鈦管道輸送的均為易燃易爆有毒及腐蝕性嚴重  的介質(zhì)，存在著很大的不安全性，所以，對鈦管件的要求更高。目前在我國，鈦管道已廣泛應用在化工、石化、制藥、海洋工程等工業(yè)中。應用在腐蝕嚴重的 介質(zhì)中較多，如離子膜法燒堿、環(huán)氧丙皖工程、還有 甲酸、醋酸、及甲皖氯化物等工程項目中均采 用鈦管道輸送介質(zhì)，解決管道腐蝕問題。

1、鈦管件生產(chǎn)工藝的比較

我國70年代開始在民用工業(yè)的化工系統(tǒng)中 使用鈦材，鈦管道的壽命取決于管件，尤其鈦管件的標準化更為重要。

1.1 常用鈦對焊管件的型式如圖1、2、3 所示。

圖1 彎頭

圖2 三通

圖3 異徑管

我國鈦管道使用初期國 內(nèi)沒有廠家生產(chǎn)標準的鈦管件，不得不使人們采用多焊縫式（俗稱“蝦米腰"式）鈦彎頭見圖4, 它的加工工藝繁雜。通常采用將管切成多段斜口、焊接而成或板金下成多節(jié)葉形展開料，再卷制焊接，焊縫量大。由于焊接處的幾何形狀不連續(xù)，將產(chǎn)生較高的應力集中，因此，對這種管件的工作壓力和工作溫度必須作出嚴格的規(guī)定。焊縫會大大降低耐蝕性、易泄漏、且外觀欠佳，內(nèi)表面為折面而增大了管道傳輸阻力和背部的焊縫受到嚴重 的沖刷腐蝕而降低了壽命。

圖4“蝦米腰”式鈦彎頭

1.2 焊接三通

三通如圖5采取在直管道上開孔， 將支路直接管焊接而成，因鈦材的加工性能不如其它材料，焊接處的相貫線的加工也是相當困難的。 更為重要的是，焊縫處產(chǎn)生直角， 一是嚴重的影響著介質(zhì)的流導，增大了管道的傳輸阻力，二是相貫線的曲線焊接困難，三是直角部位的沖刷腐蝕增大，使直角部位早損。

圖5 焊接直角三通

圖6 鈦彎頭沖壓成型

1 上模 2 蚽料 3 下模

1.3 壓片焊接式鈦彎頭

為了改善多焊縫鈦彎頭的缺陷 ， 采用壓半片焊接式鈦彎頭。它與多縫“蝦米腰”式相比，焊縫相應少些， 且焊縫沒有迎面受到?jīng)_刷腐蝕 ， 而順向受沖刷， 因而耐腐清況要好一些。

1.4 鑄造式彎頭

人們企圖甩掉焊縫 ，研制出無縫鈦彎頭 ，產(chǎn)生了鑄造式彎頭，雖說以無縫彎頭而出現(xiàn)，但壁厚（至少5mm) 與管道壁厚( 2mm) 不能匹配，而且表面光潔度差，而增加傳輸阻力。更為重要的是內(nèi)部存在著大量由鑄造產(chǎn)生的氣孔等缺陷，嚴重影響耐蝕性及壽命， 不適合對焊式鈦管道的使用，大多應用在小直徑的承播式管件，此種工藝生產(chǎn)的鈦管件成本高、得不到使用者的認可。

1.5 沖制鈦彎頭

有人利用沖壓方法沖制鈦彎頭 ， 外表看來是乎達到標準要求，但從實質(zhì)來看，該加工工藝是將（見圖 6) 管坯在沖床上沖壓模中沖壓成型 ，成型過程中將彎頭的背部受拉，迫使背部拉簿，腹部管壁受壓而增厚造成壁厚不均勻或打皺。且使用過程中因彎頭背部承受沖刷腐蝕（見圖1)， 由于背部壁減薄，所以背部會產(chǎn)生早損。壁厚難以保證，其耐壓和壽命都達不到標準中的壁厚公差要求， 盡量不使用此種工藝生產(chǎn)的鈦彎頭。

1.6 推擠工藝

彎頭推擠工藝是在八十年代中、后期由日本引 入我國的一項鋼制彎頭生產(chǎn)新技術。由于該工藝可實現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)，并且生產(chǎn)的彎頭壁厚均勻一致，因而它迅速取代了傳統(tǒng)工藝。 西北有色金屬研究院在九十的代初率先將這一新技術成功的開發(fā)研制出了推擠無縫鈦彎頭。相繼又研制出無縫鈦三通、無縫異徑管等無縫鈦管件產(chǎn)品，無縫管件的最大直徑可達Φ219,并達到了ASIM B363- 95 標準要求。

推制鈦彎頭的加工是以無縫鈦管作為坯料，在專用推制擠壓機上采用管徑小于成品管徑的坯料推制擠壓成型，如圖7成形模固定在主機上不動 ，有一定活動推力推動管坯從右方向左方前進 ， 坯料在成型模時，受到加熱及保護，成型過程中管蚽受到擴漲，對成型過程中受力分析表明，其不同部位的受力大小是不同的，但都是二向受壓，一向受拉，即軸向受壓、徑向受壓、周向受拉。整個成型時的變形主要發(fā)生在下部（見圖8) 。壞料上畫上均勻網(wǎng)格，成型中可觀察到彎頭背部成型時方格變化不大， 到腹部變形越嚴重，網(wǎng)格在周向被拉長，軸向被壓縮，而網(wǎng)格總面積不變，表明厚度方向上沒有明顯變化。

圖 7 鈦彎頭成型受力圖

2、我國鈦管件標準和規(guī)范 

鈦管件標準最早出現(xiàn)于美國宇航標準中， 化工行業(yè)的鈦管件在國際上能查到的唯一標準是ASIM B363。 它也是鈦管件國際貿(mào)易中常遵循的文件， ASIM B363建立于1961年， 第一次修改在1978 年，以后又多次修改（如83年， 87年）最近版本是1995年，使標 準比較完善了。

我國在1994年由西北有色金屬研究院出臺了企業(yè)標準Q/XB1507 - 94《鈦制對焊無縫管件》。 受到了設計部門的熱忱歡迎，該標準的出臺代表我國鈦管件標準化的起步。

為了使標準能更好地指導我國鈦管件的標準化生產(chǎn)、設計選用、采購經(jīng)銷、安裝施工，國 家石油和化學工業(yè)局于1999年7月13日發(fā)布了鈦制對焊無縫管件的行業(yè)標準， 此標準由西北有色金屬研究院起草， 標準號為HG/T3 651-1999, 已于2000年6月1日起實施。該標準所規(guī)定的管件尺寸公差與美國國家標準ANSI Bl6.9-1986鍛鋼對焊用管件和我國國家標準 GB12459-90鋼制對焊無縫管件等同， 管件的要求和成品管件材料性能及管件表面質(zhì)量與美 國材料試驗協(xié)會標準ASIM B363-95無縫及有縫鈦合金對焊用管件等同。

3、結論

1）為了保證管道的壽命，鈦管件應首選無縫管件，彎 頭應盡量選擇推制工藝生產(chǎn)，可以保證壁厚均勻，表面光滑無阻。

2）應杜絕選擇蝦米腰式彎頭和在管道中直接焊直管的三通，此方法連接的鐵管道會嚴重影響鈦管道的壽命。

3）鈦管件巳有我國行業(yè)標準 HG/T3651-1999, 設計、采購、施工應按標準執(zhí)行。

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