види пошкоджень титанового обладнання та заходи захисту
Види пошкоджень та заходи захисту титанового обладнання
На додаток до розгляду багатьох переваг титану, необхідно також визнати недоліки титану в деяких аспектах, таких як низька теплопровідність, висока температура плавлення, низький коефіцієнт лінійного розширення, низький модуль пружності, погана антитертя, велика плинність розплавленого титану, складне свердління та нарізання різьби, поганий опір повзучості, захист від газу при зварюванні та велике залишкове напруження при зварюванні тощо в конкретній конструкції, ми повинні розвивати сильні сторони та уникати слабких сторін, щоб уникнути непотрібної корозії та пошкодження. Дивіться таблицю 4 щодо типів пошкоджень і конструкції захисту звичайного титанового обладнання.
1. Тип пошкодження: Рівномірна корозія
Неправильний дизайн:
1. Відсутність інгібітора окислювальної корозії у відновних середовищах, таких як соляна та сірчана кислоти.
2. Загальний титан використовується у високотемпературних розчинах сірчаної, хлористоводневої та фосфорної кислот.
3. Для хімічного очищення слід використовувати кислоту або високу концентрацію іонів фтору
Правильний дизайн:
1. Додайте інгібітор корозії та суворо контролюйте концентрацію окислювача або іона металу
2. Натомість використовуйте сплав Ti-32Mo
3. Додайте відповідний інгібітор корозії для контролю концентрації іонів фтору.
2. Тип пошкодження: щілинна корозія
Неправильний дизайн:
1. Ущільнювальна поверхня, пластинчастий теплообмінник, контактна частина корпусу башти та лотка, а також кріпильні елементи вежі - чистий титан
2. Труба і трубний лист теплообмінника розширені
3. Ущільнювальна поверхня фланця має гумову та тетрафторну прокладку
4. різьбове з'єднання внутрішніх частин башти
Правильний дизайн:
1. Використовуйте покриття gr7, gr12 або часткове Pb покриття
2. Замість цього використовуйте зварювання розширенням
3. Використовуйте спіральну прокладку з ти/тетрафтору, металеву ромбічну прокладку Ti-0.2 та зубчасту прокладку
4. Замість цього використовуйте клинові застібки
3. Тип пошкодження: напружена корозія
Неправильний дизайн:
1. Використовується в димучій азотній кислоті, розчині метанолу, що містить соляну кислоту, високотемпературний гіпохлорит, сухий хлор, сірковуглець та інші середовища
2. Конструкція, локальна концентрація напружень існує в обладнанні
3. Залишкова напруга існує після виготовлення обладнання
Правильний дизайн:
1. заборонити використання титану
2. Удосконалюйте дизайн, намагайтеся зробити плавний перехід і уникайте концентрації напруги
3. Відпал для зняття напруги для усунення залишкових напружень від обробки та зварювання
4. Тип пошкодження: точкова корозія
Неправильний дизайн:
1. Висока концентрація відновної кислоти існує локально в обладнанні
2. вибрати титановий матеріал з низьким вмістом кисню
3. зміна кольору титанового шва та дефекти зварювання
4. Забруднення залізом на поверхні після виготовлення та обслуговування обладнання
Правильний дизайн:
1. додати карбонат натрію для нейтралізації та окислювач для інгібування
2. використовувати титанові матеріали з високим вмістом кисню
3. Покращити захист аргону під час зварювання для покращення якості зварювання
4. травлення та анодування
5. Тип пошкодження: ерозійна корозія
Неправильний дизайн:
1. Швидкість потоку обладнання не контролюється, якщо вона перевищує 6 м/с
2. Жодна перегородка не встановлюється на частині, що прямує до повітряного потоку або впливу матеріалу
Правильний дизайн:
1. регулююча рідина менша за критичну швидкість потоку
2. Розумно встановлена протиударна перегородка
6. Тип пошкодження: Корозія під накипом
Неправильний дизайн:
1. У конструкції є мертві кути, а зливний отвір занадто малий
2. Матеріали та каталізатори легко агломерувати та осаджувати
3. Чистий титан повинен використовуватися для деталей, схильних до накипу, і трубопроводів
Правильний дизайн:
1. покращити конструкцію, уникнути мертвих кутів і збільшити вихідний отвір
2. регулярне очищення або відповідне поліпшення
3. замість цього використовуйте gr7 або gr12
7. Тип пошкодження: воднева крихкість
Неправильний дизайн:
1. обладнання для гідрогенізації, розрахункова температура більше 315 градусів, вологість 2 відсотки.
2. Температура обладнання перевищує 77 градусів, а рН контактного корозійного середовища менше 3 або більше 12. Під час проектування не вжито жодних заходів.
3. отримання атомарного водню шляхом побічної реакції хімічного процесу в реакторі.
4. Забруднення залізом від використання сталевих інструментів під час виготовлення та обслуговування обладнання.
5. Неналежний процес зварювання, розтріскування зварного шва, що призводить до витоку корозійних матеріалів, у результаті чого титанове покриття та сталевий корпус утворюють пару
6. випробувані деталі мають певну ступінь поглинання водню, але на поверхні немає ніяких відхилень, тому вони все ще використовуються.
Правильний дизайн:
1. не вибирайте титановий матеріал і не змінюйте процес таким чином, щоб проектна температура була менше 315 градусів, вміст води був більше 2 відсотків.
2. додати окислювач для запобігання перегріву обладнання та провести атмосферну термічну окислювальну обробку після виготовлення обладнання.
3. уникайте використання титану
4. інструменти з аустенітної нержавіючої сталі або анодування
5. покращити процес зварювання та посилити контроль
6. Провести дегідрування термічну обробку для повторного використання
