Mặt bích titan, là các thành phần kết nối đường ống, đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống công nghiệp. Mật độ của titan là khoảng 4,43-4,5g/cm³, chỉ bằng 60% so với thép thông thường. Điều này làm giảm đáng kể trọng lượng tổng thể của hệ thống đường ống, có thể giảm đáng kể trọng lượng của thân động cơ và cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu. Đồng thời, nó đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực như hàng không vũ trụ. Ví dụ, mặt bích titan được sử dụng trong các hệ thống thủy lực của máy bay. Độ bền kéo của hợp kim titan cao tới hơn 895MPa và giới hạn chảy vượt quá 825MPa. Đặc tính độ bền cao này cho phép chúng chịu được áp suất bên trong rất lớn trong các hệ thống đường ống áp suất cao mà không bị biến dạng dẻo. Điều được đánh giá cao hơn trong ngành là khả năng chống ăn mòn của mặt bích hợp kim titan. Trong các môi trường khắc nghiệt như kỹ thuật hóa học và kỹ thuật hàng hải, mặt bích titan thể hiện khả năng chống chịu cực kỳ mạnh mẽ với nước biển, nước muối, ion clorua, axit mạnh (như axit sulfuric và axit nitric) và môi trường kiềm mạnh. Trong khi đó, lớp màng oxit dày đặc hình thành trên bề mặt titan có thể tự động sửa chữa và ngăn chặn các chất ăn mòn xâm nhập vào chất nền. Trong các hệ thống khử muối nước biển, tuổi thọ của mặt bích titan có thể gấp hơn mười lần so với mặt bích thép carbon, khiến chúng gần như là lựa chọn duy nhất cho các ứng dụng như vậy.
Một mô hình ra quyết định ba chiều để lựa chọn vật liệu
Kích thước môi trường ăn mòn
Đối với môi trường chứa ion clorua (như nước biển và chất tẩy trắng), nên ưu tiên các loại TA9 (Ti-0.2Pd) hoặc Gr7, vì khả năng chống ăn mòn kẽ của chúng cao hơn 10 lần so với titan nguyên chất. Trong môi trường axit khử mạnh (như axit sulfuric sôi 10%), nên chọn TA10 (Ti-0.3Mo-0.8Ni). Khả năng chống ăn mòn của nó vượt quá titan nguyên chất ba bậc độ lớn. Đối với các dung dịch kiềm nồng độ cao (như sản xuất xút), nên sử dụng titan nguyên chất TA1, vì nó tạo thành một lớp màng titanat natri bảo vệ trong môi trường có pH>12
Kích thước hiệu suất cơ học
Đối với các hệ thống áp suất cao (PN≥10.0MPa), nên ưu tiên rèn TC4 (Ti-6Al-4V), với giới hạn chảy trên 825MPa. Đối với điều kiện làm việc nhiệt độ thấp (như hệ thống LNG), nên sử dụng các hợp kim nguyên tố khe siêu thấp như TA7 ELI hoặc Ti5Al-2.5Sn ELI. Để đảm bảo độ dẻo dai va đập ở -196℃, nên sử dụng mặt bích rèn TA3 cho các ứng dụng tải trọng chu kỳ, vì độ bền mỏi của chúng cao hơn 30% so với đúc
Kích thước lợi ích chi phí
Đối với các hệ thống nước áp suất thấp thông thường, có thể chọn mặt bích cán TA2, với chi phí chỉ bằng 60% so với TC4. Mặc dù cấu trúc mặt bích lỏng lẻo làm tăng chi phí vật liệu, nhưng hiệu quả lắp đặt được cải thiện 40%, khiến nó đặc biệt phù hợp với các nhà máy có cửa sổ bảo trì ngắn
Lựa chọn các loại mặt bích titan
Mặt bích cổ hàn titan
Mặt bích cổ hàn titan vượt trội trong việc quản lý áp suất và nhiệt độ. Lý tưởng cho các hệ thống đường ống nhiệt độ cao và áp suất cao, chúng đảm bảo các kết nối an toàn với độ bền cao.
Mặt bích trượt titan
Mặt bích trượt là phụ kiện đường ống được sử dụng để kết nối hai đoạn ống lại với nhau. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng áp suất cao và được thiết kế để giữ ống cố định một cách an toàn đồng thời cho phép lắp đặt và tháo gỡ dễ dàng. Mặt bích có đế hình tròn với mặt nhô lên, được kết nối với ống bằng vít và bu lông.
Mặt bích ren titan
Mặt bích ren bao gồm hai nửa được bắt vít lại với nhau. Một nửa có kết nối ren, trong khi nửa còn lại có kết nối mặt bích đi kèm. Nó được sử dụng để kết nối các đường ống mà không cần hàn, làm cho nó phù hợp với các hệ thống cần tháo rời.
Mặt bích hàn phẳng tấm titan
Mặt bích hàn phẳng tấm titan là loại mặt bích phổ biến nhất, chúng được làm bằng titan nguyên chất hoặc hợp kim titan. Mặt bích hàn tấm titan thường được sử dụng một phần và đường ống để chèn ống vào lỗ bên trong của mặt bích đến vị trí thích hợp, sau đó hàn chồng. Các loại bề mặt bịt kín mặt bích hàn tấm titan bao gồm mặt bích hàn phẳng và mặt bích hàn phẳng nhô lên. Thường đề cập đến việc mở một số lỗ cố định trên chu vi của một thân kim loại hình đĩa, thường được sử dụng để kết nối những thứ khác. Mặt bích titan được sử dụng theo cặp và bu lông kết nối hai mặt bích.
Mặt bích titan, với hiệu suất toàn diện độc đáo của chúng, đóng một vai trò không thể thay thế trong tất cả các lĩnh vực quan trọng của ngành công nghiệp hiện đại. Từ môi trường ăn mòn khắc nghiệt của biển sâu đến điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt trong không gian, từ các yêu cầu tương thích sinh học bên trong cơ thể con người đến các tình huống bức xạ cao của lò phản ứng hạt nhân, mặt bích titan đã thể hiện khả năng thích ứng và độ tin cậy vượt trội.
