Technisch reines Titan Grade 2 ist der Standardwerkstoff für Korrosionsbeanspruchung in chemischen Anlagen, und die meisten Titan-Wärmetauscherrohre und Behälterplatten bestehen aus Grade 2. Es widersteht den Chloriden und oxidierenden Säuren, die Edelstahl angreifen, lässt sich gut schweißen und umformen und weist ausreichende Festigkeit für Druckbauteile auf. Dieser Leitfaden behandelt, wogegen Grade 2 beständig ist, wo seine Grenzen liegen, welche Form für welches Bauteil zu bestellen ist und wie es spezifiziert wird.
Beiyu Titanium liefert Titan Grade 2 als Rohr, Leitungsrohr, Platte, Blech und Stab für den Chemie- und Wärmetauschereinsatz nach ASTM B338, B861, B862, B265 und B348. Für Werkstoff für chemische Wärmetauscher fügen Sie die erforderlichen Ergebnisse nach EN 10204 3.1 sowie Chargen- oder Loskennungen der RFQ hinzu, damit Beiyu den verfügbaren Dokumentenumfang bestätigen kann.
Warum ist Grade 2 das Arbeitspferd der chemischen Verfahrenstechnik?
Grade 2 (UNS R50400) trifft die Balance, die eine Chemieanlage braucht. Er bietet die volle Korrosionsbeständigkeit von technisch reinem Titan, liefert genug Festigkeit für Rohrleitungen und Druckteile und bleibt schweiß- und umformbar für die Fertigung. Die Korrosionsbeständigkeit ist über die CP-Güten 1 bis 4 im Wesentlichen gleich, weshalb Grade 2 dem weicheren Grade 1 vorgezogen wird, sobald ein Bauteil mehr Festigkeit benötigt, was die meisten Wärmetauscher- und Behälteranwendungen betrifft. Den vollständigen Güten-Vergleich finden Sie in unserem Leitfaden zu Wahl einer CP-Titangüte.
| Aspekt | Aussage des Leitfadens |
|---|---|
| Korrosionsbeständigkeit | Die volle Korrosionsbeständigkeit von technisch reinem Titan |
| Festigkeit | Ausreichend für Rohrleitungen und Druckteile |
Welchen Korrosionsmedien widersteht Grade-2-Titan?
Grade 2 verdankt seine Leistung einem stabilen, selbstheilenden Oxidfilm. Er hält den Medien stand, die Chemie- und Marineanwendungen dominieren:
| Medium | Grade-2-Verhalten |
|---|---|
| Meerwasser und Chloridlösungen | Ausgezeichnet, einschließlich feuchter und metallischer Chloride |
| Oxidierende Säuren, wie Salpetersäure und Chromsäure | Ausgezeichnete Beständigkeit |
| Chlor-, Chlorit- und Hypochloritlösungen | Beständig, ein gängiges Material für Bleichanlagen |
| Organische Säuren | Breit resistent |
| Stark reduzierende Säuren, wie heiße HCl oder H2SO4 | Begrenzt; auf Grade 7 wechseln |
Da sich der passive Film in Gegenwart von Feuchtigkeit und Sauerstoff neu bildet, widersteht Grade 2 Lochfraß und Spaltkorrosion in Chloridumgebungen, die Edelstahl angreifen würden.
Was sind die Temperatur- und Einsatzgrenzen von Grade 2?
Grade 2 behält nutzbare Festigkeit bis etwa 400°F (200°C) und widersteht Oxidation an Luft bis etwa 600°F (315°C). Zwei Grenzwerte entscheiden, wann das nicht ausreicht:
- Stark reduzierende Säuren, etwa heiße Salz- oder Schwefelsäure: Grade 2 korrodiert; die palladiumhaltige Grade 7 ist die höherwertige Wahl für reduzierende Säuren.
- Heiße konzentrierte Solen und Spalten im Heißeinsatz: Grade 12 verbessert die Spaltkorrosionsbeständigkeit im Einsatz mit heißem Chlorid.
Beiyu liefert sowohl Grade 7 als auch Grade 12 Titan neben Grade 2, sodass ein Betrieb die Aufwertung für reduzierende Säuren oder heiße Sole über denselben Lieferanten und dieselbe Dokumentationskette beziehen kann.
Wird die Korrosionsbeanspruchung durch reduzierende Säuren wie HCl oder Schwefelsäure statt durch neutrale oder oxidierende Chemie bestimmt, prüfen Sie wie Grade 7 für Titan-Einsätze mit reduzierenden Säuren verwendet wird bevor Grade 2 auf der Bestellzeile festgehalten wird.
Für heiße Sole und engen Spaltkorrosionseinsatz unter Chlorid vergleichen Sie den Einsatzfall mit Einsatzbereichen von Grade 12 in heißer Sole und bei Spaltkorrosion bevor die Spezifikation bei Grade 2 bleibt.
Welche Form bestellen Sie für welches Bauteil?
Anlagen für Chemie und Wärmetauscher greifen auf unterschiedliche Grade 2 Halbzeuge zurück. Passen Sie Form und Norm an das Bauteil an:
| Bauteil | Grade-2-Form | Norm |
|---|---|---|
| Rohr für Wärmetauscher und Kondensatoren | Nahtloses oder geschweißtes Rohr | ASTM B338 |
| Prozessrohrleitungen | Nahtloses oder geschweißtes Rohr | ASTM B861 / B862 |
| Behälter, Rohrböden, Reaktorplatte | Platte und Blech | ASTM B265 |
| Wellen, Formstücke, Bearbeitungsteile | Stangen und Knüppel | ASTM B348 |
Beiyu liefert Grade 2 in all diesen Formen, sodass ein Wärmetauscher- oder Anlagenbau beziehen kann Titanrohr Grade 2, a zeichnungsbasierte Grade-2-Titan-Rohrbodenplatte, Bleche und Platten aus Titan Grade 2, und Rohrleitungen gegen eine Güte und eine Dokumentationskette. Für Details zur Rohrspezifikation siehe unseren Leitfaden zu Titanrohren nach ASTM B338.
Wenn der Wärmetauscher eine Tankschlange statt eines geraden Rohrbündels verwendet, die Titan-Wärmetauscherwendel Seite zeigt die Zeichnungs- und Coilgeometrie-Details, die mit derselben Grade-2-Rohrbasis mitzuführen sind.
Ein vollständiges Prozesspaket kann diese Halbzeugformen auch mit anderen kombinieren Chemieanlagen und medienberührte Bauteile wie Titan-Kugelhähne; halten Sie die Grundlage aus Medium, Temperatur und Druck über das gesamte Paket hinweg konsistent.
Wann sollte man von Grade 2 abweichen?
Grade 2 deckt die meisten oxidierenden und neutralen chemischen Einsätze ab, doch drei Fälle erfordern eine andere Titangüte:
| Einsatzgrenze | Wechsel zu | Grund |
|---|---|---|
| Reduzierende Säuren wie heiße HCl, H2SO4 oder Phosphorsäure | Grade 7 (Ti-0.15Pd) | Palladium verbessert die Beständigkeit gegen reduzierende Säuren |
| Beanspruchung durch heiße Sole und spaltkorrosionsanfälliges Chlorid | Grade 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) | Mo/Ni verbessern das Verhalten bei heißem Chlorid und Spaltkorrosion |
| Hohe mechanische Belastung über die CP-Festigkeit hinaus | Ti-6Al-4V oder eine andere Legierung | Festigkeitsanforderung, keine Korrosionsbeständigkeit |
Liegt der Einsatzbereich außerhalb der geeigneten Titangüte, vergleichen Sie das spezifizierte Medium und die Temperatur mit einer Nickellegierungs-Route wie Alloy-625-Platte nach ASTM B443 statt Grade 2 in die Aufgabe zu zwingen.
Wie wird Grade 2 für den Chemieeinsatz spezifiziert und zertifiziert?
Eine Anfrage für Chemie- oder Wärmetauscheranwendungen sollte Güte, Form, Standard und Abmessungen sowie den Einsatzzweck angeben, damit das Werk die Eignung bestätigen kann:
| Anzugebendes Feld |
|---|
| Güte und Norm: Grade 2 nach ASTM B338 (Rohr), B861/B862 (Rohr), B265 (Platte) oder B348 (Stab). |
| Abmessungen: OD und Wandstärke für Tube; Dicke für Platte; Durchmesser für Stab. |
| Lieferzustand und Oberfläche, wie es das Bauteil erfordert. |
| Zertifizierung: EN 10204 3.1 Abnahmeprüfzeugnis mit Chemie- und mechanischen Ergebnissen, verknüpft mit der Chargennummer. |
Beiyu prüft jede Position gegen die Werksfähigkeit und liefert Grade 2 für Korrosionsanwendungen in Chemie, Meerestechnik sowie Öl und Gas, dokumentiert nach Chargennummer. Siehe unsere chemische Industrie und Meerestechnik Anwendungen, in denen Grade 2 typischerweise landet.
Für Meerwasser- und Meereseinsatz, der innerhalb des Korrosionsfensters von Grade 2 bleibt, siehe den Schwesterleitfaden zu Titan in Meerwasser und maritimem Einsatz zeigt, wo dieselbe Grade-2-Grundlage auch in Entsalzungs- und Offshore-Systemen greift.
So lesen Sie das Grade 2 Zertifikat für den Chemieeinsatz
Das Korrosionsverhalten von Grade 2 ist dem Metall inhärent, daher liegt das Zeugnisrisiko bei chemischem und Wärmetauschereinsatz nicht in der Legierung, sondern in der Form und ihrer Prüfung:
| Anzugebendes Feld | Aussage des Leitfadens |
|---|---|
| Chemische Basis | Bestätigen Sie, dass der Sauerstoffgehalt innerhalb des Grade-2-Bandes liegt, da Sauerstoff die Festigkeit bestimmt, und dass Eisen im Grenzwert liegt; dies sind die zwei Zeilen, die Reintitan Grade 2 definieren. |
| Mechanische Werte nach Form | Platte, Rohr und Stab werden auf unterschiedlicher Grundlage geprüft, lesen Sie Streckgrenze und Zugfestigkeit daher gegen die Norm für die bestellte Form: B265 für Platte, B338 für Rohr, B348 für Stab. |
| Rohrprüfung für Wärmetauscher | Bei geschweißtem Wärmetauscherrohr ist die Schweißnahtintegrität das eigentliche Abnahmerisiko, nicht die Chemie. ASTM B338 selbst verlangt diese Prüfungen, daher sollten Sie sicherstellen, dass die Wirbelstromprüfung der Schweißnaht, die Hydrostatik- oder Druckluftprüfung sowie die Ergebnisse von Flach- und Aufweitprüfung alle auf dem Zertifikat ausgewiesen sind, statt sie vorauszusetzen. |
Gleichen Sie die Chargennummer mit der Kennzeichnung auf Rohr oder Platte ab, um die Rückverfolgbarkeit zu schließen. Die Falle für Käufer von Wärmetauschern besteht darin, ein Zeugnis zu akzeptieren, das eine gute Chemie zeigt, aber das Prüfregime des Rohrs auslässt, denn bei geschweißtem Rohr liegt der Versagensmodus im Einsatz an der Schweißnaht, nicht am Grundmetall.
Schweißen von Grade 2 Anlagen: Der Schutzgasschutz entscheidet über die Lebensdauer
Der größte Teil von Grade 2 für den Chemieeinsatz geht in geschweißte Apparate, daher ist Schweißnahtqualität gleich Korrosionsqualität. Die Legierung selbst lässt sich gut schweißen; das Risiko liegt in der Atmosphäre, denn Titan nimmt oberhalb von etwa 480 Grad Celsius Sauerstoff und Stickstoff auf und versprödet, sodass jede erwärmte Zone, das Schmelzbad, die Wurzelseite und das abkühlende Metall bis zur Abkühlung Schutzgasabdeckung benötigen. Schweißnahtfarbe ist das praktische Abnahmesignal: Silber ist in Ordnung, hellstrohfarben ist normalerweise noch akzeptabel, und Blau, Grau oder pudrig-Weiß bedeutet, dass der Schutzgasschutz versagt hat und das Metall unter dieser Farbe verdächtig ist. Für die Beschaffung tragen zwei Angaben die Hauptlast: festlegen, dass Fertigungsschweißnähte der Titan-Schutzgaspraxis mit Farbabnahme folgen, und die Zusatzwerkstoffgüte auf der Bestellung wiederholen, damit die Nähte zur Zeichnung passen. Wenn eine palladiumhaltige Naht für den chemischen Einsatz vorgegeben ist, kann Beiyu anbieten ERTi-7 Titan-Schweißdraht als separate Zusatzwerkstoffzeile.
Hydrierung: die stille Versagensart von Titan im Betrieb
Die Korrosionsversagensmechanismen von Grade 2 sind oben behandelt, weniger bekannt ist der Wasserstoff. Im Einsatz kann Titan Wasserstoff aufnehmen und spröde Hydride bilden, wenn es galvanisch mit einem unedleren Metall gekoppelt oder durch überzogenen kathodischen Schutz auf stark negativen Potenzialen gehalten wird, wobei höhere Temperaturen die Wirkung verstärken. Der Schaden wächst unsichtbar und zeigt sich erst lange nach der Inbetriebnahme als Riss. Der Schutz liegt auf der Konstruktionsseite und ist zum Konstruktionszeitpunkt günstig: unkontrollierte Kopplungen mit unedleren Metallen vermeiden, Fremdstromschutz innerhalb sinnvoller Potenzialgrenzen für Titan halten, und die Frage ausdrücklich stellen, wenn Titanrohre auf einen geschützten Stahlmantel treffen. Ein Käufer, der die galvanische Umgebung in der Anfrage angibt, gibt der Materialprüfung die Chance, dies früh zu erkennen.
Eisenkontamination: der günstigste vermeidbare Schadensfall
Titan in einer Chemieanlage versagt in der Regel an einem Detail, und eingebetteter Eisenabrieb ist der klassische Fall. Stahlwerkzeuge, Gestelle und Schleiffunken hinterlassen Eisenpartikel in der Titanoberfläche; im Betrieb verfärben sich diese Stellen, bauen den lokalen Passivfilm ab und können Lochfraß auslösen, dem die reine Legierung sonst widerstehen würde. Die Regeln kosten fast nichts: dedizierte oder gereinigte Werkzeuge, Trennung von Kohlenstoffstahl bei Lagerung und Fertigung sowie eine Oberflächen-Eisenprüfung, wo die Spezifikation dies vorschreibt. Bei zertifizierten Anlagenarbeiten ist eingebetteter Eisenabrieb ein feststellbarer, prüfrelevanter Mangel; seine Vermeidung ist eine Frage der Lagerorganisation.
Einkaufshinweise vom Export-Team
Bestellungen für Chemieanlagen umfassen oft mehrere Formen gleichzeitig, und der saubere Weg ist eine Spezifikationszeile pro Form: Platte nach B265, Rohr nach B338, Stab nach B348, nahtloses Rohr nach B861 und geschweißtes Rohr nach B862, jeweils mit eigenen Abmessungen und Prüfumfang, statt einer pauschalen Titanzeile. Geben Sie Medium, Konzentration und Temperatur an, damit die Werksprüfung den Einsatzfall prüft, nicht nur die Abmessungen; nennen Sie die ASME-SB-Doppelzertifizierung von vornherein, wenn der Hersteller Code-Arbeiten ausführt; und geben Sie die Schweißzusatzwerkstoff-Güte in der Bestellung an, wenn der Hersteller den Zusatzwerkstoff über denselben Kanal bezieht. Beiyu prüft jede Chemie-Anwendungszeile vor der Angebotserstellung gegen die Werkskapazität, mit EN-10204-3.1-Dokumentation und Chargennummer-Rückverfolgbarkeit je nach Bestellumfang.
| Form | Spezifikationszeile |
|---|---|
| Platte | ASTM B265 |
| Rohr | ASTM B338 |
| Stange | ASTM B348 |
| Nahtlose Rohrleitung | ASTM B861 |
| Geschweißte Rohrleitung | ASTM B862 |
Häufig gestellte Fragen
Ist Grade 2 Titan gut für Meerwasser geeignet?
Ja. Grade 2 widersteht Meerwasser- und Chloridkorrosion einschließlich Loch- und Spaltkorrosion, was es zu einem Standardwerkstoff für Wärmetauscher und Rohrleitungen in Meerwasser- und Entsalzungsanlagen macht.
Welche Titan-Güte wird für Wärmetauscher verwendet?
Grade 2 ist die gängigste Güte und wird als Rohr nach ASTM B338 und Rohrboden-Platte nach B265 geliefert. Bei reduzierenden Säuren oder heißer Sole kann stattdessen Grade 7 oder Grade 12 erforderlich sein.
Wie hoch ist die Temperaturgrenze für Grade 2 Titan?
Grade 2 behält nützliche Festigkeit bis etwa 400°F (200°C) und widersteht Oxidation an Luft bis etwa 600°F (315°C); bestätigen Sie dies gegen den konkreten Einsatz und das geltende Regelwerk.
Wann wird Grade 7 oder Grade 12 anstelle von Grade 2 benötigt?
Grade 7 für reduzierende Säuren wie heiße Salzsäure oder Schwefelsäure; Grade 12 für heiße konzentrierte Solen und spaltkorrosionsanfälligen Chlorideinsatz. Grade 2 deckt die meisten oxidierenden und neutralen Medien ab. Beiyu liefert alle drei.
Quellen
- ASTM B265, B338, B348, B861 und B862, Standardspezifikationen für Titan-Halbzeuge: astm.org
- AWS G2.4, Guide for the Fusion Welding of Titanium and Titanium Alloys (American Welding Society)
- EN 10204, Metallische Erzeugnisse, Arten von Prüfbescheinigungen (CEN)
Spezifikationsdetails mit Quellenangabe
Grade-2-Rohr für chemische Beanspruchung wird bestellt nach ASTM B338, der Spezifikation für nahtlose und geschweißte Titanrohre für Kondensatoren und Wärmetauscher, die Mindestwerte der Güte von 345 MPa Zugfestigkeit und 275 MPa Streckgrenze übernehmen sich von ASTM B265, Tabelle 2.
Der Bericht Corrosion Resistance of Titanium von TIMET besagt, dass in scharfen Spalten in nahezu neutraler gesättigter Natriumchloridsole Spaltkorrosion von unlegiertem Titan ab etwa 93 °C (200 °F) möglich wird, während sie unterhalb von 70 °C (158 °F) nicht wahrscheinlich ist; niedrigerer pH-Wert oder hohe Konzentrationen von Calcium- oder Magnesiumionen können die Einsatztemperatur senken. Sauerstoff- und Eisengrenzwerte von 0,25% und 0,30% gemäß ASTM B265, Tabelle 1, halten den Grade schweißbar mit ERTi-2-Zusatzwerkstoff nach AWS A5.16.
Angebot für Titan Grade 2 anfordern
Die RFQ-Checkliste ist eine nützliche abschließende Prüfung der Angaben zu Güte, Norm, Abmessungen, Toleranz, Menge und Dokumentation vor der Übermittlung.
Wenn die Anfrage für kanadische Code-Arbeiten bestimmt ist, kombinieren Sie die Checkliste für Güte und Größe mit unserem Leitfaden zu Titan für kanadische Druckgeräte sodass die Werkstoffzeile die ASME-SB-Bezeichnung und die Zeugniskette benennt, die der Fertiger in die CRN-Prüfung einbringt.
Um Grade 2 Titan für Chemie- oder Wärmetauscheranwendungen anzubieten, benötigt Beiyu: Form (Rohr, Platte, Blech oder Stab), Norm, Abmessungen (Außendurchmesser und Wandstärke oder Dicke), Menge und Einsatz oder Medium. Senden Sie die Zeichnung oder Spezifikation, und wir prüfen jede Position gegen die Werkskapazität, bevor wir ein Angebot erstellen, mit EN 10204 3.1 MTC und Chargennummer-Rückverfolgbarkeit je nach Bestellumfang. Kontaktieren Sie Beiyu Titanium für eine Anfrage.