通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)例證明,鈦管在電站凝汽器中的應(yīng)用在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都具有很大的優(yōu)越性。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,以1983年日本1000mw凝汽器的核電機(jī)組管道(約5萬(wàn)條凝汽器管)價(jià)格為例,根據(jù)凝汽器的使用時(shí)間為40年,鋁黃管年平均漏液量為40年。鈦螺旋盤管批發(fā)生產(chǎn)的鈦管應(yīng)用于發(fā)電站應(yīng)解決的三個(gè)問(wèn)題:1.腐蝕問(wèn)題,海水用作沿海電站冷凝器的冷卻水。由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物、海洋生物和各種腐蝕性物質(zhì),在海水和河水交替出現(xiàn)的微咸水中,情況更加嚴(yán)重。傳統(tǒng)銅平臺(tái)金屬管的腐蝕方式有:整體腐蝕(均勻腐蝕)、沖蝕、應(yīng)力腐蝕等。鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性,鈦管凝氣器因腐蝕而消除海水泄漏事故,但耐腐蝕性好,不像銅合金管那樣表面產(chǎn)生含毒物質(zhì),鈦管內(nèi)壁容易附著海生物,影響傳熱效果,需要相應(yīng)的清洗裝置。2.吸氫問(wèn)題,雖然鈦表面有致密的鈍化膜,在許多強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中非常耐腐蝕,但鈦與氫的親和力很高。非常容易吸氫。在常溫時(shí)就發(fā)生,高溫時(shí)(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm),超過(guò)限量就會(huì)在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2含量的增加,4j時(shí)鈦的沖擊值和延伸率迅速下降。此外,舊機(jī)組改造時(shí),由于管板采用銅合金,冷凝管采用鈦,因此需要采用陰極保護(hù)裝置,防止電化學(xué)腐蝕。比如日立電廠的冷凝器是海水冷卻,鈦管和銅合金板組成熱電偶。當(dāng)保護(hù)電位低于0.75V(SCE)時(shí),出口鈦管端吸收氫氣,氫氣含量達(dá)到650ppm使用一年后;如果電位為0.5~0.75V(SCE),鈦在常溫下不會(huì)吸氫。3.震動(dòng)問(wèn)題,由于鈦管的耐腐蝕性好。鈦制凝固器不會(huì)因腐蝕而泄漏。但是,鈦管有可能因振動(dòng)而損壞。為了避免鈦管的振動(dòng)問(wèn)題,在制造屏蔽鈦凝固器時(shí),鈦螺旋盤管批發(fā)必須確定適當(dāng)?shù)母舭彘g隔的舊單元改造時(shí),必須檢查原來(lái)的隔板間隔是否適用。
鈦螺旋盤管批發(fā)根據(jù)工件的要求和表面情況,接受堿洗滌、水溶性洗滌劑、氯溶劑噴砂、噴霧等方法,收拾鈦標(biāo)準(zhǔn)品。焊條使用時(shí)應(yīng)單調(diào)連接,鈦鈣型應(yīng)在150℃單調(diào)處理1小時(shí),低氫型應(yīng)在200-250℃單調(diào)處理1小時(shí)(不能重復(fù)干燥,否則涂層會(huì)簡(jiǎn)單開裂脫落),以防止焊條涂層粘油等污垢,以免增加焊縫中碳含量,影響焊縫質(zhì)量。彎頭焊接時(shí),反復(fù)加熱分離碳化物,降低耐墮落性和力學(xué)功能。焊后硬化性較大,簡(jiǎn)單孕育發(fā)生裂紋。鈦螺旋盤管批發(fā)接手同樣模型的焊條焊接時(shí),需要進(jìn)行300℃以上的預(yù)熱和焊接后700℃左右的緩冷處理。如果焊點(diǎn)不能保持焊后熱處理獎(jiǎng)懲,應(yīng)選擇鉻鎳鈦合金管道焊條。正確收拾鈦合金管彎頭,提高其使用的安靜功能,延長(zhǎng)其使用周期。鈦管彎頭在設(shè)備時(shí)要穩(wěn)定密封性,抑制泄漏,影響管道的正常工作。鈦合金管彎頭裝備時(shí),可將鈦合金管彎頭按連接腳直接裝備在管路上,并根據(jù)所用方位來(lái)組織裝備。在普通環(huán)境下,可以設(shè)備在管道的盡可能方向上,但需要方便操作的檢查,穩(wěn)定地阻止鈦合金管道彎頭的介質(zhì)流向應(yīng)該在縱閥瓣下方向上流,鈦合金管道彎頭只能水平設(shè)備。
鈦和鈦合金管安裝鈦和鈦合金管運(yùn)輸和存放時(shí),鈦螺旋盤管批發(fā)請(qǐng)注意不要接觸鐵質(zhì)材料或碰撞。1.鈦及鈦合金管應(yīng)采用機(jī)械方法切割,切割速度應(yīng)適當(dāng)?shù)退伲磺懈罨蛐蘩砩拜啎r(shí)應(yīng)采用鈦砂輪;不切割火焰。坡口宜采用機(jī)械方法加工。2.鈦及鈦合金管材應(yīng)采用惰性氣體焊接或真空焊接。不得使用氧-乙炔焊接或二氧化碳?xì)怏w焊接,也不得使用普通手工電弧焊接。3.鈦螺旋盤管批發(fā)安裝鈦和鈦合金管時(shí),不得用鐵質(zhì)工具和材料敲打和擠壓碳鋼支架、吊架和鈦和鈦合金管之間鋪設(shè)橡膠板和軟塑料板,不得與鈦和鈦合金管直接接觸鈦和鈦合金管穿過(guò)墻壁和地板時(shí)應(yīng)安裝套管,其間隙不得小于10mm。4.鈦和鈦合金管不得與其他金屬管直接焊接連接。當(dāng)需要連接時(shí),可以使用套管法蘭連接。使用的非金屬墊片一般為橡膠墊或塑料墊,并應(yīng)控制氯離子含量不得超過(guò)25ppm。
當(dāng)鈦管中氫含量過(guò)高時(shí),鈦螺旋盤管批發(fā)由于鈦管的脆性,沖擊韌性和缺口拉伸強(qiáng)度會(huì)急劇下降,因此鈦管中氫含量不應(yīng)超過(guò)0.015%。為了減少氫吸收量,零件在熱處理前必須去除指紋、軋制廠的印記、油脂等殘留物,熱處理爐內(nèi)的氣氛中沒(méi)有水蒸氣。如果鈦管的氫含量超過(guò)允許值,必須通過(guò)真空退火去除。去氫的真空退火一般是在538—760℃,低于0.066Pa的壓力下保持2—4小時(shí)。當(dāng)溫度不超過(guò)540℃時(shí),鈦管表面的氧化膜不會(huì)顯著增厚,而在較高的熱處理溫度(超過(guò)760℃)時(shí),氧化速度會(huì)迅速加快,同時(shí)氧氣向材料內(nèi)部擴(kuò)展,形成擴(kuò)散層-污染層。氧污染層脆化率高,導(dǎo)致零件表面出現(xiàn)裂紋和損傷。有機(jī)械加工方法(如噴砂、房屋切割等。)或化學(xué)方法如酸洗和化學(xué)研磨以去除氧污染層。熱處理時(shí),應(yīng)在保證隕石熱處理的前提下,鈦螺旋盤管批發(fā)盡可能縮短加熱時(shí)間,也可在真空爐或有惰性氣體(氬氣、氮?dú)獾?的加熱爐中進(jìn)行。)。適當(dāng)應(yīng)用還可以避免或減少在空氣爐中加熱鈦管零件造成的污染。
鈦管成型的類型有哪些?成型類型,鈦管可以通過(guò)冷、熱成型兩種方成型。冷成型,考慮到金屬的伸長(zhǎng)率,鈦管在低速和室溫下形成。因此,鈦螺旋盤管批發(fā)將進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。制造商將通過(guò)對(duì)成形的鈦管進(jìn)行熱定形來(lái)消除回彈。熱成型,眾所周知,鈦的延展性(包括彎曲性和拉伸成形性)隨著溫度的上升而增加。因此,通常在高溫下制作鈦管。隨著溫度的提高,鈦管的成型操作變得更加簡(jiǎn)單。使用這種方法,實(shí)際上在形成5級(jí)鈦(Gr5TC4)時(shí)就消除了回彈。鈦管彎曲,鈦管使用常規(guī)設(shè)備彎曲。心軸彎管機(jī)是小半徑彎曲的優(yōu)先事項(xiàng)。鈦螺旋盤管批發(fā)為了較大程度地減少鈦的下垂趨勢(shì),必須對(duì)彎管設(shè)備和刮水器模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。為了獲得較好結(jié)果,彎曲過(guò)程應(yīng)以低速進(jìn)行。
焊前準(zhǔn)備1)焊接場(chǎng)地及環(huán)境,焊接環(huán)境應(yīng)清潔、無(wú)煙、無(wú)塵、獨(dú)立。施焊環(huán)境的自然條件為:風(fēng)速≥1.5m/s,相對(duì)濕度>80%,溫度<5℃,雨雪無(wú)防時(shí)不得施焊。例如,在鋼結(jié)構(gòu)車間焊接時(shí),應(yīng)將鈦焊接區(qū)與鋼結(jié)構(gòu)區(qū)分開,鈦螺旋盤管批發(fā)防止鐵粉、氣體等有害雜質(zhì)的污染;焊接應(yīng)遠(yuǎn)離通風(fēng)口和開啟門窗,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)鋪設(shè)橡膠墊。(2)保護(hù)罩的制作,為了使鈦在高溫區(qū)(200℃以上)完全受到氬氣的保護(hù),必須制作保護(hù)效果好、焊接操作方便的保護(hù)罩。因?yàn)楸Wo(hù)罩的結(jié)構(gòu)直接影響到焊接質(zhì)量和焊接效率,所以經(jīng)過(guò)多次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接試驗(yàn),最終確定了保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)形式。另外氬的比重高于空氣,因此保護(hù)罩制作時(shí)可以考慮在保護(hù)罩上方留有操作孔。(3)坡口加工坡口應(yīng)進(jìn)行加工,例如,坡口應(yīng)使用坡口機(jī)、氣動(dòng)內(nèi)磨機(jī)、氧化鋁或碳化硅砂輪拋光片等工具進(jìn)行加工。加工坡口時(shí),請(qǐng)慢慢加工(或用冷卻水冷卻),鈦螺旋盤管批發(fā)以免加工時(shí)溫度過(guò)高。切削后的坡口表面應(yīng)平整光滑,不能有裂紋、層狀、夾雜、毛刺、飛邊及氧化色等,坡口表面及兩側(cè)30mm以內(nèi)的金屬光澤為銀白色。(4)焊接前清掃焊絲、坡口表面和兩側(cè)20mm范圍內(nèi)進(jìn)行表面清掃。鈦螺旋盤管批發(fā)可根據(jù)表面污染程度選用脫脂、機(jī)械清理或化學(xué)清洗,機(jī)械清理時(shí)允許使用不銹鋼絲刷。焊接前應(yīng)用丙酮或無(wú)水乙醇等溶劑清洗槽和焊絲,清洗后不要觸摸手,及時(shí)在4小時(shí)內(nèi)焊接,過(guò)期焊接應(yīng)再次清洗。清潔焊絲不得隨意扔到地上,鈦螺旋盤管批發(fā)應(yīng)放置在清潔焊絲管內(nèi),以防再次污染。