鈦設備在石油行業(yè)的應用:尿素不僅是優(yōu)質肥料,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,薄壁鈦焊管批發(fā)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,薄壁鈦焊管批發(fā)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。
鈦盤管的應用范圍,薄壁鈦焊管批發(fā)將鈦線圈廣泛應用于化工、石油、冶金、發(fā)電、海水淡化、氯堿、制鹽和鈦線圈,也用于生產(chǎn)二氧化鈦、甘氨酸、硝胺酚、農(nóng)藥、燃料化學、農(nóng)藥中間體、氰尿酸、二氯氰尿酸、氰尿酸和氰尿酸。當然,一般來說,鈦在氧化、中性和弱還原介質中都具有耐腐蝕性,因為鈦和含氧介質的反應會產(chǎn)生切、惰性、強粘結、強氧化膜以保護自身免受腐蝕。即使被機械性磨損也會很快自愈或重新再生。綜上所述,鈦是具有強鈍化傾向的金屬。介質溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。隨著科學技術的進步和發(fā)展,各種新材料制成的設備被廣泛應用于石油、化工、航空航天、醫(yī)療等行業(yè),并衍生出不同的設備。針對硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣、高溫氯化物生產(chǎn)中對金屬的新需求,薄壁鈦焊管批發(fā)開發(fā)了鈦鉬、鈦鈀、鈦鉬鎳等系列耐蝕鈦合金。鈦合金可在≥600℃溫度下長期使用。雖然鈦的導熱系數(shù)低于碳鋼、銅等金屬,但由于其優(yōu)異的耐腐蝕性能,使其壁厚可以變薄,表面和蒸汽的傳熱方式為凝結,表面不規(guī)模,大大降低了熱阻,使鈦具有較好的傳熱性能。
什么是鈦焊縫中常見且不可避免的缺陷?氣孔是鈦焊縫中常見且不可避免的缺陷。氣孔是鈦材焊接中常見的工藝缺陷。氣孔生成的機制是:焊接過程中融入液態(tài)金屬的氣體經(jīng)過擴散、脫溶、成核、長大等過程而形成氣泡。由于熔池的凝固結晶速度很快,長大的氣泡來不及逸出液態(tài)金屬時就以氣孔的形式殘留在固態(tài)金屬中。釀成氣孔的氫氣和一氧化碳等氣體主要由有機物的污染物晶電弧熱作用產(chǎn)生的。薄壁鈦焊管批發(fā)有時焊接前對焊件和焊材做了充分清潔、清洗、清漆保護的效果也理想,但寒風中仍然有氣孔。這表明重要的污染源并沒有完全清除。實踐證明,有一個重要的氣源往往被忽略,那就是空氣中的水分。一個對比實驗證明了這一點。在兩種不通空氣濕度的環(huán)境中焊接:一種情況是在陰雨天氣環(huán)境中,相對濕度在90%以上焊接,另一種是在陽光明媚晴朗天氣環(huán)境中,濕度小于40%焊接。其他焊前清洗、清洗和焊接操作是一樣的。陰雨天空氣濕度較大時鈦焊縫中存在的氣孔既多又大,薄壁鈦焊管批發(fā)在空氣濕度較小的情況下的焊縫中沒有見到氣孔。這也表明氣孔的產(chǎn)生與空氣濕度有關。
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(huán)境中的高溫區(qū),有效隔離空氣。鈦導熱系數(shù)低,從高溫區(qū)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(nèi)水冷,節(jié)約氬氣,薄壁鈦焊管批發(fā)大幅提高焊接效率。結構簡單、制造方便、穩(wěn)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(huán)差,易結垢??筛鶕?jù)材料的液面高度獨立控制各層線圈管的加熱蒸汽破碎和壓力,以滿足生產(chǎn)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,薄壁鈦焊管批發(fā)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(chǎn)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(nóng)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(yè)。