أوعية ضغط التيتانيوم
صناعات التيتانيوم : Oct. 24, 2025أوعية ضغط التيتانيوم
يتم تصنيع أوعية ضغط التيتانيوم من سبائك التيتانيوم أو التيتانيوم النقية تجاريا (الغلاف ، الرؤوس ، الفوهات ، إلخ) وتستخدم لتخزين أو نقل الوسائط العدوانية تحت درجة حرارة وضغط محددين.
إنها توفر مقاومة للتآكل على المدى الطويل للكلور الرطب ، والوسائط الحاملة للكلوريد ، ومياه البحر ، ومجموعة من الأحماض والقلويات ، في حين أن نسبة القوة إلى الوزن العالية والكثافة المنخفضة تقلل من وقت التوقف عن العمل والصيانة. كما أنها تلبي متطلبات المواد القابلة للترشيح عالية النقاء / منخفضة الترشيح ، مما يوفر تكلفة إجمالية أقل للملكية.
للخدمة المستمرة ، يوصى باستخدام ≤250 درجة مئوية ؛ ≥300 درجة مئوية تتطلب تقييما مخصصا.
مقدمة في أوعية ضغط التيتانيوم
يستخدم وعاء ضغط التيتانيوم غلاف من التيتانيوم / سبائك التيتانيوم ، ورؤوس ، وفوهات ، وممرات لتخزين أو معالجة الوسائط المسببة للتآكل عند درجة حرارة / ضغط محددين. إنه يقاوم مياه البحر / الكلوريدات / الأحماض ، وله نسبة عالية من القوة إلى الوزن ومواد قابلة للترشيح منخفضة - مما يحسن وقت التشغيل والنقاء.
الاستخدامات النموذجية: الكلور القلوي ، تحلية المياه / التبريد البحري ، المواد الكيميائية الدقيقة ، التحليل الكهربائي / الطلاء الكهربائي. اختر التيتانيوم الكامل للاحتياجات الصغيرة والمتوسطة الحجم والضغط المنخفض والمتوسط والنقاء العالي ؛ اختر Ti-cled على الفولاذ للاقتصاد ذي الجدار السميك أو الضغط العالي أو القطر الكبير.
التصميم إلى ASME القسم الثامن ؛ اللحام المؤهل لكل ASME القسم التاسع. استخدم مواد ASTM / ASME SB (على سبيل المثال ، B265 / B348 / B338 / B861 / B381 / B363) وتحقق من خلال الاختبارات المائية / الهوائية ، واختبارات تسرب الهيليوم الاختيارية ، و NDT (RT / UT / PT).
المواصفات والامتثال
كود التصميم: ASME BPVC القسم الثامن (Div. 1 / Div. 2)
WPS / WPQ: لكل ASME القسم التاسع
قطاع / ورقة / لوحة: ASTM B265 / ASME SB-265
بار: ASTM B348 / ASME SB-348
غليون: ASTM B861 (سلس) / B862 (ملحومة) = ASME SB-861 / SB-862
أنابيب مبادل حراري: ASTM B338 / ASME SB-338
المطروقات: ASTM B381 / ASME SB-381
تجهيزات الأنابيب: ASTM B363 / ASME SB-363
النطاق والمعلمات
| باب | النطاق النموذجي / الملاحظات |
|---|---|
| درجات المواد | CP التيتانيوم Gr1 / Gr2 ؛ سبائك غرام7 (معدلة Pd ، لوسائط الشقوق / التخفيض) / غرام12 ؛ يمكن اعتبار غرام5 عند الحاجة إلى قوة أعلى (قابلية اللحام / التآكل لتكون مؤهلة بشكل خاص). |
| درجة حرارة التصميم | عادة -50 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية ؛ يوصى ≤ بدرجة حرارة 250 درجة مئوية للخدمة المستمرة للتخفيف من مخاطر التنشيط / التقصف. |
| ضغط التصميم | عادة ما ≤ 4.0 ميجا باسكال (≈ 40 بار) ؛ التصنيف النهائي الذي تحدده حسابات ASME والمواد / السماكة. |
| هندسة | القطر ≤ 3048 مم (120 بوصة) ؛ الطول ≤ 7620 مم (300 بوصة) ؛ سمك الجدار ≤ 75 مم (≈ 2.95 بوصة). |
| تكوينات | الأوعية الرأسية / الأفقية ، والأعمدة ، وقذائف المبادلات الحرارية / صفائح الأنابيب ، إلخ. |
| التوثيق والاختبار | EN 10204 3.1 / 3.2 MTC. NDT (UT / RT / PT) ؛ الاختبارات الهيدروستاتيكية والهوائية / التسرب. شهادة طرف ثالث حسب الحاجة. |
| المعايير المعمول بها | ASME القسم الثامن (التصميم / التصنيع / التفتيش) ، ASME القسم التاسع (تأهيل اللحام) ؛ مواصفات المواد الشائعة ASTM B265 / B338 / B381 ، إلخ ؛ PED / NACE حسب متطلبات المشروع. |
مكونات أوعية ضغط التيتانيوم
حدود الضغط
يتم لف دورات الغلاف والغلاف من صفيحة التيتانيوم CP (ASTM B265) وملحومة بعقب ، مع اختيار Gr2 / غرام7 / غرام12 لكل وسيط وخدمة ؛ يمكن تلميع السطح الداخلي وتنظيفه. الرؤوس من مواد متطابقة ، وتدعم تشكيل الدوران وإعادة تشكيل ما بعد اللحام في أنواع بيضاوية الشكل أو مصبوغة أو مخروطية أو مسطحة. يمكن فتح الممرات / الفتحات اليدوية بسرعة أو تثبيتها بمسامير ، مع أختام صحية وضوء رؤية اختياري / زجاج رؤية.
الفوهات والنهايات
تغطي فوهات العملية نقاط التغذية/السحب, الدوران, تنفيس/بطانية, ونقاط التصريف/المكثفات, عادة ما تقترن بأنبوب التيتانيوم (ASTM B338); يمكن إضافة وسادات التسليح وبطانات / أدلة التدفق الداخلية حسب الحاجة. تشمل التوصيلات الطرفية حواف التيتانيوم (RF / FF / TG / RTJ) ، والحلقات الصحية ثلاثية المشبك ، والخيوط (NPT / BSP / Metric) ، ونهايات اللحام التناكبي. تتوفر الحشيات والسحابات في خيارات التيتانيوم والنيكل وغير المعدنية. يمكن أن تكون السحابات مصنوعة من التيتانيوم بالكامل أو متطابقة مع التآكل.
الداخليه
يمكن أن تشتمل الأجزاء الداخلية على أدلة التدفق والحواجز والأقسام لتحسين وقت الإقامة ونقل الكتلة. تشتمل أنظمة التوزيع / التجميع على أنابيب الرش والموزعين والصواني والمصافي / السلال ومزيلات الضباب (شبكة سلكية أو ريشة). قد تستخدم المناطق المعرضة للتآكل بطانات تآكل أو بطانات قابلة للاستبدال ؛ يمكن أن تضيف تصميمات التبادل الحراري / الترشيح المتكاملة صفائح أنبوب التيتانيوم أو حزم الأنابيب أو مقاعد الخرطوشة.
الدعامات والكسوة
تشمل خيارات الدعم السروج والتنانير والأرجل / العروات وعروات الرفع ، مع نقاط الرفع وعلامات مركز الثقل المقدمة قبل الشحن. يمكن تكوين العزل والغلاف باستخدام الصوف المعدني / الهلام الهوائي بالإضافة إلى سترات من الألومنيوم / الفولاذ المقاوم للصدأ ، مع التحكم المناسب في المكثفات والصرف. أثناء النقل أو الاستعداد ، تتم حماية الفوهات بالستائر / الأغطية ويمكن الحفاظ على الوعاء داخليا (على سبيل المثال ، تطهير الغاز الخامل).
الأجهزة والسلامة
يتم توفير توصيلات الأجهزة للضغط والمستوى (المغناطيسي / DP / الرادار) والآبار الحرارية وأخذ العينات. تشمل حماية السلامة صمامات الأمان وأقراص التمزق في ترتيبات مفردة أو متسلسلة / متوازية ، مع توفر شهادة طرف ثالث. تسهل فتحات الخدمة ونظارات الرؤية الفحص عبر الإنترنت وتنظيف وصيانة CIP / SIP.
أوعية الضغط المكسوة بالتيتانيوم الكامل مقابل أوعية الضغط المكسوة ب Ti
| مقياس رئيسي | وعاء ضغط كامل من التيتانيوم | وعاء ضغط مكسو بالفولاذ Ti (ASTM B898) | التوصيه |
|---|---|---|---|
| حدود التآكل | الأكثر قوة: ممتاز في ظروف الكلوريد العالي والكلور الرطب ورذاذ مياه البحر / الشقوق. | جانب الوسائط محمي بطبقة التيتانيوم ؛ يعتمد الأداء على جودة الكسوة وختم الحواف. | مياه البحر الفائقة النقاء / الراكدة → التيتانيوم الكامل |
| كلف | ارتفاع النفقات الرأسمالية بسبب معادن القاعدة والحشو باهظة الثمن. | ~ 20-60٪ أقل من التيتانيوم الكامل. | المشاريع الحساسة للميزانية أو الكبيرة جدا → يرتدون |
| ثقل | أخف; أفضل للرفع والمنصات البحرية. | الركيزة الفولاذية تحمل الحمل. أثقل وزن ساكن. | الوزن الحرج → التيتانيوم الكامل |
| الحجم والجدار السميك | ترتفع التكاليف بشكل حاد للأحجام الكبيرة جدا أو الجدران السميكة. | أكثر اقتصادا / قابلية للجدولة للوحدات ذات القطر الكبير والجدران السميكة. | كبير جدا أو سميك الجدار → يرتدون |
| الصيانة والمخاطر | لا توجد واجهة مختلفة ؛ عادة ما تكون خالية من البطانة وصيانة منخفضة. | يجب مراقبة تفريغ الرابطة / الحافة والتسرب على مدى الحياة. | تكلفة التوقف عن العمل العالية → التيتانيوم الكامل |
| التطبيقات النموذجية | الكلور القلوي ، مياه البحر / تحلية المياه ، خدمة الفراغ / فائقة النقاء ، خزانات التبريد الفضائية. | أجهزة الامتصاص / أجهزة تنقية الغاز ، قذائف المبادل الحراري ، صهاريج التخزين الكبيرة. | هجين ممكن: تيتانيوم كامل في المناطق المبللة الحرجة + مكسوة في مكان آخر. |
التطبيقات
أنظمة الأكسدة الحاملة للكلور القلوي / الكلور
تستخدم أوعية الضغط المصنوعة من التيتانيوم الكامل على نطاق واسع للمفاعلات وأجهزة تنقية الغاز وصهاريج التخزين والممرات والفوهات. تتيح مقاومة التيتانيوم المتأصلة في التنقر وتآكل الشقوق وتكسير الإجهاد والتآكل في وسائط الكلوريد خدمة طويلة وخالية من البطانة ، مما يقلل من وقت التوقف عن العمل والصيانة. إنه يحل حالات الفشل الشائعة في الفولاذ المقاوم للصدأ في الكلوريدات (التنقر ، وتقشير البطانة المطاطية والتسرب).
مياه البحر / تحلية المياه والتبريد البحري
بالنسبة لقذائف تحلية المياه وأصداف مبرد مياه البحر وخزانات مياه البحر ، يجمع التيتانيوم الكامل بين مقاومة تآكل مياه البحر والوزن المنخفض. إنه يحافظ على الأداء بسرعات التدفق العالية ويمتد فترات إعادة الأنابيب / الصيانة - مما يعالج التآكل السريع وفشل الطلاء والتسرب المرتبط بالقياس النموذجي لأنظمة الكربون والصلب / الطلاء.
المواد الكيميائية الدقيقة / PTA / الوسائط الحمضية
في المفاعلات وأجهزة التبلور وأغطية المرشحات وبكرات التوصيل ، يقاوم سطح التيتانيوم النظيف والمواد القابلة للترشيح المعدنية المنخفضة مجموعة واسعة من الأحماض ، مما يقلل من مخاطر تلوث الدفعات. يتجنب التلوث الثانوي من تفكيك البطانة ويقلل من عمليات الإغلاق من التسريبات أو إعادة البطانة.
التحليل الكهربائي / SX-EW ، الطلاء الكهربائي ومعالجة المياه
بالنسبة لخزانات الإلكتروليت والمبردات وأغطية المرشحات وأوعية الجرعات / التحييد ، فإن التيتانيوم يقاوم أنظمة حمض الهاليد والمطهرات القائمة على الكلور. سطحه ينظف بسهولة ويقاوم القاذورات. يتفوق على النحاس / الفولاذ المقاوم للصدأ في بيئات الضباب الحمضي والكلوريد ، مما يقلل من تسرب الرقعة واستبدالها ويعزز وقت التشغيل.
المعدات الحساسة للوزن / الفضاء والطاقة الجديدة
في الأوعية خفيفة الوزن وزجاجات الغاز والوحدات الكيميائية المتخصصة ، توفر نسبة القوة إلى الوزن العالية للتيتانيوم ومقاومة التآكل والكثافة المنخفضة انخفاضا كبيرا في الكتلة دون المساس بالسلامة - مما يحل مشكلات الموثوقية ذات الوزن الزائد والصدأ في معدات الصلب التقليدية.
التصنيع
لحام
التنظيف المسبق للحام: قم بإعداد الحواف / الأخاديد حسب الحاجة وإزالة الأكسيد والشحوم والنتوءات والغبار في حدود 25 مم على كلا الجانبين باستخدام فرش مخصصة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو غير معدني ؛ قم بإنهاء الأسيتون أو الإيثانول لضمان سطح نظيف وجاف.
التدريع: استخدم دروع زائدة مخصصة / حماية علوية وخلفية طوال فترة اللحام ؛ تنسيق المشغلين بحيث يبقى التدريع حتى يبرد اللحام. تعتبر حماية المؤخرة أمرا بالغ الأهمية ، خاصة بالنسبة للحام أحادي الجانب أو التشكيل على الوجهين.
تقنية: حافظ على فجوة جذر مناسبة لقوس / بركة ثابتة. حافظ على التنغستن قريبا ولحام مستمر ومستقر أثناء مراقبة عمق المسبح وتدفقه ؛ اتبع بدقة مستويات التيار المؤهلة (لا يوجد تيار زائد). السماح بوقت تبريد محدد بين التمريرات. حافظ على المنطقة جافة وخالية من الغبار ؛ سرعة الهواء المحيط < 2 m/s to avoid arc instability.
الالات
استخدم الخراطة - الطحن - الثقب بإعداد واحد لإنهاء وجوه ختم الحافة وفتحات الفوهة وفتحات البراغي. وجوه شفة لكل ASME B16.5 (RF / FF / TG / RTJ) ؛ تدعم التوصيلات الطرفية الخيوط NPT / BSP / Metric والحلقات الصحية ثلاثية المشبك. تحضير حواف الفوهة لكل رمز والرسم ؛ وجوه ختم آلة الانتهاء بعد اللحام. تضمن التركيبات المخصصة والفحص أثناء العملية الهندسة وقابلية التبديل مع الحشيات والأنابيب القياسية.
المعالجة السطحية
اتبع النظافة الخاصة بالتيتانيوم: قم بإزالة الشحوم → شطف الماء DI-→ إزالة التخليل / اللحام وتغير اللون → التخميل → التجفيف النظيف. الميكانيكية / التلميع الكهربائي الاختيارية يحسن قابلية التنظيف والتدفق. تم تصميم التجاويف العمياء لتكون صديقة ل CIP / SIP. قبل الشحن ، قم بإجراء فحوصات بصرية / بوريسكوب واختبارات تسرب / ضغط ، وقم بتركيب الستائر / الأغطية على جميع المنافذ ، وقم بتطبيق الحفاظ على الغاز الخامل حسب الحاجة ، وقم بتعبئتها في صناديق التصدير ذات القواعد المقواة.
الفحص والاختبار
الفحص غير المدمر (NDE).
إجراء UT / RT / PT على أجزاء الضغط المحددة واللحامات الحرجة وفقا للرسومات والمعايير المعمول بها ؛ الاحتفاظ بالمؤشرات / الأفلام والتقارير الأصلية لضمان إمكانية التتبع الكامل.
اختبار الضغط والتسرب.
قم بإجراء الاختبارات الهيدروستاتيكية أو الهوائية وفقا ل ASME BPVC UG-99 / UG-100 ، باتباع إجراءات ITP / ATP المعتمدة. للحصول على خدمة عالية النقاء أو التفريغ ، أضف الكشف عن تسرب مطياف كتلة الهيليوم (MSLD) مع حساسية القبول كما هو محدد في العقد / ITP (على سبيل المثال ، ≤ 1×10⁻⁶ ملي بار · L / s). يجب عزل المواقع المشتبه بها وإعادة اختبارها حتى يتم استيفاء معايير القبول.
التحقق من المكونات الواردة والهامة.
التحقق من التركيب الكيميائي عن طريق ICP-OES/PMI؛ إجراء الاختبارات الميكانيكية (على سبيل المثال ، ASTM E8 / E23) عند الاقتضاء ؛ عمليات فحص كاملة للأبعاد والبصرية مقابل الرسومات وأوراق البيانات المعتمدة.
إمكانية التتبع والتسليمات.
الحفاظ على إمكانية تتبع الحرارة / الدفعة للمواد ومعادن الحشو وغازات الحماية أثناء التصنيع. تقديم حزمة وثائق بما في ذلك EN 10204 3.1 / 3.2 MTC ، وتقارير WPS / PQR / WPQ المؤهلة ، وتقارير الاقتراب من الاقتراب من الموت ، وسجلات اختبار الطاقة المائية / الهوائية / الهيليوم ، وتعليمات التعبئة والحفظ ؛ ترتيب شهادة طرف ثالث (على سبيل المثال، SGS/BV/DNV/TÜV) أو تفتيش المقيم عند تحديده.
الأسئلة الشائعة (تقنية)
س 1. ما هو "أفضل" معدن لوعاء الضغط؟
A. يعتمد ذلك على الخدمة: 304/316L / duplex (2205/2507) للتآكل العام مع الكلوريدات المعتدلة ؛ سبائك النيكل لدرجات الحرارة العالية ، والأحماض المؤكسدة / المختزلة بقوة ؛ سبائك التيتانيوم / التيتانيوم لمياه البحر والكلور الرطب والهيبوكلوريت وأنظمة أكسدة الكلوريد والوسائط عالية النقاء - مما يوفر عمر خدمة طويل وتكلفة إجمالية أقل للملكية في مثل هذه البيئات.
س 2. هل يستطيع التيتانيوم تحمل ضغط أعماق البحار (الخارجي)؟
A. نعم - عند تصميمه للضغط الخارجي. تخضع السعة للهندسة وسمك الجدار والتقوية وفحوصات الالتواء وفقا لمخططات الضغط الخارجي ASME القسم الثامن. تستخدم الممارسة الشائعة قذائف كروية أو أسطوانات قصيرة ذات حلقات / أضلاع صلبة ، تليها اختبار الضغط الخارجي و NDE.
س 3. هل يتشقق التيتانيوم تحت الضغط؟
A. ليس عند تطبيق التصميم المتوافق مع الكود واللحام المؤهل. تنشأ المخاطر من التقاط / تقصف الهيدروجين ، أو تلوث اللحام (O / N / H) ، أو الشقوق الحادة / رافعات الإجهاد ، أو الوسائط غير المتوافقة (على سبيل المثال ، HF / الفلورايد). تشمل عمليات التخفيف درجات حاملة Pd (غرام7 / Gr16) لبيئات الشقوق / التقليل ، والحماية الكاملة من الغاز الخامل أثناء اللحام ، والتحكم الصارم في التلوث ، وإزالة الهدرجة / إعادة التخميل بعد اللحام عند الحاجة.
س 4. هل بدل التآكل مطلوب لأوعية التيتانيوم؟
أ. غالبا ما تكون منخفضة أو صفرية ، نظرا لمعدلات التآكل المنخفضة عادة في الوسائط المقصودة. عندما يتوقع حدوث شقوق / رواسب / تآكل ، حدد بدلا محليا أو بطانات تآكل أو تفاصيل معززة بناء على السرعة والهندسة.
س 5. هل ستتفكك السفن المكسوة ب Ti (التيتانيوم على الفولاذ)؟ كيف يتم ضمان النزاهة؟
A. عند استخدام لوحة متوافقة مع الانفجار / الأسطوانة المستعبدين مع واجهة UT ، وتغليف / تراكب الحافة المناسبة ، وإجراءات اللحام المؤهلة ، يمكن تحقيق الخدمة طويلة الأجل ؛ يمكن إصلاح البطانة المحلية أثناء الخدمة إذا لزم الأمر.
س 6. هل اختبار تسرب الهيليوم إلزامي؟
A. يوصى به بشدة للخدمات عالية النقاء أو الفراغ أو السامة أو عالية القيمة نظرا لحساسيته الفائقة مقابل الاختبارات المائية / الهوائية. بالنسبة للخدمات العامة ، اتبع الكود والمتطلبات التعاقدية.
س 7. هل التيتانيوم مناسب لأنظمة الأدوية / الغذاء / UPW؟
ج. نعم. يوفر التيتانيوم نظافة عالية ومقاومة للتآكل والتوافق الحيوي ، ويدعم CIP / SIP وإعادة التخميل ؛ حدد فئات خشونة / نظافة السطح المناسبة والتحكم في الجسيمات / المواد المعدنية المرتشحة لتلبية مواصفات العملية.
س 8. كيف يجب اختيار الحشيات ووجوه الشفة؟
أ. تفضل ePTFE / PTFE أو الجرح الحلزوني مع شريط التيتانيوم ، عادة على وجوه الترددات اللاسلكية ؛ RTJ مخصص لخدمات الضغط العالي المحددة. قم بتطبيق جداول عزم الدوران الخاصة بالشركة المصنعة وتحقق من حمل البراغي لمنع التدفق البارد والارتخاء.
