مزایا و معایب اضافه کردن تیتانیوم به لوله فولادی

مزایا و معایب اضافه کردن تیتانیوم به لوله فولادی چیست؟ اگر در کار خود با انواع لوله‌ها سر و کار دارید، ممکن است تاکنون بارها با این سوال روبرو شده باشید. امروزه لوله‌های فولادی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین لوله‌های فلزی هستند که در اکثر صنایع سنگین و نیمه سنگین کاربردهای ویژه‌ای دارند. در برخی مواقع هنگامی که لوله‌های فولادی در معرض دمای بالا قرار می‌گیرند تضعیف شده و پس از مدتی پوسیده می‌شوند و سپس از بین می‌روند. به‌طور کلی گاهی اوقات با ترکیب فلزات مختلف به فلز اصلی، خواص آن را برای کاربرد مورد نظر بهبود می‌بخشند. برای پیشگیری از این مشکل، بهترین کار اضافه کردن تیتانیوم به فولاد در هنگام ساخت لوله‌های فولادی است، این کار سبب می‌شود پیوند تیتانیوم قوی تشکیل شده و در نتیجه از رسوب و پوسیدگی لوله‌ها جلوگیری شود. بهتر است با مزایا و معایب اضافه کردن تیتانیوم به لوله فولادی آشنا شوید تا در مواقع لزوم بهتر بتوانید جهت خرید آن‌ها برای کسب و کار و حرفه‌ خود تصمیم گیری کنید.

عناصر موجود در لوله فولادی ضدزنگ

علاوه بر اهمیت مزایا و معایب اضافه کردن تیتانیوم به لوله فولادی، در نظر گرفتن نوع عناصر و میزان هر کدام در ساخت این نوع لوله‌ها نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. لوله فولادی ضد زنگ از عناصر مختلفی تشکیل شده است که اصلی‌ترین و مهم‌ترین آنها فولاد، آهن و نیکل است؛ درصد جرمی هر کدام از عناصر ذکر شده می‌تواند در تولید لوله فولادی ضد زنگ متفاوت باشد. علاوه بر موارد ذکر شده، از عناصر دیگری نیز در چند سال اخیر برای تولید این نوع لوله‌ها استفاده می‌کنند. این عناصر بسته به میزان میل کردن هر کدام از آن‌ها به کربن، طبقه بندی می‌شوند که از مهمترین آنها می‌توانیم به

• تیتانیوم titanium
• نیوبیوم niobium
• مولیبدن molybdenum
• کروم chromium
• منگنز manganese

اشاره کنیم. از بین تمامی موارد ذکر شده، میل میان کربن و تیتانیوم از موارد دیگر بیشتر است به همین دلیل در چند سال اخیر برای حفظ کیفیت و پیشگیری از زنگ زدن فولاد، از فلز تیتانیوم نیز استفاده می‌کنند.

افزودن تیتانیوم به لوله فولادی

در صورت اضافه کردن تیتانیوم به لوله‌های فولادی، کربن موجود در این تجهیزات اولویت را به پیوندهای تیتانیوم جهت تشکیل پیوند کاربید تیتانیوم می‌دهند. این کار از تشکیل کاربید کروم و رسوب در آن جلوگیری کرده و همچنین سبب پیشگیری از خوردگی بین دانه‌ای و پوسیدگی لوله‌های فولادی و از بین رفتن آن‌ها در مدت زمان کم می‌شود. یکی از مهمترین مواردی که هنگام اضافه کردن تیتانیوم به لوله‌های فولادی باید در نظر گرفته شود، مقدار این ماده است، باید در نظر داشته باشید در میزان تیتانیوم اضافه شده برای تولید لوله‌های فولادی، محدودیت وجود دارد.

برای پیشگیری از رسوب و خوردگی بین دانه‌ای، مقدار استاندارد و مناسب تیتانیوم عمدتاً ۰٫۸٪ است. هنگامی که لوله‌های فولادی حاوی تیتانیوم در دماهای بالا و نزدیک به ۷۰۰ درجه سانتیگراد قرار می‌گیرند، تیتانیوم موجود در این لوله‌ها پایداری بالایی ایجاد می‌کند و از فولاد در برابر خوردگی بین دانه‌ای محافظت می‌کند؛ به همین دلیل برای مواقعی که لوله‌ها در دماهای بسیار بالا قرار دارند نیاز است تا از مقدار استاندارد تیتانیوم جهت ساخت لوله‌های فولادی و محافظت از آنها استفاده شود.

مزایای افزودن تیتانیوم به لوله فولادی

در نظر گرفتن مزایا و معایب اضافه کردن تیتانیوم به لوله فولادی از مهم‌ترین مواردی است که در هنگام ساخت لوله‌های فولادی باید در نظر گرفته شود؛ از مهم‌ترین مزایای افزودن این ماده به لوله‌های فولادی می‌توانیم موارد زیر را نام ببریم:

• سبب افزایش مقاومت و استحکام لوله‌های فلزی می‌شود.
• مقاومت حرارتی لوله‌ها را بالا می‌برد، به طوری که می‌توان از آنها برای عبور سیارات و مایعات تا دمای ۷۰۰ درجه با خیال راحت استفاده کرد.
• این نوع لوله‌ها مقاومت زیادی در برابر جو مرطوب و محیط‌های خیس مانند زیر آب دریا دارند و افزودن تیتانیوم سبب ضد زنگ شدن آنها و مقاومت شدید آنها می‌گردد.
• علاوه بر دماهای بالا، لوله‌های حاوی تیتانیوم مقاومت خوبی در دماهای پایین دارند و می‌توانند خواص مکانیکی خود را در تمام دماهای پایین و بالا حفظ کنند.
• از ایجاد رسوب و زنگ زدگی داخل لوله‌های فولادی جلوگیری می‌کنند که همین موضوع سبب عدم ترکیب آنها با سیالات شیمیایی داخل لوله‌ها می‌شود.
• پایداری کاربید تیتانیوم نسبت به کاربید کروم بسیار بالاتر است و همین مورد می‌تواند عمر لوله‌های فولادی را تا چند ده سال بالا ببرد.
• استفاده از تیتانیوم در ساخت لوله‌ها سبب افزایش مقاومت بدنه آنها می‌شود، به همین دلیل دیگر نیازی به استفاده از تجهیزات و فلزات گران برای افزایش خواص مکانیکی و ماندگاری آنها نیست.
• تیتانیوم میزان اصطکاک، چسبندگی و سایش سطوح بیرونی و درونی لوله‌های فولادی را کاهش می‌دهد.
• تیتانیوم مقاومت شیمیایی بسیار بالایی دارد و همین موضوع سبب می‌شود استفاده از آن در شرایط سخت دمایی و اسیدی، ویژگی‌های شیمیایی و ماهیت آن را تغییر ندهد.
• تیتانیوم یک ماده غیر سمی و بی‌خطر است که استفاده از آن مشکلاتی برای انسان یا محیط زیست به وجود نمی‌آورد، به همین دلیل با خیال راحت می‌توان از آن برای تولید انواع لوله‌های فولادی ضد زنگ استفاده کرد.

معایب افزودن تیتانیوم به لوله فولادی

افزودن تیتانیوم به لوله فولادی علاوه بر داشتن مزایا، می‌تواند معایبی نیز داشته باشد؛ از اصلی‌ترین معایب آن می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

1. در صورتی که میزان تیتانیوم استفاده شده در ساخت لوله فولادی در اندازه استاندارد استفاده نشود، سبب کاهش کیفیت سطح لوله‌ها و از بین رفتن سریع آنها می‌شود.
2. هنگامی که افزودن تیتانیوم به لوله فولادی بیش از حد انجام شود، سبب کاهش جلای سطح لوله‌های فولادی شده و ممکن است خسارات مالی مختلفی به وجود بیاورد.
3. استفاده بیش از اندازه از تیتانیوم در ساخت انواع لوله‌های فولادی، باعث آسیب به قالب‌ها می‌شود، علاوه بر این، هزینه‌های جداسازی و تصفیه تیتانیوم‌های اضافه نیز افزایش پیدا کند که این مورد، سبب ایجاد خسارات هنگفت می‌شود.
4. به دلیل بالا بودن قیمت آلیاژ تیتانیوم، بیشتر از آن در ساخت هواپیما و لوله‌های مورد استفاده در صنایع نفت و شیمیایی استفاده می‌کنند، در صورتی که میزان تیتانیوم استفاده شده افزایش پیدا کند، علاوه بر ایجاد آسیب به لوله‌ها، هزینه‌های مالی را نیز بالا می‌برد.