Titanyum kimyasal ekipman uygulaması
1. Titanyum Avantajları
Titanyum malzemeler, mükemmel korozyon direnci, düşük yoğunluğu ve yüksek özgül gücü nedeniyle petrol, kimya endüstrisi, hafif tekstil (kimyasal elyaf), hidrometalurji, eczane, elektrik enerjisi, okyanus mühendisliği ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Titanyum ekipmanının uygulanması, ekipmanın ölü ağırlığını büyük ölçüde azaltır, ekipmanın kapanmasını ve bakımını azaltır ve bakım maliyetini düşürme amacına ulaşır. Bununla birlikte, titanyum ekipmanın yaygın olarak kullanılmasıyla birlikte kazalar ve maruz kalma sorunları da buna bağlı olarak artmıştır. Bu sorunların çoğu, makul olmayan koruma tasarımıyla ilgilidir. Bu nedenle, uygun koruyucu tasarım benimsenirse, ekipmanın güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamak ve pahalı titanyum ekipmanının erken korozyonunu veya hurda arızasını önlemek için kazalar etkili bir şekilde azaltılabilir.
2. Kimyasal uygulamada kullanılan titanyum ekipman
Titanyumun kimyasal ekipmanlarda uygulanması esas olarak titanyumun korozyon direncini kullanır ve daha sonra yüksek özgül mukavemet, manyetik olmayan, hafıza fonksiyonu vb. özelliklerini dikkate alır. Tasarımcı, titanyum ve titanyum alaşımlı malzemeleri hizmet koşullarına, işleme derecesine, hizmet ömrüne, maliyetine, ağırlığına, ürün kalitesine, çevre korumasına ve ekipmanın diğer koşullarına göre seçecektir. Titanyum, ekipmandaki mevcut malzemeleri değiştirmek için basitçe kullanılamaz. Titanyum ekipmanın tasarımı sırasında ortamın basıncına, sıcaklığına, akış hızına, ekipman şekline, geometrik boyutuna, çalışmasına vb. göre farklı yapısal tipler ekonomik, makul ve güvenilir bir şekilde seçilecektir. Genel olarak konuşursak, düşük basınç ve sıcaklığa sahip küçük kaplar tüm titanyumdan yapılabilir. Aksine çok katmanlı yapı kullanılabilir. Ek olarak, titanyum malzemelerin kaynak performansı, ısıl iletkenliği, gerilme gevşeme performansı, genleşme performansı vb., tasarım yapısını belirlemek için titanyum malzemelerinin seçilip seçilmeyeceğine karar vermek için kapsamlı bir şekilde dikkate alınacaktır.
Kimyasal ekipmanlarda yaygın olarak kullanılan titanyum malzemelerin performans ve uygulama aralığı için aşağıdaki Tablo 1
| Öğe | özellikleri | Uygulama kapsamı | Maksimum servis sıcaklığı |
| gr1 | Korozyon inhibitörü ile birlikte bulunan oksitleyici, nötr ve indirgeyici ortamda iyi korozyon direncine ve düşük mukavemete sahiptir. | Daha yüksek veya soğuk damgalama özellikleri gerektiren uygulamalarda ve ayrıca düşük sıcaklıklarda kullanılabilir | Tam titanyum ekipman: 315derece Titanyum kaplı çelik ekipman:350derece |
| gr2 | Korozyon direnci Gr1 ile aynıdır ve kapsamlı mekanik özellikler orta düzeydedir. | Et kalınlığına sahip kabukların imalatında yaygın olarak kullanılır<14mm, pressure="" components="" such="" as="" heads,="" reactors,="" towers,="" heat="" exchangers="" (mostly="" used="" as="" heat="" exchanger="" tubes),=""> | üst ile aynı |
| gr3 | Korozyon direnci gr1 ile aynıdır, daha yüksek mukavemet ve sürtünme direncine sahiptir, ancak plastisitesi zayıftır. | Tamamen titanyum borular ve ısı eşanjörleri için bağlantı elemanları gibi derin soğuk damgalama gerektirmeyen parçaların imalatında kullanılır. | üst ile aynı |
| gr7 | Oksitleyici, zayıf indirgeyici ve redoks alternatif ortamlara karşı iyi korozyon direncine sahiptir ve kapsamlı mekanik özellikler gr1'e yakındır. Yüksek sıcaklıkta ve çeşitli klorür ortamlarının yüksek konsantrasyonunda, gr7 alaşımının çatlak korozyon direnci en iyisidir. | Esas olarak seyreltik hidroklorik asit, seyreltik sülfürik asit, seyreltik fosforik asit ortamında kullanılır ve ayrıca flanş sızdırmazlık yüzeyleri, elmas contalar vb. gibi çatlak korozyonuna eğilimli ekipman parçaları ve bileşenlerinde yaygın olarak kullanılır. | 350 derece |
| gr12 | Oksitleyici ve zayıf indirgeyici ortamlara karşı daha iyi korozyon direncine sahiptir, ancak gr7'den daha düşüktür, mukavemet gr3 ile aynıdır ve daha yüksek orta sıcaklık mukavemetine sahiptir. | Bir aralık korozyon bileşeni olarak gr7'nin yerini alabilir ve ayrıca endüstriyel saf titanyum tarafından daha yüksek bir sıcaklıkta korozyona dayanıklı olmayan düşük PH değerli bir oksit ve seyreltik indirgeyici asit çözeltisinin bir basınçlı ekipman bileşeni olarak da kullanılabilir. | 350 derece |
| gr5 | Mükemmel kapsamlı performansa ve iyi proses performansına, mükemmel süperplastisiteye, şekillendirme için çeşitli basınçlı işleme yöntemlerine ve kaynak için çeşitli yöntemlere uygundur. | Daha fazla strese maruz kalan katı parçalar ve kaynaksız parçalar vb. için kullanılır. | 400 derece |
3. Titanyum malzemelerin uygulama kapsamı
3.1 Titanyum aşağıdaki ortamlarda kullanılabilir
3.1.1 Nitrik asit, kromik asit ve diğer oksitleyici ortamlar, asetik asit, tereftalik asit ve diğer çoğu organik asitler, üre, deniz suyu, tuz çözeltisi, brom iyonu içeren klor iyonu, ıslak klor, seyreltik alkali, olefinler ve petrol ürünleri.
3.1.2 titanyum malzemeler aşağıdaki ortamlarda korozyona sahiptir, ancak korozyon önleyici veya korozyona dayanıklı titanyum alaşımı kullanılabilir.
3.1.3 Hydrochloric acid, sulfuric acid, high temperature 65% nitric acid, phosphoric acid, high temperature high concentration citric acid, oxalic acid, gluconic acid, >Yüzde 10 formik asit, alkali çözelti.
3.2 Titanyum aşağıdaki ortamlarda kullanılamaz.
3.2.1 fuming nitric acid with concentration >98% or containing >Yüzde 6 serbest nitrojen dioksit doğal patlamayı önleyecektir (alan kupon testinde yanma olayı olmasa bile).
Titanyum ve kuru klor arasındaki şiddetli reaksiyon nedeniyle klor gazında (evsel çelik silindir klor gazı gibi) su içeriğine sahip (yüzde 0.1 ~0.3 yüzde) 3.2.2 kuru klor gazı gaz, titanyum tetraklorür oluşur, büyük miktarda ısı açığa çıkar ve tutuşma riski vardır). Yüksek hızda dönerken kuru klor gazının su içeriği yüzde 1,5'e çıkarılmalıdır.
3.2.3 sıvı oksijen ve yüksek kısmi oksijen basıncına sahip bazı sulu çözeltiler, çünkü titanyum sıvı oksijende darbe duyarlılığına sahiptir, eğer titanyum taze bir yüzeye sahipse, 0.35Mpa basınçta ve oda sıcaklığında kendiliğinden tutuşacaktır. Hidrojen içeren korozif ortamlar için, ortamın korozyonunu dikkate almanın yanı sıra, hidrojenin titanyuma verdiği zarara da tam olarak dikkat edilmelidir. Demir kirliliğini önlemek için titanyum ekipman gereklidir. Titanyumun hidrojenlenmesinden kaçınmak çok önemlidir.
3.2.4 It cannot be used in the environment of hydrofluoric acid, fluoride, acetic anhydride, hydroformylation liquid, concentrated alkali, phosphoric acid, oxalic acid, non-aerated boiling formic acid, etc.; in N2O4, liquid oxygen, >yüzde 30 H2O2, metanol içeren halojenürler, H2 dahil<2% water at="" 315°c above,="" liquid="" bromine="" and="" other="" environments are="" strictly="">
Çeşitli ekipman malzemelerinin ömür karşılaştırması
| Uygulama alanı | Teçhizat | Malzeme ve hizmet ömrü | Titanyum malzeme ve hizmet ömrü | Titanyum kullanıldıktan sonra artan kullanım ömrü |
| klor-alkali | Islak klor soğutucu | Grafit, 3~6 ay | 10 yıldan fazla kullanılan saf titanyum | 20 |
| Soda külü | Harici soğutucu | Karbon çelik.6 ~ 24 ay | 15 yıldan fazla | 7.5 |
| metalurji | elektrolitik katot plakası | Bakır, 1~3 yıl | 10 yıldan fazla saf titanyum | 3.3 |
| eczane | buharlaştırıcı | Emaye, 3 yıl | 14 yıldan fazla saf titanyum | 4.7 |
| ısı eşanjörü | Kurşun boru, 2 ay | titanyum 7 yıldan fazla | 4.2 | |
| tuz yapımı | Isıtma odası | Karbon çeliği, 8 ay | Titanyum, 10 yıldan fazla | 15 |
| Kimyasal endüstri | Asetik asit oksidasyon kulesi | Paslanmaz çelik. 1 ay | Saf titanyum, 10 yıldan fazla | 120 |
taşlaşma | Asetik asit arıtma kulesi | Mo2Ti1.5, 2 yıl | 15 yıldır titanyum | 7.5 |
