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,鈦金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,鈦金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。鈦金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,鈦金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。
焊縫金屬和接頭熱影響區的組織變化,鈦金管廠家生產的鈦是有同素異形體轉變的金屬。在886°C時開始發生組織的固態轉變。886°C一下晶體結構為密排六方結構,成為α鈦;高于886°C時α結構的鈦轉變為體心立方結構的β鈦。這個轉變過程是在熔池從液體變成固體的瞬間完成的。而這個瞬間長短差異對熔池的結晶形式有影響,瞬間越長越有利于柱狀晶生長。鈦金管廠家由于鈦具有熔點高(1668°C)、熱容量大和導熱性能差等特性,所以焊接時焊縫收到焊接線能量大小和焊縫強制冷卻的好壞影響,寒風處于高溫下滯留的瞬間就有差異。瞬間稍長,為熔池結晶柱狀晶體生長和接頭熱影響區的擴大提供條件。這也是焊接接頭塑性下降的主要原因之一。接頭的抗拉強度端口通常出現在焊縫的熱影響區。為了減少這種不利影響,鈦焊接時應采用軟焊接規范,即應使用較小的焊接線能量和較快的冷卻速度。
在氬弧焊接鈦線圈時,合適的保護罩可以有效地保持鈦線圈在富氬環境中的高溫區,有效隔離空氣。鈦導熱系數低,從高溫區冷卻需要很長時間,浪費氬氣,降低焊接效率,鈦管焊接時采用管內水冷,節約氬氣,鈦金管廠家大幅提高焊接效率。結構簡單、制造方便、穩定、易控制。鈦盤管橫截面為圓形,流動阻力小,通道大,適用于高粘度的液體物料。由于熱管較短,管壁溫度均勻,冷凝水能及時排除,傳熱面利用率較高。傳熱面積小,液料對流循環差,易結垢??筛鶕牧系囊好娓叨泉毩⒖刂聘鲗泳€圈管的加熱蒸汽破碎和壓力,以滿足生產或運行的需要。使用時,不得將蒸汽引入暴露在液面下的盤管中,鈦金管廠家只有在液體材料浸沒后才能引入蒸汽。由于盤管結構尺寸較大,加熱蒸汽壓力不宜過高,一般為0.7—1.0mpa。材料液受熱時間長,在一定程度上影響產品質量。鈦盤管用于石油、石化、精細化工、氯堿、純堿、制藥、中間體、農藥、化肥、有機合成、冶金、冶煉、電鍍、電解、制鹽、紡織、水處理、焦化、鈦白等多個行業。
鈦盤管鈦金屬對許多介質優于鋼材,耐腐蝕性、耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性也優于鋼材。鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳,比強度位于金屬之首。(注:比強度、比強度與密度),鈦金管廠家主要用于各種容器的加熱和冷卻。一、鈦盤管的分類:鈦線圈、鈦蛇線圈、鈦雙線圈、鈦管、鈦管換熱器、鈦雙線圈、u型鈦線圈、鈦u型換熱器、鈦管換熱器、懸浮鈦線圈、雙進雙出單層鈦線圈、單層鈦線圈、雙層鈦線圈、三層鈦線圈、四層鈦線圈、五層鈦線圈。二、鈦盤管的固定方式:1.可拆;2.不可拆。主要根據不同材料的介質和鈦線圈的腐蝕程度來確定鈦金管廠家采用哪種固定方式。在總體情況下,主要拆卸方式為拆卸,方便使用日常維護、維修、清潔等。
世界上主要有八個鈦生產國,按美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國、德國、意大利排名。近年來,受包括中國、日本在內的亞洲各國經濟增長的拉動,特別是以中國為核心的石化、軍工等行業用鈦量的快速增長,世界鈦材的需求量迅速增加。每年以兩位數的幅度增長。美國是世界上鈦需求量較大的國家。也是生產大國,2012年產量超過3.5萬噸;俄羅斯鈦材產量居全球第2位,2012年產量在3.0萬t左右;中國鈦金管廠家2012年生產鈦材約2.8萬t,且2013年有望突破3.0萬t;日本2012年的產量也達到了1.9萬t左右;歐洲近兩年鈦材的產量變化不大。但是,與發達國家在鈦材料深加工和應用方面的優勢相比,國內鈦材料的發展相對廣泛,大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。鈦金管廠家生產的少量技術含量高的成品主要用于軍工產品,由于成本等原因無法廣泛推廣到民用領域。在國外,如英國IMI公司研制的M1834合金、美國Timet公司研制的Ti-1100鈦合金等鈦合金系列均己成為先進航空發動機上的主要材料。TIMT公司的ExhaustXT合金、KoBESTEEL公司的Ti-1.2ASN合金以及NIPPONSTEEL公司的TI-lCu-0.5Nb合金等,由于室溫塑性和高溫抗氧化性能較好,已陸續應用于汽車排氣系統。