Odabir kvalitete titana i usporedba za električne grijaće cijevi — TA1, TA2 i legure titana

Materijali od titana nisu jednostruki. Prema razlici sadržaja nečistoća i legirajućih elemenata, titan se može podijeliti na industrijski čisti titan i razne legure titana, s različitim mehaničkim svojstvima, otpornošću na koroziju i učinkom obrade. Za titanijske cijevi za grijanje, najčešće korišteni stupnjevi su TA1 i TA2 industrijski čisti titan, au nekim posebnim prilikama koriste se legure titana kao što je TC4. Razumijevanje razlika u performansama različitih vrsta titana pomaže u odabiru najprikladnijeg materijala prema stvarnim radnim uvjetima.

Industrijski čisti titan najraširenija je kategorija za grijaće cijevi. Prema sadržaju nečistoća kao što su željezo, kisik i dušik, industrijski čisti titan se dijeli na različite stupnjeve. Domaći standard TA1 i TA2 odgovaraju međunarodnom stupnju 1 i stupnju 2. Što je niži broj stupnja, veća je čistoća, bolja je plastičnost i otpornost na koroziju, ali je niža čvrstoća. TA1 (razred 1) ima najveću čistoću, najbolju duktilnost i performanse utiskivanja te se lako savija i oblikuje. Pogodan je za grijanje cijevi složenih oblika i mnogo procesa savijanja. Njegova otpornost na koroziju također je najbolja među industrijskim čistim titanom, ali je njegova čvrstoća relativno niska.

TA2 (razred 2) je najčešće korišteni stupanj za titanske cijevi za grijanje, a također je i točka ravnoteže sveobuhvatne izvedbe. U usporedbi s TA1, TA2 ima malo veći sadržaj nečistoća, veću čvrstoću i tvrdoću te može izdržati veći pritisak i strujanje. Otpornost na koroziju je nešto niža od TA1, ali razlika je vrlo mala u većini korozivnih okruženja, što je sasvim dovoljno za konvencionalnu morsku vodu i kemijske primjene. Zbog svoje uravnotežene čvrstoće, otpornosti na koroziju i cijene, TA2 je postao preferirani materijal za većinu titanskih grijaćih cijevi i cijevi za izmjenu topline.

Legure titana kao što je TC4 (Ti-6Al-4V, stupanj 5) rijetko se koriste u konvencionalnim cijevima za grijanje. TC4 je legura titana tipa +, čija je čvrstoća gotovo dvostruko veća od čistog titana i može izdržati veći pritisak i mehaničko opterećenje. Međutim, otpornost na koroziju TC4 nešto je niža od otpornosti industrijskog čistog titana u nekim medijima, a postupak zavarivanja je teži i cijena veća. Cijevi za grijanje od legure titana obično se koriste samo u posebnim prilikama s visokim tlakom i zahtjevima visoke čvrstoće, kao što su oprema za duboko more i visokotlačni sustavi za izmjenu topline.

Što se tiče otpornosti na koroziju, industrijski čisti titan općenito je bolji od legura titana u većini kemijskih okruženja. Dodatak legirajućih elemenata poboljšava čvrstoću, ali može smanjiti stabilnost pasivnog filma u nekim specifičnim medijima. U morskoj vodi, razrijeđenoj dušičnoj kiselini, kromnoj kiselini i drugim medijima, TA1 i TA2 imaju gotovo iste izvrsne performanse; u redukcijskim kiselinama kao što su klorovodična kiselina i sumporna kiselina, TA1 visoke -čistoće ima nešto bolju izvedbu. Za jaka korozivna okruženja, preporučuje se prvo koristiti TA1 kako bi se postigla najbolja otpornost na koroziju.

Što se tiče obrade i proizvodnje, TA1 ima dobru plastičnost i lako se savija, širi i zavariva; TA2 ima umjerenu plastičnost i također može zadovoljiti zahtjeve obrade konvencionalnih grijaćih cijevi; TC4 legura titana ima lošu plastičnost na sobnoj temperaturi, zahtijeva vruću obradu, a zahtjevi procesa zavarivanja također su veći.

Tablica 2. Usporedba performansi uobičajenih vrsta titana za cijevi za grijanje

表格

Razumnim odabirom vrsta titana u skladu sa stvarnim radnim uvjetima može se postići najbolja ravnoteža performansi i cijene za titanske cijevi za grijanje.