TA10鈦合金在氯化銨蒸發(fā)器中應(yīng)用 |
[信息發(fā)布:本站 | 發(fā)布時(shí)間:2022-03-16 | 瀏覽:140 ] |
工業(yè)純鈦在室溫氯化銨溶液中有很強(qiáng)的抗腐蝕性能,但是在高溫和高濃度的氯化銨溶液中卻有縫隙腐蝕傾向,中國(guó)有一個(gè)化工廠的純鈦氯化銨蒸發(fā)器用了8Mo就發(fā)生了嚴(yán)重腐蝕,不得不報(bào)廢。這是一臺(tái)Φ1000mm×5000mm的大蒸發(fā)器,氯化銨濃度15%-20%,溫度110℃-120℃,pH(4.0-6.0),最終產(chǎn)品為氯化銨晶體。蒸發(fā)器管板、管束和殼體是用TA2工業(yè)純鈦制的,它的雜質(zhì)含量不大于(%):Fe0.30,C0.10,K0.05,H0.015,O0.25,其它雜質(zhì)單個(gè)0.1、總和0.4。設(shè)備運(yùn)行不到8Mo,中間加熱室下端管板邊緣、管道、管板連接處的焊縫就發(fā)生了嚴(yán)重腐蝕;下椎體上方整個(gè)內(nèi)側(cè)全部腐蝕,并有局部穿透,腐蝕坑深6mm、寬80mm-100mm,工業(yè)純鈦不宜用,因?yàn)樵诟邼舛鹊母邷豊H4Cl溶液中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的縫隙腐蝕。 分析測(cè)試 寶雞有色加工廠仇鴻林等人對(duì)腐蝕作了金相與掃描電鏡分析,腐蝕部位的金相分析未發(fā)現(xiàn)組織異常變化,也未見伴隨著縫隙腐蝕而產(chǎn)生的氫化物存在,仍是等軸組織。 用PSEM-500X掃描電鏡對(duì)腐蝕部位進(jìn)行了分析,他們發(fā)現(xiàn)表面呈蜂窩狀,但無(wú)裂紋,元素能譜分析發(fā)現(xiàn)腐蝕區(qū)含大量Cl,其成分為:58.207%Ti、34.205%Cl、4.631%Fe、2.441%Ca、1.259%Si、0.254%K。腐蝕部位含0.020%H,比未腐蝕部位的含量高(150-200)ppm,顯然,被腐蝕部位的鈦明顯有吸氫現(xiàn)象;腐蝕部位凹凸不平,呈蜂窩狀,腐蝕嚴(yán)重,腐蝕產(chǎn)物成分:58.207%Ti,34.205%Cl和其它元素,腐蝕產(chǎn)物中含有大量Cl離子,呈典型的縫隙腐蝕特征。管板腐蝕在加熱室下端,腐蝕部位有堆積物。 修復(fù)及TA10鈦合金應(yīng)用 仇鴻林等人首先清除堆積物,為此,在下管板下方安裝了鈦噴淋管,按時(shí)噴淋以減少結(jié)垢。下錐體法蘭連接處也發(fā)生了腐蝕,于是他們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn),由原來(lái)50mm加長(zhǎng)到400mm,并形成圓滑的大半徑過(guò)渡角,以排除堆積物和積液;避免液體滯流死角和凹坑等作用,提高了NH4Cl溶液流動(dòng)性,設(shè)備運(yùn)行16Mo才產(chǎn)生腐蝕,與原設(shè)備相比使用期限長(zhǎng)了約一倍。 最大改進(jìn)是改用TA10鈦合金制造NH4Cl蒸發(fā)器,它是一種Ti-0.3Mo-0.8Ni合金,其成分(質(zhì)量%):Mo0.2-0.4、Ni0.6-0.9、Fe-0.30、C-0.08、N0.03、H0.015、O0.25,其他雜質(zhì)單個(gè)0.1,總計(jì)0.4,其余Ti,它是一種低強(qiáng)度鈦合金,運(yùn)行表明,未見任何縫隙腐蝕,可見在高溫高濃度NH4Cl溶液中使用TA10鈦合金完全安全可靠。1臺(tái)蒸發(fā)器的鈦管與鈦板用量約1噸,每噸TA10鈦合金材料的價(jià)格雖約比工業(yè)純鈦的高6萬(wàn)元,但其使用期限卻比工業(yè)純鈦的長(zhǎng)15倍以上,所以用TA10鈦合金制造NH4Cl蒸發(fā)器在經(jīng)濟(jì)上很劃算。TA10是一種普通的鈦合金,一些鈦加工廠都能生產(chǎn)。
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