U proizvodnji spandexa procesni tokovi sadrže polarna otapala poput DMAC ili DMF, neizreagirane izocijanate i produživače lanca amina. Polimerizacijske sekcije rade na temperaturama iznad 200 stupnjeva. Nizvodne jedinice prolaze kroz ponovljene cikluse grijanja i hlađenja te povremeno čišćenje parom. U tom okruženju, lokalizirana korozija-udubljenje, pukotina i pucanje uslijed korozije pod naponom-čest je uzrok kvara u nehrđajućem čeliku 316L i nekim legurama nikla.
Priključci za cijevi od titana postali su standardni izbor u cijeloj industriji, ne kao egzotična nadogradnja, već kao dokazano rješenje za ponavljajuće probleme s pouzdanošću. Sljedeće pokriva gdje i zašto se titanske komponente najčešće navode, na temelju stvarnog iskustva u pogonu.
Reaktori za polimerizaciju
Unutarnji priključci reaktora – dovodne mlaznice, rukavci zaštitnih jažica i prirubnice recirkulacijskog voda – u izravnom su kontaktu s vrućim smjesama izocijanata i polarnim otapalima. Kombinacija visoke temperature i prisutnosti klorida iz određenih sustava katalizatora čini koroziju u pukotinama stvarnom zabrinutošću, posebno ispod brtvila i navojnih spojeva. Obično se koristi titan stupnja 2 i 7 (stupanj 7 s dodatkom paladija, za bolju otpornost na redukcijske kiseline). Zapisi s terena pokazuju da titanske zaštitne čaure obično traju duže od nehrđajućih alternativa faktorom tri do pet, bez mjerljivog gubitka stijenke nakon nekoliko godina rada.
Oprema za izmjenu topline
Cijevni i pločasti izmjenjivači topline obavljaju i grijanje i hlađenje – hlađenje taline polimera, predgrijavanje otapala i usluga kondenzatora za obnovljeni DMAC. Cijevna strana često vidi slanu otopinu ili vodu za hlađenje, dok strana školjke nosi vruće polimerne otopine ili struje pare. Cijevi i ploče od titana uklanjaju rizik od pucanja uslijed korozije izazvanog kloridima, koje često dovodi do začepljivanja cijevi u jedinicama 316L ili 904L. Osim toga, površine od titana se sporije prljaju, tako da ukupni koeficijenti prijenosa topline ostaju stabilniji tijekom vremena, a mehaničko čišćenje je rjeđe potrebno.
Cjevovod za prijenos procesa
Otopina polimera kreće se iz reaktora u posudu za otplinjavanje, zatim u područje predenja. To znači duge cijevi s koljenima, T-komadama i prirubničkim spojevima. Linije vide visok pritisak, a debeli polimer lijepi se za svaku grubu unutarnju površinu. Glatki provrt smanjuje nakupljanje, tako da pad tlaka raste sporije, a ispiranje otapalom je potrebno rjeđe. Na zavojima i reduktorima, abrazivne čestice gela nagrizaju mekše metale, ali titan se bolje drži, pa ti spojevi imaju dulji vijek trajanja.
Razdjelnici za filtraciju
Prije nego što polimerni ljepilo uđe u pakiranje za predenje, prolazi kroz višestruke stupnjeve filtracije – predfiltere, kućišta uložaka i ponekad sinterirane metalne elemente. Razdjelnici i brzorastavljive spojke oko kućišta filtera doživljavaju skokove tlaka svaki put kada sustav ispire vodu. Gelovi su također abrazivni. Kovani priključci od titana održavaju brtvene površine netaknutima nakon stotina ciklusa spajanja-odvajanja. Ne žuče se, tako da niti ostaju čiste – nešto što se ne može reći za mekše nehrđajuće tipove. A titan ne ispire metalne ione u tok polimera, tako da filtrat ostaje bez kontaminanata koji bi mogli utjecati na boju ili stabilnost pređe.
Komponente pakiranja za predenje
Unutar sklopa za predenje, ploče razdjelnika protoka i brtveni prstenovi mali su, ali funkcionalno kritični dijelovi. Otopina polimera u ovoj je fazi vrlo viskozna i sadrži fine gelove koji imaju tendenciju prianjanja na hrapave površine, uzrokujući fluktuacije tlaka i kasnije lomljenje niti. Površinska obrada titana može se strojno obraditi do vrlo niske hrapavosti, a njegova nekatalitička priroda znači da ne izaziva nikakve nuspojave koje bi mogle promijeniti boju polimera. Podaci o pogonu pokazuju da paketi za predenje opremljeni unutarnjim dijelovima od titana pokazuju dosljednija očitanja tlaka tijekom 30-dnevne kampanje u usporedbi s alternativama s premazom od nehrđajućeg čelika, gdje trošenje premaza često dovodi do smanjenja performansi nakon dva tjedna.
Pomoćni priključci spremnika
Spremnici za međuskladištenje otapala, mješavina monomera i gotove polimerne otopine opremljeni su mjerom razine, mlaznicama za donji izlaz i slavinama za rasterećenje tlaka. Čak i manja korozija u ovim pomoćnim vodovima može unijeti metalne ione koji utječu na toplinsku stabilnost pohranjenog materijala. Priključci od titana na ovim spojevima malog promjera osiguravaju zaštitu od korozije koja ostaje pouzdana iu uvjetima skladištenja na okolnoj i na povišenoj temperaturi. Materijal također podnosi različita naprezanja širenja koja se javljaju tijekom postupaka isparavanja spremnika bez stvaranja pukotina na zavarenim spojevima.
Petlje za oporavak i recikliranje
Sekcije za oporavak i destilaciju obrađuju ostatke koji mogu biti kiseli (pH 4-7) i sadržavati katalizatore i vodu. Para se također koristi za regeneraciju. Titan podnosi ove različite uvjete bez gubitka debljine. Godišnje provjere debljine stijenke cijevi od titana ne pokazuju gotovo nikakvo smanjenje, dok vodovi 317L u istoj usluzi često trebaju zamjenu za manje od dvije godine.
Općenito, titan je naveden u ovim uslugama jer jednostavno traje dulje i uzrokuje manje neplaniranih zaustavljanja. Mnoge tvornice koje su prešle na armature od titana izvješćuju o duljim kampanjama i manjem broju popravaka. Kako stope proizvodnje rastu, a procesni uvjeti postaju sve zahtjevniji, uporaba titana vjerojatno će se proširiti i na druge dijelove postrojenja, posebno tamo gdje nove vrste elastomera zahtijevaju više temperature ili agresivnija otapala.
