Flanges de titânio,com sua resistência à corrosão, alta resistência específica e ampla estabilidade-de temperatura-, tornaram-se os materiais preferidos para duas seções críticas em plantas químicas e de refino: a zona de reação e a unidade de extração de água ácida. A seleção precisa de flanges de titânio é fundamental para garantir a operação segura e-de longo prazo da unidade. Com base nas condições reais de trabalho, este artigo descreve a lógica por trás da seleção do flange de titânio.
PARTE.01 Análise das Condições de Trabalho da Seção Crítica
1. Zona de reação (por exemplo, craqueamento catalítico, hidrocraqueamento, reatores de reforma)
- Contém sulfeto de hidrogênio (H₂S), cloretos, ácido naftênico, hidrogênio, etc., com corrosividade extremamente forte sob alta temperatura e pressão.
- Temperatura: 300-600 graus; Pressão: Vários MPa a dezenas de MPa.
- Os riscos incluem fragilização por hidrogênio, corrosão sob tensão por sulfeto (SSC) e corrosão por enxofre em alta-temperatura.
- Os materiais exigem uma combinação de resistência-a altas temperaturas, resistência à fluência e resistência à corrosão complexa.
2. Unidade de extração de água ácida
- Trata águas residuais ácidas contendo sulfeto de hidrogênio, amônia, cianetos e fenóis. O pH é baixo e o conteúdo de íons cloreto pode ser relativamente alto.
- Temperatura: 100-150 graus; Pressão: Moderada.
- O meio é sensível à corrosão por pites e frestas.
- As conexões de flange são propensas à perfuração por corrosão devido à estagnação média nas fendas, exigindo materiais com excelente resistência à corrosão por pite e em fendas.
PARTE.02 Cinco Dimensões de Núcleo para Seleção de Flange de Titânio
1. Grau do material
- TA2 (Gr2):Titânio puro econômico e prático. Adequado para ambientes oxidantes (por exemplo, água do mar, ácido nítrico, cloro gasoso úmido) com excelente resistência à corrosão. Amplamente utilizado em ambientes de remoção de água ácida e íons cloreto.
- TA9 (Gr7) / TA10 (Gr12):Ao adicionar paládio ou molibdênio e níquel à base TA2, esses tipos aumentam significativamente a resistência a ácidos redutores (por exemplo, ácido sulfúrico diluído, ácido clorídrico) e meios de alta-temperatura e fracamente redutores. Adequado para ambientes corrosivos complexos em zonas de reação.
- Liga de titânio TC4 (Gr5):Alta resistência e excelente resistência à fluência, com limite de escoamento superior a 900 MPa. Adequado para peças na zona de reação que requerem alta resistência mecânica sob alta temperatura e pressão.
2. Tipo estrutural e face de vedação
- Flange de pescoço soldado (WN):Adequado para alta-pressão, alta-temperatura e condições cíclicas severas. O cubo cônico integrado proporciona uma transição suave, reduz a concentração de tensão e oferece excelente resistência à fadiga e à vibração. É a configuração padrão para tubulações de alta-temperatura e alta-pressão em zonas de reação.
- Flange da junta sobreposta (SO/LJ):Adequado para aplicações que exigem desmontagem frequente para manutenção ou para uso com materiais de tubulação especiais e caros para economizar custos, mas tem menor capacidade de suporte de pressão-.
- Tipos de face de vedação:
- Face levantada (RF):Mais comum, mas é necessário cuidado com meios inflamáveis, explosivos ou altamente perigosos.
- Rosto Masculino e Feminino (MFM) / Rosto Tongue & Groove (TG):Recomendado para mídias perigosas-propensas a vazamentos. A ação de auto-vedação evita a explosão-da junta, garantindo uma vedação confiável.
- Junta tipo anel (RJ):Projetado especificamente para aplicações de alta-pressão, usando uma junta de anel de metal. Usado em partes de pressão ultra-alta-da zona de reação.
3. Classe de Pressão e Nível de Forjamento
- Determine a pressão nominal (PN) ou classe com base na pressão e temperatura de projeto.
- O nível de forjamento é um indicador chave de qualidade:De acordo com as normas (por exemplo, JB4726), para flanges de titânio com PN maior ou igual a 10,0 MPa ou temperatura de operação menor ou igual a -20 graus, os forjados devem atender ao Nível Ⅲ ou superior, garantindo uma estrutura densa e sem defeitos.
4. Padrões e Certificação
- Certifique-se de que os produtos de flange atendem aos padrões internacionais ou nacionais exigidos pelo projeto, como ASME B16.5, GB/T 9112, etc.
- Possuir certificados completos de materiais, registros de tratamento térmico e relatórios de testes não{0}destrutivos (UT/PT).
5. Fabricação e Tratamento de Superfície
- Forjar é superior a fundir:O forjamento resulta em uma estrutura mais densa e melhores propriedades mecânicas, tornando-o o processo preferido para flanges de alta-pressão.
- Acabamento de superfície:A rugosidade da superfície da face de vedação deve ser rigorosamente controlada para garantir uma vedação eficaz.
PARTE.03 Tabela de referência rápida para a seção-Recomendações de seleção específica
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