, o 4 laipsnio paviršius gali ištirpti ir pakeisti spalvą po ilgo poveikio. Šis stabilumas apsaugo nuo ankstyvo vamzdžių sienelių plonėjimo ir galimo pavojingų cheminių medžiagų nuotėkio.
Chlorido{0}}sukeltas vietinis atsparumas korozijai: Chemical plants often process brine, seawater (for cooling), or chloride-containing process streams, where pitting and crevice corrosion are major failure risks for metallic piping. Grade 2 has a higher critical crevice temperature (CCT, ~80–85°C in 3.5% NaCl) and critical pitting temperature (CPT, >100 laipsnių 10% NaCl), palyginti su 4 laipsniu (CCT ~75–80 laipsnių, CPT ~95 laipsnių). Tai reiškia, kad 2 laipsnio vamzdynai gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą sistemose, kuriose gausu chlorido, be vietinės korozijos, o tai yra esminis šilumokaičių, reaktoriaus nuotekų linijų ir sūrymo vamzdžių pranašumas.
Vandenilio trapumo mažinimas: Daugelis cheminių procesų apima katodines apsaugos sistemas arba vandenilio -generavimo reakcijas (pvz., katalizinį hidrinimą), dėl kurių vamzdynai veikia atominiu vandeniliu. Mažesnis 2 laipsnio intersticinių priemaišų kiekis (deguonis: 0,12–0,18 masės%, azotas: mažesnis arba lygus 0,03 masės%) sulėtina vandenilio difuziją per titano matricą, sumažindamas hidrido susidarymo ir trapių lūžių riziką. Priešingai, 4 laipsnio tankesnės grotelės (dėl didesnio deguonies kiekio, 0,18–0,25 masės %) pagreitina vandenilio patekimą, todėl jis gali sutrupėti, kai vamzdynai naudojami ilgą laiką, veikiami vandenilio{13}.
2. Optimizuotas vamzdynų sistemų formavimo ir gamybos tinkamumas
Padidintas lankstumas ir formavimas: 2 laipsnio pailgėjimas trūkimo metu yra didesnis (didesnis arba lygus 20%) ir mažesnis takumo stiprumas (didesnis arba lygus 275 MPa), palyginti su 4 laipsniu (pailgėjimas didesnis nei 15%, takumo riba Didesnė arba lygi 450 MPa). Tai leidžia 2 laipsnį šaltai formuoti į tinkintą vamzdžių geometriją (pvz., alkūnės, trišakiai, reduktoriai) be įtrūkimų ir nesukietėjimo, o tai yra labai svarbi nauda kuriant sudėtingus vamzdynų tinklus chemijos gamyklose. Didesnis 4 laipsnio stiprumas ir mažesnis lankstumas padidina lūžimo riziką lenkimo ar plėtimosi metu, todėl reikia atlikti papildomus terminio apdorojimo veiksmus, kurie padidina gamybos sąnaudas ir pailgina pristatymo laiką.
Sandarių jungčių suvirinimas-: Cheminiams vamzdynams reikalingos 100 % sandarumo{1}}suvirinimo siūlės, kad būtų išvengta toksiškų ar degių cheminių medžiagų išsiskyrimo. 2 klasė pasižymi puikiu suvirinamumu taikant įprastus procesus (GTAW/TIG, GMAW/MIG), reikalaujant minimalaus po-suvirinimo terminio apdorojimo (PWHT). Mažas tarpsluoksnių kiekis sumažina suvirinimo zonų trapumą ir užtikrina, kad pasyvioji plėvelė tolygiai reformuotųsi visose siūlėse, išlaikant atsparumą korozijai jungčių vietose. Didesnis 4 laipsnio deguonies kiekis padidina suvirinimo akytumo tikimybę ir sumažina suvirinimo siūlės lankstumą, todėl reikalinga griežta proceso kontrolė ir po-suvirinimo atkaitinimo, siekiant atkurti našumą-, kurie apsunkina gamybą ir kelia pavojų kritinių vamzdynų sistemų kokybei.
Besiūlių vamzdžių gamyba: Daugumoje didelio-grynumo cheminių vamzdynų naudojami besiūliai titano vamzdžiai, siekiant pašalinti suvirinimo{1}}defektus. 2 laipsnio mažesnis stiprumas leidžia ekonomiškai efektyviai atlikti besiūlius ekstruzijos ir pilgeravimo procesus, todėl užtikrinamas pastovus sienelės storis ir matmenų tikslumas slėginiams{5}}vamzdynams. Dėl didesnio 4 laipsnio kietumo reikia daugiau energijos -intensyvios gamybos, todėl vamzdžių gamybos sąnaudos padidėja 15–20 %, palyginti su 2 laipsniu, o tai padidina matmenų nukrypimų, kurie pažeidžia slėgio vientisumą, riziką.
3. Palyginimas su 4 laipsniu: riboto 4 laipsnio vamzdynų naudojimo kontekstas
