材質:TA1,TA2,TA9,TA10
執行標準: GB 150、ASME BPVC VIII、NB/T 47014、AWS D1.9、HG/T 3651、ASTM B600
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發布日期: 2024-04-05 21:26:05
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能源環保用鈦儲罐是以工業純鈦(TA1/TA2)或鈦合金(TA9/TA10)為主體材料制造的專用存儲容器,專為能源開發與環境保護領域中高腐蝕性、高純度或極端工況介質的儲存需求而設計。其核心功能是安全、長效地存儲強酸、高鹽、放射性或高純度液體,同時通過鈦材的耐蝕性、輕量化及環保特性,解決傳統材料(如不銹鋼、塑料)在能源環保場景中的腐蝕泄漏、壽命短、污染風險等問題。有關能源環保用鈦儲罐的性能特點、執行標準、制造工藝、采購方法等,騰宇鈦業整理如下:
一、性能與特點
性能指標 | 鈦儲罐特性 |
耐腐蝕性 | 耐受Cl?(>20,000ppm)、強酸(鹽酸、硫酸、硝酸)、海水、有機氯化物,無點蝕風險。 |
溫度適應性 | -269℃~300℃(TA2材質),TA10鈦合金可擴展至450℃。 |
機械強度 | 抗拉強度≥345MPa(TA2),高于多數工程塑料,接近不銹鋼強度。 |
輕量化 | 密度4.5g/cm3(僅為鋼的60%),降低運輸與安裝成本。 |
環保安全性 | 無毒、無金屬離子溶出,符合FDA/ROHS標準,適用于高純度介質存儲。 |
使用壽命 | 海洋環境>25年,化工腐蝕環境>15年,維護成本低。 |
二、執行標準
標準類型 | 國內標準 | 國際標準 | 行業特殊要求 |
設計制造 | GB 150(壓力容器) | ASME BPVC VIII(美標壓力容器) | 核工業需符合NB/T 20005(核級鈦設備) |
焊接工藝 | NB/T 47014(焊接工藝評定) | AWS D1.9(鈦結構焊接規范) | 焊縫需100%射線探傷(RT)或超聲檢測(UT) |
表面處理 | HG/T 3651(酸洗鈍化) | ASTM B600(鈦表面處理) | 食品級儲罐內壁拋光Ra≤0.4μm(電解拋光) |
三、應用領域
領域 | 典型應用場景 |
化工環保 | 強酸廢液(電鍍廢水、冶金廢酸)暫存、高鹽廢水(海水淡化濃鹽水)儲存。 |
新能源 | 鋰電池電解液(六氟磷酸鋰)儲罐、氫燃料電池濃硫酸電解質溶液儲存。 |
核能環保 | 低/中放射性廢液存儲(耐輻射腐蝕)、核電站硼酸溶液儲罐。 |
海洋工程 | 海水預處理儲罐、海洋平臺壓載水艙、深海采礦腐蝕性介質暫存。 |
醫藥環保 | 制藥廢水(含有機溶劑)收集、高純度去離子水儲存。 |
四、制造工藝
1、材料選擇
TA2(Gr2):90%以上常規儲罐,性價比高。
TA10(Gr12):含鉬鎳,用于高溫酸性介質(如濃硫酸儲罐)。
復合板材:非承壓部位采用鈦-鋼復合板(降低成本30%~50%)。
2、成型工藝
卷板焊接:板厚≤40mm時冷卷成型,>40mm需預熱至200℃熱卷。
封頭成型:旋壓(中小型)或分瓣焊接(大型儲罐)。
焊接保護:TIG焊+背面氬氣保護(純度≥99.999%),防止氧化。
3、表面處理
酸洗鈍化:HF:HNO ?=1:3混合液清洗,生成致密氧化膜(TiO?)。
內壁拋光:機械拋光至Ra≤0.8μm(工業級)或電解拋光至Ra≤0.4μm(醫藥級)。
4、檢測驗收
無損檢測:焊縫100%RT/UT檢測,局部PT滲透檢測。
壓力測試:水壓試驗1.5倍設計壓力,氣密試驗1.1倍設計壓力。
五、鈦儲罐與不銹鋼儲罐對比
對比項 | 鈦儲罐 | 不銹鋼儲罐(316L) | PP/FRP儲罐 |
耐Cl?極限 | >20,000ppm(無腐蝕) | ≤200ppm(點蝕風險高) | 耐Cl?但易老化開裂 |
耐酸性 | 耐鹽酸(≤35%)、硫酸(≤70%) | 僅耐硝酸(鹽酸中腐蝕速率>1mm/年) | 耐鹽酸但高溫易變形 |
壽命(化工) | 15~25年 | 5~8年(需頻繁修補) | 3~5年(紫外線/化學降解) |
維護成本 | 低(無需涂層/陰極保護) | 高(需定期酸洗、補焊) | 中(更換頻率高) |
初始成本 | 高(約為不銹鋼的3~5倍) | 低 | 最低 |
適用溫度 | -269℃~300℃ | -196℃~400℃ | -20℃~100℃ |
六、采購方法
1、技術參數確認
介質特性:Cl?濃度、pH值、溫度(決定選用TA2/TA10)。
容量與壓力:常壓或低壓(≤0.1MPa)居多,高壓需加強結構設計。
認證要求:ASME認證(出口)、TSG 21(國內壓力容器監檢證書)。
2、供應商評估
資質核查:A2級壓力容器制造資質、鈦材特種設備許可證。
工藝能力:是否具備真空退火爐(消除焊接應力)、自動焊機(保證焊縫質量)。
案例考察:同行業應用案例(如某化工園區廢酸儲罐項目)。
3、成本控制策略
復合結構:非接觸介質部位使用鈦-鋼復合板,降低成本40%。
模塊化設計:標準容積(如50m3、100m3)儲罐價格比定制低20%~30%。
二手設備:合規翻新鈦儲罐(需第三方檢測報告)可節省50%費用。
七、注意事項
1、設計階段
防電偶腐蝕:與碳鋼支架接觸時加絕緣墊(如PTFE),避免異種金屬接觸。
排氣設計:頂部設呼吸閥,防止負壓變形或正壓爆裂。
支撐結構:采用柔性支座(如橡膠墊),減少熱脹冷縮應力。
2、安裝與使用
吊裝保護:使用尼龍吊帶,避免鈦表面劃傷引發局部腐蝕。
介質兼容:禁止混裝含氟化物(如氫氟酸)介質(需改用鉭材)。
清潔規范:首次投用前需酒精擦拭內壁,防止油脂污染。
3、維護管理
定期檢測:每年一次內壁PT檢測(重點檢查焊縫與液位波動區)。
密封維護:法蘭墊片(PTFE/石墨)每3~5年更換,防止泄漏。
應急處理:發現點蝕坑立即停機,局部補焊+酸洗鈍化。
鈦儲罐在能源環保領域憑借超強耐蝕性、長壽命、輕量化成為強腐蝕介質存儲的首選方案,尤其適用于以下場景:
高Cl?環境:海水淡化濃鹽水儲罐、海洋平臺壓載艙。
強酸廢液:電鍍/冶金廢酸暫存、鋰電池電解液儲存。
高純度要求:核廢液儲存、醫藥級去離子水罐。
盡管初始成本較高,但其全生命周期成本(TCO)顯著低于不銹鋼和塑料儲罐。采購時應優先選擇具備鈦材專業加工能力的供應商,并嚴格遵循壓力容器規范與行業特殊標準(如核級認證)。
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