鈦及鈦合金直縫焊管由于具有強(qiáng)度高、重量輕，良好的熱傳遞性和耐腐蝕性能，作為鋼及不銹鋼管道的替代產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，而大口徑鈦焊管也因其優(yōu)良的特性在工業(yè)輸送管道中的使用得到市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。雖然大口徑鈦焊管與常用流體輸送管道相比投資成本較高，但是從大口徑鈦焊管的使用壽命和維護(hù)周期來(lái)分析，鈦焊管的投資成本可以在使用中得到補(bǔ)償，管道系統(tǒng)中使用鈦焊管可通過(guò)減少定期維護(hù)次數(shù)，減少停產(chǎn)時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高管道壽命來(lái)降低生產(chǎn)成本。

時(shí)至今日，鈦材已被廣泛使用在化工、石油、石化、真空制鹽、制藥、海水淡化、電力等工業(yè)中。尤其是鈦能較好地抵抗氯離子的侵蝕，所以，鈦材使用在與氯相關(guān)的介質(zhì)中較多，如離子膜法燒堿生產(chǎn)中已大量使用鈦材制造設(shè)備、管道和管配件等。還有甲酸、醋酸、環(huán)氧丙烷等化工項(xiàng)目中均采用鈦管道輸送介質(zhì)，以解決管道腐蝕問(wèn)題，延長(zhǎng)管道使用壽命。而在鈦管道中，大口徑鈦焊管的化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能等與鈦無(wú)縫管相似，有時(shí)候甚至優(yōu)于鈦無(wú)縫管，然而大口徑鈦焊管在實(shí)際應(yīng)用中卻有著鈦無(wú)縫管所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)：大口徑鈦焊管可實(shí)現(xiàn)大口徑及超大口徑流量的輸送，此外大口徑鈦焊管的經(jīng)濟(jì)性和適用性更易得到推廣和使用，還有大口徑鈦焊管的環(huán)保性符合國(guó)家十二五規(guī)劃中的發(fā)展要求，在使用中對(duì)環(huán)境的影響幾乎不計(jì)。

大口徑鈦焊管作為一種相對(duì)獨(dú)特的鈦管產(chǎn)品形式，是把鈦板或鈦卷帶進(jìn)行軋制成管形后采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊將縫隙焊合而成的一種產(chǎn)品。由于其優(yōu)異的耐腐蝕性能和較大的比強(qiáng)度，自開(kāi)發(fā)出來(lái)后就引起了工業(yè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和使用?，F(xiàn)在小口徑鈦焊管（公稱尺寸DN100及以下）已用在各類冷凝器和熱交換器中逐漸替代鈦無(wú)縫管作為換熱管的首選材料，而大口徑鈦焊管（公稱尺寸DN100以上）也被廣泛用作化工、石油、石化、制鹽、制藥和海洋工程等行業(yè)的工業(yè)管道。

我國(guó)大口徑鈦焊管的發(fā)展歷程

我國(guó)建國(guó)初期開(kāi)始鈦金屬只用于軍品工業(yè)，屬于國(guó)家戰(zhàn)略管控物資，直至70年代才在民用工業(yè)的化工領(lǐng)域中使用鈦材，迄今已有四十多年的歷史，鈦?zhàn)鳛橐环N優(yōu)良的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料，已經(jīng)確立了它無(wú)可替代的地位，而作為化工輸送腐蝕介質(zhì)管道中的理想材料，鈦焊管也愈來(lái)愈引起設(shè)備和管道設(shè)計(jì)人員的重視和使用。

1.1大口徑鈦焊管的工作情況

眾所周知，鈦焊管因其優(yōu)異特性多用在具有腐蝕性的環(huán)境中，當(dāng)帶腐蝕性介質(zhì)的液體流經(jīng)鈦焊管時(shí)，腐蝕介質(zhì)會(huì)對(duì)焊管內(nèi)壁進(jìn)行微弱的沖刷腐蝕。隨著介質(zhì)及其濃度的不同，鈦焊管受腐蝕程度也不同。一般情況下，相同介質(zhì)下高濃度介質(zhì)的腐蝕速率大于低濃度，沸騰時(shí)介質(zhì)的腐蝕速率大于室溫時(shí)，含鹵素介質(zhì)的腐蝕速率大于其它鹽溶液，相同壁厚、相同介質(zhì)下內(nèi)壁承載壓力高的鈦材腐蝕速率大于內(nèi)壁承載壓力低的鈦材。

因此，鈦焊管的壽命長(zhǎng)短主要取決于與之接觸的腐蝕性介質(zhì)、使用環(huán)境及承載壓力。

1.2鈦焊管的發(fā)展過(guò)程

由于受到原材料和加工技術(shù)等多方面的制約，鈦焊管的生產(chǎn)技術(shù)多年來(lái)一直掌握在日本、美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等少數(shù)一些國(guó)家的專業(yè)廠家手中[3]。所以中國(guó)的鈦焊管相對(duì)于其它的鈦加工產(chǎn)品起步較晚，且前期發(fā)展比較緩慢，直接影響了鈦焊管產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化形成，所以目前為止，鈦焊管的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。

20世紀(jì)初期，隨著工業(yè)輸送管道因腐蝕所引起的跑、冒、滴、漏等問(wèn)題的出現(xiàn)，工業(yè)管道系統(tǒng)中對(duì)耐腐蝕的大口徑鈦焊管的需求日益增大。一些鈦設(shè)備制造廠家采用滾軋法生產(chǎn)制造短型大口徑鈦焊管，單支長(zhǎng)度多為1m*3m，但因生產(chǎn)技術(shù)的不成熟，存在著生產(chǎn)量小、生產(chǎn)率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定及不利于安裝等問(wèn)題，未在市場(chǎng)上廣泛使用。

2009年12月由寶鈦集團(tuán)參股的南京寶色股份有限公司成功制造出符合工業(yè)壓力管道要求的大口徑鈦焊管，并成功取得國(guó)家質(zhì)檢總局頒發(fā)的特種設(shè)備（有色金屬管道）制造許可證，代表著大口徑鈦焊管在工業(yè)壓力管道領(lǐng)域中的正式使用。

現(xiàn)我公司采用模壓法也可成功制造出單支6米長(zhǎng)大口徑鈦焊管，產(chǎn)品符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和美標(biāo)ASTM B862標(biāo)準(zhǔn)要求。該技術(shù)是一種6米直縫管的生產(chǎn)技術(shù)，改變了傳統(tǒng)工藝中的環(huán)焊縫拼接焊接的方法，使用等離子弧自動(dòng)焊直縫焊接技術(shù)（PAW），達(dá)到節(jié)省人力物力，且生產(chǎn)的大口徑鈦焊管具有直線度小，圓度優(yōu)良，焊縫表面美觀，焊縫承壓能力增強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，從而使得大口徑鈦焊管更廣泛地被市場(chǎng)認(rèn)可和接受。

大口徑鈦焊管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

國(guó)內(nèi)大口徑鈦焊管的生產(chǎn)技術(shù)和市場(chǎng)需求量小的限制，生產(chǎn)方法多采用斷續(xù)式生產(chǎn)工藝。大多數(shù)廠家的成型方法是采用卷板機(jī)來(lái)完成，且成型長(zhǎng)度受限、橢圓度較大。而我公司現(xiàn)采用專用設(shè)備及自研發(fā)模具壓制成型，管子長(zhǎng)度最長(zhǎng)可到6m、橢圓度小、直線度小。而在焊接方面大多數(shù)廠家采用氬弧焊手工（TIG）焊接，焊縫成型不佳，焊縫質(zhì)量一般，且焊縫余高不均勻；我公司采用等離子弧自動(dòng)焊（PAW）焊接，焊縫成型美觀，焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良，且焊縫余高均勻，更受客戶認(rèn)可。

其生產(chǎn)工藝按照以下步驟實(shí)施：下料、壓制、合口、點(diǎn)焊、焊接、整形、無(wú)損檢測(cè)。

大口徑鈦焊管的展望

目前我國(guó)鈦材在民用工業(yè)中的應(yīng)用占全部鈦材用量的80%以上。十二五規(guī)劃中，國(guó)家加大了能源、化工、海洋工程等項(xiàng)目的投入與改建，計(jì)劃我國(guó)石油、化工、合成纖維、制鹽、制堿、海洋工程等行業(yè)的裝備正處于發(fā)展、更新、改造的新時(shí)期，以往石油、化工裝備多采用普通鋼材或不銹鋼材，設(shè)備結(jié)構(gòu)陳舊，影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。新型現(xiàn)代化裝置所使用的防腐材料大多要求具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，如離子膜燒堿裝置中的納離子和氯離子，用離子膜法或隔膜法將其分離后都具有很強(qiáng)的酸性和堿性，溫度在80℃左右，用普通鋼材和不銹鋼材料制造管道，很難抵御介質(zhì)的腐蝕作用。因此，國(guó)內(nèi)外大量的應(yīng)用鈦材來(lái)代替鋼或不銹鋼材料制作電解槽、隔板、容器、管道、管件和泵閥，獲得了良好的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，年產(chǎn)100萬(wàn)噸燒堿裝置中大約用到300~500噸鈦材，其中用到鈦管道管件60~100噸。而大口徑鈦焊管也將逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍，如海上平臺(tái)、海水淡化裝置及發(fā)電廠中的鹽水冷卻裝置等腐蝕介質(zhì)管道輸送中。

因?yàn)殁伈牡某杀据^高，所以對(duì)大口徑鈦焊管的廣泛應(yīng)用有著一定的限制，為了降低大口徑鈦焊管的費(fèi)用，國(guó)內(nèi)有些生產(chǎn)廠家參考SY 6623-2005《雙金屬?gòu)?fù)合管》已成功研發(fā)出鈦/鋼復(fù)合管（基管材質(zhì)為鋼材，襯里或內(nèi)覆材質(zhì)為鈦材），在工藝成熟的情況下，鈦/鋼復(fù)合管的造價(jià)比鈦管道減少30~50%，未來(lái)復(fù)合管將是防腐蝕管道的發(fā)展方向。