В ЦЕХАХ ХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ

В ЦЕХАХ ХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ

Титановые сплавы стойки в сотнях агрессивных сред химической нефтехимической промышленности и успешно соперничают со сплавами на основе никеля, высоколегированными и нержавеющими сталями, с редкими и драгоценными металлами — ниобием, танталом, платиной, заменяют медь, свинец, олово, пластмассы. Новый конструкционный материал фактически уже вытеснил стекло из охладителей хлора, графит из охладителей рассола, чугун из перегонных кубов в производстве кальцинированной соды.

В ряде производств титан — единственный стойкий против коррозии материал. Он стоек во влажном хлоре, в водных соединениях хлора, в агрессивных средах производства ацетальдегида и гербицидов — там, где другие распространенные

материалы терпят полнейшее фиаско. В хлорной промышленности и нашел титан наиболее широкое применение.

Оборудование из титана используется при получении хлора диафрагменным методом в ваннах с ртутным катодом. Применяют титановые фильтры и подогреватели, коллекторы, емкости, реакторы, теплообменники. Титановые теплообменники позволяют намного упростить схему охлаждения и осушки газообразного хлора, снизить его потери и уменьшить загрязнение сточных вод. Благодаря использованию четырех титановых теплообменников на одном из хлорных заводов удалось избавиться от 30 ранее применявшихся аппаратов из углеродистого материала, гораздо менее стойкого. В результате на этом заводе ежегодно экономится 280 тысяч рублей.

В результате широкого научно обоснованного внедрения титановых сплавов в производство технологического оборудования Калушского производственного объединения ”Хлор- винил” (Ивано-Франковская область) только в период с 1968 по 1975 год получена экономия более 30 миллионов рублей. Наиболее отличившиеся участники этой работы удостоены в 1976 году званий лауреатов Государственной премии УССР в области науки и техники.

На химических предприятиях широко используется так называемая запорная и регулирующая арматура: различные вентили, краны, задвижки. Простейший вид арматуры — всем нам прекрасно известный водопроводный кран, которым мы регулируем движение воды, то открывая ей дорогу, то запирая ее в трубе. Химики же регулируют движение промышленных жидкостей и газов, и краны, применяемые ими, нередко достигают огромных размеров, так как и трубопроводы тоже достаточно велики.

Арматура из титана работает в 5—10 раз дольше, чем обычная. Благодаря ее применению удается автоматизировать технологические процессы, упростить монтаж и разборку, поскольку она намного компактнее и легче. Большое распространение получает литая арматура: она гораздо дешевле и, кроме того, обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, чем аппаратура, изготовленная из отштампованных, а затем сваренных деталей. Так же эффективно и целесообразно использование трубопроводов из титана.

Трубы из титана превосходно зарекомендовали себя в качестве материала для теплообменных аппаратов. Змеевик из титана в некоторых средах служит 10 лет и более, свинцовый же — только 10 месяцев. Кроме того, титановый змеевик почти в 20 раз легче и занимает в помещении в 10 разменьшую площадь. Следовательно, намного упрощаются установка и обслуживание. Что же касается его стоимости, то она ненамного превышает стоимость свинцового змеевика. Титановый стоит 2,5 тысячи рублей, свинцовый—1,5 тысячи при длительности службы, в десять раз меньшей.

На поверхности титановых труб при смачивании их жидкостями образуется не сплошная пленка влаги, как у других металлов, а только отдельные капли, которые легко удаляются.

Все это облегчает очистку теплообменников от осадка, так как трубы не зарастают отложениями солей. Отсутствие инкрустации солями повышает теплоотдачу, а тем самым — и производительность аппаратов. Высокий коэффициент теплопередачи сохраняется на протяжении всего срока их эксплуатации.

Чем тоньше стенки теплообменника, тем лучше, так как это значительно усиливает передачу тепла. В то же время тонкие стенки коррозия разрушает скорее. Из титана же можно изготовлять тонкостенные теплообменники, не опасаясь что они в скором времени выйдут из строя. Поэтому по сравнению с обычными материалами толщина стенок труб титанового теплообменника значительно меньше и при обычном режиме работы не превышает одного миллиметра. Если же теплообменник предназначен для работы при высоких температурах, стенки делают чуть потолще — 1,5 миллиметра.

Новый промышленный металл хорошо зарекомендовал себя в качестве материала для изготовления оборудования производства солей, кислот и удобрений, продуктов органического синтеза.

Внедрение титановых реакторов взамен стальных при производстве капролактама на Руставском химическом комбинате намного улучшило технологические показатели, увеличило выход продуктов, снизило расход сырья. На том же химкомбинате введена в действие реакционная колонна из титана, производительность которой в полтора раза выше ранее применявшейся стальной. Так как титан — металл коррозионностойкий, то колонна будет служить безотказно, в результате чего эксплуатационные расходы будут сведены к минимуму, а ежегодная экономия составит более 100 тысяч рублей. Когда же будет внедрено все запланированное оборудование из титана, Руставский комбинат сможет экономить более миллиона рублей в год.

Большое развитие в наши дни получило производство пластмасс, синтетических волокон и спиртов, каучука и других полимерных материалов. Их получают, используя концентрированные растворы кислот, соединения хлора. Процессы идут при высоких температурах, что еще больше усиливает коррозию технологического оборудования. Вот здесь и оказываются незаменимыми титановые сплавы с повышенной коррозионной стойкостью, легированные палладием, молибденом, танталом.

Заводы химического машиностроения в Сумах, Бердичеве, Свердловске, Пензе, Запорожье, в Узбекистане и Подмосковье освоили серийный выпуск титановых аппаратов, насосов, запорной арматуры. В СССР производит химическую аппаратуру из титана Сумское машиностроительное объединение имени Фрунзе, награжденное орденами Ленина и Октябрьской Революции, а также орденом Народной Республики Болгарии ”3а социалистический труд”.

Аппаратуру из титана завод начал изготовлять в 1960 году. За время, прошедшее с той поры, специалисты предприятия накопили большой опыт работы с новым конструкционным материалом, освоили выпуск самой сложной и ответственной аппаратуры. Объединение имени Фрунзе — предприятие высокой культуры, передовой технологии. Участки сварки титанового оборудования оснащены по самому последнему слову техники, обслуживающий персонал работает в белых халатах, в помещениях поддерживается образцовая чистота.

Отечественной промышленностью освоено изготовление титановых емкостей, имеющих объемы от нескольких кубических метров до 160, гидролизных аппаратов и реакторов объемом до 50 кубических метров, аппаратов с перемешивающими устройствами, теплообменников, автоматических центрифуг, различных фильтров, технологических трубопроводов и множества других видов аппаратуры, оборудования, машин. Выпуск их с каждым годом все возрастает. Но при изготовлении конструкций и деталей из титана 60—80 процентов металла идет в стружку. Сэкономить дорогостоящий металл позволит новая технология, разработанная в Запорожском машиностроительном институте. Ученые объединили прогрессивные методы порошковой металлургии и обработки металлов давлением: прессование, спекание, горячую штамповку. Новый способ позволяет повысить коэффициент использования металла до 80—90 процентов.