Spandeks üretiminde işlem akışları, DMAC veya DMF gibi polar çözücüler, reaksiyona girmemiş izosiyanatlar ve amin zincir genişleticileri içerir. Polimerizasyon bölümleri 200 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda çalışır. Çıkış yönündeki üniteler tekrarlanan ısıtma ve soğutma döngülerinden ve ara sıra buharla temizlemeden geçer. Bu ortamda, lokal korozyon-çukurlaşma, çatlak saldırısı ve gerilimli korozyon çatlaması-316L paslanmaz çelikte ve bazı nikel alaşımlarında sık görülen bir arıza nedenidir.
Titanyum boru bağlantı parçaları, egzotik bir yükseltme olarak değil, tekrarlanan güvenilirlik sorunlarına kanıtlanmış bir çözüm olarak sektörde standart bir seçim haline geldi. Aşağıdakiler, gerçek tesis deneyimine dayanarak titanyum bileşenlerinin en sık nerede ve neden belirtildiğini kapsamaktadır.
Polimerizasyon reaktörleri
Reaktörün iç bağlantıları (besleme nozülleri, termovel manşonlar ve devridaim hattı flanşları) sıcak izosiyanat karışımları ve polar solventlerle doğrudan temas halindedir. Yüksek sıcaklık ve belirli katalizör sistemlerinden gelen klorürlerin varlığı, özellikle contalar ve dişli bağlantılar altında çatlak korozyonunu gerçek bir sorun haline getirir. Titanyum dereceleri 2 ve 7 (asitlerin azaltılmasında daha iyi direnç için paladyum eklenmiş derece 7) yaygın olarak kullanılır. Saha kayıtları, titanyum termovellerin tipik olarak paslanmaz alternatiflerden üç ila beş kat daha uzun süre dayandığını ve birkaç yıllık çalışmanın ardından ölçülebilir bir duvar kaybı olmadığını göstermektedir.
Isı değişim ekipmanları
Kabuk ve borulu ve plakalı tip ısı eşanjörleri hem ısıtma hem de soğutma görevlerini yerine getirir; polimer eriyik soğutması, solvent ön ısıtması ve geri kazanılmış DMAC için yoğunlaştırıcı servisi. Boru tarafı genellikle tuzlu su veya soğutma suyunu görürken, kabuk tarafı sıcak polimer çözeltileri veya buhar akımlarını taşır. Titanyum tüpler ve tüp levhaları, 316L veya 904L ünitelerinde sıklıkla tüpün tıkanmasına neden olan klorür kaynaklı stresli korozyon çatlağı riskini ortadan kaldırır. Ek olarak, titanyum yüzeyler daha yavaş kirlenir, dolayısıyla genel ısı transfer katsayıları zaman içinde daha stabil kalır ve mekanik temizliğe daha az ihtiyaç duyulur.
Proses transfer boruları
Polimer çözeltisi reaktörden gaz giderme kabına, oradan da eğirme alanına hareket eder. Bu, dirsekli, T parçalı ve flanşlı bağlantılara sahip uzun boru hatları anlamına gelir. Çizgiler yüksek basıncı görüyor ve kalın polimer her türlü pürüzlü iç yüzeye yapışıyor. Pürüzsüz bir delik birikmeyi azaltır, böylece basınç düşüşü daha yavaş artar ve solvent yıkamalarına daha az ihtiyaç duyulur. Kıvrımlarda ve redüktörlerde aşındırıcı jel parçacıkları daha yumuşak metalleri aşındırır, ancak titanyum daha iyi dayanır, dolayısıyla bu bağlantı parçaları daha uzun bir hizmet ömrüne sahiptir.
Filtrasyon kızak manifoldları
Polimer katkı eğirme paketine girmeden önce, ön filtreler, kartuş yuvaları ve bazen sinterlenmiş metal elemanlar gibi birçok filtreleme aşamasından geçer. Filtre muhafazalarının etrafındaki manifoldlar ve çabuk sökülen kaplinler, sistemin her geri yıkama işleminde basınç artışlarına maruz kalır. Jeller de aşındırıcıdır. Dövme titanyum bağlantı parçaları, yüzlerce bağlantı kesme döngüsünden sonra sızdırmazlık yüzeylerini sağlam tutar. Aşınmazlar, dolayısıyla dişler temiz kalır; bu, daha yumuşak paslanmaz kaliteler için söylenemez. Ve titanyum, polimer akışına herhangi bir metal iyonu sızmaz, böylece süzüntü, ipliğin rengini veya stabilitesini etkileyebilecek kirletici maddelerden arınmış kalır.
Eğirme paketi bileşenleri
Eğirme paketinin içindeki akış dağıtıcı plakalar ve sızdırmazlık halkaları küçük ama işlevsel açıdan kritik parçalardır. Bu aşamadaki polimer çözeltisi oldukça viskozdur ve pürüzlü yüzeylere yapışma eğiliminde olan, basınç dalgalanmalarına ve ardından filaman kırılmasına neden olan ince jeller içerir. Titanyumun yüzey kaplaması çok düşük pürüzlülükte işlenebilir ve katalitik olmayan yapısı, polimerin rengini bozabilecek herhangi bir yan reaksiyonu tetiklemeyeceği anlamına gelir. Tesis verileri, titanyum iç kısımlarla donatılmış eğirme ünitelerinin, kaplama aşınmasının genellikle iki hafta sonra performansta kaymaya neden olduğu kaplamalı paslanmaz alternatiflere kıyasla 30 günlük bir kampanya boyunca daha tutarlı basınç okumaları gösterdiğini gösteriyor.
Depolama tankı yardımcı bağlantıları
Solvent, monomer karışımları ve bitmiş polimer çözeltisi için ara depolama tankları, seviye göstergesi köprüleri, alt çıkış nozulları ve basınç tahliye musluklarıyla donatılmıştır. Bu yardımcı hatlardaki küçük korozyon bile, depolanan malzemenin termal stabilitesini etkileyen metal iyonlarının ortaya çıkmasına neden olabilir. Bu küçük çaplı bağlantılardaki titanyum bağlantı parçaları, hem ortam hem de yüksek sıcaklıktaki depolama koşullarında güvenilir kalan bir korozyon toleransı sağlar. Malzeme ayrıca, kaynaklı bağlantılarda çatlaklar oluşmadan, tank buhar çıkış prosedürleri sırasında meydana gelen farklı genleşme gerilimlerine de dayanır.
Kurtarma ve geri dönüşüm döngüleri
Geri kazanım ve damıtma bölümleri, asidik (pH 4‑7) olabilen ve katalizör ve su içerebilen kalıntıları işler. Buhar aynı zamanda rejenerasyon için de kullanılır. Titanyum bu değişen koşulları kalınlığını kaybetmeden tolere eder. Titanyum boruların yıllık duvar kalınlığı kontrolleri neredeyse hiç azalma göstermezken, aynı servisteki 317L hatlarının genellikle iki yıldan kısa sürede değiştirilmesi gerekiyor.
Genel olarak bu hizmetlerde titanyum tercih edilmektedir çünkü daha uzun ömürlüdür ve daha az plansız duruşa neden olur. Titanyum bağlantı parçalarına geçiş yapan birçok fabrika, daha uzun kampanyalar ve daha az onarım işi bildiriyor. Üretim oranları arttıkça ve proses koşulları daha zorlu hale geldikçe, titanyum kullanımının, özellikle yeni elastomer kalitelerinin daha yüksek sıcaklıklar veya daha agresif solventler gerektirdiği yerlerde, tesisin diğer bölümlerine de yayılması muhtemeldir.
