钛设备在石油行业的应用:尿素不仅是优质肥料,也是石化工业的原料。自1963生产的衬钛尿素合成塔投产以来,目前已有近万台设备在全世界运行,钛方管厂家实践表明衬钛合成塔无明显腐蚀。而316L不锈钢的折算腐蚀速度为4.1—4.5mm/a。因此,钛比不锈钢具有更好的经济效益。除了衬钛尿素合成塔外,国内从70年代以来,先后使用了C02汽提塔、换热器、混合器和泵阀等。在含硫和盐高的原油炼制中,钛制设备是理想的。国外在常压蒸馏装置、污水处理设备、脱硫分离塔的冷凝器和汽提塔的散热器等许多工序都成功选用钛制设备多年。我国也已在该系统中采用铸钛海水泵、催化裂化分馏中的钛制冷凝器、深冷分离钛冷凝器和多孔钛板等,都已正常操作运行十年以上。氯化碳氢化合物是石化工业中常用的品种之一。由于涉及到氯化反应,不锈钢设备已难胜任。钛在国外已用于制造二氯甲烷蒸馏塔、三氯乙烷换热器、冷凝塔和分馏塔、三氯乙烯冷凝塔、四氯乙烯换热器和多氯盘管加热器。我国在氯乙烯生产中,冷却塔、废水汽提塔和废水贮罐的塔板支承架、接管、法兰密封面,采用了Ti-0.2Pd的衬里,已使用近十年未见腐蚀。而钛管道、接头和气体分布器等都已采用钛材多年。苯酚是石油化工的重要原料,以丙烯和苯为原料,从异丙苯和过氧化异丙酯中提取苯酚和丙酮是一种新的工艺。国外在十几年前就采用钛设备,我国此项工艺尚在开发之中。在旧工艺中,苯磺化碱溶液生产苯酚,钛方管厂家采用钛反应器、钛线圈冷却器和离子化氮化钛搅拌轴套及钛靶。
为了防止钛合金在超成形中氧化、氢吸收和其他微量元素的污染,需要采取技术措施使成形的钛合金部件具有良好的性能。主要措施是涂层保护、真空加热和惰性气体(氩)保护。涂层保护法,清洗后,钛方管厂家在成型毛坯表面涂上一定厚度的保护涂层,零件脱模后,用碱洗、酸洗或吹砂的方法去除涂层。涂料应具备以下主要性能:a、耐高温,能在750—1050℃高温下使用;b.应具有一定的润滑作用,钛方管厂家防止毛坯在成型过程中被擦伤;c、涂层在工作温度下能牢固附着在坯料表面;d、加热后易于清除;e、无有害物质,不污染环境,不妨碍人体健康。经过鉴定适于钛管和钛合金超塑成形使用的涂料有:Ti—2醇溶性制剂可与Ti—3石墨类润滑剂配合使用,适于在750—1050℃下热成形使用;KBC—12水溶性制剂,可与石墨水剂配合使用。
工业纯钛是一种热力学不稳定的金属。如果可以通过溶解产生Ti2+,则钛离子化的标准电极电势为-1.63V,这使钛可溶于水并释放氢。然而,在各种腐蚀性介质中,钛具有很强的耐腐蚀性,钛方管厂家因为钛具有很强的钝化作用。它的钝化度超过了钴,镍和不锈钢的钝化度。在众多活性介质中,尤其是氧化性介质、氯化物介质中,具有优异的耐腐蚀性,但钛在硫酸和盐酸中的稳定性较差。为了解决常规钛及钛合金对硫酸、盐酸等还原性介质的耐蚀性差的问题,在钛合金中加入钼(10%~32%)可以大大提高钛合金对还原性介质的耐蚀性。钼含量越高,耐腐蚀性越好,但冶炼和加工难度越大。合金的强化是其主要性能,对其应用有一定的影响。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以满足要求,而且由于抗氯化物能力强,特别适合采用海水脱硫的电厂。钼含量越高,耐腐蚀性越好,但冶炼和加工难度越大。主要性能是合金的强化,在一定程度上影响合金的应用。Ti-Mo合金的耐腐蚀性如表2所示。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的钛钼合金可以满足要求,并且由于它们具有很强的耐氯化物性能,因此特别适用于使用海水脱硫的发电厂。钼含量越高,耐腐蚀性越好,但冶炼和加工难度越大。钛方管厂家的产品主要性能是合金的强化,在一定程度上影响合金的应用。Ti-Mo合金的耐腐蚀性如表2所示。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的钛钼合金可以满足要求,并且由于它们具有很强的耐氯化物性能,因此特别适用于使用海水脱硫的发电厂。Ti-Mo合金的耐腐蚀性如表2所示。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的钛钼合金可以满足要求,并且由于它们具有很强的耐氯化物性能,因此特别适用于使用海水脱硫的发电厂。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以满足要求,而且由于抗氯化物能力强,特别适合采用海水脱硫的电厂。
焊接工艺评定,按NB/T47014—2011进行焊接工艺评定,焊接工艺评定所用钛管材料为TA2,钛管规格为φ45mm×3mm。在准备预焊程序时,应以焊接可操作性和良好的焊接接头性能为原则。为保证钛盘管施焊的焊接接头满足使用要求,钛方管厂家评定焊接工艺试验时按预焊接工艺规程进行。所用氩弧焊焊机型号为WSM315,采用高频引弧,氩气采用纯氩(99.99%Ar)。焊接工艺评定试验结果可知焊接工艺评定试验结果合格。(2)切片腐蚀试验,为了检验焊接接头的耐蚀性,钛方管厂家采用氩弧焊焊接一个钛管试件,封口时均采用通水保护,其中中间焊缝特意不进行保护,焊缝呈黄色,部分呈蓝色,其余为银白色。钛管试件切片取样,取30%硫酸(煮沸)侵泡24h后进行腐蚀试验,结果表明,银白色焊缝有轻微腐蚀,而蓝色金黄色焊缝腐蚀严重,表明在焊接过程中,经通水保护的焊缝同样耐腐蚀。
钛盘管的应用范围,钛方管厂家将钛线圈广泛应用于化工、石油、冶金、发电、海水淡化、氯碱、制盐和钛线圈,也用于生产二氧化钛、甘氨酸、硝胺酚、农药、燃料化学、农药中间体、氰尿酸、二氯氰尿酸、氰尿酸和氰尿酸。当然,一般来说,钛在氧化、中性和弱还原介质中都具有耐腐蚀性,因为钛和含氧介质的反应会产生切、惰性、强粘结、强氧化膜以保护自身免受腐蚀。即使被机械性磨损也会很快自愈或重新再生。综上所述,钛是具有强钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。随着科学技术的进步和发展,各种新材料制成的设备被广泛应用于石油、化工、航空航天、医疗等行业,并衍生出不同的设备。针对硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气、高温氯化物生产中对金属的新需求,钛方管厂家开发了钛钼、钛钯、钛钼镍等系列耐蚀钛合金。钛合金可在≥600℃温度下长期使用。虽然钛的导热系数低于碳钢、铜等金属,但由于其优异的耐腐蚀性能,使其壁厚可以变薄,表面和蒸汽的传热方式为凝结,表面不规模,大大降低了热阻,使钛具有较好的传热性能。