我国70年代开始在民用工业的化工系统中使用钛材，钛作为一种用于化工装置中的耐腐蚀结构材料，已经确立了它的地位，而且作为化工输送腐蚀性介质管道中的理想材料，管道的寿命取决于管件，钛管件 也愈来愈引起工程技术人员的重视，尤其钛管件的标准化更为重要。

1.1 钛管件的工作情况首先我们分析一下钛管件的工作情况：

钛管道主要输送的是腐蚀性严重危险介质，当带腐蚀介质的介质经过钛管件时、介质都带有一定的压力，而各种管件的各部位承载压力不同，以最为常用的三种管件（弯头、三通、异径管）来分析。

1.1.1弯头

弯头是各种管道系统的重要管件之一，除了用作改变介质流动方向外，还起到提高管路柔性。当介质通过弯头时，带有压力的介质直冲弯头的背部，介质顺着背部流动到出口，由此可见弯头的背部即承受较大压力又承受着严重的冲刷腐蚀，说明背部承载大于任何部位。

三通为管件、管道连接件。又叫管件三通或者三通管件，三通接头，用在主管道要分支管处。

三通是具有三个口子，即一个进口，两个出口；或两个进口，一个出口的一种化工管件，有T形与Y形，有等径管口，也有异径管口，用于三条相同或不同管路汇集处。三通的主要作用是改变流体方向的。

三通是用于管道分支处的一种管件。对于采用无缝管制造三通来讲，目前通常所采用的工艺有液压胀形和热压成形两种。三通的液压胀形是通过金属材料的轴向补偿胀出支管的一种成形工艺。其过程是采用专用液压机，将与三通直径相等的管坯内注入液体，通过液压机的两个水平侧缸同步对中运动挤压管坯，管坯受挤压后体积变小，管坯内的液体随管坯体积变小而压力升高，当达到三通支管胀出所需要的压力时，金属材料在侧缸和管坯内液体压力的双重作用下沿模具内腔流动而胀出支管

钛三通都是冷拔等径三通，也是所谓的无缝等径三通。这种三通的生产工艺都是冷拔的工艺，冷拔的工艺是两边挤压管子而管子内部也会加压使其中间挤出支管，每一种材质都有其特定的抗拉强度和抗屈服度，所以说选择等径三通的原料必须要了解其特性。平焊法兰随着外长输管道建设的飞速发展,管道试压成为必不可少的一个重要环节,在试压前后,必须对每段管线进行通球扫线,次数一般为45次。三通的主要作用是改变流体方向的。按管径尺寸划分:等径三通的接管端部均为相同的尺寸；异径的三通的主管接管尺寸相同，而支管的接管尺寸小于主管的接管尺寸。以制作方法划分:顶制、压制、锻制、铸造等。

1.1.2三通

三通的工作情况，同弯头相似，介质通过三通时直冲三通的支路与直路的相交处，此处的承载压力和冲刷腐蚀大于其它部位。支路为主管路的卸压分流状态。

1.1.3异径管

异径管的工作情况，介质通过异径管时往往介质是从大头向小头流动，因截面积的逐渐变小使异径管的锥体部位产生增压现象，锥体内表面即承载较大压力又承受严重冲刷腐蚀。

以上分析表明钛管件是钛管道中极其重要的部件，它直接影响着钛管道的寿命。

常见的钛管件生产工艺

1.2.1多焊缝钛弯头

我国钛管道使用初期国内没有厂家生产标准的钛管件，不得不使人们采用多焊缝式（俗称“虾米腰”式）钛弯头，它的加工工艺繁杂。通常采用将管切成多段斜口、焊接而成或板金下成多节叶形展开料，再卷制焊接，焊缝量大。由于焊接处的几何形状不连续，将产生较高的应力集中，因此，对这种管件的工作压力和工作温度必须作出严格的规定。焊缝会大大降低耐蚀性、易泄漏、且外观欠佳，内表面为折面而增大了管道传输阻力和背部的焊缝受到严重的冲刷腐蚀而降低了寿命。

1.2.2焊接三通

三通采取在直管道上开孔，将支路直接管焊接而成，因钛材的加工性能不如其它材料，焊接处的相贯线的加工也是相当困难的。更为重要的是，焊缝处产生直角，一是严重的影响着介质的流导，增大了管道的传输阻力，二是相贯线的曲线焊接困难，三是直角部位的冲刷腐蚀增大，使直角部位早损。

1.2.3压片焊接式钛弯头

1.上模 2.坯料 3.下模

为了改善多焊缝钛弯头的缺陷，采用压半片焊接式钛弯头。它与多缝“虾米腰”式相比，焊缝相应少些，且焊缝没有迎面受到冲刷腐蚀，而顺向受冲刷，因而耐腐情况要好一些。

1.2.4铸造式弯头

人们企图甩掉焊缝，研制出无缝钛弯头，产生了铸造式弯头，虽说以无缝弯头而出现，但壁厚（至少5mm）与管道壁厚（2～4mm）不能匹配，而且表面光洁度差，而增加传输阻力。更为重要的是内部存在着 大量的由铸造产生的气孔等缺陷，严重影响耐蚀性及寿命，不适合对焊式钛管道的使用，大多应用在小直径的承播式管件，此种工艺生产的钛管件成本高、得不到使用者的认定。

1.2.5冲制钛弯头

有人利用冲压方法冲制钛弯头，外表看来是乎达到标准要求，但从实质来看，该加工工艺是将管坯在冲床上冲压模中冲压成型，成型过程中将弯头的背部受拉，迫使背部拉薄，腹部管壁受压而增厚造成壁厚不均或打皱。且使用过程中因弯头背部承受冲刷腐蚀，由于背部壁减薄，所以背部会产生早损。壁厚难以保证，其耐压和寿命都达不到标准中的壁厚公差要求，尽量不使用此种工艺生产的钛弯头。

1.2.6推挤工艺

如何提高钛管道寿命？提高钛管件寿命而成为管道设计技术领域的一大学术难题。

弯头推挤工艺是在八十年代中、后期由日本引入我国的一项钢制弯头生产新技术。由于该工艺可实现连续性生产，并且生产的弯头壁厚均匀一致，因而它迅速取代了传统工艺。相继又研制出无缝钛三通、无缝异径管等无缝钛管件产品，无缝管件的最大直径可达Φ219，并达到了ASTM B363—95标准要求。

推制钛弯头的加工是以无缝钛管作为坯料，在专用推制挤压机上采用管径小于成品口径的坯料推制挤压成型，成形模固定在主机上不动，有一活动推力推动管坯从右方向左方前进，坯料在成型模时，受到加热及保护，成型过程中管坯受到扩涨，对成型过程中受力分析表明，其不同部位的受力大小是不同的，但都是二向受压，一向受拉，即轴向受压、径向受压、周向受拉。整个变形过程中直径逐渐变大、弯曲、长度缩短而厚度基本不变。用网络法的实验结果证实，弯头成型时的变形主要发生在下部。坯料上画上均匀网格，成型中可观察到弯头背部成型时方格变化不大，到腹部变形越严重，网格在周向被拉长，轴向被压缩，而网格总面积不变，表明厚度方向上没有明显变化。