El titanio comercialmente puro Grade 2 es el material predeterminado para servicio de corrosión en plantas químicas, y la mayoría de los tubos para intercambiadores de calor y las chapas gruesas para recipientes de titanio son Grade 2. Resiste los cloruros y los ácidos oxidantes que atacan el acero inoxidable, se suelda y conforma bien, y ofrece suficiente resistencia para componentes a presión. Esta guía explica a qué resiste Grade 2, cuáles son sus límites, qué forma pedir para cada componente y cómo especificarlo.
Beiyu Titanium suministra titanio Grade 2 en forma de tubo, tubo, chapa gruesa, chapa fina y barra para servicio químico y de intercambiadores de calor, conforme a ASTM B338, B861, B862, B265 y B348. Para material de intercambiadores de calor químicos, añada los resultados EN 10204 3.1 requeridos y los identificadores de número de colada o lote a la solicitud de oferta para que Beiyu pueda confirmar el alcance de documentación disponible.
¿Por qué Grade 2 es el material de trabajo para el procesamiento químico?
Grade 2 (UNS R50400) ofrece el equilibrio que necesita una planta química. Mantiene toda la resistencia a la corrosión del titanio comercialmente puro, añade suficiente resistencia para tuberías y componentes a presión, y sigue siendo soldable y conformable para la fabricación. La resistencia a la corrosión es esencialmente la misma en las calidades CP Grade 1 a 4, por lo que se elige Grade 2 en lugar del Grade 1 más blando cuando un componente necesita mayor resistencia, lo que abarca la mayoría de los trabajos de intercambiadores de calor y recipientes. Para la comparación completa de calidades, consulte nuestra guía para elegir una calidad de titanio CP.
| Punto | Qué indica la guía |
|---|---|
| Resistencia a la corrosión | Toda la resistencia a la corrosión del titanio comercialmente puro |
| Resistencia | Suficiente para tuberías y piezas sometidas a presión |
¿A qué corrosivos resiste el titanio Grade 2?
Grade 2 debe su rendimiento a una película de óxido estable y autorreparable. Resiste los medios que predominan en el servicio químico y marino:
| Medio | Comportamiento de Grade 2 |
|---|---|
| Agua de mar y soluciones de cloruros | Excelente, incluidos los cloruros húmedos y metálicos |
| Ácidos oxidantes, como el ácido nítrico y el ácido crómico | Excelente resistencia |
| Soluciones de cloro, clorito e hipoclorito | Resistente, un material habitual en plantas de blanqueo |
| Ácidos orgánicos | Resistente en general |
| Ácidos reductores fuertes, como HCl o H2SO4 calientes | Limitado; se debe pasar a Grade 7 |
Dado que la película pasiva se regenera en presencia de humedad y oxígeno, Grade 2 resiste la corrosión por picaduras y la corrosión por resquicio en servicio con cloruros que atacarían el acero inoxidable.
¿Cuáles son los límites de temperatura y servicio de Grade 2?
Grade 2 mantiene una resistencia útil hasta aproximadamente 400°F (200°C) y resiste la oxidación en aire hasta aproximadamente 600°F (315°C). Dos límites determinan cuándo no es suficiente:
- Ácidos reductores fuertes, como el ácido clorhídrico o sulfúrico caliente: Grade 2 se corroe; el que contiene paladio Grade 7 es la alternativa para servicio con ácidos reductores.
- Salmueras concentradas calientes y resquicios en servicio a alta temperatura: Grade 12 mejora la resistencia a la corrosión por resquicio en servicio con cloruros calientes.
Beiyu suministra tanto titanio Grade 7 como Grade 12 junto con Grade 2, por lo que una planta puede adquirir la mejora para ácido reductor o salmuera caliente a través del mismo proveedor y cadena documental.
Si el entorno de corrosión está determinado por ácidos reductores como HCl o ácido sulfúrico en lugar de una composición química neutra u oxidante, revise cómo se utiliza Grade 7 para servicio de titanio en ácidos reductores antes de mantener Grade 2 en la línea del pedido.
Para servicio con salmuera caliente y cloruros en resquicios estrechos, compare las condiciones de servicio con dónde se utiliza Grade 12 para servicio con salmuera caliente y corrosión por resquicio antes de que la especificación se mantenga en Grade 2.
¿Qué forma se debe pedir para cada componente?
Los proyectos químicos y de intercambiadores de calor requieren diferentes productos de fábrica Grade 2. Haga corresponder la forma y la norma con el componente:
| Componente | Forma Grade 2 | Norma |
|---|---|---|
| Tubos para intercambiadores de calor y condensadores | Tubo sin soldadura o soldado | ASTM B338 |
| Tuberías de proceso | Tubería sin soldadura o soldada | ASTM B861 / B862 |
| Equipos, placas tubulares, chapa para reactor | Chapa gruesa y chapa fina | ASTM B265 |
| Ejes, accesorios, piezas mecanizadas | Barra y tocho | ASTM B348 |
Beiyu suministra Grade 2 en todas estas formas, por lo que un proyecto de intercambiador de calor o de proceso puede obtener tubo de titanio Grade 2, una chapa tubular de titanio Grade 2 basada en plano, chapa fina y chapa gruesa de titanio Grade 2, y las tuberías conforme a una calidad y una cadena documental. Para obtener detalles sobre la especificación de tubos, consulte nuestra guía de tubos de titanio ASTM B338.
Cuando el intercambiador utiliza una bobina de tanque en lugar de un haz de tubos rectos, la serpentín de intercambiador de calor de titanio página muestra el plano y los detalles de la geometría de la bobina que se deben aplicar con la misma base de tubo Grade 2.
Un conjunto completo de proceso también puede combinar estas formas de fábrica con otros equipos químicos y componentes en contacto con el fluido como válvulas de bola de titanio; mantenga coherentes en todo el conjunto el medio, la temperatura y la base de presión.
¿Cuándo debería dejar de utilizar Grade 2?
Grade 2 cubre la mayoría de los servicios químicos oxidantes y neutros, pero tres casos requieren una calidad de titanio diferente:
| Límite de servicio | Cambiar a | Motivo |
|---|---|---|
| Ácidos reductores como HCl, H2SO4 o ácido fosfórico calientes | Grade 7 (Ti-0.15Pd) | El paladio mejora la resistencia a los ácidos reductores |
| Salmuera caliente y servicio con cloruros propenso a la corrosión por resquicio | Grade 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) | Mo/Ni mejoran el comportamiento ante cloruros calientes y corrosión por resquicio |
| Carga mecánica elevada que supera la resistencia del titanio comercialmente puro | Ti-6Al-4V u otra aleación | Requisito de resistencia, no de resistencia a la corrosión |
Cuando las condiciones de servicio estén fuera de la calidad de titanio adecuada, compare el medio y la temperatura especificados con una alternativa de aleación de níquel como chapa gruesa Alloy 625 según ASTM B443 en lugar de forzar Grade 2 para el servicio.
¿Cómo se especifica y certifica Grade 2 para servicio químico?
Una solicitud de oferta para productos químicos o intercambiadores de calor debería indicar la calidad, la forma, la norma y las dimensiones, además del servicio, para que la fábrica pueda confirmar la adecuación:
| Campo que debe indicarse |
|---|
| Calidad y norma: Grade 2 según ASTM B338 (tubo), B861/B862 (tubo), B265 (chapa gruesa) o B348 (barra). |
| Dimensiones: diámetro exterior y espesor de pared para tubo; espesor para chapa gruesa; diámetro para barra. |
| Estado y acabado según los requisitos del componente. |
| Certificación: certificado de inspección 3.1 según EN 10204 con composición química y resultados mecánicos vinculados al número de colada. |
Beiyu revisa cada línea conforme a la capacidad de la fábrica y suministra Grade 2 para servicios de corrosión químicos, marinos y de petróleo y gas, documentados por número de colada. Consulte nuestras industria química y ingeniería marina aplicaciones en las que normalmente se utiliza Grade 2.
Para servicio en agua de mar y marino que se mantenga dentro del intervalo de corrosión de Grade 2, la guía complementaria sobre titanio en agua de mar y servicio marino muestra dónde la misma base de Grade 2 se aplica también a sistemas de desalinización y offshore.
Cómo leer el certificado Grade 2 para servicio químico
El comportamiento frente a la corrosión de Grade 2 es inherente al metal, por lo que para servicio químico y de intercambiadores de calor el riesgo del certificado no es la aleación, sino la forma y sus ensayos:
| Campo que debe indicarse | Qué indica la guía |
|---|---|
| Base de la composición química | Confirme que el oxígeno se encuentre dentro del intervalo de Grade 2, puesto que el oxígeno determina la resistencia, y que el hierro esté dentro del límite; estas son las dos líneas que definen Grade 2 comercialmente puro. |
| Propiedades mecánicas por forma | La chapa gruesa, el tubo y la barra se ensayan sobre bases diferentes, por lo que debe leerse el límite elástico y la resistencia a la tracción conforme a la norma para la forma solicitada, B265 para chapa gruesa, B338 para tubo, B348 para barra. |
| Ensayos de tubos para intercambiadores | En tubo soldado para intercambiador de calor, la integridad de la soldadura es el riesgo real de aceptación, no la composición química. La propia ASTM B338 exige estos ensayos, por lo que se debe confirmar que el ensayo por corrientes inducidas en la soldadura, el ensayo hidrostático o neumático, y los resultados de aplanamiento y abocardado se indiquen todos en el certificado en lugar de darlos por supuestos. |
Haga coincidir el número de colada con el marcado del tubo o de la chapa gruesa para cerrar la trazabilidad. La trampa para los compradores de intercambiadores es aceptar un certificado que muestra una buena composición química pero omite el régimen de ensayos del tubo, porque para el tubo soldado el modo de fallo en servicio es la soldadura, no el metal base.
Soldadura de equipos Grade 2: la protección determina la vida útil
La mayor parte de Grade 2 para servicio químico se utiliza en equipos soldados, por lo que la calidad de la soldadura es calidad de resistencia a la corrosión. La aleación en sí se suelda fácilmente; el riesgo es la atmósfera, porque el titanio por encima de aproximadamente 480 grados Celsius absorbe oxígeno y nitrógeno y se fragiliza, por lo que cada zona calentada, baño de soldadura, lado de raíz y metal en enfriamiento necesita cobertura de gas inerte hasta que se enfríe. Color de la soldadura es la señal práctica de aceptación: el plateado es correcto, el pajizo claro normalmente sigue siendo aceptable, y el azul, gris o blanco pulverulento significa que falló la protección y que el metal bajo ese color es dudoso. Para compras, dos líneas son decisivas: indique que las soldaduras de fabricación siguen la práctica de protección para titanio con aceptación por color, y repita la calidad del metal de aporte en el pedido para que las uniones coincidan con el plano. Cuando se especifica una unión con paladio para servicio químico, Beiyu puede ofrecer Alambre de soldadura de titanio ERTi-7 como una línea independiente de metal de aporte.
Hidrogenación: el modo silencioso de fallo del titanio en servicio
Los modos de fallo por corrosión de Grade 2 se tratan anteriormente; el menos conocido es el hidrógeno. En servicio, el titanio puede absorber hidrógeno y formar hidruros frágiles cuando está acoplado galvánicamente a un metal más activo, o sometido a potenciales fuertemente negativos por una protección catódica aplicada en exceso, y las temperaturas más altas lo agravan. El daño crece de forma invisible y se manifiesta como agrietamiento mucho después de la puesta en servicio. Las protecciones corresponden al diseño y son económicas en la fase de diseño: evite acoplamientos no controlados con metales activos, mantenga la protección por corriente impresa dentro de límites de potencial razonables para el titanio y plantee la cuestión explícitamente cuando los tubos de titanio se encuentren con una carcasa de acero protegida. Un comprador que señale el entorno galvánico en la solicitud de oferta da a la revisión del material la oportunidad de detectar esto con antelación.
Contaminación por hierro: el fallo más económico de prevenir
El titanio en una planta química suele fallar en un detalle, y el hierro incrustado es el caso clásico. Las herramientas de acero, los bastidores y las chispas de rectificado dejan partículas de hierro en la superficie de titanio; en servicio, estos puntos se manchan, degradan localmente la película pasiva y pueden iniciar corrosión por picaduras que la aleación limpia resistiría. Las reglas casi no cuestan nada: herramientas exclusivas o limpiadas, separación del acero al carbono durante el almacenamiento y la fabricación, y una comprobación de hierro superficial cuando la especificación la requiera. En trabajos de equipos certificados, el hierro incrustado es un defecto detectable y susceptible de rechazo; prevenirlo es una decisión de distribución del almacenamiento.
Notas de aprovisionamiento del departamento de exportación
Los pedidos de equipos químicos compran varias formas a la vez, y la forma clara de pedir es una línea de especificación por forma: chapa gruesa según B265, tubo según B338, barra según B348, tubo sin soldadura según B861 y tubo soldado según B862, cada uno con sus propias dimensiones y alcance de ensayos, en lugar de una línea general de titanio. Indique el medio, la concentración y la temperatura para que la revisión de fábrica compruebe el servicio, no solo las dimensiones; indique desde el principio la certificación dual ASME SB cuando el fabricante realice trabajos según código; e incluya la calidad del metal de aporte en el pedido cuando el fabricante compre el aporte a través del mismo canal. Beiyu revisa cada línea para servicio químico respecto a la capacidad de fábrica antes de emitir una oferta, con documentación EN 10204 3.1 y trazabilidad por número de colada según el alcance del pedido.
| Forma | Línea de especificación |
|---|---|
| Chapa gruesa | ASTM B265 |
| Tubo | ASTM B338 |
| Barra | ASTM B348 |
| Tubo sin soldadura | ASTM B861 |
| Tubo soldado | ASTM B862 |
Preguntas frecuentes
¿Es el titanio Grade 2 adecuado para agua de mar?
Sí. Grade 2 resiste la corrosión por agua de mar y cloruros, incluidas la corrosión por picaduras y la corrosión por resquicio, lo que lo convierte en un material estándar para intercambiadores de calor y tuberías marinos y de desalinización.
¿Qué calidad de titanio se utiliza para intercambiadores de calor?
Grade 2 es el más común y se suministra como tubo ASTM B338 y chapa gruesa para placas tubulares B265. El servicio con ácidos reductores o salmuera caliente puede requerir Grade 7 o Grade 12.
¿Cuál es el límite de temperatura del titanio Grade 2?
Grade 2 mantiene una resistencia útil hasta aproximadamente 400°F (200°C) y resiste la oxidación en aire hasta aproximadamente 600°F (315°C); confirme según el servicio y el código específicos.
¿Cuándo se necesita Grade 7 o Grade 12 en lugar de Grade 2?
Grade 7 para ácidos reductores como ácido clorhídrico o sulfúrico calientes; Grade 12 para salmueras concentradas calientes y servicio con cloruros propenso a la corrosión por resquicio. Grade 2 cubre la mayoría de los medios oxidantes y neutros. Beiyu suministra los tres.
Referencias
- ASTM B265, B338, B348, B861 y B862, especificaciones estándar para productos de titanio de fábrica: astm.org
- AWS G2.4, Guía para la soldadura por fusión de titanio y aleaciones de titanio (American Welding Society)
- EN 10204, Productos metálicos, tipos de documentos de inspección (CEN)
Detalles de especificación con fuentes
El tubo Grade 2 para servicio químico se pide conforme a ASTM B338, la especificación que cubre los tubos de titanio sin soldadura y soldados para condensadores e intercambiadores de calor; los mínimos de la calidad, 345 MPa de resistencia a la tracción y 275 MPa de límite elástico, se mantienen respecto a ASTM B265, Tabla 2.
Corrosion Resistance of Titanium de TIMET indica que, en resquicios estrechos en salmuera saturada de cloruro de sodio casi neutra, la corrosión por resquicio del titanio sin alear puede producirse a partir de unos 93 °C (200 °F), mientras que es poco probable por debajo de 70 °C (158 °F); un pH más bajo o concentraciones elevadas de iones de calcio o magnesio pueden reducir la temperatura de inicio. Los límites de oxígeno y hierro de 0,25% y 0,30%, según ASTM B265, Tabla 1, mantienen la soldabilidad de la calidad con metal de aportación ERTi-2 clasificado en AWS A5.16.
Solicite una oferta para titanio Grade 2
La Lista de verificación para solicitud de oferta es una comprobación final útil de los campos de calidad, norma, dimensiones, tolerancia, cantidad y documentación antes del envío.
Si la solicitud de oferta corresponde a trabajos conforme a códigos canadienses, combine la lista de verificación de calidad y tamaño con nuestra guía sobre titanio para equipos a presión canadienses para que la línea de material indique la designación ASME SB y la cadena de certificados que el fabricante incorporará a la revisión CRN.
Para cotizar titanio Grade 2 para servicio químico o de intercambiador de calor, Beiyu necesita: forma (tubo, tubería, chapa gruesa, chapa fina o barra), norma, dimensiones (OD y espesor de pared, o espesor), cantidad y el servicio o medio. Envíe el plano o la especificación y revisamos cada línea frente a la capacidad de la fábrica antes de ofertar, con certificado de inspección 3.1 según EN 10204 y trazabilidad por número de colada según el alcance del pedido. Contacte con Beiyu Titanium para una solicitud de oferta.