Ocjene titana za brodsko inženjerstvo: vodič za odabir

Odabir pravog titanijuma za projekt pomorskog inženjerstva nije samo odluka da li ćete koristiti titan. Pravi materijal zavisi od vašeg radnog okruženja, dizajna opreme i zahteva za performansama.

Na primjer, ako projektirate sistem cjevovoda za morsku vodu, otpornost na koroziju i zavarljivost mogu biti vaša glavna briga. Za komponente bušenja možete staviti veći naglasak na snagu i performanse zamora. Za izmjenjivače topline, dugoročna-otpornost na morsku vodu i okolinu koja sadrži hlorid-je posebno važna. Za pričvršćivače i prirubnice, morate zajedno uzeti u obzir otpornost na koroziju, mehanička svojstva i dugotrajnu{5}}pouzdanost veze.

Kada nabavljatetitanijum za pomorske aplikacije, stoga biste trebali procijeniti sljedeće faktore:

• Servisni medij
• Temperatura morske vode
• Brzina strujanja morske vode
• Radni pritisak
• Radna temperatura
• Zahtjevi za čvrstoću
• Opterećenje od zamora
• Dimenzije proizvoda
• Standardi proizvodnje
• Zahtjevi za toplinsku obradu
• Zahtjevi za{0}}testiranje bez razaranja

Ovaj vodič objašnjava nekoliko uobičajenihklase titana za brodsko inženjerstvoi pomaže vam da odredite koja bi ocjena mogla biti prikladna za vašu aplikaciju.

Kada odaberete titan za pomorsku opremu, najbolja ocjena ovisi o stvarnim uvjetima rada, a ne samo o nazivu aplikacije.

ASTM B348/B348pokriva šipke i poluge od titanijuma i legura titanijuma i uključujeRazred 2, Razred 5, Razred 7 i Razred 12među obuhvaćenim razredima.

Uvijek biste trebali potvrditi konačnu ocjenu materijala u odnosu na uvjete dizajna vaše opreme, primjenjive inženjerske standarde i stvarno okruženje usluživanja.

Titanijum 2. stepenaje komercijalno čisti titanijum i obično se koristi u pomorskom inženjerstvu, desalinizaciji morske vode, brodogradnji i opremi na moru kao metal otporan na koroziju{0}}.

Poseduje sledeće karakteristike:

1. Odlična otpornost na koroziju u morskoj vodi – Odlična otpornost na morsku vodu, koroziju udubljenja, koroziju u pukotinama i eroziju, što ga čini pogodnim za-dugotrajno izlaganje morskoj vodi.
2. Dobra obradivost – Izduženje je obično oko 20%-28%, što omogućava hladnu obradu, vruću obradu i mašinsku obradu.
3. Dobra zavarljivost – Kompatibilan sa uobičajenim metodama zavarivanja kao što su TIG i MIG, što ga čini pogodnim za proizvodnju cjevovoda za morsku vodu, izmjenjivača topline i brodske opreme.
4. Dobra ukupna otpornost na koroziju – Formira stabilan pasivni film na površini, pružajući dobru otpornost na koroziju u okolini koja sadrži morsku vodu i hlorid{0}}, kao i snažnu otpornost na koroziju udubljenja, koroziju u pukotinama i pucanje korozije pod naponom.

Stoga je razred 2 posebno pogodan za:

• Cijevi za morsku vodu
• Cijevi izmjenjivača topline
• Kondenzatori
• Oprema za desalinizaciju morske vode
• Sistemi cirkulacije morske vode
• Komponente pumpe i ventila
• Prirubnice
• Fasteners
• Strukturne komponente brodske opreme

Za opremu koja ne zahtijeva izuzetno veliku čvrstoću, ali treba-dugotrajnu otpornost na koroziju morske vode, Grade 2 je često poželjan materijal.

Titanijum 12 stepenageneralno se odnosi na Ti-0,3Mo-0,8Ni (UNS R53400). ASTM B348/B348 identifikuje Grade 12 kao leguru titanijuma koja sadrži približno 0,3% molibdena i 0,8% nikla.

U poređenju sa komercijalno čistim titanom Grade 2, Grade 12 sadrži male dodatke molibdena i nikla koji mogu poboljšati njegove performanse u određenim redukcijskim i korozivnim okruženjima.

Možete uzeti u obzir stepen 12 kada je vaša oprema izložena:

• Oprema za morsku vodu
• Oprema za hemijsku obradu
• Izmjenjivači topline
• Oprema za desalinizaciju
• Marine cjevovod
• Medij koji sadrži hlorid{0}
• Zahtjevniji korozivni uslovi rada

Za opremu izloženu morskoj vodi i industrijskim procesnim medijima,Razred 12 se može smatrati alternativom razredu 2.

Međutim, ne biste trebali odabrati razred 12 samo zato što je okruženje opisano kao "morsko". Vaš konačni izbor bi trebao biti zasnovan na stvarnoj hemiji, temperaturi, brzini protoka, tlaku i zahtjevima dizajna vašeg sistema.

Titanijum 7 stepenaje komercijalno čisti titanijum sa malim dodatkom paladija. ASTM B348/B348M specificira Grade 7 kao nelegirani titanijum koji sadrži 0,12% do 0,25% paladijuma.

Dodatak paladija poboljšava otpornost titanijuma u određenim redukcionim i visoko korozivnim okruženjima.

Možete uzeti u obzir 7. razred za:

• Posebna okruženja za hemijsku obradu
• Oprema za morsku i morsku vodu
• Određene primjene na višim{0}}temperaturama morske vode
• Okruženje sa povećanom zabrinutošću zbog korozije u pukotinama
• Druge primjene gdje je potrebna povećana otpornost na koroziju

Glavna prednost Grade 7 je njegova poboljšana korozivna svojstva u određenim agresivnim sredinama u poređenju sa komercijalno čistim titanijumom bez paladija.

Međutim, ako birate titan za brodsko inženjerstvo, trebali biste procijeniti stvarnu kemiju i radne uvjete umjesto da pretpostavljate da je Grade 7 automatski najbolji izbor za svaku primjenu morske vode.

Prilikom odabira titanijuma za svoju pomorsku opremu, trebali biste uzeti u obzir okruženje korozije, mehaničke zahtjeve, oblik proizvoda i primjenjive standarde kao početni kriterij odabira.

Vaš konačni odabir materijala trebao bi biti zasnovan na stvarnom mediju za rad, temperaturi, koncentraciji, brzini protoka, pritisku i inženjerskim zahtjevima.

Ako je otpornost morske vode na koroziju vaš glavni prioritet

Razmotrite prvo razred 2.

Grade 2 je komercijalno čist titanijum sa odličnom otpornošću na koroziju u morskoj vodi, dobrom zavarljivošću, mogućnosti oblikovanja i obradivosti.

Ako je vaša glavna briga dugoročna-otpornost na koroziju u morskoj vodi, a ne maksimalna mehanička čvrstoća, 2. stupanj je često logična početna tačka.

Ako vam je potrebna veća mehanička čvrstoća

Uzmite u obzir titanijum stepena 5.

Razred 5 (Ti-6Al-4V) pruža znatno veću mehaničku čvrstoću od komercijalno čistog titanijuma i široko se koristi kada vam je potrebna veća čvrstoća, sposobnost nošenja ili smanjenje težine.

Međutim, veća čvrstoća ne znači automatski bolje performanse u svakom okruženju s morskom vodom. Ako je otpornost na koroziju u morskoj vodi vaš primarni zahtjev, trebali biste procijeniti stvarne uvjete korozije zajedno s mehaničkim zahtjevima prije nego što odaberete Grade 5.

Ako radite u zahtjevnijem korozivnom okruženju

Uzmite u obzir 12. ili 7. razred.

12. razred:Ti{4}}0,3Mo-0,8Ni. Možete uzeti u obzir Grade 12 kada vam je potrebna dobra otpornost na koroziju zajedno sa većom mehaničkom čvrstoćom od nekih komercijalno čistog titanijuma, posebno u određenim korozivnim okruženjima ili okruženjima koja sadrže hlorid.

7. razred:Ovaj tip titanijuma koji sadrži paladijum- može obezbijediti poboljšanu otpornost na koroziju u određenim agresivnim hemikalijama i okruženjima koja smanjuju. Može se uzeti u obzir kada je otpornost na koroziju veći prioritet, a uslovi rada opravdavaju dodatne troškove legiranja.

Nadalje, pomorski inženjering često uključuje spajanje različitih materijala od titana ili njihovu integraciju s različitim materijalima. U takvim slučajevima, potrebno je sveobuhvatno razmotriti razlike u koeficijentima termičkog širenja, kompatibilnosti zavarivanja i dugotrajnoj-stabilnosti interfejsa u uslovima rada. Preporučuje se izvođenje simulacijskih testova malih-razmjera u kritičnim područjima ili upućivanje na historijske operativne podatke iz sličnih projekata kako bi se podržala konačna odluka o materijalu. Odabir materijala nije samo poređenje svojstava materijala, već sveobuhvatan kompromis-između pouzdanosti, proizvodnosti i ekonomičnosti tokom cijelog životnog ciklusa.