ما هو التيتانيوم الصف 12
التيتانيوم من الدرجة 12، والمسمى UNS R53400، هو عبارة عن سبيكة قريبة من-ألفا معززة بإضافات صغيرة تتراوح من 0.2 إلى 0.4 بالمائة من الموليبدينوم و0.6 إلى 0.9 بالمائة من النيكل. توفر هذه العناصر تقوية للمحلول الصلب وتحسين مقاومة التآكل في الشقوق في الكلوريد الساخن وبيئات الاختزال، حيث يمكن أن يكون التيتانيوم غير المخلوط عرضة للخطر. تم تطوير السبيكة خصيصًا للمعالجة الكيميائية وخدمات التبادل الحراري وهي واحدة من درجات التيتانيوم القليلة المعتمدة من قبل العديد من رموز أوعية الضغط في درجات حرارة مرتفعة.
في الحالة الملدنة، يُظهر الصف 12 قوة شد لا تقل عن 483 ميجا باسكال، وقوة خضوع لا تقل عن 345 ميجا باسكال واستطالة لا تقل عن 18 بالمائة في طول مقياس 50 مم. وهذا يضعه أعلى بكثير من الدرجات النقية تجاريًا من حيث القوة مع الحفاظ على ليونة عالية بما يكفي للتشكيل على البارد والدرفلة واللحام في المتجر.
ملف مقاومة التآكل
يرث الصف 12 مقاومة التآكل العامة للتيتانيوم: السلوك المتميز في مياه البحر، والكلوريدات المؤكسدة، وحمض النيتريك ومعظم الوسائط العضوية. تعمل إضافات الموليبدينوم والنيكل على توسيع النطاق المفيد إلى أحماض الاختزال الساخنة والشقوق الغنية بالكلوريد-. في كلوريد الكالسيوم الساخن ومحلول كلوريد الصوديوم الملحي، يقاوم الصف 12 هجوم الشقوق بشكل أفضل بكثير من الدرجة 2، مما يجعله خيارًا شائعًا للمبادلات الحرارية والأنابيب في مصانع إنتاج الكلور والملح.
تعمل السبيكة أيضًا بشكل جيد في البيئات الحامضة التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين، كما أنها تقاوم التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في معظم ظروف العملية. درجة حرارة التشغيل محدودة بسلوك الأكسدة، وعادة ما تصل إلى حوالي 300 درجة مئوية للخدمة المستمرة في الهواء، مع السماح بحدود أعلى لتقليل الأجواء حيث تكون طبقة الأكسيد محمية.
لماذا تعتبر الأنابيب الملحومة ميزة
يتم تصنيع الأنابيب الملحومة من شريط ملفوف بشكل مستمر، مما يعطي تفاوتات أبعاد ضيقة وسطح داخلي أملس. بالنسبة للصف 12، يتم تشكيل الشريط ولحامه بواسطة لحام قوس التنغستن الغازي تحت درع خامل، ثم يتم تقليل منطقة اللحام على البارد أو تلدينها لاستعادة الليونة. يعتبر الشكل الملحوم أكثر اقتصادا من الأنابيب غير الملحومة ذات الأقطار الكبيرة والمسافات الطويلة لأنه يستهلك مواد أقل ويمكن إنتاجه بأطوال لفائف مستمرة.
جودة اللحام من الدرجة 12 راسخة. مع التدريع المناسب للأرجون واختيار الحشو، تطور وصلة اللحام قوة مساوية للمعدن الأصلي، ويؤكد الفحص الكامل -الطول غير المدمر- سلامته. تغطي معايير مثل ASTM B862 أنابيب التيتانيوم الملحومة، بما في ذلك الدرجة 12، بنفس المتطلبات الكيميائية والميكانيكية مثل المنتج المطاوع.
تطبيقات في المعالجة الكيميائية
يتم تحديد الأنابيب الملحومة من الدرجة 12 على نطاق واسع لحزم أنابيب المبادلات الحرارية، وأنابيب المعالجة، وبطانات الأوعية ومجاري الهواء في مصانع الكلور- القلوية، وأنظمة تبييض اللب، ووحدات تحلية المياه، وخطوط تشطيب المعادن، ومحطات الطاقة الحرارية الأرضية. في كل حالة يتم اختيار السبيكة لأنها تتحمل الظروف التي تهاجم الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس-النيكل أو الفولاذ الكربوني المبطن، مما يقلل التكلفة ومخاطر الاستبدال المتكرر.
كما أن الجمع بين مقاومة التآكل والقوة المعتدلة يسمح أيضًا بجدران أرق لضغط معين، مما يقلل من الوزن وتكلفة المواد. يمكن للمصممين استخدام صيغ تصميم الضغط القياسية مع الضغوط المسموح بها المنشورة للصف 12 في تطبيقات ASME للغلايات وأوعية الضغط، مما يمنح الفرق الهندسية مسارًا مألوفًا للموافقة.
فوائد التصنيع والتركيب
يتم لحام الأنابيب من الدرجة 12 باستخدام معدات قوس التنغستن الغازي التقليدية ودرع الأرجون، ولا يلزم إجراء معالجة حرارية بعد-لأغلب الخدمات. تعتبر السبيكة أقل حساسية لتلوث اللحام من بعض درجات القوة الأعلى-، ويمكن التحقق من اللحامات في المتجر عن طريق التصوير الشعاعي أو اختبار الموجات فوق الصوتية. في الميدان، يتم ربط المقاطع عن طريق لحام المقبس أو اللحام التناكبي أو الوصلات ذات الحواف باستخدام تركيبات التيتانيوم القياسية.
تظل تكاليف الصيانة منخفضة لأن الأنبوب لا يحتاج إلى طلاء خارجي، ولا حماية كاثودية ولا جرعات مثبط كيميائي في معظم الخدمات. تكون فترات الفحص طويلة، وعندما يتم إيقاف الخط أخيرًا، يحتفظ التيتانيوم بقيمة الخردة ويتم إعادة تدويره إلى منتجات مطحنة جديدة، مما يكمل دورة خدمة منخفضة-من النفايات.
الأسئلة المتداولة
س: ما هو تكوين التيتانيوم الصف 12؟
ج: يحتوي الصف 12 على 0.2 إلى 0.4 بالمائة من الموليبدينوم و0.6 إلى 0.9 بالمائة من النيكل مع توازن التيتانيوم، وتسمية UNS الخاصة به هي R53400.
س: ما مدى قوة أنابيب التيتانيوم من الدرجة 12؟
ج: يحتوي الصف 12 الملدن على قوة شد لا تقل عن 483 ميجا باسكال، وقوة خضوع لا تقل عن 345 ميجا باسكال واستطالة لا تقل عن 18 بالمائة، وهي أقوى بكثير من الدرجات النقية تجاريًا.
س: أين يتم استخدام أنابيب التيتانيوم من الدرجة 12 بشكل رئيسي؟
ج: يتم استخدامه في مصانع الكلور- والقلويات، وتبييض اللب، وتحلية المياه، والطاقة الحرارية الأرضية، وتشطيب المعادن وغيرها من خدمات العمليات الكيميائية حيث تؤدي الكلوريدات الساخنة ووسائط الاختزال إلى تآكل المواد الأقل نقاءً.
س: هل يمكن للأنابيب الملحومة من الدرجة 12 أن تتطابق مع الأنابيب غير الملحومة في مقاومة التآكل؟
ج: نعم، عندما يتم حماية اللحام وتُلدينه بشكل صحيح، تتطور منطقة اللحام بنفس البنية المجهرية ومقاومة التآكل مثل المعدن الأصلي، ويتم تأهيل الأنبوب من خلال-فحص غير مدمر.
س: هل تتطلب الأنابيب من الدرجة 12 معالجة حرارية ما بعد اللحام؟
ج: لا. تتطلب معظم خدمات الدرجة 12 فقط حماية مناسبة من الغاز الخامل أثناء اللحام، ولا تكون هناك حاجة عادةً إلى المعالجة الحرارية بعد اللحام للسبائك.
