Gr5 Gr7 کلاس 150 ASME B16.5 فلنج های تیتانیومی Slip On Flange Face SORF برای سیستم های لوله کشی

Gr5 Gr7 کلاس 150 ASME B16.5 فلنج های تیتانیومی Slip On Flange Face SORF برای سیستم های لوله کشی

خلاصه:

آلیاژ های تیتانیوم، به ویژه Gr5 و Gr7 به طور فزاینده ای برای تولید فلنج در کاربردهای صنعتی به دلیل مقاومت خارش استثنایی، نسبت قدرت بالا به وزن استفاده می شود,و مناسب بودن برای محیط های شدید. ASME B16.5 یک استاندارد به طور گسترده ای شناخته شده است که طراحی، ابعاد، مشخصات مواد،و درجه فشار برای فلنج های مورد استفاده در سیستم های لوله کشی صنعتیاین مقاله بر طراحی و استفاده از فلنج های تیتانیوم Gr5 و Gr7 با توجه به استاندارد ASME B16.5 با تاکید ویژه بر کلاس 150 ، فلنج صاف ، فلنج اسلیپ آنصورت بلند (SORF)این مقاله ویژگی های مواد، مزایا و فرآیندهای تولید این فلنج های تیتانیوم را بررسی می کند.برجسته کردن کاربردهای صنعتی آنها در زمینه هایی مانند پردازش شیمیایی، هوافضا، مهندسی دریایی و تولید برق.

1مقدمه

فلنج ها قطعات مهمی در سیستم های لوله کشی صنعتی هستند که به عنوان رابط بین لوله ها، شیرها و سایر تجهیزات عمل می کنند.استاندارد 5 مشخصات فلنج های مورد استفاده در سیستم های لوله کشی را ارائه می دهداز جمله مواد مختلف مورد استفاده برای ساخت فلنج، آلیاژ های تیتانیوم به دلیل قدرت بالا، وزن کم،و مقاومت خارق العاده در برابر خوردگیآلیاژ های تیتانیوم Gr5 (Ti-6Al-4V) و Gr7 (Ti-0.15Pd) به ویژه برای تولید فلنج در کاربردهایی که نیاز به یکپارچگی ساختاری و مقاومت در برابر محیط های خشن دارند مناسب هستند.

این مقاله با هدف بررسی طراحی، فرآیندهای تولید و کاربردهای ASME B16.5 Gr5 و Gr7 فلانژ های تیتانیومی، به طور خاص بر کلاس 150، فلانژ های مسطح، فلانژ های لغزنده،صورت بلند (SORF)این مقاله همچنین مزایای استفاده از آلیاژ های تیتانیوم را نسبت به سایر مواد در محیط های صنعتی بررسی می کند.

2خلاصه ای از استاندارد ASME B16.5:

استاندارد ASME B16.5 الزامات برای فلنج ها، از جمله ابعاد، مواد و درجه فشار آنها را مشخص می کند.برای اطمینان از یکسانی و یکپارچگی اتصال فلنج در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی ضروری استبرخی از جنبه های کلیدی پوشش داده شده توسط استاندارد ASME B16.5 عبارتند از:

• انواع فلنج: این استاندارد انواع مختلف فلنج را شامل می شود ، از جمله Weld Neck ، Blind ، Slip-On و Flat Flanges. هر نوع بر اساس الزامات برنامه عملکرد متفاوتی دارد.
• درجه بندی فشار: این استاندارد فلنج ها را بر اساس درجه بندی فشار آنها، از کلاس 150 تا کلاس 2500 طبقه بندی می کند. فلنج های کلاس 150 به ویژه در کاربردهای فشار متوسط به طور گسترده ای استفاده می شوند.
• مشخصات مواد: مواد فلنج در تعیین عملکرد آن در شرایط عملیاتی مختلف بسیار مهم است.آلیاژ های تیتانیوم مانند Gr5 و Gr7 به دلیل خواص برتر خود در استاندارد گنجانده شده اند.

3خواص مواد آلیاژ های تیتانیوم درجه 5 و 7:

3.1 آلیاژ تیتانیوم Gr5 (Ti-6Al-4V)
آلیاژ تیتانیوم Gr5 ، همچنین به عنوان Ti-6Al-4V شناخته می شود ، رایج ترین آلیاژ تیتانیوم است و شامل 90٪ تیتانیوم ، 6٪ آلومینیوم و 4٪ وانیدیوم است. این آلیاژ ترکیبی از قدرت بالا ،وزن کم، مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی و جوش پذیری خوب. خواص آلیاژ تیتانیوم Gr5 عبارتند از:

• قدرت کششی: 900-1100 MPa
• قدرت کششی: 850 تا 1000 MPa
• مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت عالی در برابر آب شور، اسید ها و کلراید ها، که آن را برای کاربردهای دریایی و پردازش شیمیایی ایده آل می کند.
• کاربرد: هوافضا، ایمپلنت های پزشکی و سیستم های لوله کشی صنعتی که نیاز به مواد قوی و سبک دارند.

3.2 آلیاژ تیتانیوم Gr7 (Ti-0.15Pd)
آلیاژ تیتانیوم Gr7 ، همچنین به عنوان Ti-0.15Pd شناخته می شود ، یک نوع تیتانیوم خالص تجاری با اضافه کردن کمی پالادیوم (0.15٪) است. این اضافه کردن مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش می دهد ،به خصوص در محیط های تهاجمی مانند اسیدهای با طهارت بالا و آب دریاخواص آلیاژ تیتانیوم Gr7 عبارتند از:

• قدرت کششی: 550-700 MPa
• قدرت تولید: 450-650 MPa
• مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت عالی در برابر طیف گسترده ای از محیط های خوردگی، به ویژه در صنایع شیمیایی و دریایی.
• کاربردها: پردازش شیمیایی، مهندسی دریایی و سایر کاربردهایی که در آن مقاومت بهتر در برابر خوردگی مورد نیاز است.

4طراحی ASME B16.5 فلنج های تیتانیوم:

طراحی فلنج های تیتانیوم مطابق با استاندارد ASME B16.5 است، با توجه به ویژگی های مواد و کاربرد مورد نظر.فلنج های تیتانیوم برای کنترل فشار خاص طراحی شده اند، کلاس 150 یکی از رایج ترین درجه بندی های مورد استفاده برای سیستم های متوسط فشار است.

4.1 فلنج های کلاس 150
فلنج های تیتانیومی کلاس 150 برای کاربردهای فشار متوسط که فشار کار بیش از 150 پوند در هر اینچ مربع (psi) در دمای محیط مناسب هستند.آنها معمولا در سیستم های لوله کشی در صنایع مانند پردازش شیمیایی استفاده می شوندتولید برق و تصفیه آب

4.2 انواع فلنج

• فلنج های مسطح: فلنج های مسطح دارای یک صورت مسطح بدون منطقه بلند هستند. آنها اغلب برای کاربردهای با فشار پایین استفاده می شوند و تولید آنها آسان تر است.
• فلنج های اسلیپ آن: این فلنج ها طراحی شده اند تا بر روی لوله لغزیده شوند و به جای خود جوش داده شوند. فلنج های اسلیپ آن معمولاً برای کاربردهایی که دسترسی به جوش مهم است استفاده می شوند.
• صورت بالا (SORF): فلنج های صورت بالا دارای یک منطقه کوچک بالا در اطراف سوراخ فلنج هستند تا یک مهر و موم محکم تر را هنگام پیچ زدن به فلنج جفت گیری ایجاد کنند.فلنج های SORF به طور گسترده ای در سیستم های با فشار بالا استفاده می شود و برای ارائه یک مهر و موم قابل اعتماد شناخته شده است.
• صفحه مسطح اسلیپ آن (SOFF): این فلنج ها ویژگی های طرح های اسلیپ آن و صفحه مسطح را ترکیب می کنند.آنها اغلب در سیستم هایی استفاده می شوند که فلنج ها در معرض فشار پایین هستند و نیاز به مونتاژ و جداسازی آسان دارند.

5تولید فلنج های تیتانیومی:

تولید فلنج های تیتانیوم شامل چندین فرآیند کلیدی است تا اطمینان حاصل شود که محصول نهایی با مشخصات ابعاد و مواد استاندارد ASME B16.5 مطابقت دارد.

5.1 انتخاب مواد
انتخاب درجه مناسب از آلیاژ تیتانیوم (Gr5 یا Gr7) برای عملکرد فلنج بسیار مهم است. آلیاژ های تیتانیوم بر اساس شرایط عملیاتی انتظار می رود، از جمله فشار،دما، و پتانسیل خوردگی.

5.2 ماشینکاری و قالب دهی
فلنج های تیتانیوم از طریق فرآیندهایی مانند جعل، ماشینکاری و جوش تولید می شوند. جعل معمولا برای شکل دادن به فلنج ها استفاده می شود.در حالی که ماشینکاری برای دستیابی به ابعاد مورد نیاز و پایان سطح استفاده می شود.

5.3 جوش
در هنگام جوش فلنج های تیتانیوم، باید مراقب ویژه ای برای جلوگیری از آلودگی، به عنوان تیتانیوم بسیار با اکسیژن واکنش نشان می دهد.,معمولاً برای فلنج های تیتانیوم استفاده می شوند.

5.4 درمان سطح
فلنج های تیتانیوم ممکن است تحت درمان سطحی مانند آنودیزاسیون یا پاسیویاسیون قرار گیرند تا مقاومت در برابر خوردگی را افزایش دهند و عملکرد کلی خود را در محیط های خشن بهبود بخشند.

6کاربرد فلنج های تیتانیوم در صنعت:

فلنج های تیتانیوم، به ویژه Gr5 و Gr7، به دلیل خواص عالی خود در کاربردهای مختلف صنعتی استفاده می شوند. برخی از کاربردهای اصلی عبارتند از:

• پردازش شیمیایی: مقاومت تیتانیوم در برابر خوردگی باعث می شود که آن را برای رسیدگی به مواد شیمیایی تهاجمی در فرآیندهایی مانند تقطیر، فیلتر و مخلوط کردن ایده آل کند.
• مهندسی دریایی: توانایی تیتانیوم در مقاومت در برابر خوردگی در آب دریا آن را به یک ماده ایده آل برای فلنج های مورد استفاده در سیستم های لوله کشی دریایی تبدیل می کند.
• هوافضا: تیتانیوم Gr5 به دلیل قدرت، وزن سبک و دوام در شرایط شدید، به طور معمول در برنامه های هوافضا استفاده می شود.
• تولید برق: فلنج های تیتانیومی در توربین های بخار و گاز و همچنین مبادلات گرما استفاده می شوند، جایی که قدرت بالا و مقاومت در برابر گرما و خوردگی بسیار مهم است.

7نتیجه گیری:

ASME B16.5 Gr5 و Gr7 فلنج های تیتانیومی اجزای ضروری در بسیاری از سیستم های لوله کشی صنعتی هستند. خواص مواد برتر آنها، از جمله قدرت بالا، وزن کم،و مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، آنها را برای کاربردهای محیط های خشن مانند پردازش شیمیایی، مهندسی دریایی و هوافضا ایده آل می کند.و طراحی مطابق با ASME B16.5 استاندارد اطمینان از قابلیت اطمینان و عملکرد این فلنج ها در کاربردهای صنعتی است.آلیاژ های تیتانیوم مانند Gr5 و Gr7 نقش مهمی در تولید فلنج بازی خواهند کرد.