كوع Gr5 تيتانيوم 90 LR Sch 40 ASME B363
يتم تحديد الكوع من الدرجة 5 عندما يتجاوز ضغط الخط أو حمل الإجهاد أو ميزانية الوزن ما يمكن أن تتحمله الوصلة من الدرجة 2. يصل Ti-6Al-4V إلى قوة شد 895 ميجا باسكال وقوة خضوع 828 ميجا باسكال مقابل 345 و 275 للدرجة 2، لذا فإن نفس الجدول يحمل ضغطًا أعلى بكثير أو جدارًا أرق. المقايضة هي أن الدرجة 5 لا يمكن ثنيها على البارد مثل الدرجة 2: مع استطالة 10 بالمائة ستتشقق عند الجزء الخارجي. هذه الأكواع ذات نصف القطر الطويل بزاوية 90 درجة يتم تشكيلها على الساخن، وتلدينها، وتخليلها، بجدار Sch 40 للأنابيب مقاس 1.5 بوصة و 2 بوصة، وفقًا لأبعاد ASME B16.9 و ASTM B363.
التشكيل على الساخن جزء من المواصفات
يتم تسخين البليت أو الأنبوب إلى ما بين 700 و 850 درجة مئوية، ويتم تشكيله على قالب أثناء كونه ساخنًا، ثم يتم تلدينه عند 700 إلى 750 درجة مئوية في فراغ أو أرغون. يؤدي العمل الساخن في الهواء إلى ترك طبقة سطحية غنية بالأكسجين، تتراوح عادة من 0.05 إلى 0.2 مم عمقًا، وهي صلبة وهشة وستتشقق تحت الانحناء أو الاهتزاز. تتم إزالتها عن طريق التخليل أو عن طريق تشغيل التجويف والجزء الخارجي، ويعد فحص الصلابة عبر المقطع أبسط طريقة لإثبات زوالها. سيظهر كوع من الدرجة 5 تم تشكيله على البارد لتوفير التكلفة تشققًا عند الجزء الخارجي تحت الفحص بالصبغة المخترقة.
نصف القطر الطويل مقابل نصف القطر القصير
يعني نصف القطر الطويل أن نصف قطر خط الوسط يساوي مرة ونصف القطر الاسمي، لذا يكون الانحناء ألطف، وانخفاض الضغط أقل، والتنظيف بالخنازير أسهل، والتآكل عند الجزء الخارجي أقل. تتناسب أكواع نصف القطر القصير مع المساحات الضيقة ولكنها تزيد من معامل الفقدان وترقق الجدار المحلي. بالنسبة للخدمة الكاشطة أو عالية السرعة، فإن النسخة ذات نصف القطر الطويل تدوم لفترة أطول، وهذا هو السبب في أنها الافتراضية في خطوط العمليات.
| الحجم | القطر الخارجي | جدار Sch 40 | من المركز إلى الوجه A | نصف قطر خط الوسط | زاوية الانحناء |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.5 بوصة | 48.3 ملم | 3.68 ملم | 57 ملم | 57 ملم | 90 درجة |
| 2 بوصة | 60.3 ملم | 3.91 ملم | 76 ملم | 76 ملم | 90 درجة |
الجدول، التصنيف ودرجة الحرارة
لا تحمل وصلات ASME B16.9 تصنيف ضغط مستقل؛ تتطابق الوصلة مع الجدار وتصنيف الأنبوب الذي يتم لحامه به، لذا فإن كوع Sch 40 على أنبوب Sch 40 مصنف كأنبوب. ينخفض الإجهاد المسموح به للدرجة 5 مع درجة الحرارة، ويجب استشارة جداول ASME B31.3 أعلاه حوالي 200 درجة مئوية. لا تفترض أن درجة أعلى قوة تحتفظ بتصنيف درجة حرارتها العادية عند 300 درجة مئوية.
| الصنف | كوع Gr5 Ti-6Al-4V | كوع Gr2 |
|---|---|---|
| قوة الشد | 895 ميجا باسكال كحد أدنى | 345 ميجا باسكال كحد أدنى |
| قوة الخضوع | 828 ميجا باسكال كحد أدنى | 275 ميجا باسكال كحد أدنى |
| الاستطالة | 10% كحد أدنى | 20% كحد أدنى |
| مسار التشكيل | مشكل على الساخن عند 700 إلى 850 درجة مئوية، ثم ملدن | مشكل على البارد أو الساخن على قالب |
| طبقة ألفا | يجب إزالتها بعد التشكيل على الساخن | لم يتم تشكيله عند درجة حرارة، لذا لا يمثل مشكلة |
| جدار لنفس الضغط | أرق، لأن الإجهاد المسموح به أعلى | أكثر سمكًا |
| أفضل أداء | ضغط عالٍ، إجهاد، حرج الوزن | خدمة تآكل عند ضغط معتدل |
اللحام والمعالجة بعد اللحام
يتم لحام أنابيب ووصلات الدرجة 5 باستخدام حشو ERTi-5 تحت الأرغون مع تنقية التجويف إلى أقل من حوالي 50 جزء في المليون من الأكسجين. لا تتطلب وصلات الجدران الرقيقة عادةً معالجة حرارية بعد اللحام، ولكن الأجزاء التي تزيد عن حوالي 12 مم تستفيد من تخفيف الإجهاد عند 600 إلى 650 درجة مئوية لاستعادة المرونة في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يجب إزالة أي لون مصفر يتجاوز لون القش، لأنه علامة مرئية على لحام ملوث.
الفحص والطلب
يتم فحص كل كوع للتأكد من الزاوية، والبعد من المركز إلى الوجه، وسمك الجدار عند الجزء الخارجي، وعدم الاستدارة، وحالة السطح، وتؤكد الهوية الإيجابية للمواد أنها من الدرجة 5 بدلاً من الدرجة 2 المستبدلة. حدد الحجم، والجدول، والزاوية، ونصف القطر، والدرجة، والمعيار، ونهاية الوصلة، على سبيل المثال كوع 2 بوصة Sch 40 Gr5 بزاوية 90 درجة LR، ASME B16.9، ASTM B363، نهايات مشطوفة. يتم تعبئة الأكواع في صناديق خشبية مع حماية الأطراف المشطوفة.