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鈦制設備設計的注意事項

[ 信息發布:本站 | 發布時間:2024-09-06 | 瀏覽:237次 ]

鈦制設備設計時,應綜合考慮其適用范圍、選材原創、設計原則、技術要求等,從而制造出滿足使用要求的經濟、高效、節能的鈦制設備。

適用范圍

鈦是一種耐腐蝕的金屬,但并不是適用于一切腐蝕介質,選用鈦制設備除了注意介質的溫度外,還應注意介質的成分、濃度、含水量、流動速度等,同時避免形成電偶。

根據鈦的化學及力學性能,鈦制設備的直徑及使用壓力范圍較廣。但結合溫度考慮,工業純鈦不宜作為溫度高于330℃以上的設備使用,鈦-鋼復合板制設備使用溫度一般控制在200~450℃。鈦的低溫性能良好,使用范圍較廣,純度高的工業純鈦或間隙元素極低的a+β型鈦合金一般能滿足化工等低溫生產要求,

選材原則

鈦在設備上的應用,主要用到鈦的耐蝕性,其次考慮高比強度、無磁、記憶功能等特性。設計者應根據設備使用條件、所處位置、加工程度等不同情況而選用鈦及鈦合金材料;切忌簡單地用鈦代替設備上已有材料。一般來說,工業純鈦塑性好,易于加工成形。其中TAOTA1一般用于要求變形量較大的場合,換熱板最好用TA0、TA1-1,換熱管多用TA2,管板要求耐摩擦及較高強度時用TA3當介質是非氧化性的又無緩蝕劑,應選用耐蝕鈦合金,但必須注意其加工制造性及材料性能指標等;容易產生縫隙腐蝕時最好選用TA9TA10或經鍍Pd處理的鈦合金;需要較大應力的緊固件和非焊接件等可選用TC4鈦合金;在高溫高濃度的硝酸介質強還原性介質中,選用Ti-5Ta型合金;Ti-32MO合金是高合金化的β型合金,耐蝕性好,但加工性差,煉時易產生偏析;用于強腐蝕介質的鈦材,尤其是焊接母材及焊絲,其FeO含量應控制在較低的水平,避免焊接時產生富鐵相,發生電化腐蝕。

對于新型化工設備,在設計選材時,除查看鈦的腐蝕數據外,還必須預先做掛片試驗,確認鈦材的耐腐蝕性和使用的可靠性,因為介質中的某些微量雜質可能對鈦的耐性產生重大影響,既可能起緩蝕作用,也可能起增蝕作用。因此,設計師對鈦材的選用一定要慎重。

設計原則

鈦制設備設計時,應根據介質的壓力、溫度、流速、設備的外形及幾何尺寸、操作情況等,經濟、合理、可靠地選用不同結構型式。一般來說,壓力、溫度低的小型容器,可用全鈦制,反之,可用復層結構。

在設計中,應綜合考慮鈦材的加工性能、導熱性能、焊接性能、應力松弛性能、腐蝕性能、膨脹性能等,決定是否使用鈦材,以及確定設計結構。

技術要求

鈦制設備能否高效、安全運行,制造質量至關重要。鈦的加工工藝、組合性能與設備運行之間存在著密切關系,有時甚至是決定性因素,導致設備不能安全運行、報廢或大大降低其使用壽命。因此在鈦制設備的技術條件中,必須對原材料、制造、裝配及檢測方法等提出要求,并嚴格按照制造工藝規程進行加工制造。

(五)其他要求

鈦制設備投產后,要達到安全運行,正確的操作、維護、使用也很重要。因此在設計中也要綜合考慮設備的可操作性、維護性、環境等因素。


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