איפה כיתה ט' יושבת בטווח הטיטניום
דרגה 9, כתובה גם Ti-3Al-2.5V וסומנה UNS R56320, היא סגסוגת טיטניום אלפא-ביתא רזה שפותחה עבור צינורות קלים לעבודה. הוא מספק כ-80 אחוז יותר חוזק מדרגה 2 תוך שמירה על התנהגות יצירת קרה טובה בהרבה מזו של Ti-6Al-4V, מה שהופך אותו לבחירה המעשית עבור מי ים מפותלים ומכופפים וצנרת הידראולית. מכיוון שתכולת האלומיניום והונדיום שלו היא בערך מחצית מזו של דרגה 5, החומר נשאר בר ריתוך וגמיש במחיר צנוע.
מאפיינים וכימיה
ASTM B338 ו-ASTM B861 קובעים את דרגה 9 בחוזק מתיחה מינימלי של 620 MPa (90 ksi), 483 MPa (70 ksi) מינימום 0.2% היסט חוזק תפוקה והתארכות מינימלית של 15% ב-50 מ"מ. הצפיפות היא 4.48 גרם/סמ"ק, מודול האלסטיות הוא כ-105 GPa, וטמפרטורת הפעולה הרציפה המקסימלית המומלצת היא כ-315 C. לא ניתן לחזק את הסגסוגת בצורה משמעותית על ידי יישון, ולכן הבחירה מבוססת על מצב החישול ולא על תגובת טיפול בחום.
| נֶכֶס | ערך כיתה 9 (R56320). |
|---|---|
| חוזק מתיחה, דקות | 620 MPa (90 ksi) |
| חוזק תפוקה, קיזוז של 0.2%, דקות | 483 MPa (70 ksi) |
| התארכות ב-50 מ"מ, דקות | 15% |
| צְפִיפוּת | 4.48 גרם/סמ"ק |
| מודול אלסטיות | כ. 105 GPA |
| טמפרטורת שירות רציפה מקסימלית | בערך. 315 ג |
מי ים ויישומים ימיים
מי ים הם הסביבה שהפכה את הטיטניום לחומר הנדסי מיינסטרים. בורות כלוריד וקורוזיה של חריצים אינם מתרחשים על טיטניום במי ים טבעיים, והמתכת שומרת על הסרט הפסיבי שלה במהירויות זרימה הרבה מעל גבולות הנחושת-ניקל או נירוסטה, כך שקירות הצינור ונקבי הצינור נשארים נקיים והעברת החום נשארת יציבה.
מעגלי קירור מי ים למנועים, גנרטורים ומכונות עזר.
הזנה למפעלי התפלה, צנרת מים מלח ומוצרים ומחלפי חום.
קווי הידראוליים ובקרה תת-ימיים בהם יש צורך במשקל נמוך וחיי עייפות ארוכים.
כיבוי אש ומערכות מי נטל בים.
מפעלי כימיקלים ותהליכים המטפלים בחומצות, אלקליות וליקרים כלוריים.
המשקל הנמוך חשוב לא פחות מהעמידות בפני קורוזיה: קו מי ים בדרגה 9 שוקל בערך 57 אחוז מקו פלדה שווה ערך, מה שמפחית את פלדת התמיכה, דרישת ראש המשאבה, ובכלי השיט, משקל העליון.
ייצור, גיבוש וריתוך
קור דרגה 9 עובד היטב, כך שהצינור מסופק מפותל עבור קטרים קטנים וישר עבור גדלים גדולים יותר, והוא מקבל כיפוף קר לרדיוסים מתונים, בדרך כלל פי שלושה מהקוטר החיצוני. חישול מתבצע בטווח של 700 עד 790 C עם אווירה מבוקרת כך שהמשטח נשאר נקי. הריתוך פועל לפי אותה משמעת כמו כל טיטניום: קלט חום נמוך, בקרת מעבר, 99.99% ארגון או טוב יותר, וסיכוך מלא עד שהמפרק התקרר מתחת לכ-400 C. ריתוך כסף בהיר מקובל, צבע קש מצביע על מיגון שולי וכחול או אפור דורש הסרה. קודי ייצור כגון דוד ASME וקוד כלי לחץ סעיף IX משמשים להסמכת נהלים לשירות לחץ, והטווחים המוסמכים נרשמים עבור כל עבודה.
בקרת איכות ואספקה
צינור וצינור נבדקים על ידי ניתוח כימי ספקטוגרפי, בדיקת מתיחה ותפוקה מהמוצר המוגמר, בדיקות רידוד והתלקחות, בדיקות קשיות ובדיקת זרם מערבולת באורך מלא, עם בדיקת לחץ הידרוסטטית ללחץ המוסכם. המשטחים נמסרים כבושים או מחולים בהירים, והנקבה מנוקה, מיובשת ומכסה לפני המשלוח. התיעוד הסטנדרטי הוא תעודת בדיקת טחנת EN 10204 3.1 עם מעקב אחר מספרי חום, ורישומי ממדים מלווים כל מגרש. זיהוי חומר חיובי, בדיקות קוליות, בדיקת צד שלישי ובדיקות קורוזיה ספציפיות ליישום זמינים על פי בקשה עבור פרויקטים מונעי מפרט, וניתן לתזמן אספקה לפי אבני דרך בפרויקט עם אריזה מוסכמת להובלה ימית.
שאלות נפוצות
ש: איך כיתה 9 משתווה לטיטניום דרגה 5 בחוזקה?
ת: לדרגה 9 יש חוזק מתיחה מינימלי של 620 MPa לעומת 895 MPa עבור דרגה 5. הוא חזק יותר מטיטניום טהור אבל הרבה יותר קל לצורה קרה ולריתוך, שמתאים לצנרת ולצינורות.
ש: האם דרגה 9 מתאימה לחשיפה מתמשכת למי ים?
ת: כן. טיטניום מתנגד להיווצרות כלוריד ולקורוזיה של חריצים במי ים טבעיים, ודרגה 9 נמצאת בשימוש נרחב לקירור, התפלה וקווי מלח.
ש: מהי טמפרטורת השירות המקסימלית?
ת: שירות רציף מוגבל בדרך כלל לכ-315 C. מעל זה הסגסוגת מאבדת חוזק זחילה והחמצון הופך משמעותי.
ש: האם ניתן לכופף את הצינור לאחר התקנת תומכים?
ת: כיפוף קר מסתיים בדרך כלל לפני ההתקנה. דרגה 9 יוצר פי שלושה מרדיוס הקוטר החיצוני בערך, ומומלצים רדיוסים גדולים יותר כאשר הצינור יראה עומס עייפות.
ש: כיצד מחברים קו דרגה 9 למערכת פלדה?
ת: משתמשים במפרקי מעבר מאוגנים או מרותכים, עם אטם מבודד או סידור בידוד מתכתי שונה כך שהטיטניום אינו מחובר בצורה גלוונית לחומר פחות אצילי במי ים.
