لوله های مبدل حرارتی: تیتانیوم GR1 در مقابل فولاد ضد زنگ در مقابل آلیاژ مس

تیتانیوم GR1:در آب دریا، آب شور و کلرید عالی است. بدون سوراخ کردن. بدون خوردگی شکاف. بدون ترک خوردگی تنشی در برابر حمله برخورد با سرعت بالا مقاومت می کند.

فولاد ضد زنگ 316L:مستعد خوردگی حفره ای و شکافی در آب دریا یا کلرید راکد. محدود به حدود 50 درجه سانتیگراد در کلرید. خطر ترک خوردگی ناشی از استرس.

C70600 (مس-نیکل):در آب دریا تمیز خوب است. مستعد فرسایش در سرعت های بالا. برای جلوگیری از تجمع رسوب به حداقل جریان نیاز دارد. گودال در آب دریای آلوده یا سولفیده.

GR1دارای قدرت تسلیم مشابه 316L اما مدول پایین تر است. لوله ها تحت فشار بیشتر منحرف می شوند.

316Lسفت تر است اما کار در حین خم شدن سخت می شود.

C70600نرم تر است و قدرت تسلیم کمتری دارد. ممکن است به دیوارهای ضخیم تری نیاز باشد.

لوله‌های خمش U-به شکل‌پذیری نیاز دارند. ماده باید در قسمت بیرونی خم کشیده شود و در داخل فشرده شود.

GR1به راحتی خم می شود بدون ترک خوردگی با شعاع خمش مناسب. درز جوش (برای لوله جوش) باید روی محور خنثی باشد.

316Lدر شرایط آنیل شده به خوبی خم می شود. کار در حین خم شدن-سخت می‌شود. برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی باید پس از خم شدن محلول آنیل شود.

C70600به خوبی خم می شود نرم تر از GR1. پشت فنری پایین تر.

C70600گرما را بسیار بهتر از تیتانیوم یا فولاد ضد زنگ منتقل می کند. مبدل های حرارتی کوچکتر برای همان وظیفه.

GR1 و 316Lمشابه هستند. تیتانیوم کمی بهتر از 316 لیتر است.

اما هزینه هر کیلوگرم تصویر کامل نیست. در نظر بگیرید:

ضخامت دیوار:C70600 ممکن است به دلیل استحکام تسلیم کمتر به دیواره های ضخیم تری نیاز داشته باشد

ساخت:316L نیاز به بازپخت خم- دارد. GR1 ندارد.

امید به زندگی:GR1 20+ سال طول می کشد. 316L ممکن است 2 تا 5 سال دیگر در آب دریا از بین برود.

هزینه تعویض:لوله گذاری مجدد مبدل حرارتی گران است.

مقایسه هزینه چرخه حیات (مثالی برای سرویس آب دریا):

جوشکاری:

غلتاندن به ورق لوله:

GR1:نرم، کار-به سرعت سفت می‌شود. از پاس های نور استفاده کنید.

316L:سخت تر نیروی بیشتری لازم است

C70600:نرم. آسان برای رول کردن، اما آسان برای بیش از-بسط دادن.

خم شدن:

GR1:بدون نیاز به درمان خم-.

316L:برای سرویس آب دریا، آنیل محلول خم- مورد نیاز است.

C70600:برای انحرافات سفت ممکن است نیاز به کاهش استرس باشد.

تیتانیوم GR1 را زمانی انتخاب کنید که:

سمت لوله آب دریا، آب شور، یا محتوای کلرید بالا است

شرایط راکد یا جریان کم وجود دارد

سرعت بالا (بیش از 3 متر بر ثانیه) انتظار می رود

درجه حرارت بیش از 50 درجه در کلریدها

لوله تا شعاع محکم U-خم می‌شود

عمر طولانی (20+ سال) مورد نیاز است

شکست را نمی توان تحمل کرد

فولاد ضد زنگ 316L را زمانی انتخاب کنید که:

سمت لوله تمیز و آب کم کلرید (کمتر از 200 ppm کلرید) است.

دما زیر 50 درجه است

سرعت متوسط ​​(زیر 3 متر بر ثانیه)

هیچ شرایط راکدی وجود ندارد

هزینه اولیه کمتر اولویت است

تعویض یا نگهداری منظم قابل قبول است

C70600 مس{1}}نیکل را زمانی که:

سمت لوله آب دریا تمیز است

سرعت کنترل شده (2 تا 3 متر بر ثانیه)

بدون شرایط آلوده یا سولفیده

هدایت حرارتی بالاتری برای کاهش اندازه مبدل مورد نیاز است

عمر متوسط ​​(8 تا 12 سال) قابل قبول است

1. آیا تیتانیوم GR1 ارزش هزینه اضافی بیش از 316 لیتر برای خدمات آب دریا را دارد؟

بله. 316L احتمالاً ظرف 2 تا 5 سال در آب دریا از بین می‌رود. GR1 20+ سال طول می کشد. هزینه جایگزینی یک بسته مبدل حرارتی بسیار بیشتر از صرفه جویی در مواد اولیه است.

2. آیا می توانم از 316L برای لوله های U-در آب دریا استفاده کنم؟

توصیه نمی شود. -خم کاری-فولاد ضد زنگ را سخت می‌کند. ناحیه خمشی بیشتر در برابر ترک خوردگی تنشی در کلریدها حساس است. بازپخت محلول پس از خم شدن مورد نیاز است.

3. آیا مس{1}}نیکل جایگزین خوبی برای تیتانیوم است؟

برای آب دریا تمیز با سرعت متوسط، بله. برای شرایط آلوده یا راکد، خیر. مس{2}}نیکل نیز استحکام کمتری دارد و ممکن است به دیواره های ضخیم تری نیاز داشته باشد.

4. چرا قیمت تیتانیوم GR1 بیشتر از فولاد ضد زنگ است؟

تولید تیتانیوم گرانتر است. اسفنج گران است ذوب و پردازش نیاز به تجهیزات تخصصی دارد. اما هزینه چرخه عمر در خدمات تهاجمی به نفع تیتانیوم است.

5. آیا GR1 انتقال حرارت بهتری نسبت به فولاد ضد زنگ دارد؟

کمی. هدایت حرارتی GR1 16 W/m·K. 316L 15 W/m·K است. تفاوت کم است. مس{7}}نیکل با 40 وات بر متر کلوین بسیار بهتر است.

6. آیا می توانم مواد را در همان مبدل حرارتی مخلوط کنم؟

بله. لوله ها می توانند یک ماده باشند. Tubesheet و shell می توانند دیگری باشند. اما باید خوردگی گالوانیکی را در نظر گرفت. لوله های تیتانیومی با ورق فولادی نیاز به جداسازی دارند.

7. حداکثر دمای GR1 در آب دریا چقدر است؟

GR1 تا 120 درجه در آب دریا عالی است. بالاتر از آن، با یک مهندس خوردگی مشورت کنید. 316درجه کلرید L بالاتر از 50 درجه است.

8. چگونه GR1 آب دریا را با سرعت بالا کنترل می کند؟

خیلی خوب GR1 می تواند 5 تا 7 متر در ثانیه را در آب دریا تحمل کند{4}}L به 3 تا 4 متر بر ثانیه محدود شده است. مس{8}}نیکل به 2 تا 3 متر بر ثانیه محدود شده است.

9. آیا GR1 به عملیات حرارتی پس{2}}خمشی نیاز دارد؟

نه. GR1 در طول خم شدن به طور قابل توجهی-سخت نمی‌شود. لوله‌های U{4}را می‌توان به‌عنوان خم‌شده استفاده کرد. 316L پس از خم شدن نیاز به بازپخت محلول دارد.

10. کدام ماده راحت تر به شکل لوله در می آید؟

GR1 و C70600 نرم هستند و به راحتی می چرخند. 316L سخت تر است و به نیروی بیشتری نیاز دارد. کار GR1-به سرعت سخت می‌شود، بنابراین از پاس‌های سبک استفاده کنید.

11. آیا می توانم از GR1 برای خنک کردن آب شیرین استفاده کنم؟

شما می توانید، اما گران است.. 316لیتر یا آلیاژهای مس به خوبی در آب شیرین با کلرید کم کار می کنند. برای خدمات تهاجمی، تیتانیوم را ذخیره کنید.

12. خوردگی گالوانیکی با لوله های تیتانیوم چطور؟

تیتانیوم نجیب است. خوردگی نخواهد کرد. اما می تواند باعث خوردگی گالوانیکی در فلزات کمتر نجیب متصل مانند فولاد یا مس شود. از آندهای ایزوله یا قربانی استفاده کنید.

13. چگونه بفهمم که به GR1 یا 316L نیاز دارم؟

سطح کلرید و دمای خود را بررسی کنید. اگر کلریدها از 200 ppm و دما از 50 درجه بیشتر شد، از GR1 استفاده کنید. اگر هر دو کمتر باشند، 316L ممکن است کار کند.

14. امید به زندگی GR1 در مقابل 316L در آب دریا چقدر است؟

GR1: 20 تا 30 سال یا بیشتر. 316L: 2 تا 5 سال قبل از ظاهر شدن حفره یا ترک. مس-نیکل: 8 تا 12 سال در آب دریا تمیز.