Prečo je titánové vybavenie špecifikované
Titán vďačí za svoje priemyselné postavenie samo{0}}opraviteľnému oxidovému filmu s hrúbkou približne 3 až 10 nanometrov, ktorý sa pri poškodení okamžite zreformuje za predpokladu, že je prítomný kyslík alebo voda. V oxidačnom prostredí je tento film extrémne stabilný, a preto titán odoláva kyseline dusičnej, oxidu chloričitému, chlórnanu, kyseline chrómovej a väčšine organických kyselín, ktoré napádajú nehrdzavejúcu oceľ. Rovnaký kov má hustotu 4,51 g/cm3, takže titánový výmenník môže vážiť asi o 45 % menej ako ekvivalentná oceľová jednotka a jeho tenké rúrky, ktoré tolerujú vysokú -rýchlosť-, umožňujú kompaktné konštrukcie.
Limity sú rovnako dobre definované. Titán je napádaný kyselinou fluorovodíkovou, koncentrovanými redukčnými kyselinami ako je kyselina chlorovodíková a sírová pri vyšších teplotách a suchým chlórom. Môže trpieť štrbinovou koróziou v horúcej, stojatej morskej vode a vodíkovým skrehnutím, ak je katodicky nadmerne-chránený alebo je nepriaznivo spojený s aktívnejším kovom. Správny výber triedy je preto celým inžinierskym argumentom.
Chemické spracovanie a hydrometalurgia
Chemické závody boli prvým veľkým priemyselným trhom a zostali najväčším. Typické služby zahŕňajú výrobu kyseliny dusičnej a manipuláciu s ňou, výrobu oxidu chloričitého, zariadenia na výrobu chlorečnanu a chloristanu, procesy močoviny a kaprolaktámu a prúdy organických kyselín. Bežné položky vybavenia sú plášťové-a{3}}rúrkové výmenníky tepla, kolóny, reaktory, skladovacie nádoby, miešadlá, chladiče a súvisiace potrubia.
Hydrometalurgia je druhá veľká rodina. Tlakové lúhovanie niklových, kobaltových, medených a zinkových rúd a okruhy autoklávu, ktoré ich sprevádzajú, uvádzajú titán do kontaktu s horúcimi kyslými suspenziami obsahujúcimi chloridy a oxidujúce látky. Vnútorné časti autoklávu z titánu, rúrky výmenníka tepla, odvzdušňovacie nádoby a potrubia sa používajú tam, kde by sa nerezová oceľ prehlbovala a kde by vyššie zliatiny boli drahšie bez pridania životnosti. Titánové anódy a elektródové substráty sa tiež objavujú pri elektrovýrobe a elektrochloračných jednotkách, ktoré generujú chlórnan z morskej vody.
Systémy odsoľovania, energie a morskej vody
Viac{0}}fázová blesková a viac{1}}efektová destilácia.Titánové rúry a rúrkové plechy manipulujú s odvzdušnenou a chlórovanou soľankou pri zvýšenej teplote, kde zliatiny medi trpia eróziou a koróziou.
Kondenzátory elektrárne.Tenkostenná zváraná titánová trubica sa používa na chladenie morskou vodou, a to v pobrežných elektrárňach aj pri modernizáciách, ktoré nahrádzajú chybné zväzky kupronickelu.
Potrubie a čerpadlá morskej vody.Titán nahrádza lemovanú oceľ a vyššie zliatiny v potrubiach na požiarnu vodu, chladenie a procesnú morskú vodu.
Odsírenie spalín.Titánové výstelky a mokré{0}}komponenty hromady odolávajú kyslému chloridovému kondenzátu, ktorý vzniká po čistení.
Námorné, pobrežné a vznikajúce aplikácie
Pobrežné plošiny používajú titán na zdvíhanie morskej vody a protipožiarne systémy, výmenníky tepla, komponenty stúpačiek a hardvér na úpravu balastovej vody. Okrem zavedených trhov vynikajú tri oblasti rastu. Po prvé, výroba vodíka: membránové elektrolyzéry s polymérnym elektrolytom používajú titánové bipolárne platne a porézne transportné vrstvy, pretože kyslé prostredie anódy s vysokým -potenciálom ničí väčšinu ostatných kovov. Po druhé, okruhy zachytávania uhlíka a geotermálnej soľanky, kde horúce chloridové-kvapaliny opäť uprednostňujú titán. Po tretie, premena oceánskej tepelnej energie a hlbokomorské spracovanie minerálov, ktoré závisia od veľmi veľkých povrchov titánových výmenníkov tepla v nepretržitej prevádzke s morskou vodou.
Triedy a formuláre produktov
| stupňa | UNS | Typické použitie |
|---|---|---|
| 1. stupeň | R50250 | Vysoká ťažnosť, hlboké ťahanie, výbušné opláštenie, obklady |
| 2. ročník | R50400 | Všeobecné technologické zariadenia, rúrky výmenníka tepla, nádoby, potrubia |
| 7. ročník | R52400 | Ti-0,15Pd, redukčné kyseliny, odolnosť proti štrbinovej korózii |
| 12. ročník | R53400 | Ti-0,3Mo-0,8Ni, horúce chloridy a morská voda na vyššiu teplotu |
| 5. ročník | R56400 | Ti-6Al-4V, vysokopevnostné konštrukčné a rotačné časti |
Bežné formy výrobkov a normy, ktoré sa na ne vzťahujú, zahŕňajú dosky, plechy a pásy podľa ASTM B265 / ASME SB265, bezšvíkové a zvárané rúry podľa ASTM B338 / ASME SB338, zvárané rúry podľa ASTM B861 / ASME SB861, tvarovky podľa ASTM B363 / ASME SB363 až ASTM / B381 a pre ASME SB363 / B381 a pre ASTM B381. Tlakové nádoby z titánu sú navrhnuté podľa pravidiel pre neželezné{10}}materiály v príslušnom kóde, s toleranciou na koróziu a minimálnou hrúbkou, ktorá sa považuje za špecifickú pre daný materiál, a nie ako kopírovanie z oceliarskej praxe.
Poznámky k výberu, výrobe a údržbe
Rýchlosť a prúdenie.Udržujte morskú vodu v pohybe, zvyčajne nad približne 1 m/s v rúrach, aby ste potlačili nánosy a štrbinové napadnutie a zároveň zostali pod hranicou erózie tenkostennej trubice.
Galvanický dizajn.Titán je silne katodický a urýchľuje koróziu spájanej ocele alebo hliníka. Pred použitím obetných anód v blízkosti titánových komponentov izolujte rozdielne spoje a dôkladne si premyslite.
Zváranie.GTAW pod argónom s koncovým štítom alebo v čistiacej komore; žiarivá strieborná alebo slamová farba hotového zvaru je praktickým indikátorom primeraného tienenia.
Čistota.Kontaminácia železom z nástrojov z uhlíkovej ocele sa rozmazáva na titánových povrchoch a môže spôsobiť lokalizovanú koróziu; špecializované nerezové alebo titánové nástroje a záverečné morenie sú štandardom.
Inšpekcia.Prieskumy hrúbky steny a kontrola pomocou vírivých prúdov alebo ultrazvukových trubíc sú rutinnými nástrojmi podporovanými príležitostnými deštruktívnymi vzorkami.
FAQ
Otázka: Aká je najbežnejšia kvalita titánu pre procesné zariadenia?
Stupeň 2 (UNS R50400) predstavuje väčšinu nádob, rúr výmenníkov tepla a potrubí. Ponúka najlepšiu rovnováhu medzi odolnosťou proti korózii, tvarovateľnosťou, zvárateľnosťou a cenou.
Otázka: Kedy by mal 7. alebo 12. stupeň nahradiť 2. stupeň?
Keď služba zahŕňa zníženie kyselín alebo horúcej, chlórovanej morskej vody s nízkym prietokom a štrbinami. Paládium-ložisko 7. stupňa a molybdén-nikel 12. stupňa zvyšujú teplotu, pri ktorej môže začať lokalizovaný útok.
Otázka: Prečo je pri odsoľovaní uprednostňovaný titán pred nehrdzavejúcou oceľou?
Pretože soľné roztoky- obsahujúce chloridy pri zvýšenej teplote spôsobujú jamkovú koróziu a praskanie v austenitických nehrdzavejúcich oceliach, zatiaľ čo titán zostáva pasívny a toleruje vysoké rýchlosti prúdenia s tenkými stenami.
Otázka: Môžu byť titánové zariadenia opravené v teréne?
Áno, zváraním v ochrannej atmosfére argónu- s následným morením postihnutej zóny. Opravy musia reprodukovať pôvodný postup tienenia, inak zvar naberá kyslík a dusík a stáva sa krehkým.
Otázka: Kde zlyhá titán?
Väčšina zlyhaní v teréne má skôr pôvod vo vodíkovom skrehnutí, kontaminácii železom, nepriaznivej galvanickej väzbe alebo štrbinách v stojatej horúcej morskej vode, než v rovnomernej korózii čistých, tečúcich procesných tokov.
Otázka: Ktoré nové trhy poháňajú dopyt po titáne?
Elektrolýza vody na vodík, zachytávanie uhlíka a manipulácia s geotermálnou soľankou sú najjasnejšími-doplnkami k zavedeným trhom s chemikáliami, odsoľovaním a energiou.
