Marine Titan-Blindflansch für Offshore-Einsatz

Marine Titan-Blindflansch für Offshore-Einsatz

Ein Blindflansch ist das einfachste Teil in einem maritimen Rohrleitungssystem und oft dasjenige, das darüber entscheidet, ob eine geplante Abschaltung geplant bleibt. Er hat keine Schweißnaht und keinen auszurichtenden Flansch, so dass nur die Dichtfläche, die Verschraubung und das Material selbst versagen können. In Salzwasser verhalten sich alle drei anders als bei einer Installation aus Baustahl, und die Unterschiede beginnen damit, dass das Meer keine einzige Umgebung ist: die Spritzzone, der permanent eingetauchte Rumpf und die Schlammlinie greifen einen Flansch auf unterschiedliche Weise an.

Vier Zonen, vier verschiedene Probleme

Titan benötigt in keiner dieser Zonen eine Beschichtung, und das ist Teil seines Wertes im Offshore-Bereich, denn eine Beschichtung, die in der Spritzzone versagt, wird zu einer Korrosionszelle statt zu einer Barriere. Was Titan benötigt, ist eine saubere Spalte und eine kontrollierte galvanische Verbindung, und diese beiden Punkte sind Gegenstand der meisten praktischen Details unten.

Wo Titan aufhört, immun zu sein

Umgebendes Meerwasser ist für kommerziell reines Titan nahezu harmlos. Der Oxidfilm bildet sich schneller neu, als Chloride ihn abbauen können, und es gibt keine Lochfraßkorrosion, selbst nach Jahren des Eintauchens. Die Exposition, die die Leute überrascht, ist die enge Spalte: unter einer Dichtung, hinter einer Überlappung, zwischen zwei verschraubten Flächen, die nicht abgedichtet sind. In diesem Spalt wird Sauerstoff verbraucht und der pH-Wert sinkt, und oberhalb von etwa 70 bis 80 °C kann die Spalte auch in Gr2 aktiv werden. Ein Flansch, der an einem heißen Meerwasserzweig, einer Jacketwasser-Rückleitung oder einem Wärmetauscher-Auslass sitzt, ist genau der Fall, und dort ist Gr7 mit 0,2 Prozent Palladium die sichere Antwort.

Biofouling ist ein anderes Problem. Seepocken und Muscheln korrodieren Titan nicht, aber sie reduzieren die Strömungsfläche, erhöhen das Gewicht und erzeugen stehende Wasserbereiche, und sie können eine undichte Dichtung verbergen, bis die Leckage groß ist. Die zur Bekämpfung von Bewuchs verwendete Chlorung ist auch für Titan harmlos, was ein weiterer Grund ist, warum das Material für Meerwassersysteme gewählt wird, wo Kupferlegierungen durch die Behandlung selbst angegriffen würden.

Kathodenschutz und Wasserstoff

Titan ist normalerweise die Kathode in einem Meerwasserpaar, was bedeutet, dass der Stahl daneben zur Anode wird und das Titan geschützt und nicht beschädigt wird. Das ist hilfreich, bis der Schutz übertrieben wird. Wenn das Potenzial weit negativer als nötig angetrieben wird, wird auf der Titanoberfläche Wasserstoff erzeugt und kann als Hydrid absorbiert werden, was das Metall versprödet, insbesondere bei höheren Temperaturen und in engen Spalten. In der Praxis ist der Schutz für den Stahl ausgelegt, die Titan-Teile sind dort elektrisch isoliert, wo es wichtig ist, und der Flansch wird nicht als Anodenpfad für das Rumpfsystem verwendet.

Wo ein Titanflansch direkt an einen Stahlflansch geschraubt wird, halten eine dielektrische Dichtung und isolierende Hülsen das Paar aus der Verbindung fern. Wo er an einen anderen Titanflansch geschraubt wird, ist eine Isolierung unnötig, aber eine Unterlegscheibe schützt den Stahlbolzen vor der salzigen Atmosphäre. Gemischte Verschraubungen sind im Offshore-Bereich üblich und akzeptabel, vorausgesetzt, die Anoden- und Kathodenbereiche sind bekannt und nicht zufällig.

Auswahl von Blindflanschen nach Einsatzgebiet

Die temporäre Blindscheibe verdient eine Warnung. Eine aus Platte geschnittene Blindscheibe für einen Prüfdruck ist keine B16.5-Blindscheibe und nicht für die auf dem Gegenflansch gestempelte Klasse ausgelegt. Sie ist für einen kurzen Drucktest bei definiertem Druck mit einem kompetenten Aufseher akzeptabel und nicht als permanente Abdichtung, da Dicke und Materialrückverfolgbarkeit außerhalb des Standards liegen.

Flächen und Dichtungen in Salzwasser

Eine erhöhte Fläche mit einer Spiralwickeldichtung ist der Standard. Die Fläche ist auf 3,2 bis 6,3 Mikrometer Ra bearbeitet und auf Ebenheit geprüft, da eine Dichtung, die nicht gleichmäßig aufliegt, auf einer Seite eine Spalte hinterlässt, und die Spalte ist die Korrosionsstelle. Ringnutflächen werden bei hoher Klasse verwendet, wo ein Metallring die Auflagekraft tragen kann, und sie erfordern eine saubere und unbeschädigte Nut; ein Kratzer über einer Ringnut ist ein Leckweg, den keine Menge an Drehmoment schließen kann.

Verschraubungen im Offshore-Bereich

Stahlbolzen in salziger Atmosphäre korrodieren zuerst an den Gewinden, so dass die Baugruppe die Vorspannung verliert, bevor sie ihre Festigkeit verliert. Titanbolzen lösen das Korrosionsproblem und führen zu Fressen, weshalb eine nickelbasierte Anti-Seize-Verbindung Standardpraxis bei Titan-Gewinden ist. Unabhängig vom Bolzenmaterial wird die Verbindung nach dem ersten thermischen Zyklus nachgezogen und bei jedem Wartungsfenster inspiziert, und der Drehmomentwert wird aufgezeichnet, damit die nächste Besatzung die gleiche Verbindung auf die gleiche Weise anzieht.

Gewicht, Handhabung und Zugang

Mit 4,51 Gramm pro Kubikzentimeter ist Titan etwa 57 Prozent der Dichte von Stahl, und bei einem Blindflansch ist dieser Unterschied am Ende eines Schraubenschlüssels in einem engen Raum spürbar. Ein leichterer Blindflansch lässt sich leichter anbringen, benötigt weniger temporäre Unterstützung und reduziert die Last auf die Düse. Bei großen Größen ist der Vorteil geringer, da der Blindflansch dick ist und die Bolzen das Gewicht dominieren, so dass Handhabungspunkte und Hebeösen es wert sind, bei der Bestellung spezifiziert zu werden, anstatt an Deck improvisiert zu werden.

Inspektion und Rückverfolgbarkeit

Jede Charge wird durch PMI identifiziert, die Dichtfläche wird nach der Bearbeitung durch PT geprüft, und dickere Abschnitte werden durch UT untersucht. Abmessungen, Oberflächengüte, Bolzenlochabstand und Dicke werden gegen B16.5 aufgezeichnet, und ein 3.1-Zertifikat nach EN 10204 verbindet den fertigen Flansch mit seiner Chargennummer und seinen mechanischen Prüfergebnissen. Offshore-Projekte fügen diesem Paket normalerweise ein Materialdatenblatt und einen Maßbericht hinzu, und es ist billiger, die Dokumentenliste bei der Anfrage zu vereinbaren, als sie nach dem Verpacken der Ware zu erstellen.

Bestellung eines maritimen Blindflansches

Geben Sie den Standard und die Klasse, die Größe, die Fläche, die Güte und den Service an: zum Beispiel ASME B16.5 Blindflansch, NPS 6, Klasse 300, erhöhte Fläche, Gr7, Meerwasser bei 85 °C. Fügen Sie das Bolzenmaterial, die Isolationsanforderung, die Prüfung und das Dokumentenpaket hinzu. Wenn der Flansch jahrelang eingetaucht sein wird, sagen Sie es, denn das Eintauchen ändert die empfohlene Güte und die Oberflächengüte, und diese beiden Entscheidungen sind bei der Angebotserstellung viel billiger zu treffen als auf dem Kai.

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