鈦材料在發(fā)達(dá)國(guó)家化學(xué)的應(yīng)用

在美國(guó)、加拿大、日本和西歐諸國(guó)等發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家中，鈦及鈦合金在化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用特點(diǎn)如下:廣泛應(yīng)用異型鑄件、應(yīng)用耐腐蝕性較佳的鈦合金Ti~0.2%Pd;應(yīng)用以鈦為襯里或以薄鈦板包覆的鋼設(shè)備;大量推廣應(yīng)用板式熱交換器;在管式熱交換器中采用薄壁鈦管,在設(shè)備和構(gòu)件中采用薄鈦板。

有人認(rèn)為在制造受壓設(shè)備、髙速離心機(jī)和分離器的零件等方面，高強(qiáng)度耐腐蝕鈦絲合金的應(yīng)用是非常重要和很有發(fā)展前途的。這方面正在進(jìn)行大量的工作。例如，由鈦合金TC4制成的髙速泵就打算用來(lái)抽送180-345°C的熱的地下礦水。

鈦是一種比較貴的金屬，故宜用作鋼制設(shè)備的襯里材料。已經(jīng)擁有制造對(duì)徑達(dá)3.6米、長(zhǎng)達(dá)20米的襯鈦設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。襯里厚度為1?2毫米（在特殊的情況下為3?5毫米)。由于鈦和鋼的熱膨脹系數(shù)值不同，單一塔節(jié)的長(zhǎng)度不得超過(guò)2米。鑒于同樣的緣故，此法也不可用于溫度會(huì)發(fā)生周期性變化的場(chǎng)合。由于在鈦襯設(shè)備的鋼質(zhì)殼體與鈦襯復(fù)層之間存在著很小的空隙，故此種設(shè)備不得用于真空和傳熱環(huán)境。

高壓、髙溫設(shè)備可用包有2毫米含鈦的鋼來(lái)制造。美國(guó)和西德一些公司用爆炸焊接法生產(chǎn)鈦鋼板和包鈦鋼管。這種包鈦板材的最大尺寸為2.5米，主體金屬厚度為5?30毫米，包鈦層厚度為2?3毫米。包鈦層的抗剪強(qiáng)度約250兆牛頓/米2(最低抗剪強(qiáng)度為140兆牛頓/米2),主體材料多采用鍋爐鋼，而包鈦層多用純鈦或鈦鈀合金。鈦管道的設(shè)計(jì)和使用實(shí)踐表明，在低溫和小管徑的條件下，使用鈦管比使用帶有鈦包搜層的管材更經(jīng)濟(jì)可靠。但管徑大于500毫米的管道，則使用包覆鈦的管材更為有利。

目前生產(chǎn)的包鈥層厚度為3-5毫米，對(duì)徑2.6米、長(zhǎng)途18米的鋼制設(shè)備能在壓力達(dá)23.5兆帕的條件下使用。最近鈦整體結(jié)構(gòu)，包括在髙K和髙溫(250°C以下)使用的塔，正博得人們特殊的興趣。已取得了制造壁厚達(dá)25毫米的鈦設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。采用焊接鈦管是降低熱交換設(shè)備成本的一個(gè)重要因素，據(jù)生產(chǎn)焊接鈦管的美國(guó)鈦金屬公司公布的資料，焊接鈦管的價(jià)格要比無(wú)縫鈦管便宜20%。

薄壁鈦管是專門(mén)為制作熱交換器而生產(chǎn)的。例如，日本生產(chǎn)的薄壁鈦管，有如下一些規(guī)格（對(duì)徑x壁厚，毫米）：26(以下）x0.3?0.4;26?40x0.4?0.6;40?50x0.6?0.8;50?(50x0.8?1.2。日本為了敷設(shè)管道，除了生產(chǎn)6-300毫米對(duì)徑的管材外，還生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的異型配件:三通管、90和45分接頭、不同口徑的異徑管。資本主義國(guó)家只有在絕對(duì)必要時(shí)才在熱交換器中使用管壁較厚的管子。例如，對(duì)于一種管間空間的設(shè)計(jì)壓力為10兆帕、而試驗(yàn)壓力約為14兆帕的管式熱交換器，安裝了管徑為19.05毫米、壁厚為1.8毫米的無(wú)縫鈦管。