Kodėl svarbu pasirinkti medžiagą šilumokaičio vamzdžiams
Pasirinkę netinkamą vamzdžio medžiagą, šilumokaitis nutekės per dvejus metus. Pasirinkite tinkamą, ir jis veiks 20 metų su minimalia priežiūra.
ASTM B338 GR1 titano vamzdistiesiogiai konkuruoja su vario -nikelio lydiniais (90/10, 70/30) ir nerūdijančiu plienu (316 L) dėl korpuso ir vamzdžių šilumokaičio aptarnavimo. Kiekvienas turi stipriąsias puses. Kiekvienas turi ribas.
Norėdami gauti visas technines specifikacijasASTM B338 GR1 titano vamzdis, įskaitant dydžių diapazonus ir mechanines savybes, produkto puslapį rasite čia.
Atsparumo korozijai palyginimas
| Medžiaga | Jūros vandens duobės | Plyšių korozija | Sulfido ataka | Amoniako ataka |
|---|---|---|---|---|
| GR1 titanas | Nėra | Iki 80 laipsnių | Nėra | Nėra |
| 70/30 Cu-Ni | Vidutinis | Vidutinis | Sunkus | Vidutinis |
| 90/10 Cu-Ni | Vidutinis | Vidutinis | Sunkus | Vidutinis |
| 316L nerūdijantis | Sunkus | Sunkus | Nėra | Nėra (išskyrus duobes) |
GR1 titanas neturi įdubimų jūros vandenyje.316 l duobes per mėnesius ar metus, priklausomai nuo temperatūros ir chloridų. Varis-nikelis nedyla, bet kenčia nuo erozijos ir sulfidų atakos.
Užteršto ar stovinčio jūros vandens atveju vario{0}}nikelis greitai sugendadėl sulfidų. GR1 be problemų susidoroja su sulfidais.
Mechaninių savybių palyginimas
| Turtas | GR1 titanas | 70/30 Cu-Ni | 316L nerūdijantis |
|---|---|---|---|
| Tempimo stipris (min.) | 240 MPa | 350 MPa | 485 MPa |
| Takumo stiprumas (min.) | 138 MPa | 125 MPa | 170 MPa |
| Pailgėjimas (min.) | 24% | 30% | 35% |
| Tankis | 4,51 g/cm³ | 8,94 g/cm³ | 8,00 g/cm³ |
| Šilumos laidumas | 17 W/m·K | 29 W/m·K | 15 W/m·K |
Titanas yra 40–50 % lengvesnis nei varis-nikelis arba nerūdijantis plienas.To paties dydžio vamzdžio titano pluoštas sveria daug mažiau. Tai svarbu atviroje jūroje esančioms platformoms ir mobiliajai įrangai.
Titano šilumos laidumas yra mažesnis nei vario -nikelio. Norint pasiekti tą patį šilumos perdavimą, titano vamzdžiams gali prireikti plonesnių sienelių arba didesnio paviršiaus ploto. Praktiškai skirtumas yra nedidelis, nes titano vamzdžiai gali važiuoti didesniu greičiu be erozijos.
Greičio ribos ir atsparumas erozijai
Srauto greitis turi įtakos šilumos perdavimui ir vamzdžio tarnavimo laikui.
| Medžiaga | Didžiausias rekomenduojamas greitis (jūros vanduo) | Erozijos mechanizmas |
|---|---|---|
| GR1 titanas | 5–7 m/s | Nėra (labai atsparus) |
| 70/30 Cu-Ni | 3–4 m/s | Apsauginė plėvelė nusitrina |
| 90/10 Cu-Ni | 2–3 m/s | Apsauginė plėvelė nusitrina |
| 316L nerūdijantis | 3–5 m/s | Nėra erozijos, bet duobės |
GR1 titanas gali veikti didesniu greičiu nei vario -nikelis.Didesnis greitis pagerina šilumos perdavimą ir sumažina užsiteršimą. Tai didelis kondensatorių ir didelio srauto{1}}aušintuvų pranašumas.
Variniai{0}}nikelio vamzdeliai erozuoja smėlio ar šiukšlių smūgio vietose. Titanas ne.
Biologinio užteršimo palyginimas
Jūrinis augimas prisitvirtina prie visų medžiagų. Skirtumas yra valymas.
| Medžiaga | Biologinio užteršimo priedas | Valymo tolerancija |
|---|---|---|
| GR1 titanas | Vidutinis | Aukštas (vandens srovė iki 10 000 psi) |
| 70/30 Cu-Ni | Vidutinis (varis slopina) | Žemas (eruoja srove) |
| 316L nerūdijantis | Aukštas | Vidutinis |
Varis-nikelis pasižymi natūraliu atsparumu biologiniam užsiteršimui, nes vario jonai naikina jūrų organizmus. Tai tikras privalumas. Tačiau laikui bėgant poveikis silpnėja, kai susidaro paviršiaus plėvelės.
Titanas neturi šios savybės. Biologinis užterštumas lengvai prisitvirtina. Tačiau titanas toleruoja agresyvų valymą, kuris sunaikintų varinius -nikelio vamzdžius. Aukšto -slėgio vandens srovė (5 000–10 000 psi) pašalina nešvarumus nepažeidžiant titano.
Išlaidų palyginimas
Pirmoji kaina prieš gyvavimo ciklo kainą.
| Medžiaga | Santykinė medžiagų kaina | Tipiškas vamzdžio tarnavimo laikas | Gyvenimo ciklo kaina |
|---|---|---|---|
| GR1 titanas (suvirintas) | 3–4x 316L | 20+ metų | Mažiausias jūros vandeniui |
| 70/30 Cu-Ni | 2–3x 316L | 10-15 metų | Vidutinis |
| 90/10 Cu-Ni | 1.5–2x 316L | 5-10 metų | Vidutinis{0}}aukštas |
| 316L nerūdijantis | 1x (pagrindinis) | 1-3 metai | Aukščiausias (dažnas keitimas) |
316L turi mažiausią pirmąją kainą, bet didžiausią gyvavimo ciklo kainą teikiant jūros vandens paslaugą. Dažnas vamzdžių keitimas reiškia prastovą, darbą ir gamybos praradimą.
GR1 yra didžiausia pirmoji kaina, bet mažiausia gyvavimo ciklo kaina ilgalaikiams{1}}jūros vandens darbams. Vamzdžių pluoštas trunka ilgiau nei likusį šilumokaitį.
Gamybos palyginimas
| Medžiaga | Riedėjimas | Suvirinimas | Lenkimas |
|---|---|---|---|
| GR1 titanas | Geras (reikia švarių įrankių) | Reikalingas argono ekranavimas | Puikiai |
| 70/30 Cu-Ni | Puikiai | Standartinė procedūra | Geras |
| 316L nerūdijantis | Geras | Standartinė procedūra | Geras |
GR1 suvirinimui reikalingi švarūs įrankiai ir argono ekranavimas. Tai nėra sunku, bet skiriasi nuo vario-nikelio ar nerūdijančio plieno.
Vario-nikelį lengviausia pagaminti. Jis elgiasi kaip standartiniai vario lydiniai. Nereikia specialių ekranų ar įrankių.
316L taip pat paprasta, tačiau reikia atkreipti dėmesį į šilumos įvedimą, kad būtų išvengta jautrumo.
Galvaninė korozija maišant medžiagas
Įvairūs metalai, besiliečiantys su jūros vandeniu, sukuria bateriją. Vienas metalas rūdija.
| Metalinė pora jūros vandenyje | Rezultatas |
|---|---|
| Titanas + varis-nikelis | Varis-nikelis korozuoja (titanas yra katodinis) |
| Titanas + 316L | 316L korozuoja (titanas yra katodinis) |
| Titanas + anglinis plienas | Anglies plienas greitai rūdija |
| Vario-nikelio + 316L | Abu rūdija, nenuspėjami |
Titanas yra labiausiai katodinis paprastasis metalas jūros vandenyje. Prijungus beveik prie bet kurio kito metalo, kitas metalas greičiau koroduoja.
Atskirkite titano vamzdžių lakštus nuo skirtingų metalų. Naudokite plastikinius tarpiklius, padengtus vamzdžių lakštus arba titano{1}}vamzdžių lakštus.
Taikymo rekomendacijos
Nurodykite GR1 titaną, kai:
Jūros arba sūrus vanduo vamzdžio pusėje
Reikalingas tarnavimo laikas yra 15+ metai
Užterštas arba stovintis jūros vanduo (yra sulfidų)
Didelis srauto greitis (daugiau nei 3 m/s)
Svoris kelia susirūpinimą (jūroje, mobiliesiems)
Pakartotinio vamzdžio kaina yra didelė (atoki vieta)
Nurodykite vario{0}}nikelį, kai:
Tik švarus jūros vanduo (be sulfidų)
Biologinio užteršimo kontrolė yra labai svarbi, o valymas yra sudėtingas
Reikalinga mažesnė pirmoji kaina
Būtina gaminti su standartine parduotuvės įranga
Nurodykite 316L, kai:
Skystyje nėra chloridų
Gėlo vandens arba švaraus angliavandenilio paslauga
Vienintelis kriterijus yra maža pirmoji kaina
Aptarkite savo projekto reikalavimus
DUK
1. Ar titanas visada geriau nei varis-nikelis jūros vandeniui?
Dėl ilgo tarnavimo, taip. Naudojant trumpalaikį-ar švarų jūros vandenį, vario-nikelis veikia ir kainuoja pigiau.GR1 titano vamzdžių korozijai atsparus jūros vanduoyra pranašesnė, tačiau didesnė pirmoji kaina gali būti pateisinama ne kiekvienam projektui.
2. Ar vario-nikelio tikrai netenka užteršto jūros vandens?
Taip. Sulfidai, atsirandantys dėl irimo organinių medžiagų arba pramoninių išmetimų, sunaikina apsauginę vario -nikelio plėvelę. Vamzdžiai gali sugesti per mėnesius. GR1 be problemų susidoroja su sulfidais.
3. Ar 316L gali būti naudojamas jūros vandenyje?
Tik labai švariame, šaltame, mažai{0}}chloruotame jūros vandenyje, kuriame nėra sąstingio. Net ir tada tikimasi, kad duobės atsiras per 2–3 metus. Patikimam jūros vandens aptarnavimui 316L nerekomenduojama.
4. Kiek kainuoja GR1 daugiau nei 316L?
Paprastai 3–4 kartus didesnė už medžiagų kainą. Tačiau 316 l ryšulį gali reikėti pakeisti kas 2 metus. GR1 paketas trunka 20+ metų. Per 20 metų GR1 yra pigesnis.
5. Ar svarbus mažesnis titano šilumos laidumas?
Daugumoje šilumokaičių – nedaug. Titano vamzdžiai gali važiuoti didesniu greičiu be erozijos, o tai kompensuoja mažesnį laidumą. Daugelyje kondensatorių naudojamas titanas, kurio paviršiaus plotas toks pat kaip vario -nikelio.
6. Ar GR1 ir vario -nikelį galima maišyti tame pačiame šilumokaityje?
Nerekomenduojama. Galvaninė korozija paveiks varį-nikelį. Jei maišymas neišvengiamas, izoliuokite jį elektra ir laikykite mažą titano katodo plotą.
7. Kuris vario-nikelis yra geresnis jūros vandeniui?
70/30 Cu-Ni tarnauja ilgiau nei 90/10. 90/10, iš pradžių pasižymi geresniu atsparumu biologiniam užsiteršimui, bet greičiau korozuoja. Ilgalaikiam-jūros vandeniui pageidautina 70/30.
8. Ar titanui reikalinga korozijos pašalpa?
Ne. GR1 jūros vandenyje nerūdija išmatuojamu greičiu. Vamzdžio sienelių storis nustatomas pagal slėgį ir valdymo stiprumą, o ne nuo korozijos.
9. Kokią medžiagą lengviausia susukti į vamzdžių lakštus?
Varinis-nikelis yra lengviausias. GR1 taip pat yra geras, bet reikia švarių,-be geležies įrankių. 316L yra panašus į GR1.
10. Koks yra dažniausiai pasitaikantis pakeitimo scenarijus?
316L vamzdeliai jūros vandens aušintuvuose sugenda po 1–3 metų, pakeisti įsuvirintas titano vamzdis ASTM B338 1 klasė. Antras labiausiai paplitęs yra varis-nikelis sulfido-guolio vandenyje, pakeistas GR1.
Produktų aprašymas
Gaminame GR1 titano, 90/10 vario-nikelio, 70/30 vario-nikelio ir 316L nerūdijančio plieno vamzdžius šilumokaičių aptarnavimui.
Mūsų gamykloje yra keturios specialios gamybos linijos. Titano vamzdžiai veikia šaltuose malūnuose ir traukia suolus su argonu užpildytomis atkaitinimo krosnelėmis.
Variniuose -nikelio vamzdžiuose naudojami atskiri tempimo stendai su kontroliuojamos atmosferos atkaitinimu, kad būtų išvengta oksidacijos. Nerūdijančio plieno vamzdžiai turi savo liniją su skirtingais įrankiais ir tepalais.
Nėra kryžminio{0}}užteršimo tarp medžiagų.Titano įrankiai niekada neliečia nerūdijančio plieno ar vario{0}}nikelio. Geležies rinktuvas iš nerūdijančio plieno sugadintų titano atsparumą korozijai. Atskiri įrankiai to neleidžia.
Tikrinimo įranga apima visas tris medžiagas: spektrometrą chemijos patikrai, ultragarso defektų detektorius, hidrostatinius testerius ir lazerinius mikrometrus. Kiekvienas medžiagų tipas turi savo kalibravimo standartus.
Visi vamzdžiai turi malūno sertifikatus pagal EN 10204 3.1 tipą. Trečiosios šalies (SGS, BV, TÜV){2}}galima bet kokiai medžiagai patikrinti.
