Титановые пористые пластины ТПП-2-МП: спечённые мембраны из титана марки ТПП
Титановые пористые пластины ТПП-2-МП — спечённые из титанового порошка марки ТПП плоские мембранные элементы с регламентированной пористостью, предназначенные для фильтрации агрессивных сред, газораспределения и электрохимических процессов. Изделие получают методом порошковой металлургии: прессование порошка титана и последующее спекание в вакууме или инертной среде формируют жёсткий каркас с открытой сквозной пористостью без применения связующих компонентов.
Маркировка ТПП-2-МП указывает на титановый порошковый материал второго типоразмера с модифицированной пористой структурой. В отличие от листовых прокатных мембран, спечённая пластина сохраняет проницаемость при знакопеременных нагрузках и не требует дополнительной опорной решётки при рабочем перепаде давления до 0,6–1,0 МПа.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Пористость открытая | 30–45 | % | гидростатическое взвешивание | сквозные поры |
| Размер пор | 5–40 | мкм | пузырьковый метод | по ГОСТ 26849 |
| Толщина пластины | 1,5–3,0 | мм | микрометрия | допуск 0,2 мм |
| Предел прочности при сжатии | 120–180 | МПа | испытание на прессе | вдоль оси спекания |
| Рабочая температура | –50…+300 | C | термоциклирование | в инертной среде |
| Удельная проницаемость | (2–15)10 | м | по Дарси | по воздуху |
Материал и стойкость
Основой служит титан марки ТПП (титан порошковый) с содержанием основного металла не менее 99,5 %. Примеси железа, кремния и кислорода лимитированы, поскольку их избыток снижает коррозионную стойкость спечённого каркаса. Пластины ТПП-2-МП устойчивы в хлоридных, сульфатных и органических средах, включая морскую воду, растворы гипохлорита натрия, уксусную и муравьиную кислоты умеренных концентраций.
Оксидная плёнка TiO, формируемая на поверхности пор при пассивации, обеспечивает электрохимическую устойчивость и позволяет использовать пластины в качестве анодов в электролизёрах. В отличие от нержавеющих спечённых мембран, титановые пластины не подвержены питтинговой коррозии в средах с активным хлором.
Типовые области применения
- Фильтрация агрессивных технологических растворов на химических производствах, включая узлы осветления и микрофильтрации.
- Газораспределительные и барботажные устройства в реакторах, аэраторах и флотационных камерах.
- Аноды и токоподводы в электролизёрах, гальванических ваннах и установках электрохимической очистки воды.
- Мембранные узлы в системах водоподготовки энергетических установок и опреснительных комплексах.
- Разделение фаз в нефтегазопереработке: фильтрация катализаторной пыли и механических примесей из углеводородных потоков.
- Медицинское и лабораторное оборудование: стерилизующие фильтры, диффузоры, носители катализаторов.
Эксплуатационные ограничения
Пластины ТПП-2-МП не предназначены для работы в средах с плавиковой кислотой и фторид-ионами, разрушающими оксидный слой титана. При температурах выше 300 C в присутствии кислорода наблюдается интенсивное окисление спечённого каркаса с потерей проницаемости. Обратная промывка допускается при перепаде давления не более 0,3 МПа во избежание выкрашивания частиц порошка.
Монтаж выполняют в корпусных фильтродержателях с уплотнением по периметру; для герметизации применяют фторопластовые или паронитовые прокладки. Регенерацию проводят ультразвуковой отмывкой в слабокислых растворах либо термической обработкой в вакууме.
Вопросы и ответы
Какой размер пор у пластин ТПП-2-МП?
Средний размер пор составляет 5–40 мкм в зависимости от фракции исходного порошка титана и режима спекания. Точное значение подтверждается пузырьковым методом по ГОСТ 26849.
При какой температуре можно эксплуатировать пластины?
Рабочий диапазон — от –50 до +300 C. Выше 300 C в окислительной среде титан интенсивно окисляется, что снижает проницаемость и прочность каркаса.
Допускается ли обратная промывка титановых мембран?
Да, обратная промывка допустима при перепаде давления не более 0,3 МПа. Превышение этого значения приводит к выносу частиц спечённого порошка и деградации структуры.
В каких средах пластины ТПП-2-МП не применяются?
Пластины нестойки к плавиковой кислоте и растворам, содержащим фторид-ионы, которые разрушают пассивную плёнку TiO. Также ограничено применение в сильных восстановительных средах.
