Kimyasal proseslerde kalite, ortamın oksitleyici mi yoksa indirgeyici mi olduğuna göre belirlenir. Grade 2 (UNS R50400), oksitleyici asitlere dayanır, ıslak klor, klorürler ve çoğu organik asit çok iyi. Hidroklorik ve seyreltik sülfürik asit gibi indirgeyici asitlerde, özellikle sıcak koşullarda, paladyumu Grade 2'nin korozyona uğradığı yerde titanyumu pasif tutan Grade 7 (UNS R52400) kalitesine geçiniz. Aralıkların bulunduğu sıcak konsantre klorür ve tuzlu su için Grade 12 (UNS R53400), maliyet açısından dengeli seçimdir. Kesin bir kural: titanyum, seyreltik halde bile ona saldıran hidroflorik asitle kullanılmaz.
Beiyu Titanium, sipariş edilen ürün formuna göre ASTM B265, B338 ve B348 kapsamında Grade 2, Grade 7 ve Grade 12 tedarik eder. Gerekli EN 10204 3.1 belgesini ve raporlama kapsamını teklif talebinde belirtiniz.
Bu seçimi yanlış yapmak her iki yönde de maliyet yaratır. Gereğinden düşük bir şartname seçerseniz, ekipman kullanım sırasında korozyonla delinir; hasar ve duruş maliyeti metalin maliyetini çok aşar. Gereğinden yüksek bir şartname seçerseniz, sade Grade 2'nin çok daha düşük maliyetle karşılayabileceği bir uygulama için paladyum içeren Grade 7'ye ödeme yaparsınız. Bu rehberin amacı, gerçek proses akışınız için doğru kaliteyi seçmenizi sağlayarak hem kullanımda hasarı hem de satın almada fazla ödemeyi önlemektir.
Tüm kararı belirleyen tek fikir: oksitleyici ve indirgeyici ortamlar
Titanyum kendini pasif bir titanyum dioksit filmiyle korur. Bu film, ortamdaki oksijen veya diğer oksitleyici türler tarafından oluşturulur ve korunur. Bu durum, kimyasal uygulamalardaki her kalite seçimini yöneten kurala götürür:
- İçinde oksitleyici veya nötr ortamlarda (nitrik asit, ıslak klor, klor dioksit, hipoklorit, klorür tuzları, deniz suyu, çoğu organik asit) film sağlam kalır ve ticari saf titanyum son derece iyi performans gösterir.
- İçinde indirgeyici ortamlarda (hidroklorik asit, sıcak veya konsantre sülfürik asit, fosforik asit, oksijensiz kalan aralıklar) film güvenilir biçimde korunamaz ve ticari saf titanyum korozyona uğrayabilir.
Bu nedenle herhangi bir kimyasal uygulamada ilk soru “asit ne kadar güçlü” değil, “ortam oksitleyici mi, indirgeyici mi” olmalıdır. Bu yanıt sizi bir kaliteye yönlendirir.
Grade 2 neye dayanır ve sınırı nerededir
Grade 2 ticari saf titanyum, dayanabildiği ortamların çeşitliliği nedeniyle kimyasal ekipmanlar için varsayılan seçimdir:
| Hizmet |
|---|
| Çoğu konsantrasyon ve sıcaklıkta nitrik asit (titanyum nitrik kullanım için klasik bir malzemedir). |
| Titanyumun klor-alkali ve ağartma ekipmanlarında baskın olmasının nedeni olan ıslak klor, klor dioksit ve hipoklorit. |
| Ortam ve orta sıcaklıkta klorür tuzları, salamuralar ve deniz suyu. |
| Tipik koşullarda çoğu organik asit (asetik, formik, sitrik ve benzeri). |
Grade 2 şu ortamlarda sınırına ulaşır:
| Kılavuzun belirttiği durum |
|---|
| Seyreltik ve soğuk koşulların ötesindeki hidroklorik asit. |
| Sıcak veya konsantre hâle gelen sülfürik asit. |
| Sıcak fosforik asit. |
| Klorürlü ortamlarda metal sıcaklığı yaklaşık 70 ila 80 C üzerine çıktığında aralık korozyonunun başlayabildiği sıcak, dar ve oksijensiz aralıklar. |
Grade 2 için ASTM minimumları 345 MPa çekme dayanımı ve 275 MPa akma dayanımıdır; her döküm için EN 10204 3.1 muayene sertifikasında doğrulanır.
Grade 7: indirgeyici asit kalitesi
Grade 7, az miktarda paladyum ilaveli (yaklaşık yüzde 0.12 ila 0.25) ticari saf titanyumdur. Mekanik olarak Grade 2 ile aynıdır (minimum 345 MPa çekme dayanımı, 275 MPa akma dayanımı); dolayısıyla yalnızca korozyon için belirtilir. Paladyum, indirgeyici koşullarda titanyumu pasif bölgesinde tutan katodik bir etki sağlar; bu, tam olarak Grade 2'nin başarısız olduğu alandır.
Pratikte bu, titanyumun kullanılabildiği alanları şunlara genişletir:
| Kılavuzun belirttiği durum |
|---|
| Grade 2'nin korozyona uğrayacağı sıcaklıklarda seyreltik ila orta konsantrasyonda hidroklorik asit. |
| İndirgeyici veya kirlenmiş sülfürik ve fosforik asit ortamları. |
| Grade 7'nin aralık korozyonu başlangıç sıcaklığını Grade 2'nin çok üzerine çıkardığı, aralık içeren sıcak tuzlu su ve konsantre klorür ortamları. |
Grade 7, paladyum nedeniyle korozyon kalitelerinin en pahalısıdır; bu nedenle her yerde kullanılmak yerine gerçekten ihtiyaç duyulan uygulamalara ayrılır.
Grade 12: daha düşük maliyetle sıcak klorür
Grade 12, yaklaşık yüzde 0.3 molibden ve yüzde 0.8 nikel içeren düşük alaşımlı bir titanyum alaşımıdır. ASTM minimumları 483 MPa çekme dayanımı ve 345 MPa akma dayanımıdır; dolayısıyla hem Grade 2'den daha dayanıklıdır hem de sıcak klorür ve tuzlu suda aralık korozyonuna daha dirençlidir. Kuvvetli indirgeyici asitlerde Grade 7'ye eşdeğer değildir, ancak sıcak klorür proses akışları, tuzlu su işleme ve tuzdan arındırma uygulamalarında paladyumlu kaliteden daha düşük maliyetle aralık korozyonu direncinin büyük kısmını sağlar. Birçok sıcak klorür ısı değiştiricisi ve evaporatör için Grade 12, Grade 2 ile Grade 7 arasındaki pratik orta seçimdir.
Dayanım da önemli olduğunda: Grade 5 ve Grade 23
Pompa ve vana iç parçaları, miller, bağlantı elemanları ve karıştırıcı bileşenleri gibi kimyasal ortamlarda çalışan bir parçanın mekanik yük taşıması gerektiğinde alaşımlı kaliteler devreye girer. Grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400), iyi genel korozyon direnciyle birlikte minimum 895 MPa çekme ve 828 MPa akma dayanımı sağlar; ancak sıcak klorür ortamında aralıklara karşı Grade 7 veya Grade 12 kadar dayanıklı değildir. Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI, ASTM B serisi kapsamında UNS R56407; ASTM F136 kapsamında R56401), kırılma tokluğunun veya yorulmanın önemli olduğu yerlerde kullanılan, yüksek tokluğa ve düşük arayer elementi içeriğine sahip versiyondur. Her ikisi de öncelikle dayanım için seçilir; korozyon yalnızca kaliteyle değil, tasarımla ele alınır.
Eş korozyon verileri: her kalite HCl içinde ne kadar dayanır
Seçim yalnızca “indirgeyici asit, Grade 7 demektir” yaklaşımından ibaret değildir. Yayımlanmış eş korozyon verileri, oda sıcaklığında korozyon hızının yılda yaklaşık 0,13 mm (yılda 5 mils) altında kaldığı konsantrasyon üzerinden, her kalitenin hidroklorik asitteki sınırını gösterir:
| Nokta | Kılavuzun belirttiği durum |
|---|---|
| Grade 2 (ticari saflıkta) | oda sıcaklığında yaklaşık yüzde 7 HCl'ye dayanıklı. |
| Grade 12 | oda sıcaklığında yaklaşık yüzde 9 HCl. |
| Grade 7 (paladyum) | oda sıcaklığında yaklaşık yüzde 27 HCl. |
Korozyon hızları hem sıcaklık hem de konsantrasyonla keskin biçimde artar; bu nedenle oda sıcaklığındaki bu sınırlar asit ısındıkça düşer. Rakamları başlangıç referansı olarak ele alınız; ardından gerçek sıcaklık ve konsantrasyonunuz için bir eş korozyon grafiğiyle, kritik uygulamalarda ise kendi korozyon kuponu testlerinizle doğrulayınız.
Paladyum ailesi: Grade 7, 11, 16 ve 17
Grade 7 tek paladyumlu kalite değildir ve aileyi bilmek, varsayılan olarak en pahalı seçeneğe yönelmek yerine maliyet ile dayanımı dengelemenizi sağlar:
| Nokta | Kılavuzun belirttiği durum |
|---|---|
| Grade 7 (UNS R52400) | Grade 2 esasına yüzde 0.12 ila 0.25 paladyum ilavesi. |
| Grade 11 (UNS R52250) | Şekillendirilebilirliğin dayanımdan daha önemli olduğu uygulamalar için aynı paladyum aralığına sahip Grade 1 esası. |
| Grade 16 (UNS R52402) | Daha düşük paladyum maliyetiyle indirgeyici asit direncinin büyük bölümünü koruyan, yüzde 0.04 ila 0.08 gibi daha düşük paladyum içeriğine sahip Grade 2 esası. |
| Grade 17 (UNS R52252) | düşük paladyum yaklaşımının Grade 1 esaslı versiyonu. |
Birçok indirgeyici asit uygulamasında düşük paladyumlu Grade 16, Grade 7 avantajlarının çoğunu daha düşük maliyetle sağlar. Bu nedenle Grade 7 kalitesini tek seçenek varsaymak yerine tam paladyum içerikli Grade 7 ile karşılaştırmalı teklif almak yararlıdır.
Kesin sınır: hidroflorik asit
Titanyum, düşük konsantrasyonlarda bile hidroflorik asit ve asidik çözeltideki florür iyonları tarafından aşındırılır. Hiçbir titanyum kalitesi bu sorunu çözmez. Proses akışı HF veya asidik florür içeriyorsa titanyum yanlış malzemedir ve farklı bir alaşım kullanılmalıdır. Bu istisnayı açıkça belirtmek gerekir; çünkü titanyum ekipmanın dayanamayacağı bir uygulama için seçilmesinin en yaygın nedeni budur.
Ortama göre kalite için hızlı başvuru
| Ortam | Özellik | Başlangıç kalitesi |
|---|---|---|
| Nitrik asit | Oksitleyici | Grade 2 |
| Nemli klor, ClO2, hipoklorit | Oksitleyici | Grade 2 |
| Klorür tuzları, tuzlu çözelti, deniz suyu (ortam sıcaklığı) | Nötr klorür | Grade 2 |
| Hidroklorik asit (seyreltik, sıcak) | İndirgeyici | Grade 7 |
| Sülfürik asit (sıcak veya konsantre) | İndirgeyici | Grade 7 |
| Sıcak konsantre klorür veya tuzlu çözelti, aralıklar | İndirgeyici aralık ortamı | Grade 12, ardından Grade 7 |
| Organik asitler | Çoğunlukla oksitleyici veya hafif | Grade 2 |
| Hidroflorik asit veya asidik florürler | Titanyumu aşındırır | Titanyum kullanılmaz |
Bunu başlangıç noktası olarak kullanın, ardından belirtim yapmadan önce akışın gerçek konsantrasyonuna, sıcaklığına ve kirletici profiline göre teyit edin. Grade kararı ham malzeme yerine proses ekipmanına yöneldiğinde titanyum gövde borulu ısı değiştirici aynı hizmet verilerine göre teklif edilir.
Karşılaştırma tablosu
| Kalite | UNS | ASTM min. çekme / akma dayanımı | En uygun kullanım | Zayıf olduğu koşullar |
|---|---|---|---|---|
| Grade 2 | R50400 | 345 / 275 MPa | Oksitleyici asitler, nemli klor, klorürler, organik maddeler | Sıcak indirgeyici asitler, sıcak aralıklar |
| Grade 7 | R52400 | 345 / 275 MPa | İndirgeyici asitler (HCl, H2SO4), sıcak aralıklar | Maliyet; oksitleyici ortamlar için gerekli değil |
| Grade 12 | R53400 | 483 / 345 MPa | Sıcak klorür ve tuzlu çözelti, aralıklar | Güçlü indirgeyici asitler |
| Grade 5 | R56400 | 895 / 828 MPa | Yük taşıyan parçalar | Sıcak klorürde aralık korozyonu |
| Grade 23 | R56401 | 828 / 759 MPa | Yük taşıma, yüksek tokluk | Sıcak klorürde aralık korozyonu |
Mekanik değerler ASTM asgari değerleridir ve her döküm için EN 10204 3.1 muayene sertifikasında doğrulanır. Tüm titanyum kaliteleri hidroflorik asitte başarısız olur.
Kimyasal ekipman için ürün formları ve standartlar
| Belirtilecek alan |
|---|
| Reaktörler, kolonlar, tanklar, kap astarları ve boru aynaları için ASTM B265 standardına uygun sac ve plaka. |
| Isı değiştiriciler ve kondenserler için ASTM B338 standardına uygun boru; proses boruları ASTM B861 (dikişsiz) veya B862 (kaynaklı) standardına göre sipariş edilir. |
| Talaşlı imalatla üretilen vana, pompa ve bağlantı parçaları için ASTM B348 standardına uygun çubuk. |
| Basınçlı ekipmanda proje, standardın ASME uyarlamasına, örneğin plaka için ASME SB-265 standardına atıfta bulunabilir. Teknik resimde belirtiliyorsa teklif talebinde belirtiniz. |
Kimyasal uygulamalarda kullanılan titanyum için satın alma kontrol listesi
Kimyasal uygulamalarda kullanılacak titanyum için teklif talebi gönderirken şunları belirtiniz:
- Florürler, oksitleyiciler veya indirgeyici maddeler gibi kirleticiler dahil, ortamın tam tanımı, konsantrasyonu ve sıcaklığı.
- Ortamın oksitleyici mi yoksa indirgeyici mi olduğu ve aralıkların bulunup bulunmadığı.
- Kalite ve UNS numarası ile esas alınan standart.
- Ürün formu ve boyutlar: plaka için kalınlık, boru için dış çap ve et kalınlığı, çubuk için çap.
- Muayene ve belge kapsamı: EN 10204 3.1 muayene sertifikası ile boru için varsa UT, girdap akımı veya hidrostatik test.
Gerçek akışın kimyasal bileşiminin paylaşılması, teklif öncesinde kalitenin doğrulanmasını sağlar; bu, yanlış kalite seçimini bir arızadan sonra fark etmekten çok daha düşük maliyetlidir.
Beiyu Titanium kimyasal uygulama kalitelerini nasıl tedarik eder
Beiyu Titanium, kimyasal prosesler için Grade 2, Grade 7 ve Grade 12 titanyumu şu formlarda tedarik eder ASTM B265 standardına göre sac ve plaka, ASTM B338 standardına uygun boru, ASTM B861 veya B862 standardına uygun proses boruları, ve ASTM B348 standardına göre çubuk. Kimyasal ortamda kullanılacak malzeme için gerekli EN 10204 3.1 belgesini, kimyasal bileşimi, mekanik sonuçları ve döküm veya parti izlenebilirliğini teklif talebinde belirtiniz; böylece sipariş onayından önce sağlanabilecek belge kapsamı teyit edilebilir. Ortamı, konsantrasyonu, sıcaklığı ve formu gönderiniz; teklif öncesinde doğru kalite teyit edilebilir.
İlgili rehberler ve araçlar
- Deniz suyu ve denizcilik uygulamaları için titanyum kalitesi
- Tıbbi kalite titanyum (ASTM F136, Grade 23 ELI)
- Titanyum kalitesi seçim aracı
Kaynaklarıyla şartname ayrıntıları
ASTM B265 ve ilgili boru ve çubuk standartları, çoğu seçim tablosunun atladığı bir kimyasal hizmet kalitesi grubunu listeler: H varyantları. Grade 2H ve Grade 7H, esas kalitenin kimyasal bileşimini ve 275 MPa minimum akma dayanımını korurken minimum çekme dayanımı alt sınırını 345 MPa (50 ksi) değerinden 400 MPa (58 ksi) değerine yükseltir; bu tanımlama, ASME koduna göre çalışan basınçlı ekipman tasarımcılarının aynı metalden daha yüksek izin verilebilir gerilme elde etmesi için oluşturulmuştur. Bir titanyum reaktör veya kolon gövdesinin kalınlığını korozyon yerine gerilme sınırlıyorsa Grade 2 yerine Grade 2H için teklif verilmesi, paladyum içeriğinde veya korozyon davranışında 0 değişiklikle belirtilen çekme dayanımı alt sınırına 55 MPa ekler.
Beiyu Titanium, bu sayfanın basamağındaki 4 paladyum kalitesinin tümünü, Grades 7, 11, 16 ve 17'yi, kimyasal tesislerin satın aldığı üç ürün biçiminde teklif eder: 0.5 ila 70 mm kalınlığında plaka, 5 ila 325 mm dış çapta dikişsiz tüp ve 1 ila 500 mm çapta çubuk. Bu kapsam, düşük paladyumlu Grade 16 alternatifinin aynı teklifte, aynı biçim ve boyutta tam Grade 7 yanında fiyatlandırılmasını sağlar; Beiyu bu sayfanın tarif ettiği maliyet kararını bu şekilde sunar.
Özellikle oksitleyici asit kullanımı için konsantrasyon ve sıcaklığa göre yayımlanmış korozyon hızlarının yer aldığı kaynak nitrik asitte titanyum.