Por que a água do mar consome 316L, mas não o titânio?
A água do mar contém cloretos. Os cloretos quebram a camada passiva da maioria dos aços inoxidáveis. O resultado é corrosão por corrosão em frestas e, eventualmente, perfuração.
O titânio se comporta de maneira diferente. A camada de óxido que se forma no titânio é estável em ambientes clorados. Não quebra. Uma vez formado, ele permanece intacto mesmo em água do mar quente, estagnada ou de baixo-fluxo.
O tubo de titânio ASTM B338 GR1 não forma corrosão na água do mar.Este é um fato eletroquímico. Milhares de trocadores de calor e condensadores usam GR1 em serviços costeiros e offshore.
O GR1 corrói na água do mar com o tempo?
GR1 forma uma camada fina e contínua de dióxido de titânio (TiO₂) segundos após exposição à água do mar. Esta camada é quimicamente estável em soluções de cloreto até cerca de 120 graus (250 graus F). Não engrossa significativamente com o tempo. Não descama. Não requer manutenção.
As taxas de corrosão do GR1 em água do mar corrente são normalmente inferiores a 0,001 mm por ano.Nesse ritmo, um tubo de parede de 1,65 mm levaria mais de 1.500 anos para perder 1 mm de espessura de parede. Para fins práticos, o GR1 não sofre corrosão na água do mar.
O GR1 resiste à corrosão em frestas?
A corrosão em fendas é o principal modo de falha do titânio na água do mar. Ocorre em espaços apertados onde o oxigênio não consegue alcançar - sob a bioincrustação, nas juntas do tubo-à-folha do tubo ou sob as juntas.
GR1 resiste à corrosão em frestas na água do mar até cerca de 80 graus (176 graus F) em condições de pH neutro. Acima dessa temperatura, o risco aumenta.
Para serviço de água salgada acima de 80 graus, especifique GR7 ou GR12 em vez de GR1.Essas classes contêm pequenas adições de paládio ou molibdênio que melhoram a resistência à corrosão em frestas em temperaturas mais altas.
A maioria dos trocadores de calor resfriados-com água do mar opera entre 40 e 60 graus . GR1 tem um bom desempenho nesta faixa.
GR1 é melhor que 316L e cobre{2}}níquel na água do mar?
| Material | Resistência à corrosão | Resistência à corrosão em fendas | Vida útil típica |
|---|---|---|---|
| GR1 titânio | Excelente | Bom (até 80 graus) | 20+ anos |
| GR2 titânio | Excelente | Bom (até 80 graus) | 20+ anos |
| Inox 316L | Pobre | Pobre | 6–18 meses |
| 90/10 Cu-Ni | Justo | Justo | 5–10 anos |
| 70/30 Cu-Ni | Bom | Justo | 10–15 anos |
| Duplex super (2507) | Bom | Justo | 10–15 anos |
GR1 e GR2 têm desempenho idêntico na água do mar.A diferença de oxigênio entre as classes não afeta a resistência à corrosão. A escolha entre GR1 e GR2 para água do mar se resume aos requisitos de fabricação e não ao desempenho contra corrosão.
A bioincrustação se fixa aos tubos de titânio GR1?
Sim. Os organismos marinhos fixam-se na maioria das superfícies. GR1 não é imune à bioincrustação. Cracas, mexilhões e algas se fixam aos tubos de titânio da mesma forma que se fixam ao aço inoxidável ou às ligas de cobre.
A diferença é a limpeza.Os tubos de titânio toleram métodos de limpeza agressivos que danificariam outros materiais.
Hidrojateamento-de alta pressão (até 10.000 psi) - sem danos
Limpeza de bola de esponja - sem problemas
Limpeza química com ácidos - o titânio resiste à maioria dos ácidos usados para descalcificação
As ligas de cobre-níquel sofrem erosão sob limpeza-de alta pressão porque sua película protetora é mais macia. Um trocador de calor de titânio pode ser limpo agressivamente sem a preocupação com a perda ou corrosão da parede do tubo.
O GR1 pode ser usado em água poluída ou salobra?
Sim. Água do mar poluída, água salobra e água estuarina são aceitáveis para GR1.
O sulfeto de hidrogênio (H₂S) proveniente de condições anaeróbicas não ataca o titânio. As ligas de cobre-níquel sofrem corrosão acelerada em sulfetos. O titânio não.
A amônia, outro poluente comum na água de resfriamento, também não afeta o titânio. A corrosão sob tensão causada pela amônia - um problema conhecido para ligas de cobre e alguns aços inoxidáveis - não ocorre em titânio.
Qual é o limite de temperatura para GR1 na água do mar?
GR1 é adequado para serviço contínuo de água do mar de 0 graus a cerca de 80 graus (32 graus F a 176 graus F) em pH neutro (6–8).
Acima de 80 graus, o risco de corrosão em fendas aumenta significativamente.Se a temperatura operacional exceder 80 graus, atualize para GR7. GR7 resiste à corrosão em frestas na água do mar até 200 graus.
Abaixo de 0 graus, a água do mar congela. Para aplicações abaixo de zero, GR1 mantém a ductilidade até -200 graus. Não ocorre fragilização.
O GR1 foi comprovado no serviço-de água do mar a longo prazo?
Os tubos de titânio GR1 estão em serviço com água do mar desde a década de 1970. Milhares de trocadores de calor, condensadores e resfriadores usam GR1 ou GR2 em usinas costeiras, usinas de dessalinização, plataformas offshore e embarcações marítimas.
A vida útil documentada excede 20 anos na maioria dos casos.Muitas instalações ainda funcionam em tubos originais após 30+ anos.
As falhas que ocorrem quase sempre são devidas a:
Corrosão em frestas nas juntas das chapas de tubos (rolagem ou gaxetas deficientes)
Fragilização por hidrogênio por superproteção catódica (raro)
Danos mecânicos durante a limpeza ou manutenção
O projeto e a instalação adequados evitam essas falhas.
Perguntas frequentes
1. Quanto tempo durará o tubo de titânio GR1 na água do mar?
20–30 anos no mínimo. Muitas instalações excedem 30 anos sem perda mensurável de parede. O fator limitante geralmente é o dano mecânico, não a corrosão.
2. O GR1 penetra na água do mar como o 316L?
Não há. 316poços de L porque os cloretos quebram sua camada de óxido. A camada de óxido do GR1 é estável em cloretos. A corrosão não ocorre em água do mar limpa.
3. Qual é a temperatura máxima do GR1 na água do mar?
80 graus (176 graus F) para condições-sem fendas. Acima de 80 graus, atualize para GR7. Abaixo de 80 graus, GR1 é confiável.
4. O GR1 consegue lidar com água do mar estagnada?
Sim, mas com limites. Condições estagnadas permitem que a bioincrustação se acumule. Fissuras sob incrustação podem levar à corrosão em fendas, especialmente acima de 60 graus. O fluxo mínimo de 1,5 m/s é recomendado para serviço-de longo prazo.
5. GR1 é melhor que GR2 para água do mar?
Nenhuma diferença no desempenho de corrosão. A escolha entre GR1 e GR2 para água do mar deve ser baseada nas necessidades de fabricação. GR1 é mais dúctil para dobrar e rolar. GR2 é mais forte, mas menos moldável.
6. O GR1 reage com cloro ou água do mar clorada?
Não. GR1 é resistente ao cloro e ao hipoclorito em concentrações moderadas. Algumas usinas de dessalinização usam água do mar clorada para controle de bioincrustação. GR1 lida com isso sem problemas.
7. O GR1 pode ser usado com tubos-revestidos de borracha?
Sim, mas evite fendas apertadas de borracha-a-titânio. Se o revestimento de borracha entrar em contato com a superfície do tubo, certifique-se de que a junta esteja vedada para evitar a retenção de água do mar. As juntas metálicas são preferidas.
8. Qual é o risco de corrosão galvânica com outros metais na água do mar?
O titânio é catódico para a maioria dos outros metais na água do mar. Quando conectado a ligas de aço carbono, alumínio ou cobre, o outro metal corrói mais rapidamente.Isole o titânio de metais diferentes usando juntas ou revestimentos plásticos.
9. A soldagem afeta a resistência à corrosão na água do mar?
Não se feito corretamente. Um tubo GR1 devidamente soldado (solda de prata, suporte de argônio) tem a mesma resistência à corrosão que o metal base. Uma solda contaminada (cor azul ou palha) irá corroer preferencialmente.
10. Como limpar a bioincrustação dos tubos GR1?
O hidrojateamento de alta-pressão (5.000–10.000 psi) funciona bem. A limpeza com bola de esponja também é eficaz. A limpeza ácida com ácido clorídrico ou sulfâmico inibido é aceitável. Não use ácido fluorídrico - ele ataca o titânio.
Embalagem
Os tubos de titânio ASTM B338 são embalados em caixas de madeira-de exportação ou em pacotes com estrutura-de aço, com cada extremidade do tubo tampada para evitar a entrada de umidade e a contaminação por detritos.Os tubos são separados por divisórias de espuma ou papelão para evitar arranhões na superfície durante o transporte. Para tubos com curvatura em U-, são fornecidos invólucros plásticos individuais e separação de camadas para manter a geometria da curvatura.Todas as embalagens estão em conformidade com a ISPM-15 para remessas internacionais, e os números de aquecimento estão claramente marcados em cada pacote ou caixa para rastreabilidade total após o recebimento.
Nossa fábrica e equipamentos
Nossas instalações estão equipadas com linhas dedicadas de produção de tubos de titânio, incluindo moinhos pilger a frio, bancadas de trefilação e fornos de recozimento-cheios de argônio, calibrados especificamente para titânio comercialmente puro.Para tubos soldados, usamos estações de soldagem TIG automáticas com monitoramento on-line de correntes parasitas para detectar defeitos de costura de solda em tempo real.O equipamento de inspeção inclui um espectrômetro-de espectro completo para verificação química, um detector ultrassônico de falhas para tubos sem costura e um testador de pressão hidrostática classificado para 10.000 psi.Todos os tubos acabados passam por um micrômetro a laser para medição de diâmetro externo e espessura de parede.Nosso laboratório de qualidade mantém verificações cruzadas independentes-em cada lote de aquecimento, e todos os equipamentos de inspeção são calibrados anualmente de acordo com padrões rastreáveis-do NIST. Esta configuração nos permite produzir tubos ASTM B338 que atendem ou excedem consistentemente o desempenho mecânico e de corrosão exigido.
