Титановые фитинги

Нормативные документы:

• ASTM B363: Охватывает трубы, муфты, фитинги и переходные детали из титана и титановых сплавов. Устанавливает требования к химическому составу, механическим свойствам и контролю качества.
• ASME (B16.5, B16.9, B16.11, B16.47)
• B16.5 – фланцы и фитинги для трубопроводов NPS ½"–24" (Class 150–2500).
• B16.9 – заводские сварные фитинги (отводы, тройники, переходы и т. д.).
• B16.11 – муфты, резьбовые соединения, контргайки.
• B16.47 – крупногабаритные фитинги и фланцы от NPS 26" и более.
• DIN 17861, DIN 28011: Немецкие стандарты, описывающие габаритные размеры и технические требования к фитингам (включая переходы, отводы, дисковые днища и пр.), а также условия эксплуатации в промышленности.

Марки титана и химический состав:
Для производства фитингов применяют как коммерчески чистые титаны (Grade 1–4), так и легированные сплавы (Grade 5, 7, 9, 12 и т. д.). Конкретная марка выбирается исходя из требуемой коррозионной стойкости, прочности и рабочей температуры.
Пример (коммерчески чистый титан Grade 2, по ASTM B363):

• Ti ≥ 99%
• O ≤ 0,25%, Fe ≤ 0,30%, C ≤ 0,08%, N ≤ 0,03%, H ≤ 0,015%

Легированные марки содержат Al, V, Mo, Ni, Pd и другие элементы в пределах, регламентированных спецификацией.

Типы титановых фитингов и конструктивные исполнения:

• Отводы (Elbows) – 45°, 90°, 180°, длинного и короткого радиуса; применяются для изменения направления трубопровода.
• Тройники (Tees) – равнопроходные или переходные, отвечают за разветвление потока.
• Переходы (Reducers) – концентрические или эксцентрические, меняют диаметр трубы.
• Заглушки / днища (по DIN 28011 или ASME B16.9) – перекрывают конец трубопровода или резервуара.
• Муфты (Couplings) и резьбовые элементы (по ASME B16.11) – позволяют соединять трубы без сварки.
• Специальные детали (крестовины, переходники, колена с нестандартным углом) – изготавливаются по индивидуальным чертежам.

Все изделия производятся по конкретным размерам, давлению (Class, PN) и уплотнительным системам согласно стандартам (ASME, DIN).

Механические свойства (обобщённые данные):
(Пример для Grade 2, в отожжённом состоянии, по ASTM B363)

• Предел текучести (Rp0,2): ≥ 275 МПа
• Предел прочности (Rm): ≥ 345 МПа
• Относительное удлинение (A50): ≥ 20%

Легированные сплавы (например, Grade 5: Ti-6Al-4V) обладают более высокими прочностными характеристиками (Rm до 900 МПа), но с иными показателями пластичности и свариваемости.

Производственный процесс и методы обработки:

1. Горячая и холодная штамповка, гибка, ковка – формирование заготовок отводов, тройников и переходов.
2. Сварка (GTAW / TIG) – для соединения сегментов, особых переходов; контроль сварных швов по стандартам ASME.
3. Механическая обработка (токарная, фрезерная) – завершающие операции по подгонке посадочных поверхностей, проточке краёв под сварку, обработке резьб.
4. Термическая обработка – отжиг (Annealed) для снятия внутренних напряжений и достижения требуемых механических свойств.

Контроль качества:
Согласно ASTM B363 и спецификациям ASME / DIN:

1. Химический анализ – подтверждение состава (Grade).
2. Механические испытания (Rm, Rp0,2, A, твёрдость).
3. Неразрушающие методы – ультразвуковая (UT) или вихретоковая проверка, особенно при изготовлении толстостенных фитингов и деталей повышенного давления.
4. Визуальный осмотр – отсутствие сколов, растрескиваний, дефектов сварки, несоответствия габаритам по чертежу.

Основные сферы применения:

• Химическая промышленность – трубопроводы, контактирующие с агрессивными реагентами (кислоты, щёлочи, хлорсодержащие среды).
• Нефтегазовая отрасль – элементы для морских платформ и терминалов, подверженных высокому риску коррозии.
• Судостроение – системы охлаждения, балластные трубопроводы, опреснительные установки.
• Энергетика – паропроводы, теплообменники, работающие при больших перепадах давления и температуры.
• Пищевое и фармацевтическое производство – узлы, где требуются материалы с высокой коррозионной стойкостью и биоинертными свойствами (например, Grade 1–4).