Applicazione di apparecchiature chimiche al titanio

1. Vantaggi del titanio

I materiali in titanio sono ampiamente utilizzati nel petrolio, nell'industria chimica, nel tessile leggero (fibra chimica), nell'idrometallurgia, nella farmacia, nell'energia elettrica, nell'ingegneria oceanica e in altri campi grazie alla loro eccellente resistenza alla corrosione, bassa densità e alta resistenza specifica. L'applicazione di apparecchiature in titanio riduce notevolmente il peso morto delle apparecchiature, riduce l'arresto e la manutenzione delle apparecchiature e raggiunge lo scopo di ridurre i costi di manutenzione. Tuttavia, con l'ampio uso di apparecchiature in titanio, incidenti e problemi di esposizione sono aumentati di conseguenza. La maggior parte di questi problemi sono legati al progetto di protezione irragionevole. Pertanto, se viene adottato un design protettivo appropriato, gli incidenti possono essere ridotti in modo efficace per garantire il funzionamento sicuro e stabile dell'attrezzatura ed evitare la corrosione prematura o il guasto da rottami di costose apparecchiature in titanio.

2. Attrezzatura in titanio utilizzata nell'applicazione chimica

L'applicazione del titanio nelle apparecchiature chimiche utilizza principalmente la resistenza alla corrosione del titanio e quindi considera le caratteristiche di elevata resistenza specifica, non magnetica, funzione di memoria e così via. Il progettista dovrà selezionare i materiali in titanio e leghe di titanio in base alle condizioni di servizio, al grado di lavorazione, alla durata, al costo, al peso, alla qualità del prodotto, alla protezione dell'ambiente e ad altre condizioni dell'attrezzatura. Il titanio non può essere semplicemente utilizzato per sostituire i materiali esistenti sull'attrezzatura. Durante la progettazione di apparecchiature in titanio, diversi tipi strutturali devono essere selezionati in modo economico, ragionevole e affidabile in base alla pressione, temperatura, portata, forma dell'apparecchiatura, dimensione geometrica, funzionamento, ecc. del mezzo. In generale, i piccoli recipienti a bassa pressione e temperatura possono essere realizzati interamente in titanio. Al contrario, può essere utilizzata una struttura multistrato. Inoltre, le prestazioni di saldatura, la conduttività termica, le prestazioni di rilassamento delle sollecitazioni, le prestazioni di espansione, ecc. dei materiali in titanio devono essere considerate in modo completo per decidere se selezionare i materiali in titanio per determinare la struttura del progetto.

Tabella 1 di seguito per le prestazioni e la gamma di applicazioni dei materiali in titanio comunemente utilizzati nelle apparecchiature chimiche

3. Ambito di applicazione dei materiali in titanio

3.1 Il titanio può essere utilizzato nei seguenti mezzi

3.1.1 Acido nitrico, acido cromico e altri mezzi ossidanti, acido acetico, acido tereftalico e altri acidi più organici, urea, acqua di mare, soluzione salina, mezzi contenenti ioni bromo contenenti ioni cloro, cloro umido, alcali diluiti, olefine e prodotti petroliferi.

3.1.2 I materiali in titanio presentano corrosione nei seguenti mezzi, ma è possibile utilizzare un inibitore di corrosione o una lega di titanio resistente alla corrosione.

3.1.3 Hydrochloric acid, sulfuric acid, high temperature 65% nitric acid, phosphoric acid, high temperature high concentration citric acid, oxalic acid, gluconic acid, >10 per cento di acido formico, soluzione alcalina.

3.2 Il titanio non può essere utilizzato nei seguenti ambienti.

3.2.1 fuming nitric acid with concentration >98% or containing >Il 6% di biossido di azoto libero deve evitare l'esplosione naturale (anche se non vi è alcun fenomeno di combustione nel test del coupon sul campo).

3.2.2 cloro gassoso secco con contenuto d'acqua (0,1 percento ~{5}},3 percento) nel gas di cloro (come il gas di cloro delle bombole di acciaio per uso domestico, a causa della violenta reazione tra il titanio e il cloro secco gas, viene generato tetracloruro di titanio, viene rilasciata una grande quantità di calore e vi è il rischio di ignizione). Quando ruota ad alta velocità, il contenuto d'acqua del gas di cloro secco deve essere aumentato all'1,5 percento.

3.2.3 ossigeno liquido e alcune soluzioni acquose con un'elevata pressione parziale di ossigeno, poiché il titanio ha una sensibilità all'impatto nell'ossigeno liquido, se il titanio ha una superficie fresca, si accenderà spontaneamente a 0.35Mpa di pressione e temperatura ambiente. Per i fluidi corrosivi contenenti idrogeno, oltre a considerare la corrosione dei fluidi, è necessario prestare la massima attenzione ai danni dell'idrogeno al titanio. L'attrezzatura in titanio è necessaria per evitare l'inquinamento da ferro. È molto importante evitare l'idrogenazione del titanio.

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, >30 percento H2O2, alogenuri contenenti metanolo, L'H2 compreso<2% water at="" 315°c above,="" liquid="" bromine="" and="" other="" environments are="" strictly="">

Confronto della vita di vari materiali per apparecchiature