ASTM B338 è la specifica normativa per tubi senza saldatura e saldati in titanio e lega di titanio utilizzati in condensatori e scambiatori di calore. È una norma per tubi da scambio termico, non per tubi da condotta. I tubi da condotta in titanio sono normalmente specificati secondo ASTM B861 per i tubi senza saldatura o ASTM B862 per i tubi saldati.
Che cosa copre ASTM B338
Beiyu Titanium fornisce tubo di titanio senza saldatura e saldato ASTM B338 nei gradi 2, 7, 9 e 12. Per una richiesta ASTM B338, indicare costruzione senza saldatura o saldata, grado, diametro esterno, spessore di parete, lunghezza, condizione di trattamento termico e il metodo richiesto di controllo idrostatico, pneumatico, a ultrasuoni o elettromagnetico. ASTM B338 richiede che ogni tubo superi uno di questi controlli; il metodo è selezionabile, quindi indicare quale si applica alla costruzione ordinata anziché presumere un metodo predefinito. ASTM E426 contempla il controllo elettromagnetico (a correnti indotte) dei prodotti tubolari sia senza saldatura sia saldati. Aggiungere alla richiesta di offerta gli eventuali campi richiesti per la documentazione EN 10204 3.1 e la tracciabilità tramite il numero di colata, affinché l'intero ambito del controllo possa essere confermato nell'offerta e nell'ordine d'acquisto. ASTM B338 definisce il tubo di titanio per scambio termico, compresi composizione chimica dei gradi, proprietà meccaniche, dimensioni, tolleranze e requisiti di prova.
Gradi comuni secondo ASTM B338
| Grado | UNS | Impiego tipico negli scambiatori di calore | Nota per la richiesta di offerta |
|---|---|---|---|
| Grade 2 | R50400 | Tubo per condensatori ad acqua di mare e scambiatori di calore generici | Grado iniziale predefinito per molte applicazioni con acqua di mare |
| Grade 7 | R52400 | Impiego con sostanze chimiche aggressive e salamoia | L'aggiunta di palladio da 0.15 a 0.25 wt% sposta il potenziale a circuito aperto nella regione passiva in ambienti con acidi riducenti e cloruri a basso pH, eliminando la dissoluzione attiva che si verifica sul titanio non legato nelle stesse condizioni. Scegliere Grade 7 anziché Grade 2 quando il fluido di processo è un acido riducente (cloridrico, solforico diluito) o quando la geometria degli interstizi è inevitabile. |
| Grade 9 | R56320 | Tubi per pressioni più elevate o applicazioni sensibili al peso | Ti-3Al-2.5V, più resistente dei gradi CP |
| Grade 12 | R53400 | Flussi di processo caldi contenenti cloruri | Valutare per requisiti relativi a salamoia calda e corrosione interstiziale |
Valori minimi ASTM di riferimento, confermati sui certificati di collaudo 3.1 secondo EN 10204 per ogni colata: 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). Grade 9 presenta la resistenza più elevata dei quattro, risultando la scelta preferita quando occorre ridurre al minimo lo spessore di parete o il diametro del tubo in pressione.
Quanti gradi comprende ASTM B338?
L'edizione attuale di ASTM B338 elenca 28 gradi di tubi senza saldatura e saldati in titanio e leghe di titanio per condensatori a superficie, evaporatori e scambiatori di calore. Comprendono titanio commercialmente puro (gradi da 1 a 3), gradi resistenti alla corrosione contenenti palladio come Grade 7, Grade 11, Grade 16 e Grade 17, la lega Ti-3Al-2.5V (Grade 9) e la lega Ti-0.3Mo-0.8Ni (Grade 12), tra gli altri. La maggior parte degli ordini riguarda un elenco molto più breve: i quattro gradi nella tabella sopra sono le scelte comuni per condensatori e scambiatori di calore, e il grado è determinato dalla composizione chimica e dalla temperatura di esercizio anziché dalla norma stessa.
Che cos'è il tubo di titanio senza saldatura e come viene prodotto?
Il tubo in titanio senza saldatura viene realizzato senza una saldatura longitudinale. ASTM B338 definisce il tubo senza saldatura come tubo ottenuto da billetta cava mediante riduzione a freddo o trafilatura a freddo. Il semilavorato cavo iniziale può essere prodotto mediante perforazione o foratura, seguite, ove applicabile, da estrusione a caldo. La laminazione a passo di pellegrino a freddo, la trafilatura o entrambe lo riducono poi a misura. Si può ricorrere a ricotture intermedie quando ulteriori lavorazioni a freddo richiedono il ripristino della duttilità; B338 non richiede ricottura sotto vuoto tra ogni passaggio. Il tubo saldato parte da un nastro formato a cilindro e saldato longitudinalmente, e la norma riconosce anche il tubo saldato/lavorato a freddo (WCS), in cui il tubo saldato viene lavorato a freddo dopo la saldatura. La norma riguarda tubi in titanio senza saldatura e saldati per condensatori a superficie, evaporatori e scambiatori di calore.
Il processo conta per tre motivi in un ordine reale. Un progetto o un codice può prescriverlo direttamente, nel qual caso non c'è alcuna scelta da compiere. Quando la scelta è libera, il tubo saldato e saldato/lavorato a freddo è ampiamente utilizzato per fasci tubieri di condensatori e scambiatori di calore, e il processo economicamente più favorevole dipende da dimensioni, quantità, tolleranza e requisiti di progetto, anziché da una regola generale. Si sceglie il tubo senza saldatura quando la specifica vieta una saldatura longitudinale oppure quando dimensioni e spessore di parete ordinati superano ciò che il processo saldato può garantire per quell'ordine. Qualunque sia il processo ordinato, il pacchetto di controllo cambia di conseguenza, quindi il processo deve essere indicato anziché lasciato allo stabilimento produttore.
| Percorso | Come la guida lo descrive |
|---|---|
| Senza saldatura | Tubo realizzato da billetta cava mediante riduzione a freddo o trafilatura a freddo. Il semilavorato cavo a monte può essere prodotto mediante perforazione o alesatura, seguite ove applicabile da estrusione a caldo. La laminazione a freddo con pellegrinaggio, la trafilatura o entrambe lo riducono poi alla dimensione |
| Saldato | Nastro laminato in cilindro e saldato lungo il cordone |
| Saldato e lavorato a freddo (WCS) | Tubo saldato lavorato a freddo dopo la saldatura |
Tubo per scambio termico o per tubazioni: quale norma si applica e come ordinare ciascuno
Una causa comune di revisione dell'offerta per semilavorati cavi in titanio è una richiesta che mescola le convenzioni per tubi da scambio termico e tubi per tubazioni. Secondo ASTM B338, il tubo viene ordinato con diametro esterno e spessore di parete specificati, indicando lo spessore minimo o medio. Secondo ASTM B861 e B862, le dimensioni standard dei tubi per tubazioni vengono ordinate tramite NPS e schedule; NPS corrisponde a un diametro esterno definito e schedule a uno spessore nominale di parete. ASTM B862 consente anche spessori di parete personalizzati al di fuori della sua tabella per NPS 8 e superiori. Indicare una schedule in una specifica per tubo da scambio termico, o un diametro esterno in una specifica per tubo per tubazioni, lascia allo stabilimento produttore il compito di indovinare quale tabella dimensionale applicare.
| Forma e processo | ASTM | ASME | Modalità d'ordine | Impiego tipico |
|---|---|---|---|---|
| Tubo senza saldatura | B338 | SB-338 | Diametro esterno e spessore di parete | Condensatori, evaporatori, scambiatori di calore in cui non è ammessa una saldatura longitudinale |
| Tubo saldato e saldato/lavorato a freddo (WCS) | B338 | SB-338 | Diametro esterno e spessore di parete | Il ciclo per grandi volumi di fasci tubieri per condensatori e scambiatori di calore |
| Tubo senza saldatura | B861 | SB-861 | Dimensione nominale del tubo e schedule | Tubo per linee di processo e sistemi di tubazioni |
| Tubo saldato | B862 | SB-862 | Dimensione nominale del tubo e schedule | Tubo per linee di processo in cui è ammesso il processo saldato |
ASTM B338 inoltre non contempla tutti i gradi. Il suo elenco comprende i gradi commercialmente puri e quelli legati resistenti alla corrosione, ma non Grade 5, quindi una richiesta di tubo ASTM B338 Grade 5 non può essere certificata così come formulata. ASTM B861 e B862 elencano Grade 5 rispettivamente per tubi per tubazioni senza saldatura e saldati. Se è richiesto un tubo Grade 5, occorre un'altra specifica applicabile o una modifica progettuale approvata; non sostituire un tubo da scambio termico con uno per tubazioni, né cambiare grado, senza approvazione progettuale. La guida alla selezione del grado dei tubi in titanio esamina questa scelta in base alle condizioni di servizio.
Per un'offerta accurata su entrambe le forme, indicare grado, norma, processo, dimensioni secondo la convenzione corrispondente alla norma, lunghezza e tolleranza, nonché certificato e pacchetto di controllo. Le pagine di prodotto correlate comprendono tubo in titanio Grade 2 senza saldatura, tubo in titanio Grade 12, serpentina in titanio per scambiatore di calore, tubo di titanio in bobina, tubo capillare di titanio, la soluzione con tubo saldato in titanio e la tubi in titanio categoria.
Per il caso applicativo alla base del comune ordine Grade 2 per scambiatori, consultare come viene utilizzato Grade 2 per impieghi chimici e negli scambiatori di calore prima di definire il grado finale del tubo.
Per l'opzione a maggiore resistenza prevista da questa norma, vedere tubo in titanio Grade 9 (Ti-3Al-2.5V), utilizzato quando i valori nominali di pressione superano quelli consentiti dai tubi commercialmente puri.
Cosa richiede ASTM B338: tolleranze, prove e documenti
Tre variazioni ammissibili sono rilevanti per la maggior parte degli ordini di tubi. Lo spessore medio di parete può variare di più o meno 10 per cento dello spessore specificato, sia per i tubi senza saldatura sia per quelli saldati; quando invece si ordina lo spessore minimo di parete, la tolleranza diventa interamente positiva, al doppio di tale valore. La tolleranza sul diametro esterno è definita da una tabella della norma e dipende dalla fascia di diametro esterno ordinata; quando il tubo verrà mandrinato in una piastra tubiera, nell'ordine d'acquisto viene spesso concordata una tolleranza sul diametro esterno più ristretta di quella standard. Il tubo ordinato tagliato a misura non può essere più corto della lunghezza specificata, con una tolleranza positiva di 1/8 inch (3,2 mm) per lunghezze fino a 24 feet (7,3 m). Indicare diametro esterno, convenzione dello spessore di parete, lunghezza ed eventuali tolleranze più ristrette dello standard nella richiesta di offerta, affinché il ciclo di stabilimento venga quotato correttamente.
| Dimensione | Variazione consentita indicata nella guida |
|---|---|
| Spessore medio di parete | Più o meno 10 per cento dello spessore di parete specificato, per tubo sia senza saldatura sia saldato |
| Spessore minimo ordinato invece | La tolleranza diventa tutta positiva al doppio di tale valore |
| Diametro esterno | Stabilita da una tabella nella norma e dipendente dalla fascia OD ordinata. Quando il tubo viene espanso mediante rulli in una piastra tubiera, nell'ordine d'acquisto viene spesso concordata una tolleranza OD più stretta di quella predefinita dalla norma |
| Lunghezza a misura | Non può essere inferiore alla lunghezza specificata, con una tolleranza positiva di 1/8 inch (3,2 mm) su lunghezze fino a 24 feet (7,3 m) |
Quali prove richiede ASTM B338 su ogni tubo?
ASTM B338 prevede un insieme di controlli non distruttivi per ogni tubo anziché una singola prova. Il tubo saldato viene esaminato mediante correnti indotte secondo ASTM E426 e controllo a ultrasuoni, insieme a una prova idrostatica o pneumatica. Anche il tubo senza saldatura è sottoposto a controllo a ultrasuoni e mediante correnti indotte insieme a una prova idrostatica o pneumatica. Nella prova idrostatica il tubo deve sostenere una pressione interna che produca nella parete del tubo una tensione pari al 50 per cento del carico di snervamento minimo specificato per il grado, senza perdite o rigonfiamenti. Le prove meccaniche su campioni comprendono una prova di schiacciamento e, per tubi con diametro esterno fino a 3,5 inches (88,9 mm) e spessore di parete fino a 0,134 inch (3,4 mm), una prova di svasatura con utensile a 60 gradi fino all'espansione stabilita dalla norma, senza cricche o rotture visibili. Il tubo saldato è inoltre sottoposto a una prova di schiacciamento inverso sulla saldatura. I punti di presenziamento di terza parte e le eventuali prove oltre la norma sono definiti dall'ordine; indicare quindi l'ambito dei controlli prima della produzione, non dopo.
Controlli e documenti
A seconda dell'ordine, i tubi ASTM B338 possono richiedere risultati chimici e meccanici, prove di schiacciamento o svasatura, prove idrostatiche o pneumatiche, controllo a correnti indotte per tubi saldati, controllo dimensionale e tracciabilità tramite il numero di colata. Confermare EN 10204 3.1 e il collaudo di terza parte prima della produzione.
FAQ
Quale grado di titanio viene utilizzato per un condensatore ad acqua di mare?
Il titanio Grade 2 è il consueto punto di partenza per i tubi dei condensatori ad acqua di mare. Grade 7 o Grade 12 possono essere valutati per condizioni con cloruri a temperature più elevate, salamoia o rischio di interstizi.
ASTM B338 è una norma per tubi da condotta?
No. ASTM B338 è una norma per tubi destinati a condensatori e scambiatori di calore. I tubi da condotta in titanio sono normalmente conformi a ASTM B861 per i tubi senza saldatura o ASTM B862 per i tubi saldati.
Che cosa conviene includere in una richiesta relativa a ASTM B338?
Inviare grado, diametro esterno, spessore di parete, lunghezza, tolleranza, stato superficiale, processo senza saldatura o saldato, quantità e requisiti di certificazione.
Guida alla selezione del grado dei tubi
Utilizzare la guida alla selezione del grado dei tubi in titanio quando una richiesta relativa a ASTM B338, B861 o B862 richiede un confronto tra Grade 2, Grade 7, Grade 9 e Grade 12 in base a condizioni di esercizio, requisiti di resistenza e costruzione del tubo.
Norme e fonti
Gradi, forme senza saldatura e saldate e requisiti di prova sono riassunti da ASTM B338 (tubi in titanio per condensatori di superficie e scambiatori di calore). I tubi da condotta in titanio rientrano in ASTM B861 (senza saldatura) e B862 (saldati), mentre i raccordi da saldare rientrano in ASTM B363. Confermare nell'ordine la revisione corrente, l'ambito delle prove e l'insieme dei certificati.
Per il lato fornitori di una richiesta B338, il indice degli elenchi di fornitori di titanio raccoglie confronti tra pagine aziendali per tipo di tubo e grado.
Sul lato della progettazione, le velocità di erosione pubblicate con velocità dell'acqua di mare fino a 120 ft/sec e i risultati interstiziali per grado sono riportati in titanio in acqua di mare: limiti di velocità ed erosione.