روش تولید لوله تیتانیوم و کاربرد

لوله بدون درز تیتانیوم

لوله تیتانیوم عمدتاً به لوله بدون درز و لوله های welded تقسیم می شود. در حال حاضر فرایند بازنشستگی خلاء نورد سرد به طور گسترده ای در تولید لوله های بدون درز تیتانیوم در بازار مورد استفاده قرار می گیرد، مورب با جعل نوار خالی به لوله خالی ساخته می شود و لوله در نهایت با چند پاس نورد و فرایند بازنشستگی به لوله تیتانیوم ساخته می شود. عمدتا دو فرایند تولید برای لوله خالی وجود دارد. یک روش حفاری و اکستروژن برای تولید لوله خالی است که مقدار زیادی تیتانیوم مصرف می کند و ضخامت دیوار یکنواختی دارد. انتخاب لوبریکانت شیشه ای مناسب کلید در اکستروژن است، و نیاز به یک اکسترودر بزرگ توناژ، که نیاز به مقدار زیادی از سرمایه گذاری تجهیزات؛ روش دیگر روش سوراخ کردن نورد متقاطع است که معمولاً در تولید لوله فولادی مورد استفاده قرار می گیرد. این روش مصرف تیتانیوم کوچک، تحمل ضخامت کمی بزرگتر از لوله خالی، و گاهی اوقات نفوذ شفاف در طول فرایند پر سر و صدا نیست، و پلاگین در خالی گیر کرده است، که یک مشکل فنی شایسته مطالعه در فن آوری تولید فعلی است.

اگرچه فناوری فرآوری لوله های بدون درز آلومینیوم نسبتاً بالغ است، اما به دلیل محدودیت تجهیزات موجود، مواد اصلی لوله های تیتانیوم کم استحکام، تیتانیوم خالص کم آلاید، نیکل مولیبدن تیتانیوم و دیگر لوله های تیتانیوم کم قدرت هستند و فناوری پردازش هنوز نورد سرد است. با این حال، تولید لوله های تیتانیوم با قدرت متوسط و با قدرت بالا، مانند لوله های Ti6A14V، نیاز به اتخاذ تکنولوژی نورد گرم دارد، به این ترتیب، دستگاه گرمایش القایی را بر روی آسیاب لوله نصب می کند. می توان دید که در آینده با تجهیزات در مقیاس بزرگ، بهبود تدریجی تجهیزات کمکی و بهینه سازی مداوم فناوری، لوله های بدون درز در مقیاس بزرگ و برخی لوله های آلایی به صورت انبوه تولید و به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

فرایند تولید لوله بدون درز تیتانیوم موجود بالغ است و عرضه محصول پایدار است. با این حال، برای لوله های با نیاز خاص، تولید لوله بدون درز تیتانیوم دشوار است، مانند تیتانیوم و تیتانیوم لوله های نازک دیواره، و لوله های تیتانیوم فوق العاده طولانی با طول بیش از 14m؛ در عین حال تولید لوله های بدون درز تیتانیوم نیاز به ابزارها، ساینده ها و تجهیزات پیچیده زیادی دارد که نتیجه آن ظرفیت تولید محدود و چرخه تولید طولانی تولیدکنندگان است که نمی توانند تقاضای بزرگ بازار را برای لوله های دیواره نازک، لوله های فوق العاده بلند و لوله های کم هزینه برآورده کنند.

لوله های تیتانیومی

بر اساس کاستی های فوق لوله بدون درز تیتانیوم، لوله welded تیتانیوم به وجود آمد. در حال حاضر شرکت های بزرگ لوله تولید تیتانیوم ولد در جهان شامل شرکت آهن و فولاد ژاپن و شرکت فولاد کوبه، شرکت والتیم فرانسه، شرکت وستمپو روسیه و غیره می باشند. در اواسط دهه ۱۹۸۰ کارخانه فرآوری فلزات بائوجی نفروس خط تولید لوله های welded تیتانیوم را از آمریکا معرفی کرد. از آن زمان به بعد تاریخچه ای که چین نمی تواند لوله قالب شده تیتانیوم تولید کند به پایان رسید. عامل اصلی محدود کننده توسعه لوله های فولادی تیتانیوم در چین، فناوری ضعیف تولید نوار تیتانیوم است. تا سال ۲۰۰۵ که توسط شرکت بائوتی، با مسئولیت محدود آغاز شد، شرکت والتیم فرانسوی پشتیبانی فنی ارائه داد و شرکت تایمت آمریکایی مواد اولیه کویل تیتانیوم را تأمین می کرد، این سه شرکت به طور مشترک بودجه تأسیس شرکت لوله سازی شیآن بائوتی میت فارینو ولدینگ پایپ، با مسئولیت محدود را تأمین کردند و دو خط تولید لوله فاضلاب کاملاً خودکار را تأسیس کردند که تخمین زده می شود پیشرفته باشند. این شرکت تبدیل به یک شرکت پیشرو از لوله فاضلاب تیتانیوم در چین شده است. در سال های اخیر، با توسعه صنعت برق چین، 2000MW 25.4mmx 0.5mm 25.4mmx0.7mm لوله های تیتانیوم در حدود 25t. این بخش از لوله های تیتانیوم اساساً از لوله های welded تیتانیوم استفاده می کنند. مواجه شدن با تعداد زیادی از خواسته های بازار، حل مشکلات فنی تولید کویل تیتانیوم در چین فوری است.

لوله تیتانیوم ولد شده یک محصول لوله تیتانیوم نسبتاً منحصر به فرد است. فرایند تولید آن پس از اینکه کویل تیتانیوم نورد سرد از شکل لوله پشتیبانی می کند، توسط گاز بی اثر تنگستن محافظت شده، قالب ریزی می شود. از آنجا که ماده تیتانیوم دارای مقاومت در برابر خوردگی آب دریا عالی است، لوله های آلیاژی تیتانیوم به تدریج جایگزین فولاد ضد زنگ و لوله آلیاژ مس به عنوان ماده ترجیحی برای کندانسورها و تبادل کننده های حرارتی از زمان قرار گرفتن محصول به بازار شده است. بنابراین به طور گسترده ای در کندانسورها و تبادل کننده های حرارتی که به آب دریا به عنوان محیط خنک کننده نیاز دارند، مانند ایستگاه های برق ساحلی، نمک زدایی آب دریا، نفت دریایی و غیره استفاده می شود. در مقایسه با لوله بدون درز تیتانیوم می توان از لوله های فولادی تیتانیوم برای ساخت اتصالات لوله ای با ضخامت دیواره نازک تر استفاده کرد که می تواند به ۰٫۳ میلی متر تا ۰٫۵ میلی متر برسد، در حالی که حداقل ضخامت دیوار لوله بدون درز تیتانیوم حدود ۰٫۹ میلی متر است؛ در عین حال لوله های تولید شده با استفاده از تیتانیوم از میزان بهره برداری بالای مواد اولیه، بهره وری تولید بالا و مزایای اقتصادی خوبی نیز بهره برداری می کنند.

در کشورهای توسعه یافته، لوله های welded در کندانسورها و کندانسورها در ایستگاه های برق ساحلی و ایستگاه های برق هسته ای به تدریج جایگزین لوله های بدون درز دیوار نازک تیتانیوم می شوند. مطالعات زیادی در مورد مقایسه عملکرد انبساط، مقاومت به فشار و مقاومت به خستگی بین لوله های welded تیتانیوم و لوله های بدون درز وجود دارد. نتایج نشان می دهد که کیفیت welding لوله های welded می تواند محیط خدمات خشن در حال حاضر را برآورده کند. با توجه به عملکرد کم لوله بدون درز، چرخه تولید طولانی و هزینه بالا، در حالی که فرایند تولید لوله جوش تیتانیوم خالص کوتاه است، هزینه تولید کم است و بهره وری تولید بالا است، به شدت در حال توسعه لوله جوش روند توسعه است.