钛作为一种优良的耐腐蚀材料，在化工设备的制作和使用中已越来越为人们所认识和接受。日本早在1957年就将工业钛做为一种防腐材料用于化工生产，解决了某些化工生产设备中存在的严重腐蚀问题。美国、前苏联及西欧各国也都看好钛的优良耐蚀性能和较好的传热性能，也将其应用于化工生产设备中。我国对钛材的研究、使用开始于
1960年，到1972年方开始应用于化工行业。目前的钛制化工设备多数为容器、列管式换热器，泵和阀门等。
湖北双环化工集团公司是大型联合制碱企业，循环母液由于存在大量氯离子而极具腐蚀性，母液输送条件苛刻。因此，该公司于1983年开始，陆续进行了技术改造，推广使用钛列管外冷器和钛泵，取得了良好的经济效益和社会效益。
1 钛列管外冷器在结晶外冷器中的应用
钛列管外冷器于1983年开始投入使用。在此以前，结晶外冷器是由碳钢制作而成，虽然经过打砂防腐，但因受到循环母液中氯离于及结晶粒子的冲刷作用，腐蚀仍很严重，一般使用2。5年左右，花板外的列管就会被腐蚀穿孔，无法使用而被迫报废。钛列管外冷器投用至今的生产实践表明，该外冷器各方面的特性均优于碳钢外冷器。
1.1 钛列管外冷器的换热能力及列管的结疤堵管情况
(1)换热能力
钛列管外冷器的列管和管板均为TA2。虽然钛材的导热系数比碳钢低，但因其具有良好的耐腐蚀性能、抗污染能力以及耐冲刷能力，在相同的操作条件下，钛管的壁厚比碳钢管薄(钛管壁厚为1.5—2mm，碳钢管为4—4.5mm)，换热效果比碳钢外冷器好。在外冷器逐步更换过程中，比较两种外冷器的工作状况就可得到充分证实。
比较单元选为一个作业周期。主轴流泵循环量V=2500m3/h，外冷器母液进出口温差△t<。5℃。采用卤水降温，钛外冷器中卤水进出口温度分别为5.5℃(取一个周期内平均值，下同)和7.5℃；碳钢外冷器中卤水进出口温度分别为1.5℃和3.7℃。则冷析温度为12℃时，换热平均推动力分别为5.2℃和9.1℃，
即钛管外冷器的传热系数是碳钢外冷器的1.75倍。
(2)结疤及堵管情况
采用并料流程时，钛列管外冷器在作业8h后检查，管壁只有不超过lmm的疤，且疤块疏松，与管壁的附着力很小。而后结晶工艺改为逆料工艺后，尽管疤垢很厚，但也很疏松，用热AI清洗即可，不必人工捅管，大大减轻了劳动强度并节约了劳动力。
1.2 钛列管外冷器的腐蚀情况
钛管：表面光滑，无化学腐蚀和磨蚀痕迹，钛管原加工纹路清晰可见。
管板：曾在停车检修时发现环氧胶泥保护层局部龟裂。经修补后至今胶泥保护层完好，管板未发现腐蚀痕迹。钛管与管板间胀接情况良好。
1.3经济效果
采用钛列管换热器，虽一次性投资较高，但由于使用寿命长(据有关资料介绍，一般可达15—20a)，减少了设备更换次数及查漏、堵漏次数，生产周期长，运行稳定，不会因频繁更换外冷器而影响产量。若该公司的钛列管外冷器运行寿命按18a计，与碳钢外冷器(使用寿命2.5a)相比，预计可获得经济效益1251.36万元(参见表1、表2)
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2 钛泵在联碱Ⅱ过程的应用
联碱Ⅱ过程的母液都是以氯化铵、氯化钠为主的含氯离子浓度较高的溶液，这种溶液对碳索钢、铸铁的腐蚀很严重。改造前使用的铸铁泵，叶轮一个月左右就需更换，泵壳最长时间也只有一年左右，其它零部件更是易损，因此，普遍存在着冒，漏，滴现象。既对生产环境造成了污染，又浪费了人力和物力-该公司于1989—1992年间将联碱Ⅱ过程20余台铸铁泵全部更新成钛泵。
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钛泵的优点如下：
(1)抗腐蚀、抗磨蚀能力强
凡是与介质接触的零部件如泵体、叶轮、轴套等全部都采用TC4合金材料．耐腐蚀，抗腐蚀能力强。
(2)密封性能好
钛泵叶轮背面设有一组径向背叶片，由于叶轮背的作用，泵运转时，不向外渗液．
为了使泵停止运行时也不产生渗漏现象，采用了柔性石墨填料组合密封．它通过设在泵体上的蜗杆、蜗轮装置，在泵停运时以顺时针方向旋转蜗杆，蜗杆带动蜗轮，蜗轮随之带动组合密封件填料，将它送入填料腔内，随着旋转松紧程度的变化，可达到各种密封要求．同时，密封填料会因泵起动时的反时针旋转蜗轮而退出填料腔，减少了填料与泵轴的摩擦，降低了动力消耗，每年大约节省电费4000元左右．
(3)联轴器设计合理
钛泵采用金属挠性联轴器，避免了用靠背轮连接的缺点．具有体积小、重量轻，拆装灵活、安全可靠的优点，极容易检修．
(4)使用寿命长
从1989年钛泵投用至今，尚未发现异常现象．
因此，钛泵虽然一次性投资巨大，但从使用效果来看，不仅每年可节省备品备件费用约3000元，检修人工费约7000元，密封填料费1000元，轴承费210元，而且杜绝了跑、冒、漏。滴，改善了操作环境，降低了劳动强度．
综上所述，尽管钛材的价格昂贵，设备制造费用高，但由于其具有强度高，耐磨损、抗腐蚀等优异性能，使钛制设备的使用寿命较之所替代的碳钢等设备增加几倍甚至十几倍．从长远的观点来看，具有巨大的经济效益和社会效益．
(徐志刚，湖北双环化工集团公司)