3 3.5 4 インチチタンチューブパイプ 高強度シームレスグレード5 工業用チタン合金管

Ti-6Al-4Vとして知られているグレード5チタン合金は,最低重量での最大強度要求が他のすべての考慮事項を上回る航空宇宙構造のために開発されました.化学加工の産業用サービスへの採用石油とガス,発電優れたジェットエンジンの部品を構成する性質が,最も要求の高いアプリケーションのための優れた産業用チューブにもなるという認識を反映しています.

Gr5の強さは,商業的に純粋なチタン級とは異なるカテゴリーに位置します.最小の拉伸強度は895 MPaで,典型値は,焼却状態では950 MPaを超えます.,この強度/重量比は 金属材料の中で最も高いもので,管の構造負荷に寄与するか,管の重さが設計上の制約である場合,技術計算を変更する海上プラットフォームでは,各キログラムの上部機器が構造によって支えられなければなりません. 鉄鋼よりもGr5の減重は,システム全体を通して倍増します.軽い支柱軽い構造で 持ち上げ装置が小さい

Gr5の強度は熱処理によりさらに強化することができる.約950~970°Cの溶液処理に続いて480~595°Cの水冷却と老化により,拉伸強度は1100MPaを超えることができますこの熱処理状態は,最も要求の高いアプリケーションに使用されます.高圧液圧システム,超高圧プロセス管,合金の最大強度を完全に利用しなければならない構造部品.

運用温度能力は,商業的に純粋なチタンよりもGr5の追加の利点である.Gr1とGr2は,通常,継続的な使用のために約300°Cに制限されています.Gr5は,約400°Cに有効強度と酸化耐性を維持するこのより広い温度範囲は,プロセス熱交換器管,コンプレッサー放出線,ガスタービン補助管道,高温と腐食性のある環境が結合する他のサービス.

Gr5の疲労性能は,圧力サイクル,振動,熱サイクルにさらされる産業用アプリケーションでは特に注意を払う必要があります.合金には,空気中の疲労制限が明確に示されています表面が滑らかで 余剰ストレスを制御して 適切に製造された場合 高サイクル疲労耐性が優れていますこれはパルッシングシステムにおける水力管に当てはまります熱交換管は,流動による振動に耐えるもので,動的負荷装置の構造管は,

この3つの3つの製造経路を5溶接管には,溶接管に含まれる長長溶接シームを排除します.これはチタン合金では特に重要です.溶接により,シームレスな構造によって完全に回避される金属工学的複雑性がもたらされる場合.

Gr5のシームレス管は Ti-6Al-4V合金で鋳造され加工され 制御された化学と微細構造で製造されます熱巻きまたは挤出ステップの連続で,要求された直径と壁厚さのチューブに長引くし,縮小する熱加工過程では,粒構造を精製し,アニールされたG5に指定された機械的特性を持つ均質で細粒度のあるアルファβ微構造を生産する.

溶接シームがないため,溶接熱の影響を受けたゾーン,鋳造溶接金属微小構造,残留溶接ストレス,溶接欠陥のリスクはありません.管の壁は,ODからIDまで金属学的に均一で,全周回この均一性は,機械的特性と耐腐蝕性がチューブ内のあらゆる場所に同一であり,局所的な弱点がないことを意味します.

圧力を含むサービスでは,シームレスな構造は,溶接管の許容される作業圧を低下させる溶接接関節効率因子を排除します.縫い目のない管は,壁厚さの計算圧力容量の100%で評価されます.これは,設計者が圧力計算に必要な最小壁厚さを指定できるようにします.溶接に関連した劣化を補うために材料を追加せずに.

ダイナミック・サービス 疲労負荷 圧力サイクル熱循環 溶接がないため,疲労裂けが通常発生するストレスの濃度と微小構造の不連続性がなくなります縫い目のない管は,壁を通り抜ける連続で均質なストレスの経路を提供し,疲労性能に寄与し,Gr5を厳しい周期的なサービスに適しています.

この3つの直径は,工業プロセスと公用パイプの骨組みとして機能する中間範囲を占めています.プロセスおよび冷却アプリケーションのための有意義な流量量を運ぶのに十分な大きさです特殊な重壁装置なしで折りたたみ,製造することができます.標準的な工業用溶接法や機械的な接続法で結合する.

3インチ (76.2mm) のチューブは,プロセス流体転送,水力回帰線,中~大型のシェル・アンド・チューブ交換器の熱交換器管束に広く使用されています.計器具と機用用用空気のヘッダー単一のプロセス機器の接続に特有の流量に対する横断面域を提供しますそして,原子炉のコート供給と返却.

3インチと4インチの間のギャップを埋めます流量計算により,3インチが必要な流量または圧力低下制限にわずかに不足していることが示される場合,しばしば指定される.熱交換器の設計では,3. 熱交換器の設計では,3.5インチは,熱伝達係数と圧力低下の特定のバランスのための最適な管の直径である可能性があります.

4インチ (101.6mm) のチューブは,主要なプロセスヘッダ,冷却水道,および大型機器の接続のより高い流量に対応する."チューブ"から"パイプ"の用語への移行が工業仕様でしばしば起こるサイズです機械的なリフティング補助なしで手動操作で通常設置されるものの上端を表します.

Gr5型チタン合金の耐腐蝕性は,ほとんどの産業環境で商業的に純粋なチタンと同等である.耐久性を高めるアルミとバナジウム合金添加物は,チタンに耐腐蝕性を与える受動性酸化膜を劣化させない.

海水と塩化物を含有するプロセスストリームでは,Gr5は最大使用温度まであらゆる温度で穴と裂け目の腐食に抵抗する.この免疫は停滞している海水にも広がります,硫化水を含む海水 and to produced water from oil and gas operations with high chloride content and acid gas loading—environments that rapidly destroy stainless steels and challenge even high-alloy duplex and nickel-based materials.

酸化酸サービスでは,窒素酸,クロム酸,混合酸化環境では,Gr5は幅広い濃度と温度範囲で攻撃に抵抗する.これは,窒素酸の生産における化学プロセスチュービングに適しています酸化状態が維持されるプロセスにおいて,金属の加工やピクルング作業において,

Gr5の耐腐蝕性制限は,すべてのチタン合金と同じである.材料を攻撃する熱くて無水塩塩は ストレス腐食による裂け目を引き起こし 摩擦や摩擦によって新鮮なチタン表面が生成される環境では金属は,ピロフォリック反応の条件を満たす場合に炎上する可能性があります.工業システムの設計に収められている,既知の限界です.そして,その耐腐蝕性が代替材料の耐腐蝕性をはるかに上回るほとんどの産業用用途では,Gr5の価値を低下させない..

これらの直径のチタンGr5管は,直線長さのみで設置されることはめったにない.産業用装置には,通常,曲がり,溶接接続,長さ切断精度が必要である.製造サービスがチタン特有のプロセスでこれらの要求に応える.

Gr5チューブを曲げるには,狭い半径では高温と,より大きな半径では制御されたパラメータが必要です.材料の高強度と,商業的に純粋なグレードと比較して室温での柔らかさは限られているため,冷たい屈曲は比較的大きな屈曲半径に制限されています.. ホット・ブーイング,通常はインダクション加熱または局所アルゴンシールドによる炉加熱を用いて650°C以上の温度で行われます.この高強度合金の冷たい屈曲で発生する割れ目や過度の薄化を回避しながら,より緊密な半径とより複雑な曲がり幾何学を可能にします.

Gr5の溶接は,すべてのチタン溶接に要求される同じ厳格なシールド処理を要求し,商業的に純粋なグレードよりもより強い強度とより複雑な金属工学の材料に適用されます.GTAW (TIG) 溶接は,ベース材料の組成に一致するERTi-5フィラー金属で標準プロセスです. The weld zone must be shielded with argon on both the torch side and the root side until the temperature drops below approximately 425°C—the temperature below which titanium no longer rapidly absorbs atmospheric gases溶接後のストレスの解消は約480°Cから650°Cで,残留溶接ストレスを軽減し,溶接領域の柔らかさを回復するために,疲労または高ストレスのアプリケーションでのサービスに推奨されます.

アルミオキシドやシリコンカービッドの刃で磨き切る適当な刃の仕様を持つバンドセー切断端は剥がされ,適用される仕様に従って溶接 bevel で準備することができます.

各チューブにはEN 10204 3の材料認証が付属しています.1熱の完全な化学分析を文書化し,重要なインタースティシャル要素である酸素,窒素,水素を含む.機械的特性と柔らかさを影響する鉄と機械試験結果静水圧試験または非破壊的な電気試験の認証は,ASTM B338またはASTM B861要件に従って各管の整合性を確認します.

寸法確認は,OD,壁厚さ,長さ,直さを確認します.視覚検査は,表面に欠陥があるかどうかを検査します.ポジティブ 材料識別 携帯分析機で 輸送前にチタン合金グレードを検証各チューブには材料のグレード,熱番号,サイズ,仕様参照が記されています.

輸送中に表面の損傷や汚染を防ぐように構成されています. 管は金属と金属の接触を防ぐために分離され,端蓋で保護されています.輸送方式の要求や顧客仕様に従って,運送のために箱に詰め,またはバンドリング.

管の直径,壁の厚さ,長さ,製造仕様,またはサービス状態の詳細がある場合あなたのアプリケーションのための正しいASTM標準と試験要件について助言管の供給と,必要な曲げ,溶接,または切断サービスの反映を提示するオートメントを準備します.