Flange in titanio,con la loro resistenza alla corrosione, elevata resistenza specifica e stabilità in un ampio intervallo di-temperature-, sono diventati i materiali preferiti per due sezioni critiche negli impianti chimici e di raffinazione: la zona di reazione e l'unità di strippaggio delle acque acide. La selezione precisa delle flange in titanio è fondamentale per garantire un funzionamento sicuro e a lungo termine dell'unità. Sulla base delle condizioni di lavoro effettive, questo articolo delinea la logica alla base della selezione della flangia in titanio.
PARTE.01 Analisi delle condizioni di lavoro delle sezioni critiche
1. Zona di reazione (ad es. Cracking catalitico, idrocracking, reattori di reforming)
- Contiene idrogeno solforato (H₂S), cloruri, acido naftenico, idrogeno, ecc., con corrosività estremamente forte ad alta temperatura e pressione.
- Temperatura: 300-600 gradi; Pressione: da diversi MPa a decine di MPa.
- I rischi includono l'infragilimento da idrogeno, la rottura per corrosione da stress da solfuro (SSC) e la corrosione da zolfo ad alta-temperatura.
- I materiali richiedono una combinazione di resistenza alle alte-temperature, resistenza allo scorrimento viscoso e resistenza alla corrosione complessa.
2. Unità di stripping dell'acqua acida
- Tratta le acque reflue acide contenenti idrogeno solforato, ammoniaca, cianuri e fenoli. Il pH è basso e il contenuto di ioni cloruro può essere relativamente elevato.
- Temperatura: 100-150 gradi; Pressione: moderata.
- Il mezzo è sensibile alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale.
- Le connessioni flangiate sono soggette a perforazione da corrosione a causa del ristagno medio nelle fessure, richiedendo materiali con eccellente resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale.
PART.02 Cinque dimensioni principali per la selezione della flangia in titanio
1. Grado del materiale
- TA2 (Gr2):Titanio puro economico e pratico. Adatto per ambienti ossidanti (ad esempio acqua di mare, acido nitrico, cloro gassoso umido) con eccellente resistenza alla corrosione. Ampiamente usato negli ambienti di strippaggio di acque acide e ioni cloruro.
- TA9 (Gr7) / TA10 (Gr12):Aggiungendo palladio o molibdeno e nichel alla base TA2, questi gradi migliorano significativamente la resistenza agli acidi riducenti (ad esempio, acido solforico diluito, acido cloridrico) e ai mezzi debolmente riducenti ad alta-temperatura. Adatto per ambienti corrosivi complessi nelle zone di reazione.
- Lega di titanio TC4 (Gr5):Elevata robustezza ed eccellente resistenza al creep, con un carico di snervamento superiore a 900 MPa. Adatto per parti nella zona di reazione che richiedono elevata resistenza meccanica ad alta temperatura e pressione.
2. Tipologia strutturale e superficie di tenuta
- Flangia del collo saldata (WN):Adatto per alta-pressione, alta-temperatura e condizioni cicliche severe. Il mozzo conico integrato fornisce una transizione fluida, riduce la concentrazione delle sollecitazioni e offre un'eccellente resistenza alla fatica e alle vibrazioni. È la configurazione standard per condutture ad alta-temperatura e alta-pressione nelle zone di reazione.
- Flangia per giunto sovrapposto (SO/LJ):Adatto per applicazioni che richiedono frequenti smontaggi per la manutenzione o per l'uso con materiali speciali e costosi per tubi per risparmiare sui costi, ma ha una capacità di carico-di pressione inferiore.
- Tipi di superfici di tenuta:
- Volto sollevato (RF):Più comune, ma è necessaria cautela per i mezzi infiammabili, esplosivi o altamente pericolosi.
- Volto maschile e femminile (MFM) / Volto con linguetta e scanalatura (TG):Consigliato per fluidi pericolosi- inclini a perdite. L'azione autosigillante-previene la fuoriuscita della guarnizione-, garantendo una tenuta affidabile.
- Giunto ad anello (RJ):Progettato specificatamente per applicazioni ad alta-pressione, utilizzando una guarnizione ad anello in metallo. Utilizzato nelle parti ad altissima-alta-pressione della zona di reazione.
3. Classe di pressione e livello di forgiatura
- Determinare la pressione nominale (PN) o la classe in base alla pressione e alla temperatura di progetto.
- Il livello di forgiatura è un indicatore chiave di qualità:Secondo gli standard (ad esempio JB4726), per flange in titanio con PN maggiore o uguale a 10,0 MPa o temperatura operativa inferiore o uguale a -20 gradi, i pezzi forgiati devono soddisfare il livello Ⅲ o superiore, garantendo una struttura densa senza difetti.
4. Standard e Certificazione
- Garantire che i prodotti flangiati siano conformi agli standard internazionali o nazionali richiesti dal progetto, come ASME B16.5, GB/T 9112, ecc.
- Possedere certificati completi dei materiali, registri dei trattamenti termici e rapporti sui test non-distruttivi (UT/PT).
5. Produzione e trattamento superficiale
- La forgiatura è superiore alla fusione:La forgiatura produce una struttura più densa e migliori proprietà meccaniche, rendendolo il processo preferito per le flange ad alta-pressione.
- Finitura superficiale:La rugosità superficiale della faccia di tenuta deve essere rigorosamente controllata per garantire una tenuta efficace.
PART.03 Tabella di riferimento rapido per la sezione-Raccomandazioni per la selezione specifica
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