L'ASTM B338 est la spécification normalisée pour les tubes sans soudure et soudés en titane et en alliage de titane utilisés dans les condenseurs et les échangeurs de chaleur. C'est une norme de tube, pas une norme de tube. Le tube en titane est normalement spécifié selon l'ASTM B861 pour le tube sans soudure ou l'ASTM B862 pour le tube soudé.
Ce que couvre l'ASTM B338
Beiyu Titanium fournit des tubes en titane sans soudure et soudés ASTM B338 en Grade 2, Grade 7, Grade 9 et Grade 12. Pour une demande ASTM B338, identifiez la construction sans soudure ou soudée, la nuance, le diamètre extérieur, l'épaisseur de paroi, la longueur, l'état de traitement thermique et la méthode de contrôle hydrostatique, pneumatique, par ultrasons ou électromagnétique requise. ASTM B338 exige que chaque tube réussisse l'un de ces contrôles ; la méthode est sélectionnable, indiquez donc celle qui s'applique à la construction commandée plutôt que de supposer une option par défaut. ASTM E426 couvre le contrôle électromagnétique par courants de Foucault des produits tubulaires sans soudure et soudés. Ajoutez tout rapport EN 10204 3.1 et les champs de traçabilité par numéro de coulée à la demande de prix afin que le périmètre complet de contrôle puisse être confirmé dans l'offre et la commande. ASTM B338 définit les tubes en titane destinés au service de transfert de chaleur, y compris la composition chimique de la nuance, les propriétés mécaniques, les dimensions, les tolérances et les exigences d'essai.
Nuances ASTM B338 courantes
| Nuance | UNS | Utilisation typique en échangeur de chaleur | Remarque sur la demande de prix |
|---|---|---|---|
| Grade 2 | R50400 | Tube de condenseur d'eau de mer et d'échangeur de chaleur généraliste | Nuance de départ par défaut pour de nombreuses applications en eau de mer |
| Grade 7 | R52400 | Service chimique agressif et saumure | L'ajout de 0.15 à 0.25 % en poids de palladium déplace le potentiel en circuit ouvert vers le domaine passif dans les milieux acides réducteurs et les milieux chlorurés à faible pH, éliminant la dissolution active qui se produit sur le titane non allié dans les mêmes conditions. Choisir le Grade 7 plutôt que le Grade 2 lorsque le fluide de procédé est un acide réducteur (acide chlorhydrique, acide sulfurique dilué) ou lorsque la géométrie du système crée des zones de corrosion caverneuse inévitables. |
| Grade 9 | R56320 | Tube pour applications à pression plus élevée ou sensibles au poids | Ti-3Al-2.5V, plus résistant que les nuances CP |
| Grade 12 | R53400 | Flux de procédé chauds chargés en chlorures | À examiner pour les exigences de saumure chaude et de corrosion caverneuse |
Minimums ASTM donnés à titre indicatif, confirmés sur les certificats de réception 3.1 selon EN 10204 par coulée : Grade 2, R50400, 345 MPa UTS / 275 MPa YS (50 / 40 ksi) ; Grade 7, R52400, 345 MPa UTS / 275 MPa YS (50 / 40 ksi) ; Grade 9, R56320, 620 MPa UTS / 483 MPa YS (90 / 70 ksi) ; Grade 12, R53400, 483 MPa UTS / 345 MPa YS (70 / 50 ksi). Le Grade 9 présente la résistance la plus élevée des quatre, ce qui en fait le choix privilégié lorsque l'épaisseur de paroi ou le diamètre du tube doit être minimisé sous pression.
Combien de nuances ASTM B338 couvre-t-elle ?
L'édition actuelle d'ASTM B338 répertorie 28 nuances de tubes sans soudure et soudés en titane et alliages de titane destinés aux condenseurs de surface, évaporateurs et échangeurs de chaleur. Elles couvrent le titane commercialement pur (Grades 1 à 3), les nuances résistantes à la corrosion contenant du palladium telles que Grade 7, Grade 11, Grade 16 et Grade 17, l'alliage Ti-3Al-2.5V (Grade 9) et l'alliage Ti-0.3Mo-0.8Ni (Grade 12), entre autres. La plupart des commandes sont passées selon une liste bien plus courte : les quatre nuances du tableau ci-dessus sont les choix courants pour les condenseurs et échangeurs de chaleur, et la nuance est déterminée par la composition chimique et la température de service plutôt que par la norme elle-même.
Qu'est-ce qu'un tube en titane sans soudure, et comment est-il fabriqué ?
Le tube en titane sans soudure est fabriqué sans soudure longitudinale. ASTM B338 définit le tube sans soudure comme un tube fabriqué à partir d'une billette creuse par réduction à froid ou étirage à froid. L'ébauche creuse amont peut être produite par perçage ou alésage, suivi le cas échéant d'une extrusion à chaud. Le laminage à froid sur laminoir à pas de pèlerin, l'étirage ou les deux réduisent ensuite le tube à la dimension requise. Un recuit intermédiaire peut être utilisé lorsque des opérations supplémentaires de travail à froid exigent le rétablissement de la ductilité ; B338 n'exige pas un recuit sous vide entre chaque passe. Le tube soudé part d'une bande formée en cylindre et soudée sur joint, et la norme reconnaît également le tube soudé et travaillé à froid (WCS), dans lequel le tube soudé est travaillé à froid après soudage. La norme couvre les tubes en titane sans soudure et soudés destinés aux condenseurs de surface, évaporateurs et échangeurs de chaleur.
Le procédé importe pour trois raisons dans une commande réelle. Un projet ou un code peut désigner directement le procédé, auquel cas aucun choix n'est à faire. Lorsque le procédé est libre, le tube soudé et soudé/travaillé à froid est largement utilisé pour les faisceaux de condenseurs et d'échangeurs de chaleur, et le procédé le plus avantageux dépend des dimensions, de la quantité, de la tolérance et des exigences du projet plutôt que d'une règle générale. Le sans soudure est choisi lorsque la spécification interdit une soudure longitudinale, ou lorsque les dimensions et l'épaisseur de paroi commandées ne correspondent pas à ce que le procédé soudé peut garantir pour cette commande. Quel que soit le procédé commandé, le dossier de contrôle évolue en conséquence, le procédé doit donc être indiqué plutôt que laissé au choix de l'usine.
| Filière | Comment le guide le décrit |
|---|---|
| Sans soudure | Tube fabriqué à partir d'une billette creuse par réduction à froid ou étirage à froid. L'ébauche creuse amont peut être produite par perçage ou alésage, suivi, le cas échéant, d'une extrusion à chaud. Le laminage à pas de pèlerin à froid, l'étirage ou les deux permettent ensuite de l'amener aux dimensions requises |
| Soudé | Bande roulée en cylindre et soudée longitudinalement |
| Soudé et travaillé à froid (WCS) | Tube soudé travaillé à froid après soudage |
Tube ou tuyau : quelle norme s'applique et comment chacun est commandé
Une cause fréquente de nouvelle offre pour les produits creux en titane est une demande de prix qui mélange les conventions relatives aux tubes et aux pipes. Selon ASTM B338, le tube est commandé avec un diamètre extérieur spécifié et une épaisseur de paroi, exprimée comme épaisseur minimale ou moyenne. Selon ASTM B861 et B862, les dimensions standard de pipe sont commandées par NPS et schedule ; NPS correspond à un diamètre extérieur défini et le schedule correspond à une épaisseur de paroi nominale. ASTM B862 autorise également des épaisseurs de paroi sur mesure hors de son tableau pour NPS 8 et plus. Indiquer un schedule dans une spécification de tube, ou un diamètre extérieur dans une spécification de pipe, laisse l'usine dans l'incertitude quant au tableau dimensionnel à appliquer.
| Forme et procédé | ASTM | ASME | Mode de commande | Service typique |
|---|---|---|---|---|
| Tube sans soudure | B338 | SB-338 | Diamètre extérieur et épaisseur de paroi | Condenseurs, évaporateurs, échangeurs de chaleur où une soudure longitudinale n'est pas acceptée |
| Tube soudé et soudé/travaillé à froid (WCS) | B338 | SB-338 | Diamètre extérieur et épaisseur de paroi | La voie de volume pour les faisceaux de condenseurs et d'échangeurs de chaleur |
| Tube sans soudure | B861 | SB-861 | Dimension nominale de pipe et schedule | Pipe de ligne de procédé et systèmes de tuyauterie |
| Tube soudé | B862 | SB-862 | Dimension nominale de pipe et schedule | Pipe de ligne de procédé lorsqu'un procédé soudé est accepté |
ASTM B338 ne couvre pas non plus toutes les nuances. Sa liste de nuances couvre les nuances commercialement pures et les nuances d'alliages résistants à la corrosion, et n'inclut pas Grade 5 ; une demande de tube ASTM B338 Grade 5 ne peut donc pas être certifiée telle quelle. ASTM B861 et B862 listent Grade 5 respectivement pour les pipes sans soudure et soudés. Si un tube Grade 5 est requis, une autre spécification applicable ou une modification de conception approuvée est nécessaire ; ne substituez pas un pipe à un tube, ni ne changez la nuance, sans approbation de la conception. Le guide de sélection de nuance pour tube en titane examine ce choix selon les conditions de service.
Pour une offre précise pour l'une ou l'autre forme, indiquez la nuance, la norme, le procédé, les dimensions dans la convention correspondant à la norme, la longueur et la tolérance, ainsi que le certificat et le dossier de contrôle. Les pages produits associées incluent Tube en titane Grade 2 sans soudure, Tube en titane Grade 12, serpentin d'échangeur de chaleur en titane, tube en titane en bobine, tube capillaire en titane, le option de tube en titane soudé et le tube en titane catégorie.
Pour le cas d'application correspondant à la commande courante d'échangeur en Grade 2, consultez comment Grade 2 est utilisé pour les applications chimiques et d'échangeurs de chaleur avant de fixer la nuance finale du tube.
Pour l'option à plus haute résistance selon cette norme, voir Tube en titane Grade 9 (Ti-3Al-2.5V), utilisé lorsque les pressions admissibles dépassent ce que permet le tube commercialement pur.
Exigences d'ASTM B338 : tolérances, essais et documents
Trois variations admissibles sont importantes pour la plupart des commandes de tubes. L'épaisseur de paroi moyenne peut varier de plus ou moins 10 pour cent de l'épaisseur de paroi spécifiée, pour les tubes sans soudure comme pour les tubes soudés ; lorsqu'une épaisseur de paroi minimale est commandée à la place, la tolérance devient uniquement positive et égale au double de cette valeur. La tolérance de diamètre extérieur est définie par un tableau de la norme et dépend de la plage de OD commandée ; lorsque le tube doit être expansé au rouleau dans une plaque tubulaire, une tolérance de OD plus serrée que celle par défaut de la norme est souvent convenue dans la commande. Un tube commandé à longueur de coupe ne peut pas être plus court que la longueur spécifiée, avec une tolérance positive de 1/8 inch (3,2 mm) pour les longueurs jusqu'à 24 feet (7,3 m). Indiquez le diamètre extérieur, la convention d'épaisseur de paroi, la longueur et toute tolérance plus serrée que la norme dans la demande de prix afin que le parcours usine soit chiffré correctement.
| Dimension | Variation admissible indiquée dans le guide |
|---|---|
| Épaisseur de paroi moyenne | Plus ou moins 10 pour cent de l'épaisseur de paroi spécifiée, pour les tubes sans soudure comme soudés |
| Épaisseur de paroi minimale commandée à la place | La tolérance devient entièrement positive à deux fois cette valeur |
| Diamètre extérieur | Définie par un tableau de la norme et dépendant de la plage de OD commandée. Lorsque le tube doit être expansé par roulage dans une plaque tubulaire, une tolérance de OD plus stricte que la valeur par défaut de la norme est souvent convenue dans la commande |
| Longueur de coupe | Ne peut pas être inférieure à la longueur spécifiée, avec une tolérance positive de 1/8 inch (3,2 mm) pour les longueurs jusqu'à 24 feet (7,3 m) |
Quels essais ASTM B338 exige-t-elle pour chaque tube ?
ASTM B338 définit un ensemble d'essais non destructifs pour chaque tube plutôt qu'un essai unique. Les tubes soudés font l'objet d'un contrôle par courants de Foucault selon ASTM E426 et d'un contrôle ultrasonore, ainsi que d'un essai hydrostatique ou pneumatique. Les tubes sans soudure font également l'objet d'un contrôle ultrasonore et par courants de Foucault, ainsi que d'un essai hydrostatique ou pneumatique. Lors de l'essai hydrostatique, le tube doit supporter une pression interne produisant une contrainte égale à 50 pour cent de la limite d'élasticité minimale spécifiée pour la nuance dans la paroi du tube, sans fuite ni renflement. Les essais sur éprouvettes mécaniques comprennent un essai d'aplatissement et, pour les tubes jusqu'à 3,5 inches (88,9 mm) de OD avec une paroi jusqu'à 0,134 inch (3,4 mm), un essai d'évasement avec un outil de 60 degrés jusqu'à l'expansion définie par la norme, sans fissuration ni rupture visible. Les tubes soudés sont également soumis à un essai d'aplatissement inversé sur la soudure. Les points de présence de tierce partie et tout essai au-delà de la norme sont définis par la commande, indiquez donc le périmètre de contrôle avant la production, et non après.
Contrôle et documents
Selon la commande, le tube ASTM B338 peut nécessiter des résultats chimiques et mécaniques, un essai d'aplatissement ou d'évasement, un essai hydrostatique ou pneumatique, un contrôle par courants de Foucault pour le tube soudé, un contrôle dimensionnel et une traçabilité par numéro de coulée. Confirmer le certificat 3.1 selon EN 10204 et le contrôle par tierce partie avant production.
FAQ
Quelle nuance de titane est utilisée pour un condenseur d'eau de mer ?
Le titane Grade 2 est généralement le point de départ pour le tube de condenseur en eau de mer. Le Grade 7 ou le Grade 12 peuvent être examinés pour des conditions de chlorures plus chauds, de saumure ou sujettes à la corrosion caverneuse.
L'ASTM B338 est-elle une norme pour tube ?
Non. L'ASTM B338 est une norme de tube pour les condenseurs et les échangeurs de chaleur. Le tube en titane relève normalement de l'ASTM B861 pour le tube sans soudure ou de l'ASTM B862 pour le tube soudé.
Que doit comporter une demande concernant l'ASTM B338 ?
Indiquer la nuance, le diamètre extérieur, l'épaisseur de paroi, la longueur, la tolérance, l'état de surface, la filière sans soudure ou soudée, la quantité et les exigences de certificat.
Guide de sélection de nuance pour tube
Utiliser le guide de sélection de nuance pour tube en titane lorsqu'une demande relative à l'ASTM B338, B861 ou B862 nécessite une comparaison des nuances entre Grade 2, Grade 7, Grade 9 et Grade 12 selon les conditions de service, les exigences de résistance et la construction du tube.
Normes et sources
Les nuances, les formes sans soudure et soudées ainsi que les exigences d'essai sont résumées à partir de l'ASTM B338 (tube en titane pour condenseurs de surface et échangeurs de chaleur). Le tube en titane relève de l'ASTM B861 (sans soudure) et B862 (soudé), et les raccords de soudure de l'ASTM B363. Confirmer la révision en vigueur, le domaine d'essai et le dossier de certificat sur la commande.
Pour l'aspect fournisseur d'une demande B338, le index des listes de fournisseurs de titane regroupe des comparaisons de pages d'entreprises par type de tube et par nuance.
Du côté de la conception, les vitesses d'érosion publiées à des vitesses d'eau de mer allant jusqu'à 120 ft/sec et les résultats de corrosion caverneuse par nuance sont dans titane dans l'eau de mer : limites de vitesse et d'érosion.