钛设备在化工中的应用例子:对苯二甲酸是工业上通过对二甲苯氧化合成聚酯的原料。乙酸和溴化物无论在高温氧化或低温氧化条件下都存在高温腐蚀,在135℃以上介质中,316L不锈钢经几十小时即发生点蚀。故设计规范规定在135℃以上必须使用钛材。北京石化总厂引进了一整套钛设备,包括16个氧化反应器、溶剂脱水塔、加热器、冷凝器和再沸器。南京扬子石化公司引进年产45万吨对苯二甲酸装置,有56台钛设备和大量钛管道阀门。上海石化总厂引进的氧化反应釜高32m,上直径4m,下直径5.3m,容积为505m,设备自重达175t。钛的使用效果非常好,推广应用前景广阔。乙醛氧化为乙醛,乙醛氧化为乙酸,丙烯氧化为丙酮,除原料及产物有一定的腐蚀性外,主要腐蚀介质为催化剂,其中钛盘管厂家生产的不锈钢腐蚀速度较快,钛则具有较好的耐蚀性。早在1963年,钛就在美国成功地应用于乙烯氧化制乙醛。我国的乙烯氧化制乙醛装置已于1976年投入使用,至今钛设备的运行情况良好。在国外,有衬钛反应器高达9.6米,直径3米,有换热器,催化剂再生塔,乙醛溶液冷却器等11个钛设备。中国自20世纪80年代以来,上海和吉林分别引进了国外乙烯氧化乙醛的成套设备,其中许多设备和泵阀等由钛制成。与不锈钢相比,它们具有明显的优势,钛盘管厂家使用效果非常令人满意。丙烯氧化成丙酮设计,钛设备有12台,每年生产3万吨丙酮装置,钛设备可达40吨。
钛的焊接性分析,钛是一种活性金属,能在室温下形成含氧致密的氧化物薄膜,保持高的稳定性和耐腐蚀性。540℃以上生成的氧化膜则不致密。高温下钛与氧、氮、氢反应速度较快,钛在300℃以上快速吸氢,400℃以上开始吸氧、吸氮,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮。氧气、氮对钛的溶解使钛的塑性和韧性降低,氢对钛的溶解使钛的脆性增强,韧性急剧下降。碳通过间隙固溶于钛,提高钛的强度,降低塑性,碳含量超过溶解度时,会产生硬脆的TiC,呈网状分布,容易产生裂纹。此外,钛的熔点高,比热及导热系数小,冷却速度慢,焊接热影响区在高温下停留时间长,高温极易过热粗化,造成接头塑性下降。钛的可焊性可以从钛的上述特性来分析。为了保证焊接接头的性能,钛盘管厂家应控制碳、氮、氧和氢的侵入。因此,如何在高温下保持钛的清洁和保护是关键问题。同时,钛盘管厂家应控制焊接接头的温度,避免过热影响焊接接头的性能。氩是惰性气体,既不与钛形成固溶体,也不与其他元素发生反应,因此钛的焊接适用于氩弧焊,但氩气的纯度应很高,一般纯度≥99.99%。
焊前准备1)焊接场地及环境,焊接环境应清洁、无烟、无尘、独立。施焊环境的自然条件为:风速≥1.5m/s,相对湿度>80%,温度<5℃,雨雪无防时不得施焊。例如,在钢结构车间焊接时,应将钛焊接区与钢结构区分开,钛盘管厂家防止铁粉、气体等有害杂质的污染;焊接应远离通风口和开启门窗,现场应铺设橡胶垫。(2)保护罩的制作,为了使钛在高温区(200℃以上)完全受到氩气的保护,必须制作保护效果好、焊接操作方便的保护罩。因为保护罩的结构直接影响到焊接质量和焊接效率,所以经过多次结构设计和焊接试验,最终确定了保护罩的结构形式。另外氩的比重高于空气,因此保护罩制作时可以考虑在保护罩上方留有操作孔。(3)坡口加工坡口应进行加工,例如,坡口应使用坡口机、气动内磨机、氧化铝或碳化硅砂轮抛光片等工具进行加工。加工坡口时,请慢慢加工(或用冷却水冷却),钛盘管厂家以免加工时温度过高。切削后的坡口表面应平整光滑,不能有裂纹、层状、夹杂、毛刺、飞边及氧化色等,坡口表面及两侧30mm以内的金属光泽为银白色。(4)焊接前清扫焊丝、坡口表面和两侧20mm范围内进行表面清扫。钛盘管厂家可根据表面污染程度选用脱脂、机械清理或化学清洗,机械清理时允许使用不锈钢丝刷。焊接前应用丙酮或无水乙醇等溶剂清洗槽和焊丝,清洗后不要触摸手,及时在4小时内焊接,过期焊接应再次清洗。清洁焊丝不得随意扔到地上,钛盘管厂家应放置在清洁焊丝管内,以防再次污染。
钛材质的性能,因为钛合金在物理、化学、力学、耐腐蚀等方面都是优良的。和工艺性能,钛盘管厂家在结构设计中不可能盲目套用常用黑色金属和其他有色金属设备的结构。钛和钛合金的力学性能与钢不同,钛材屈强比高,塑性变性范围狭窄,冷冲压和冷弯事件反弹大,钛制设备结构简单,同时良好的结构也容易清洗焊接头附近的表面,用气体保护焊接。钛可以焊接错误的金属、镍、负荷、铅金属,焊后不会产生脆性,这也是由于这些金属在钛中的溶解性。但是钛和钢等金属的互熔特性较差,钛等金属不能直接焊接。连接只能通过粘接、焊接、爆炸焊接和螺栓连接钛的冲击韧性和断裂韧性较差,钛盘管厂家在设计中应保持结构的连续性和焊接接头的光滑性,避免应力集中;钛的塑性变形范围窄,存在明显的加工硬化现象。因此,钛件的弯曲和翻边通常采用较大的弯曲半径和较小的管膨胀率。纯钛在氯化物溶液中易产生裂缝腐蚀,但裂缝腐蚀与温度、氯浓度、ph值和裂缝大小密切相关。
钛设备在离子膜烧碱行业中应用有哪些优势?由于钛具有优异的耐腐蚀性,钛设备在离子膜烧碱行业的应用具有明显的优势:一是延长了设备的使用寿命,减少了设备和管道的维护次数,钛盘管厂家也从根本上解决了跑、冒、滴、漏问题,节约了能源,增加了有效生产时间。其次,使用钛设备和钛管,可以降低设备和管道材料的成本,降低钛盘管厂家的生产成本。使用钛材料,虽然一次性投资大,但从综合角度来看,从长远来看是经济的。钛材的实际投资是不锈钢的2倍左右,钛制品的寿命长,设备和配管的更新费用和频繁的修理费用减少,实际上节约了费用,成本降低了。使用1t钛材料可以获得每年10万元人民币的经济效益。
钛管成型的类型有哪些?成型类型,钛管可以通过冷、热成型两种方成型。冷成型,考虑到金属的伸长率,钛管在低速和室温下形成。因此,钛盘管厂家将进行拉伸试验。制造商将通过对成形的钛管进行热定形来消除回弹。热成型,众所周知,钛的延展性(包括弯曲性和拉伸成形性)随着温度的上升而增加。因此,通常在高温下制作钛管。随着温度的提高,钛管的成型操作变得更加简单。使用这种方法,实际上在形成5级钛(Gr5TC4)时就消除了回弹。钛管弯曲,钛管使用常规设备弯曲。心轴弯管机是小半径弯曲的优先事项。钛盘管厂家为了较大程度地减少钛的下垂趋势,必须对弯管设备和刮水器模具进行适当的润滑。为了获得较好结果,弯曲过程应以低速进行。