Wat is explosief lassen voor titaniumbuis-plaat?

In zeer corrosieve werkomstandigheden zoals de chloor-alkali-industrie, ontzilting van zeewater, scheepsbouw en nieuwe-energie-hydrometallurgie, dienen composietbuisplaten van titanium-staal als de kerncomponenten van shell-and-tube-warmtewisselaars. Ze combineren de corrosieweerstand van titanium met het hoge-drukdraagvermogen van koolstofstaal- of roestvrijstalen substraten.

 

 

1. Volledig titanium buisplaat

Het is volledig gemaakt van titanium en biedt een goede corrosieweerstand. Niettemin is titaniummateriaal duur en brengen dikke platen van groot formaat extreem hoge kosten met zich mee, waardoor de grootschalige toepassing ervan in grote projecten wordt beperkt.

 

2. Buisplaat met titanium oppervlak

Een koolstofstalen basis is bedekt met een titanium anti-corrosielaag. Het lassen van titanium aan staal produceert gemakkelijk broze FeTi-fasen, wat aanleiding geeft tot defecten zoals poriën, scheuren en delaminatie. Wanneer de werkdruk en temperatuur fluctueren, heeft de oppervlaktelaag de neiging los te laten. Het verharden van grote oppervlakken vereist lange bouwcycli en is moeilijk te repareren, waardoor lekkagerisico's voor warmtewisselaars ontstaan.

 

3. Mechanische dilatatievoeg

Titaniumbuizen worden mechanisch verbonden met de buisplaat via een perspassing zonder metallurgische versmelting. Procesmedia kunnen in spleten binnendringen en spleetcorrosie veroorzaken in omgevingen met chloride-ionen en natte chloor, waardoor de levensduur van de apparatuur wordt verkort en deze ongeschikt wordt voor zware werkomstandigheden.

 

 

1. Proceseigenschap

Druklassen in vaste toestand; de platen zijn niet als geheel gesmolten.

 

2. Sleutelprocedures

‑ Er is een vooraf ingestelde opening gereserveerd tussen de titaniumbekledingslaag en het koolstofstaal/roestvrijstalen substraat, gevolgd door ontvetten en schurende reiniging voor oppervlaktezuivering.
‑ Explosieven zijn op het oppervlak van de titaniumplaat aangebracht. Ontploffing door ontstekers zorgt ervoor dat de titaniumplaat met hoge snelheid het substraat raakt via detonatieschokgolven.
‑ Ultrahoge druk gegenereerd door impact breekt oxidefilms en produceert metaalstralen, waardoor metallurgische binding op atomair niveau wordt gerealiseerd. Er wordt een golvend verbindingsvlak gevormd om blanco's van titanium-staalcomposiet te produceren.
- De daaropvolgende warmtebehandeling, nivellering, precisiebewerking en boren zetten de plano's om in afgewerkte buisplaten van titaniumstaalcomposiet.

 

3. Kernvoordelen

‑ Voorkomt brosse fasevorming veroorzaakt door smeltlassen tussen titanium en staal.
‑ De grensvlakafschuifsterkte overtreft die van basismetalen en levert uitstekende anti-delamineringsprestaties en weerstand tegen temperatuurwisselingen.
- Maakt de productie mogelijk van dikke pijpplaten met een grote diameter voor grote warmtewisselaars.

 

 

1. Metallurgische hechting met hoge sterkte van ongelijksoortige metalen

Metallurgische binding op atomair niveau wordt bereikt tussen titanium en koolstofstaal/roestvrij staal, in plaats van een eenvoudige mechanische bevestiging. Er worden ultrasone tests (UT) met volledige dekking uitgevoerd om er zeker van te zijn dat de hechtingsverhouding voldoet aan de drukvatnormen. Delaminatie en afbladderen komen zelden voor bij wisselende temperatuur en druk, waardoor het risico op door corrosie veroorzaakte lekkage van de buisplaat wordt verminderd.

 

2. Evenwichtige corrosiebestendigheid en kosteneffectiviteit

Gr1/Gr2/Gr12-kwaliteit titanium wordt gebruikt voor de bekledingslaag om bestand te zijn tegen sterk corrosieve media zoals zeewater, nat chloor, chloraatzouten en verdunde zuren. Het koolstofstalen of roestvrijstalen substraat van drukvatkwaliteit is bestand tegen structurele belastingen. Vergeleken met volledig titanium buisplaten behoudt het zijn anti-corrosieprestaties, terwijl de kosten aanzienlijk worden verlaagd voor superieure kostenprestaties.

 

3. Geschikt voor fabricage van grote afmetingen met goede bewerkbaarheid

Er kunnen dikke composiet buisplaten met een grote diameter worden vervaardigd. Composietplaten ondersteunen CNC-boren en frezen om zich aan te passen aan dichte buisgaten en diverse gatenindelingen van warmtewisselaars. Grensvlakscheuren en delaminatie komen zelden voor tijdens de bewerking, waardoor wordt voldaan aan de productiespecificaties van drukvaten.

 

4. Breed aanpassingsvermogen aan de arbeidsomstandigheden en langere levensduur van de apparatuur

Geschikt voor warmtewisselaarapparatuur in chlooralkali-installaties, ontziltingsinstallaties voor zeewater en offshore-platforms, met goede weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie. Vergeleken met constructies met een roestvrijstalen en titaniumoppervlak verlengt het de levensduur van de apparatuur aanzienlijk, vermindert het de onderhoudsfrequentie en verlaagt het de exploitatie- en onderhoudskosten.

 

 

1. Hoge gevoeligheid voor procesparameters

Afwijkingen in welke parameter dan ook, inclusief explosieve formulering, detonatiesnelheid, ruimte tussen de platen, oppervlaktebehandeling en initiatiemodus, zullen de snelheid van het eindproduct verlagen.
‑ Abnormale explosieve parameters: scheuren in de plaat, afbranden van de titaniumlaag of plaatselijke niet-hechting.
‑ Onjuiste oppervlaktebehandeling: achtergebleven olievlekken en oxidehuid veroorzaken lokale onthechting van het grensvlak.
- Uit de hand gelopen warmtebehandelingstemperatuur: hoge temperaturen vergemakkelijken de vorming van brosse intermetallische verbindingen en verminderen de grensvlaksterkte; de gloeitemperatuur moet strikt worden gecontroleerd.

 

2. Verplichte kwaliteitscontroleprocedures voor eindproducten

Voor plano's bedoeld voor drukvatwarmtewisselaars moet vóór de mechanische verwerking een volledige reeks inspecties worden uitgevoerd:
‑ Ultrasoon testen om het verlijmde gebied te bepalen;
‑ Mechanische schuifsterktetests;
‑ Metallografische interfaceanalyse om de afwezigheid van niet-gebonden zones en massieve brosse fasen te bevestigen.

 

 

1.Chloor-alkali-industrie

natchloorkoelers en pekelwarmtewisselaars. Bestand tegen corrosie door chloride-ionen en chloor, en dient als belangrijke uitrusting voor de productie van chloor-alkali.

 

2.Ontzilting van zeewater en maritieme techniek

zeewaterwarmtewisselaars en condensors, die bestand zijn tegen chloride-ioncorrosie door zeewater.

 

3.Petrochemische en fijnchemische industrie

warmtewisselaarapparatuur voor werkomstandigheden met zoutoplossingen en organische zuren.

 

4.Nieuwe energie en hydrometallurgie

warmtewisselings- en koelapparatuur voor corrosieve media met een hoog zoutgehalte.

 

5. Stroom- en nucleaire hulpapparatuur

grote shell-and-tube-warmtewisselaars voor ernstig corrosieve omgevingen.

 

 

Ruihang is een directe fabrikant van titaniumproducten en levert grondstoffen van optimale kwaliteit voor uw precisiecomponenten. Voor meer informatie kunt u gerust contact met ons opnemen via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com