通過大量實驗和應用實例證明,鈦管在電站凝汽器中的應用在技術(shù)和經(jīng)濟上都具有很大的優(yōu)越性。從經(jīng)濟角度來看,以1983年日本1000mw凝汽器的核電機組管道(約5萬條凝汽器管)價格為例,根據(jù)凝汽器的使用時間為40年,鋁黃管年平均漏液量為40年。鈦合金方管廠家生產(chǎn)的鈦管應用于發(fā)電站應解決的三個問題:1.腐蝕問題,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,情況更加嚴重。傳統(tǒng)銅平臺金屬管的腐蝕方式有:整體腐蝕(均勻腐蝕)、沖蝕、應力腐蝕等。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,需要相應的清洗裝置。2.吸氫問題,雖然鈦表面有致密的鈍化膜,在許多強腐蝕介質(zhì)中非常耐腐蝕,但鈦與氫的親和力很高。非常容易吸氫。在常溫時就發(fā)生,高溫時(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm),超過限量就會在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2含量的增加,4j時鈦的沖擊值和延伸率迅速下降。此外,舊機組改造時,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裝置,防止電化學腐蝕。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。當保護電位低于0.75V(SCE)時,出口鈦管端吸收氫氣,氫氣含量達到650ppm使用一年后;如果電位為0.5~0.75V(SCE),鈦在常溫下不會吸氫。3.震動問題,由于鈦管的耐腐蝕性好。鈦制凝固器不會因腐蝕而泄漏。但是,鈦管有可能因振動而損壞。為了避免鈦管的振動問題,在制造屏蔽鈦凝固器時,鈦合金方管廠家必須確定適當?shù)母舭彘g隔的舊單元改造時,必須檢查原來的隔板間隔是否適用。
鈦和鈦合金管安裝鈦和鈦合金管運輸和存放時,鈦合金方管廠家請注意不要接觸鐵質(zhì)材料或碰撞。1.鈦及鈦合金管應采用機械方法切割,切割速度應適當?shù)退伲磺懈罨蛐蘩砩拜啎r應采用鈦砂輪;不切割火焰。坡口宜采用機械方法加工。2.鈦及鈦合金管材應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氣體焊接,也不得使用普通手工電弧焊接。3.鈦合金方管廠家安裝鈦和鈦合金管時,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墻壁和地板時應安裝套管,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。當需要連接時,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,并應控制氯離子含量不得超過25ppm。
鈦設備在石油行業(yè)的應用:尿素不僅是優(yōu)質(zhì)肥料,也是石化工業(yè)的原料。自1963生產(chǎn)的襯鈦尿素合成塔投產(chǎn)以來,目前已有近萬臺設備在全世界運行,鈦合金方管廠家實踐表明襯鈦合成塔無明顯腐蝕。而316L不銹鋼的折算腐蝕速度為4.1—4.5mm/a。因此,鈦比不銹鋼具有更好的經(jīng)濟效益。除了襯鈦尿素合成塔外,國內(nèi)從70年代以來,先后使用了C02汽提塔、換熱器、混合器和泵閥等。在含硫和鹽高的原油煉制中,鈦制設備是理想的。國外在常壓蒸餾裝置、污水處理設備、脫硫分離塔的冷凝器和汽提塔的散熱器等許多工序都成功選用鈦制設備多年。我國也已在該系統(tǒng)中采用鑄鈦海水泵、催化裂化分餾中的鈦制冷凝器、深冷分離鈦冷凝器和多孔鈦板等,都已正常操作運行十年以上。氯化碳氫化合物是石化工業(yè)中常用的品種之一。由于涉及到氯化反應,不銹鋼設備已難勝任。鈦在國外已用于制造二氯甲烷蒸餾塔、三氯乙烷換熱器、冷凝塔和分餾塔、三氯乙烯冷凝塔、四氯乙烯換熱器和多氯盤管加熱器。我國在氯乙烯生產(chǎn)中,冷卻塔、廢水汽提塔和廢水貯罐的塔板支承架、接管、法蘭密封面,采用了Ti-0.2Pd的襯里,已使用近十年未見腐蝕。而鈦管道、接頭和氣體分布器等都已采用鈦材多年。苯酚是石油化工的重要原料,以丙烯和苯為原料,從異丙苯和過氧化異丙酯中提取苯酚和丙酮是一種新的工藝。國外在十幾年前就采用鈦設備,我國此項工藝尚在開發(fā)之中。在舊工藝中,苯磺化堿溶液生產(chǎn)苯酚,鈦合金方管廠家采用鈦反應器、鈦線圈冷卻器和離子化氮化鈦攪拌軸套及鈦靶。
鈦合金方管廠家根據(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,收拾鈦標準品。焊條使用時應單調(diào)連接,鈦鈣型應在150℃單調(diào)處理1小時,低氫型應在200-250℃單調(diào)處理1小時(不能重復干燥,否則涂層會簡單開裂脫落),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,反復加熱分離碳化物,降低耐墮落性和力學功能。焊后硬化性較大,簡單孕育發(fā)生裂紋。鈦合金方管廠家接手同樣模型的焊條焊接時,需要進行300℃以上的預熱和焊接后700℃左右的緩冷處理。如果焊點不能保持焊后熱處理獎懲,應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,延長其使用周期。鈦管彎頭在設備時要穩(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,可將鈦合金管彎頭按連接腳直接裝備在管路上,并根據(jù)所用方位來組織裝備。在普通環(huán)境下,可以設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)流向應該在縱閥瓣下方向上流,鈦合金管道彎頭只能水平設備。