鈦設備在石油行業的應用:尿素不僅是優質肥料,也是石化工業的原料。自1963生產的襯鈦尿素合成塔投產以來,目前已有近萬臺設備在全世界運行,鈦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濟效益。除了襯鈦尿素合成塔外,國內從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之中。在舊工藝中,苯磺化堿溶液生產苯酚,鈦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。
真空成形,鈦管對零件壁厚薄、表面亮度要求高、氫脆敏感性強的β型鈦合金,真空成形。真空成形不一定需要昂貴的真空加熱設備。只要在坯料和模具的上下型腔之間形成密封的空間,在加熱過程中,特別是在從400℃以上到成形溫度期間,上下型腔中的空氣被真空單元逐漸抽出,模具的上下型腔之間的相交程度達到10(-3)托以上,并且在成形過程中通過切斷管子和充入氬氣可以達到成形目的。鈦管廠家將方法用于鈦箔波紋板的成形,取得了滿意的效果。當真空度控制在10^(-3)乇時含氫量低于標準要求,當真空度達到10^(-5)乇時可得到光亮的表面的零件。另外,對于中等厚度、表面凹凸光亮要求不高的零件,鈦管廠家也可采用真空充氬保護方法在球形氣瓶成型過程中進行這方面的測試,效果也較好。
工業純鈦是一種熱力學不穩定的金屬。如果可以通過溶解產生Ti2+,則鈦離子化的標準電極電勢為-1.63V,這使鈦可溶于水并釋放氫。然而,在各種腐蝕性介質中,鈦具有很強的耐腐蝕性,鈦管廠家因為鈦具有很強的鈍化作用。它的鈍化度超過了鈷,鎳和不銹鋼的鈍化度。在眾多活性介質中,尤其是氧化性介質、氯化物介質中,具有優異的耐腐蝕性,但鈦在硫酸和鹽酸中的穩定性較差。為了解決常規鈦及鈦合金對硫酸、鹽酸等還原性介質的耐蝕性差的問題,在鈦合金中加入鉬(10%~32%)可以大大提高鈦合金對還原性介質的耐蝕性。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。合金的強化是其主要性能,對其應用有一定的影響。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以滿足要求,而且由于抗氯化物能力強,特別適合采用海水脫硫的電廠。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。主要性能是合金的強化,在一定程度上影響合金的應用。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發電廠。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。鈦管廠家的產品主要性能是合金的強化,在一定程度上影響合金的應用。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發電廠。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發電廠。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以滿足要求,而且由于抗氯化物能力強,特別適合采用海水脫硫的電廠。
焊前準備1)焊接場地及環境,焊接環境應清潔、無煙、無塵、獨立。施焊環境的自然條件為:風速≥1.5m/s,相對濕度>80%,溫度<5℃,雨雪無防時不得施焊。例如,在鋼結構車間焊接時,應將鈦焊接區與鋼結構區分開,鈦管廠家防止鐵粉、氣體等有害雜質的污染;焊接應遠離通風口和開啟門窗,現場應鋪設橡膠墊。(2)保護罩的制作,為了使鈦在高溫區(200℃以上)完全受到氬氣的保護,必須制作保護效果好、焊接操作方便的保護罩。因為保護罩的結構直接影響到焊接質量和焊接效率,所以經過多次結構設計和焊接試驗,最終確定了保護罩的結構形式。另外氬的比重高于空氣,因此保護罩制作時可以考慮在保護罩上方留有操作孔。(3)坡口加工坡口應進行加工,例如,坡口應使用坡口機、氣動內磨機、氧化鋁或碳化硅砂輪拋光片等工具進行加工。加工坡口時,請慢慢加工(或用冷卻水冷卻),鈦管廠家以免加工時溫度過高。切削后的坡口表面應平整光滑,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30mm以內的金屬光澤為銀白色。(4)焊接前清掃焊絲、坡口表面和兩側20mm范圍內進行表面清掃。鈦管廠家可根據表面污染程度選用脫脂、機械清理或化學清洗,機械清理時允許使用不銹鋼絲刷。焊接前應用丙酮或無水乙醇等溶劑清洗槽和焊絲,清洗后不要觸摸手,及時在4小時內焊接,過期焊接應再次清洗。清潔焊絲不得隨意扔到地上,鈦管廠家應放置在清潔焊絲管內,以防再次污染。
鈦的焊接,清潔是至關重要的,焊接鈦焊管需要極其清潔的母材、填充金屬和焊接環境必須完善。焊工擦身體乳液,例如手霜、成型和拉伸過程中的潤滑脂、車間塵埃、油漆、污垢、切割液和潤滑劑都會導致脆性和焊接失效。清潔工作區域,清除各種雜物,鈦管廠家保證選擇氣流較小的地方,盡量保證環境無風,避免焊接時干擾保護氣體。接下來,清潔加油桿和母材上的油污:戴上專門用于此目的的腈手套,以防止操作者手上的護手霜或附著在其他手上的油污摩擦到待焊接的鈦管上。然后將甲基乙基酮(MEK)涂在干凈的無絨布上并擦拭鈦以去除任何殘留的表面污染物。在這個時候把填料棒放在一個密封的容器里以防止進一步污染。去除焊接前鈦與氧在管道表面反應形成的氧化皮。這種氧化物層為鈦提供了顯著的耐腐蝕性。然而,它必須在焊接前去除,因為它在高于鈦的溫度下熔化,并可以進入熔化的焊接池產生夾雜物,削弱夾層。無論是帶硬質合金去毛刺工具的模具磨床,還是專門用于鈦合金的硬質合金銼刀,都可以較好地去除焊接接頭上的氧化層。建議不要使用天鵝絨和磨料。因為有污染。請鈦管廠家記住使用低磨削速度以防止過熱。氧化層被磨掉之后,再用MEK或丙酮浸濕的布擦一遍接頭。有些溶劑有低閃點,溶劑在撞擊電弧前必須完全蒸發。對鈦管來說,組裝可能比任何其他金屬管都重要,因為這是防止氧進入焊縫的關鍵。接頭應為方形(不得形成v形差距),有助于減少填充接頭所需的熱量和焊接金屬量,反而降低了燒傷和污染的可能性。在定位器或工作臺上夾緊部件,以確保兩端盡可能緊密、精準對接。大多數薄壁鈦管和管道不需要預熱。但是,如果您計劃焊接厚度超過1/3英寸的鈦管,請咨詢您的焊接設備供應商,因為某些預熱和后加熱可能是有益的。
挑選合適的火焰和消耗品,與其他焊接技術相比,GTAW可以更好地控制焊接工的熱輸入和熔池。具有高頻電弧啟動、遠程電流控制功能、后流定時器和至少250安培輸出gtaw逆變器將是一種優良的焊接鈦。鈦管廠家始終將機器的極性設置為直流電極負極(DCEN)。與直流電極正極(DCEP)相比,DCEN具有更深的穿透性。使變頻器與空氣或水冷火炬相匹配。如果您的焊接溫度低于150安培,其成本低于水冷切割火炬,風冷切割火炬可以提供良好的性能。另一方面,水冷式火炬小,操作簡單,鈦管廠家可以在更長的時間內以更高的安培數進行焊接,鈦上的大部分焊接短,產生在150安培以下的輸出水平。使用2%的金屬鎢電極接地,與焊接電流一致,如下所示,高達90安培:1/16英寸或更小,90-200安培:3/32英寸,超過200安培:1/8英寸,氣體透鏡分布均勻,保護氣體,焊接池上形成平滑的氣流。