近年、中国ではチタン製パイプ継手の標準化された生産が盛んに行われており、これはチタン製パイプの用途における革命でもあります。チタンパイプの寿命を大幅に向上させ、チタンの応用を促進します。この論文は、中国の標準チタン管継手の開発の歴史、チタン管継手の作業状況、および過去に使用されたチタン管継手について詳細な分析とコメントを行い、エルボ製造の先進技術-エルボ押出プロセスを紹介します。このプロセスにより製造されるチタンエルボは、均一な肉厚を確保することができます。国内外のチタン管継手規格の誕生と発展、中国におけるチタン管継手の生産と標準化について紹介した。
チタン管継手の製造工程比較
中国は 1970 年代に民生産業の化学システムでチタンを使用し始めました。チタンは、化学プラントで使用される耐食性構造材料としての地位を確立しています。{2}さらに、化学産業における腐食性媒体を輸送するためのパイプラインの理想的な材料として、パイプラインの耐用年数はパイプに依存しており、チタン管継手はエンジニアや技術者の注目をますます集めています。特にチタン管継手の標準化はより重要です。
1.1 チタン製管継手の動作状態 まず、チタン製管継手の動作状態を分析しましょう。
チタンパイプラインは主に腐食性で危険な媒体を輸送します。腐食性媒体を含む媒体がチタン製管継手の中を通過する際、媒体には一定の圧力がかかり、各種管継手の各部の面圧は異なります。最も一般的に使用される 3 つのパイプ継手 (エルボ、ティー、レデューサー) が解析に使用されます。
1.1.1 エルボ
エルボは、さまざまなパイプライン システムの重要な管継手の 1 つです。媒体の流れ方向を変えるだけでなく、パイプラインの柔軟性も向上します。媒体がエルボを通過すると、図1に示すように、圧力を持った媒体が直接エルボの後方に突入し、媒体は後方に沿って出口まで流れます。肘の背面には大きな圧力がかかり、深刻な浸食と腐食が発生していることがわかり、背中にかかる負荷がどの部分よりも大きいことがわかります。
1.1.2 ティー
ティーの動作状態は肘の動作状態と同様です。媒体がティーを通過する際、ティーの分岐と直線道路の交差点に直接突入するため、他の部分に比べて面圧や洗掘腐食が大きくなります。分岐パイプラインの圧力解放および分流状態がメイン パイプラインです。
1.1.3 レデューサ
媒体が減速機を通過する際、媒体は大端から小端へ流れることが多い。 - 断面積が徐々に減少するため、減速機のコーンで加圧現象が発生し、コーンの内面は大きな圧力と深刻な浸食と腐食の両方に耐えます。
上記の分析は、チタン管継手はチタン管の非常に重要な部品であり、チタン管の耐用年数に直接影響を与えることを示しています。
チタン管継手の共通生産技術
1.2.1 マルチウェルドチタンエルボ
中国でチタンパイプが使用され始めた当初は、標準的なチタン製管継手を製造する国内メーカーがなかったため、マルチ溶接式（通称エビ腰式）のチタンエルボを採用せざるを得ず、加工技術も複雑でした。通常、パイプを複数の断面の斜めの口に切断して溶接するか、板金を複数の断面の葉の形に圧延して材料を拡張し、その後圧延して溶接し、大量の溶接を行います。溶接継手の形状は不連続であるため、高い応力集中が発生します。したがって、この種の配管継手の使用圧力と温度には厳格な規制を設ける必要があります。溶接部は耐食性を大幅に低下させ、漏れやすくなり、外観も悪くなります。内面は折り曲げ面となっており、パイプラインの伝送抵抗が増加し、裏面の溶接部の磨耗や腐食が激しく、寿命が短くなります。
1.2.2 溶接ティー
ティーは直管に穴を開け、枝管を直接溶接して製作します。チタン材は他の材質に比べて加工性が良くないため、溶接点の交線の加工も非常に困難です。さらに重要なことは、溶接部に直角が生じることです。まず、媒体の流れの伝導性に重大な影響を与え、パイプラインの伝送抵抗が増加します。第二に、交差する線の曲線を溶接するのが難しい。第三に、直角部のエロージョンコロージョンが増加し、直角部が早期に損傷する。
1.2.3 圧縮溶接チタンエルボ
1. 上型 2 ブランク 3 下型
マルチウェルドチタンエルボの欠点を改善するため、加圧ハーフウェルドチタンエルボを採用しました。マルチシーム「エビ腰」タイプに比べて溶接箇所が少なく、溶接箇所が正面から洗われ腐食するのではなく、方向に洗われているため耐食性が優れています。-
1.2.4 キャストエルボ
人々は溶接を取り除き、継ぎ目のないチタン製エルボを開発しようとし、その結果、鋳造エルボが誕生しました。継ぎ目のないエルボのように見えますが、肉厚（5mm以上）がパイプ肉厚（2～4mm）と一致せず、表面仕上げが悪く、伝達抵抗が大きくなります。さらに重要なことは、鋳造時に発生する気孔などの欠陥が多数存在し、耐食性や寿命に重大な影響を与えることです。突合せ溶接されたチタンパイプの使用には適していません。そのほとんどは、小径のベアリングパイプ継手に使用されます。-この方法で製造されるチタン管継手はコストが高く、ユーザーに認知されません。
1.2.5 パンチングチタンエルボ
チタンエルボを打ち抜くのに、スタンピング法を使用する人もいます。これは、外観的には規格の要件を満たしているように見えますが、本質的には、加工プロセスは、パンチ上のスタンピング型でパイプブランクを打ち抜くことです。成形の際、肘の後ろ側が引っ張られて背中が薄くなり、腹部のパイプ壁が圧迫されて厚くなり、肉厚が不均一になったりシワができたりします。使用中に肘の裏側は浸食や腐食が起こりやすく、裏側の壁が薄いため、裏側に早期の損傷が発生します。肉厚の保証が難しく、耐圧性や寿命が規格の肉厚公差要件を満たすことができません。このプロセスで製造されたチタンエルボは使用しないでください。
