इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूबों के लिए टाइटेनियम ग्रेड चयन और तुलना - टीए1, टीए2 और टाइटेनियम मिश्र

टाइटेनियम सामग्रियां एक ग्रेड नहीं हैं। अशुद्धता सामग्री और मिश्र धातु तत्वों के अंतर के अनुसार, टाइटेनियम को विभिन्न यांत्रिक गुणों, संक्षारण प्रतिरोध और प्रसंस्करण प्रदर्शन के साथ औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम और विभिन्न टाइटेनियम मिश्र धातुओं में विभाजित किया जा सकता है। टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों के लिए, सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले ग्रेड TA1 और TA2 औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम हैं, और कुछ विशेष अवसरों पर TC4 जैसे टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। विभिन्न टाइटेनियम ग्रेड के प्रदर्शन अंतर को समझने से वास्तविक कामकाजी परिस्थितियों के अनुसार सबसे उपयुक्त सामग्री का चयन करने में मदद मिलती है।

हीटिंग ट्यूबों के लिए औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली श्रेणी है। लौह, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसे अशुद्ध तत्वों की सामग्री के अनुसार, औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम को विभिन्न ग्रेडों में विभाजित किया गया है। घरेलू मानक TA1 और TA2 क्रमशः अंतर्राष्ट्रीय ग्रेड 1 और ग्रेड 2 के अनुरूप हैं। ग्रेड संख्या जितनी कम होगी, शुद्धता उतनी ही अधिक होगी, प्लास्टिसिटी और संक्षारण प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा, लेकिन ताकत उतनी ही कम होगी। टीए1 (ग्रेड 1) में उच्चतम शुद्धता, सर्वोत्तम लचीलापन और मुद्रांकन प्रदर्शन है, और इसे मोड़ना और बनाना आसान है। यह जटिल आकार और कई झुकने वाली प्रक्रियाओं के साथ ट्यूबों को गर्म करने के लिए उपयुक्त है। इसका संक्षारण प्रतिरोध भी औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम में सबसे अच्छा है, लेकिन इसकी ताकत अपेक्षाकृत कम है।

TA2 (ग्रेड 2) टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला ग्रेड है, और यह व्यापक प्रदर्शन का संतुलन बिंदु भी है। TA1 की तुलना में, TA2 में थोड़ी अधिक अशुद्धता सामग्री, उच्च शक्ति और कठोरता है, और यह उच्च दबाव और प्रवाह दस्त का सामना कर सकता है। संक्षारण प्रतिरोध TA1 से थोड़ा कम है, लेकिन अधिकांश संक्षारक वातावरणों में अंतर बहुत छोटा है, जो पारंपरिक समुद्री जल और रासायनिक अनुप्रयोगों के लिए पूरी तरह से पर्याप्त है। अपनी संतुलित ताकत, संक्षारण प्रतिरोध और लागत के कारण, TA2 अधिकांश टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों और हीट एक्सचेंज ट्यूबों के लिए पसंदीदा सामग्री बन गया है।

टाइटेनियम मिश्र धातु जैसे TC4 (Ti-6Al-4V, ग्रेड 5) का उपयोग पारंपरिक हीटिंग ट्यूबों में शायद ही कभी किया जाता है। TC4 एक + प्रकार का टाइटेनियम मिश्र धातु है, जिसकी ताकत शुद्ध टाइटेनियम से लगभग दोगुनी है, और उच्च दबाव और यांत्रिक भार का सामना कर सकती है। हालाँकि, TC4 का संक्षारण प्रतिरोध कुछ मीडिया में औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम की तुलना में थोड़ा कम है, और वेल्डिंग प्रक्रिया अधिक कठिन है और लागत अधिक है। टाइटेनियम मिश्र धातु हीटिंग ट्यूब का उपयोग आमतौर पर केवल उच्च दबाव, उच्च शक्ति आवश्यकताओं जैसे गहरे समुद्र के उपकरण और उच्च दबाव वाले हीट एक्सचेंज सिस्टम वाले विशेष अवसरों में किया जाता है।

संक्षारण प्रतिरोध के संदर्भ में, औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम आमतौर पर अधिकांश रासायनिक वातावरणों में टाइटेनियम मिश्र धातुओं से बेहतर है। मिश्र धातु तत्वों को जोड़ने से ताकत में सुधार होता है लेकिन कुछ विशिष्ट मीडिया में निष्क्रिय फिल्म की स्थिरता कम हो सकती है। समुद्री जल में, पतला नाइट्रिक एसिड, क्रोमिक एसिड और अन्य मीडिया, टीए 1 और टीए 2 का उत्कृष्ट प्रदर्शन लगभग समान है; हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड जैसे एसिड को कम करने में, उच्च शुद्धता TA1 का प्रदर्शन थोड़ा बेहतर है। मजबूत संक्षारण वातावरण के लिए, सर्वोत्तम संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए पहले TA1 का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

प्रसंस्करण और विनिर्माण के संदर्भ में, TA1 में अच्छी प्लास्टिसिटी है और इसे मोड़ना, विस्तार करना और वेल्ड करना आसान है; TA2 में मध्यम प्लास्टिसिटी है और यह पारंपरिक हीटिंग ट्यूबों की प्रसंस्करण आवश्यकताओं को भी पूरा कर सकता है; TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु में कमरे के तापमान पर खराब प्लास्टिसिटी होती है, गर्म प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, और वेल्डिंग प्रक्रिया की आवश्यकताएं भी अधिक होती हैं।

तालिका 2 हीटिंग ट्यूबों के लिए सामान्य टाइटेनियम ग्रेड की प्रदर्शन तुलना

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वास्तविक कामकाजी परिस्थितियों के अनुसार टाइटेनियम ग्रेड का उचित चयन टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों के लिए प्रदर्शन और लागत का सर्वोत्तम संतुलन प्राप्त कर सकता है।