Titanium- of roestvrijstalen kogelklep voor de maritieme dienst

Titanium of roestvrijstalen kogelkraan voor maritiem gebruik

Een kogelkraan in zeewater faalt zelden omdat de corrosie van de behuizing uniform was. Hij faalt bij de spleet: onder de pakking van de behuizing, achter de zittingring, in de opening tussen de kogel en de spindel, of in de schroefdraad van een flensbout. Dat is de plek waar een roestvrijstalen kraan het begeeft en de plek waar titanium zijn prijs verdient, en het is de reden waarom de vergelijking moet worden gemaakt op basis van het gedrag in spleten en op zettemperatuur in plaats van op een algemene claim over corrosiebestendigheid.

Kraangegevens

Corrosie vergeleken

Putcorrosiebestendigheid, PRENNiet van toepassing, geen putcorrosieOngeveer 25Kritische putcorrosietemperatuur in chlorideBoven 100 graden, geen putcorrosieOngeveer 20 tot 25 gradenSpleetcorrosiedrempelOngeveer 70 tot 80 graden, neutraal chlorideOnder 20 graden in stilstaand zeewaterVloeigrens275 MPa170 MPaDichtheid4,51 g/cm38,00 g/cm3Thermische uitzetting8,6 micrometer per m K16 micrometer per m KGedrag in stromend zeewaterPassieve film, geen corrosiePut- en spleetcorrosie

PREN wordt vermeld voor roestvrij staal en niet voor titanium, omdat titanium niet put: het is afhankelijk van een tien nanometer dikke oxidelaag die onmiddellijk herstelt wanneer deze wordt bekrast, en die laag is stabiel in chloride bij elke temperatuur die een kraan zal tegenkomen. Het praktische getal is de drempel voor spleetcorrosie, ongeveer 70 tot 80 graden Celsius in neutraal chloride, waarboven titanium kan corroderen in een strakke pakkinglijn en Gr7 met zijn kleine palladiumtoevoeging is de veiligere behuizing. Roestvrij 316L overschrijdt zijn eigen drempel bij omgevingstemperatuur van zeewater in een stilstaande spleet, wat precies de omstandigheid is in een gesloten kraan.

Waar roestvrij staal nog steeds zinvol is

Roestvrij staal is niet overal het verkeerde antwoord. In een temperatuurgecontroleerd, continu stromend, gefilterd zeewatersysteem geven 316L kranen meerdere jaren dienst en kosten een fractie van titanium. Duplex 2205 vergroot het veilige bereik en is vaak het compromis voor grotere kranen waarbij een titanium behuizing een gietprobleem zou zijn. De beslissing hangt af van drie vragen: staat de leiding lange tijd stil, wordt het water gechloreerd, en is de kraan ooit gesloten op een warme leiding. Twee ja-antwoorden plaatsen titanium voorop op het gebied van levenscycluskosten; drie nee-antwoorden laten roestvrij staal concurrerend.

Zittingen en de temperatuurlimiet

Een titanium behuizing maakt nog geen titanium kraan. De zitting is meestal PTFE tot ongeveer 200 graden Celsius, RPTFE iets hoger, PEEK tot ongeveer 250 en PCTFE lager maar met betere permeatieweerstand, terwijl de behuizing veel heter kan worden. In een maritiem systeem is de zitting ook de plek waar zand- en schelpenfragmenten zich ophopen en de kogel krassen, dus een full port kraan met een metalen zitting wordt gekozen voor slib of voor stoom en een zachte zitting voor een dichte afsluiting op schoon water. De spindelafdichting is het tweede zwakke punt: een grafietpakking verdraagt hitte, een elastomeerafdichting verdraagt verkeerde uitlijning, en geen van beide verdraagt een droge slag op snelheid.

Galvanische koppeling en bevestigingsmiddelen

Titanium is kathodisch ten opzichte van staal, aluminium en de meeste roestvrij staalsoorten, dus het stalen deel van een gemengde verbinding is degene die corrodeert. Een titanium kraan die met stalen bouten aan een stalen flens is bevestigd, zal al lang voordat de behuizing wordt aangetast, corrosie vertonen aan de bouten, en een roestvrijstalen spindel in een titanium behuizing is alleen veilig zolang de twee nat en elektrisch continu blijven. De gebruikelijke antwoorden zijn isolerende pakkingen en ringen, gecoate of duplex bevestigingsmiddelen, en een spindel in dezelfde familie als de behuizing, waar de dienst dit toelaat. Schroefdraadverbindingen in titanium gallen ook, dus bij montage wordt een smeermiddel gebruikt dat goedgekeurd is voor het medium.

Kosten gedurende de levensduur van de leiding

Een titanium Klasse 150 kogelkraan kost meerdere keren een 316L kraan van dezelfde grootte, en bij een eerste bestelling is dat verschil moeilijk te rechtvaardigen. De vergelijking verandert wanneer de kraan zich in een ballastleiding, een scrubbercircuit, een offshore koelsysteem of een ontziltingslijn bevindt, waar een roestvrijstalen kraan elke twee tot vier jaar vervangen moet worden en elke vervanging een stilstand, een afgetapte leiding en een nieuwe pakking set betekent. Over tien jaar is de titanium kraan meestal het goedkopere item, en op een schip vormt de downtime het grootste deel van de kosten.

Specificatie van een maritieme kogelkraan

Geef de behuizings- en kogelkwaliteit, de drukklasse en flensvlak, de poort, het zittingmateriaal, de spindel en de actuatie op, en noem het water: gechloreerd of niet, temperatuur, stroming en of de kraan lange tijd gesloten zal staan. Voor een titanium kraan, voeg de testdruk, het certificaat en de markering toe, en geef aan of de behuizing gebeitst of gepolijst zal worden, omdat een gepolijste boring gemakkelijker schoon te maken is en een lekpad eerder laat zien. Waar de dienst warm en stilstaand is, specificeer Gr7 in plaats van Gr2 en vermeld dit op de tekening.

Productafbeeldingen