钛弯头钛三通钛翻边等常用管件的执行标准与制造工艺

钛管件（Titanium Pipe Fittings）是以钛或钛合金为主要材料制造的管道连接组件，用于改变管道方向、分支、变径、密封或连接不同设备，是腐蚀性介质输送系统的关键部件。其设计、制造和应用均围绕钛材的高耐蚀性、轻量化、生物相容性等特性展开，适用于极端环境下的工业、能源、医疗等领域。有关钛弯头、钛三通、钛翻边等常用钛管件的性能、特点、执行标准、应用领域、制造工艺、采购方法与注意事项，腾宇钛业分享如下：

一、性能与特点

共性优势：

轻量化：密度仅为钢的60%，降低管道系统载荷。

长寿命：海洋环境使用寿命>20年，维护成本低。

生物相容性：符合医疗、食品级要求（无金属离子溶出）。

二、执行标准

三、应用领域

化工/石化：盐酸输送管道弯头、氯气三通、反应釜翻边密封。

海洋工程：海水淡化管路弯头、船舶压载水系统三通、海底管道翻边。

核电/新能源：核反应堆冷却剂管道弯头、锂电池电解液输送三通。

医疗/食品：制药纯化水系统翻边、果汁灌装线三通。

环保：烟气脱硫（FGD）喷淋管弯头、高盐废水处理三通。

四、制造工艺

钛弯头：

冷成型：适用于薄壁管（δ<10mm），液压胀形，精度高（角度误差±0.5°）。

热成型：厚壁管加热至800℃煨弯，需氩气保护防氧化。

焊接：TIG焊（填丝TA10），焊后酸洗（HF:HNO ₃=1:3）去除氧化层。

钛三通：

液压胀形：整体成型，无焊缝（适用于DN<200mm）。

焊接式：主管开孔+支管焊接，需X射线探伤（Ⅱ级合格）。

锻造成型：高压三通（PN≥16MPa），采用钛锻件机加工。

钛翻边：

冲压成型：模具冷冲压（翻边高度H=1.5D），边缘需倒圆角（R≥3mm）。

焊接翻边：钛环对接焊，内壁镜面抛光（Ra≤0.4μm）。

表面处理：电解抛光（电压12V，时间5min）提升耐蚀性。

五、采购方法

技术参数确认：

介质：Cl⁻浓度、pH值、温度（是否需TA9耐高温合金）。

压力等级：Class 150~2500（美标）或PN6~PN420（国标）。

连接方式：对焊（BW）、承插焊（SW）、螺纹（NPT）。

供应商筛选：

资质：压力容器A1/A2资质、ISO 9001认证。

检测能力：提供UT（超声波）、PMI（材质光谱分析）报告。

案例：同类行业应用案例（如氯碱厂钛弯头供货记录）。

成本控制：

复合结构：非承压部位采用钛-钢复合件（降低成本40%）。

批量采购：DN50~200常规规格可享折扣（≥50件）。

替代方案：TA2代替TA10（无高温需求时）。

六、注意事项

设计环节：

弯头曲率半径≥1.5D（防止局部冲刷腐蚀）。

三通支管加强设计（补强圈厚度≥1.5倍主管壁厚）。

翻边螺栓孔跨中分布（避免偏心应力）。

安装使用：

防电偶腐蚀：与碳钢法兰连接时加绝缘垫片（PTFE材质）。

焊接保护：背充氩气（纯度≥99.999%），防止焊缝氧化。

清洁度：安装前酒精擦拭，避免油脂污染（尤其食品级）。

维护要点：

定期检查：每年PT渗透检测焊缝，重点检查气液交界处。

更换周期：密封垫片（石墨/PTFE）每3~5年更换。

应急处理：发现点蚀立即停机，局部补焊+酸洗钝化。

七、钛管件与其他材质对比

钛弯头、三通、翻边是腐蚀性介质输送系统的核心部件，其选型需综合工况参数（介质、温度、压力）、成本预算及行业规范。采购时建议：

严控材质：要求供应商提供TA2/TA10材质证书（符合ASTM B348）。

工艺验证：考察工厂的焊接与成型工艺（如是否具备真空退火设备）。

全周期成本：尽管钛件初期投入高，但其长寿命与低维护成本可显著降低TCO（总拥有成本）。

在核电、深海等极端环境中，钛管件是无可替代的选择；而在常规化工领域，可通过复合设计优化成本。

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