יישום של ציוד כימי טיטניום
1. יתרונות טיטניום
חומרי טיטניום נמצאים בשימוש נרחב בנפט, תעשייה כימית, טקסטיל קל (סיבים כימיים), הידרומטלורגיה, רוקחות, חשמל, הנדסת אוקיינוס ותחומים אחרים בגלל עמידותם המצוינת בפני קורוזיה, צפיפות נמוכה וחוזק ספציפי גבוה. יישום ציוד טיטניום מפחית מאוד את המשקל העצמי של הציוד, מפחית את ההשבתה והתחזוקה של הציוד ומשיג את המטרה של הוזלת עלות האחזקה. עם זאת, עם השימוש הרחב בציוד טיטניום, התאונות ובעיות החשיפה גדלו בהתאם. רוב הבעיות הללו קשורות לתכנון ההגנה הבלתי סביר. לכן, אם יאומץ תכנון מגן מתאים, ניתן לצמצם תאונות ביעילות כדי להבטיח את הפעולה הבטוחה והיציבה של הציוד ולמנוע קורוזיה מוקדמת או כישלון גרוטאות של ציוד טיטניום יקר.
2. ציוד טיטניום המשמש ביישומים כימיים
היישום של טיטניום בציוד כימי משתמש בעיקר בעמידות בפני קורוזיה של טיטניום, ולאחר מכן לוקח בחשבון את המאפיינים של חוזק ספציפי גבוה, לא מגנטי, תפקוד זיכרון וכן הלאה. המעצב יבחר חומרי טיטניום וסגסוגת טיטניום בהתאם לתנאי השירות, דרגת העיבוד, חיי השירות, העלות, המשקל, איכות המוצר, הגנת הסביבה ושאר התנאים של הציוד. טיטניום לא יכול לשמש פשוט כדי להחליף את החומרים הקיימים בציוד. במהלך התכנון של ציוד טיטניום, ייבחרו סוגי מבנים שונים בצורה חסכונית, סבירה ומהימנה בהתאם ללחץ, טמפרטורה, קצב זרימה, צורת הציוד, ממד גיאומטרי, תפעול וכו' של המדיום. באופן כללי, כלים קטנים עם לחץ וטמפרטורה נמוכים יכולים להיות עשויים מכל טיטניום. להיפך, ניתן להשתמש במבנה רב שכבתי. בנוסף, ביצועי הריתוך, המוליכות התרמית, ביצועי הרפיית המתח, ביצועי ההתפשטות וכו' של חומרי טיטניום ייחשבו באופן מקיף כדי להחליט אם לבחור בחומרי טיטניום לקביעת מבנה התכנון.
טבלה 1 להלן עבור טווח הביצועים והיישום של חומרי טיטניום הנפוצים בציוד כימי
| פריט | נכסים | היקף היישום | טמפרטורת שירות מקסימלית |
| gr1 | יש לו עמידות טובה בפני קורוזיה וחוזק נמוך בסביבה מחמצנת, ניטרלית ומפחיתה המתקיימת במקביל עם מעכב קורוזיה. | ניתן להשתמש ביישומים הדורשים תכונות הטבעה גבוהות יותר או קרה, כמו גם בטמפרטורות נמוכות | ציוד טיטניום מלא: 315תוֹאַר ציוד פלדה מצופה טיטניום: 350תוֹאַר |
| gr2 | עמידות בפני קורוזיה זהה לזו של Gr1, והתכונות המכניות המקיפות הן בינוניות | בשימוש נרחב בייצור של פגזים עם עובי דופן<14mm, pressure="" components="" such="" as="" heads,="" reactors,="" towers,="" heat="" exchangers="" (mostly="" used="" as="" heat="" exchanger="" tubes),="">14mm,> | זהה לעליון |
| gr3 | עמידות בפני קורוזיה זהה ל-gr1, עם חוזק והתנגדות חיכוך גבוהים יותר, אך פלסטיות ירודה. | משמש לייצור חלקים שאינם דורשים הטבעה קרה עמוקה, כגון צינורות לגמרי טיטניום ומהדקים למחלפי חום. | זהה לעליון |
| gr7 | יש לו עמידות בפני קורוזיה טובה לחמצון, מדיה מפחיתה חלשה וחיזור לסירוגין, והתכונות המכניות המקיפות קרובות ל-gr1. בטמפרטורה גבוהה ובריכוז גבוה של מדיות כלוריד שונות, עמידות החריצים בפני קורוזיה של סגסוגת gr7 היא הטובה ביותר. | משמש בעיקר בחומצה הידרוכלורית מדוללת, חומצה גופרתית מדוללת, חומצה זרחתית מדוללת, וגם בשימוש נרחב בחלקי ציוד ורכיבים המועדים לקורוזיה של חריצים, כגון משטחי איטום אוגנים, אטמי יהלומים וכו'. | 350 מעלות |
| gr12 | יש לו עמידות טובה יותר בפני קורוזיה בפני חומרי חמצון ומקטינים חלשים, אבל הוא נחות מ-gr7, החוזק זהה ל-gr3, ויש לו חוזק טמפרטורה בינונית גבוהה יותר. | זה יכול להחליף את gr7 כמרכיב קורוזיה של חריצים, ויכול לשמש גם כתחמוצת בעלת ערך PH נמוך שאינה עמידה בפני קורוזיה על ידי טיטניום טהור תעשייתי בטמפרטורה גבוהה יותר, ורכיב ציוד לחץ של תמיסת חומצה מפחיתה מדללת. | 350 מעלות |
| gr5 | יש לו ביצועים מקיפים מעולים וביצועי תהליכים טובים, פלסטיות על מעולה, מתאים לשיטות עיבוד לחץ שונות ליצירת ושיטות שונות לריתוך. | הוא משמש עבור חלקים מוצקים וחלקים שאינם מרותכים וכו' אשר נתונים ללחץ גדול יותר. | 400 מעלות |
3. היקף היישום של חומרי טיטניום
3.1 ניתן להשתמש בטיטניום במדיה הבאה
3.1.1 חומצה חנקתית, חומצה כרומית וחומרי חמצון אחרים, חומצה אצטית, חומצה טרפתלית וחומצות אורגניות אחרות, אוריאה, מי ים, תמיסת מלח, יון כלור המכיל יון ברום, כלור רטוב, אלקליות מדוללות, אולפינים ומוצרי שמן.
3.1.2 לחומרי טיטניום יש קורוזיה במדיה הבאה, אך ניתן להשתמש במעכבי קורוזיה או בסגסוגת טיטניום עמידה בפני קורוזיה.
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 אחוז חומצה פורמית, תמיסה בסיסית.
3.2 לא ניתן להשתמש בטיטניום בסביבות הבאות.
3.2.1 fuming nitric acid with concentration >98% or containing >6 אחוז חנקן דו חמצני חופשי ימנע פיצוץ טבעי (גם אם אין תופעת שריפה בבדיקת הקופון בשטח).
3.2.2 גז כלור יבש עם תכולת מים (0.1 אחוז ~0.3 אחוזים) בגז כלור (כגון גז כלור ביתי של גליל פלדה, עקב התגובה העזה בין טיטניום לכלור יבש גז, נוצר טיטניום טטרכלוריד, כמות גדולה של חום משתחררת וקיים סיכון להצתה). כאשר הוא מסתובב במהירות גבוהה, יש להגדיל את תכולת המים של גז כלור יבש ל-1.5 אחוזים.
3.2.3 חמצן נוזלי וכמה תמיסות מימיות עם לחץ חלקי גבוה של חמצן, מכיוון שלטיטניום יש רגישות להשפעה בחמצן נוזלי, אם לטיטניום יש משטח רענן, הוא יתלקח באופן ספונטני בלחץ 0.35Mpa וטמפרטורת החדר. עבור מדיה קורוזיבית המכילה מימן, בנוסף להתחשבות בקורוזיה של מדיה, יש להקדיש תשומת לב מלאה לנזק של מימן לטיטניום. ציוד טיטניום נדרש כדי למנוע זיהום ברזל. חשוב מאוד להימנע מהידרוגנציה של טיטניום.
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 אחוז H2O2, מתנול המכיל הלידים, ה-H2 כולל<2% water at="" 315°c above,="" liquid="" bromine="" and="" other="" environments are="" strictly="">2%>
השוואת חיים של חומרי ציוד שונים
| שדה יישום | צִיוּד | חיי חומר ושירות | חומר טיטניום וחיי שירות | אורך חיים ארוך יותר לאחר שימוש בטיטניום |
| כלור-אלקלי | מצנן כלור רטוב | גרפיט, 3 ~ 6 חודשים | טיטניום טהור בשימוש במשך יותר מ-10 שנים | 20 |
| אפר סודה | מצנן חיצוני | פלדת פחמן.6 ~ 24 חודשים | מעל 15 שנים | 7.5 |
| מֵטַלוּרגִיָה | לוחית קתודה אלקטרוליטית | נחושת, 1~3 שנים | טיטניום טהור מעל 10 שנים | 3.3 |
| בֵּית מִרקַחַת | מְאַדֶה | אמייל, 3 שנים | טיטניום טהור מעל 14 שנים | 4.7 |
| מחליף חום | צינור עופרת, 2 חודשים | טיטניום יותר מ-7 שנים | 4.2 | |
| הכנת מלח | תא חימום | פלדת פחמן, 8 חודשים | טיטניום, יותר מ-10 שנים | 15 |
| תעשייה כימית | מגדל חמצון חומצה אצטית | פלדת אל - חלד. 1 חודש | טיטניום טהור, מעל 10 שנים | 120 |
הִתאבְּנוּת | מגדל תיקון חומצה אצטית | Mo2Ti1.5, שנתיים | טיטניום במשך 15 שנים | 7.5 |






