鈦及鈦合金直縫焊管由于具有強度高、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的廣泛認可。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周期來分析，鈦焊管的投資成本可以在使用中得到補償，管道系統(tǒng)中使用鈦焊管可通過減少定期維護次數(shù)，減少停產(chǎn)時間、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高管道壽命來降低生產(chǎn)成本。

時至今日，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)氧丙烷等化工項目中均采用鈦管道輸送介質(zhì)，以解決管道腐蝕問題，延長管道使用壽命。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縫管相似，有時候甚至優(yōu)于鈦無縫管，然而大口徑鈦焊管在實際應(yīng)用中卻有著鈦無縫管所沒有的優(yōu)勢：大口徑鈦焊管可實現(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)保性符合國家十二五規(guī)劃中的發(fā)展要求，在使用中對環(huán)境的影響幾乎不計。

大口徑鈦焊管作為一種相對獨特的鈦管產(chǎn)品形式，是把鈦板或鈦卷帶進行軋制成管形后采用鎢極惰性氣體保護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度，自開發(fā)出來后就引起了工業(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。

我國大口徑鈦焊管的發(fā)展歷程

我國建國初期開始鈦金屬只用于軍品工業(yè)，屬于國家戰(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，鈦作為一種優(yōu)良的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料，已經(jīng)確立了它無可替代的地位，而作為化工輸送腐蝕介質(zhì)管道中的理想材料，鈦焊管也愈來愈引起設(shè)備和管道設(shè)計人員的重視和使用。

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，腐蝕介質(zhì)會對焊管內(nèi)壁進行微弱的沖刷腐蝕。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，沸騰時介質(zhì)的腐蝕速率大于室溫時，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)多年來一直掌握在日本、美國、法國、俄羅斯等少數(shù)一些國家的專業(yè)廠家手中[3]。所以中國的鈦焊管相對于其它的鈦加工產(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、漏等問題的出現(xiàn)，工業(yè)管道系統(tǒng)中對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題，未在市場上廣泛使用。

2009年12月由寶鈦集團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米長大口徑鈦焊管，產(chǎn)品符合國家標(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，使用等離子弧自動焊直縫焊接技術(shù)（PAW），達到節(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，焊縫承壓能力增強等優(yōu)點，從而使得大口徑鈦焊管更廣泛地被市場認可和接受。

大口徑鈦焊管生產(chǎn)工藝簡介

國內(nèi)大口徑鈦焊管的生產(chǎn)技術(shù)和市場需求量小的限制，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來完成，且成型長度受限、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，管子長度最長可到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焊（PAW）焊接，焊縫成型美觀，焊縫質(zhì)量優(yōu)良，且焊縫余高均勻，更受客戶認可。

其生產(chǎn)工藝按照以下步驟實施：下料、壓制、合口、點焊、焊接、整形、無損檢測。

大口徑鈦焊管的展望

目前我國鈦材在民用工業(yè)中的應(yīng)用占全部鈦材用量的80%以上。十二五規(guī)劃中，國家加大了能源、化工、海洋工程等項目的投入與改建，計劃我國石油、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，國內(nèi)外大量的應(yīng)用鈦材來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值和經(jīng)濟效益，年產(chǎn)100萬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大應(yīng)用范圍，如海上平臺、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。

因為鈦材的成本較高，所以對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用，國內(nèi)有些生產(chǎn)廠家參考SY 6623-2005《雙金屬復(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)合管的造價比鈦管道減少30~50%，未來復(fù)合管將是防腐蝕管道的發(fā)展方向。