Корозійностійкі частини, які проводять рідкий потік, і способи заміни обладнання і частин з використанням корозійностійких частин, які проводять рідкий потік

1. Спосіб заміни щонайменше однієї частини елемента обладнання, яке має ділянку кріплення, яка проводить рідкий потік, спосіб включає в себе: надання запасної частини, що містить першу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал, і другу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал, який являє собою матеріал, ідентичний або по суті ідентичний матеріалу ділянки кріплення, причому перша ділянка і друга ділянка прямо або опосередковано з'єднані кінець до кінця зварюванням в твердому стані для утворення єдиної запасної частини, яка проводить рідкий потік; і кріплення запасної частини до елемента обладнання способом, що містить кріплення другого матеріалу другої ділянки запасної частини до ділянки кріплення елемента обладнання. 2. Спосіб за п. 1, в якому запасна частина вибрана з групи, яка складається з частини циліндричної форми, трубки, трубопроводу, сопла, штирового кінця, трубного з'єднувача, з'єднувача трубопроводу, трубки десорбера для обладнання технологічного процесу синтезу сечовини, трубки теплообмінника і частини, яка проводить рідкий потік. 2 (19) 1 3 зією, з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. 11. Спосіб за п. 1, в якому: елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини; запасна частина являє собою трубку десорбера; ділянка кріплення являє собою ділянку перегородки для кріплення трубок; перша ділянка запасної частини являє собою цирконій; і друга ділянка запасної частини містить внутрішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і зовнішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 12. Спосіб за п. 11, в якому внутрішній шар являє собою шар, прямо або опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром. 13. Спосіб за п. 12, в якому ділянка зварного шва, утворена зварюванням в твердому стані першої ділянки, прямо або опосередковано, з другою ділянкою, по суті вільна від сплавів, що об'єднують перший матеріал і другий матеріал. 14. Спосіб за п. 11, в якому перша ділянка опосередковано приварена в твердому стані до другої ділянки так, що щонайменше один третій матеріал розташований між першою ділянкою і другою ділянкою. 15. Спосіб заміни трубки десорбера у вузлі десорбера для синтезу сечовини запасною трубкою десорбера, спосіб включає в себе: надання запасної трубки десорбера, що містить першу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал, і другу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал, який ідентичний або по суті ідентичний матеріалу, з якого виготовлена перегородка для кріплення трубок десорбера, причому перша ділянка і друга ділянка прямо або опосередковано з'єднані кінець до кінця зварюванням в твердому стані з утворенням єдиної запасної частини, яка проводить рідкий потік; і зварювання плавленням другого матеріалу другої ділянки з ідентичним або по суті ідентичним матеріалом перегородки для кріплення трубок. 16. Спосіб за п. 15, в якому стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше один матеріал, вибраний з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, титану, титанових сплавів, ніобію і ніобієвих сплавів, і в якому другий матеріал являє собою щонайменше один матеріал, вибраний з групи, яка складається з титану, титанових сплавів і нержавіючої сталі. 17. Спосіб за п. 15, в якому зварювання в твердому стані першої ділянки прямо або опосередковано з другою ділянкою проводять технологією зварювання в твердому стані, вибраною з групи, яка складається з холодного зварювання, дифузійного зварювання, зварювання вибухом, ковальського зварювання, зварювання тертям, інерційного зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукового зварювання. 18. Спосіб за п. 15, в якому перша ділянка являє собою єдиний матеріал, і друга ділянка являє собою єдиний матеріал. 90686 4 19. Спосіб за п. 15, в якому друга ділянка містить внутрішній шар матеріалу, стійкого до корозії, і зовнішній шар другого матеріалу. 20. Спосіб за п. 19, в якому друга ділянка містить внутрішній шар стійкого до корозії матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і зовнішній шар другого матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 21. Спосіб за п. 20, в якому друга ділянка сформована з'єднанням екструзією, так що внутрішній шар і зовнішній шар другої ділянки сплавлені. 22. Спосіб за п. 15, в якому ділянка зварювання, утворена зварюванням в твердому стані першої ділянки прямо або опосередковано з другою ділянкою, по суті вільна від сплавів, що об'єднують перший матеріал і другий матеріал. 23. Спосіб за п. 15, в якому перша ділянка опосередковано приварена в твердому стані до другої ділянки так, що щонайменше один третій матеріал розташований між першою ділянкою і другою ділянкою. 24. Частина елемента обладнання, частина містить: першу трубчасту ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал; і другу трубчасту ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал; і в якій перша ділянка і друга ділянка являють собою ділянки, прямо або опосередковано з'єднані кінець до кінця зварюванням в твердому стані за допомогою технології, вибраної з групи, яка складається з холодного зварювання, дифузійного зварювання, зварювання вибухом, ковальського зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукового зварювання з утворенням єдиної циліндричної частини, яка проводить рідкий потік. 25. Частина за п. 24, причому частина вибрана з групи, яка складається з частини циліндричної форми, трубки, трубопроводу, сопла, штирового кінця, трубного з'єднувача, з'єднувача трубопроводу, трубки десорбера для обладнання технологічного процесу синтезу сечовини і трубки теплообмінника. 26. Частина за п. 24, в якій стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше матеріал, вибраний з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, титану, титанових сплавів, ніобію і ніобієвих сплавів, і в якій другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану, титанових сплавів і нержавіючої сталі. 27. Частина за п. 24, в якій друга ділянка містить внутрішній шар стійкого до корозії матеріалу і зовнішній шар другого матеріалу. 28. Частина за п. 27, в якій внутрішній шар і зовнішній шар другої ділянки з'єднані екструзією разом. 29. Частина за п. 27, в якій друга ділянка містить внутрішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і зовнішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 30. Частина за п. 24, в якій ділянка зварного шва, утворена зварюванням в твердому стані першої 5 ділянки частини прямо або опосередковано з другою ділянкою, по суті вільна від сплавів стійкого до корозії першого матеріалу і другого матеріалу. 31. Частина за п. 24, в якій перша ділянка опосередковано приварена в твердому стані до другої ділянки так, що щонайменше один третій матеріал розташований між першою ділянкою і другою ділянкою. 32. Спосіб заміни частини елемента обладнання, яка проводить рідкий потік, запасною частиною, яка проводить рідкий потік, спосіб включає в себе: заміну існуючої частини трубки десорбера елемента обладнання, яка проводить рідкий потік, частиною, яка проводить рідкий потік, що має конструкцію за п. 24. 33. Спосіб за п. 32, в якому частина, яка проводить рідкий потік, вибрана з групи, яка складається з частини циліндричної форми, трубки, трубопроводу, сопла, штирового кінця, трубного з'єднувача, з'єднувача трубопроводу, трубки десорбера для обладнання технологічного процесу синтезу сечовини і трубки теплообмінника. 34. Спосіб за п. 32, в якому елемент обладнання вибраний з групи, яка складається з обладнання для хімічного технологічного процесу, вузла десорбера, вузла холодильника і теплообмінника. 35. Елемент обладнання, що містить частину за п. 24. 36. Спосіб заміни щонайменше однієї частини елемента обладнання, яка проводить рідкий потік, що має ділянку кріплення, спосіб містить: надання запасної частини, яка проводить рідкий потік, що містить внутрішній шар стійкого до корозії першого матеріалу, який оточує прохід для рідкого потоку через частину, яка проводить рідкий потік, і зовнішній шар другого матеріалу, причому внутрішній шар прямо або опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром способом, що включає в себе щонайменше одну технологію, вибрану з групи, яка складається зі з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття; і кріплення запасної частини до елемента обладнання способом, що містить кріплення зовнішнього шару запасної частини до ділянки кріплення елемента обладнання. 37. Спосіб за п. 36, в якому ділянка кріплення містить третій матеріал, ідентичний або по суті ідентичний другому матеріалу запасної частини, і, крім того, в якому кріплення запасної частини до елемента обладнання містить кріплення ділянки зовнішнього шару до третього матеріалу ділянки кріплення. 38. Спосіб за п. 36, в якому кріплення запасної частини до елемента обладнання містить ділянку зварювання зовнішнього шару з третім матеріалом ділянки кріплення. 39. Спосіб за п. 36, в якому стійкий до корозії перший матеріал являє собою матеріал, вибраний з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 40. Спосіб за п. 36, в якому елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини, заміщувальна частина являє собою трубку десорбера, і ділянка кріплення являє 90686 6 собою ділянку перегородки для кріплення трубок десорбера. 41. Спосіб за п. 36, в якому елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини; запасна частина являє собою трубку десорбера; ділянка кріплення являє собою ділянку перегородки для кріплення трубок; внутрішній шар запасної частини вибраний з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів; і зовнішній шар запасної частини вибраний з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 42. Спосіб за п. 36, в якому кріплення запасної частини до елемента обладнання містить зварювання плавленням ділянки другого матеріалу зовнішнього шару з третім матеріалом ділянки кріплення, і в якому ділянка зварного шва, сформована таким чином, по суті вільна від сплавів, що мають значно меншу стійкість до корозії відносно першого матеріалу і другого матеріалу. 43. Спосіб за п. 36, в якому внутрішній шар являє собою шар, опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром способом, що включає в себе щонайменше одну технологію, вибрану з групи, яка складається зі з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття, таким чином, що щонайменше один шар містить третій матеріал, який відрізняється від першого матеріалу і другого матеріалу і розташований між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром. 44. Спосіб заміни трубки десорбера у вузлі десорбера для синтезу сечовини запасною трубкою десорбера, спосіб включає в себе: надання запасної трубки десорбера, що містить внутрішній шар стійкого до корозії першого матеріалу, який оточує прохід для рідкого потоку через трубку десорбера, і зовнішній шар другого матеріалу, причому внутрішній шар являє собою шар, прямо або опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром способом, що містить щонайменше одну технологію, вибрану з групи, яка складається зі з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття, і причому другий матеріал являє собою матеріал, ідентичний або по суті ідентичний матеріалу, з якого сконструйована перегородка для кріплення трубок десорбера; і кріплення другого матеріалу зовнішнього шару до ідентичного або по суті ідентичного матеріалу перегородки для кріплення трубок. 45. Спосіб за п. 44, в якому стійкий до корозії перший матеріал вибраний з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і в якому другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 46. Спосіб за п. 44, в якому кріплення зовнішнього шару до ідентичного або по суті ідентичного матеріалу перегородки для кріплення трубок містить зварювання другого матеріалу зовнішнього шару з по суті ідентичним матеріалом перегородки для кріплення трубок. 47. Спосіб за п. 44, в якому кріплення другого матеріалу зовнішнього шару до по суті ідентичного матеріалу перегородки для кріплення трубок міс 7 тить зварювання плавленням ділянки другого матеріалу зовнішнього шару з перегородкою для кріплення трубок, і в якому ділянка зварного шва, сформована таким чином, по суті вільна від сплавів, що мають значно меншу стійкість до корозії в порівнянні з другим матеріалом. 48. Спосіб за п. 44, в якому внутрішній шар прямо металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром без утворення суттєвого шару взаємної дифузії. 49. Спосіб за п. 44, в якому внутрішній шар опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром так, що щонайменше один шар, що містить матеріал, який відрізняється від першого матеріалу і другого матеріалу, розташований між внутрішнім і зовнішнім шарами. 50. Частина елемента обладнання, вибрана з трубки десорбера і трубки теплообмінника, вказана частина містить: внутрішній шар стійкого до корозії першого матеріалу, який оточує прохід для рідкого потоку через частину, яка проводить рідкий потік, і зовнішній шар другого матеріалу; в якій внутрішній шар являє собою шар, прямо або опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром із застосуванням щонайменше однієї технології, вибраної з групи, яка складається зі з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. 51. Частина за п. 50, причому частина являє собою запасну частину і вихідну частину елемента обладнання. 52. Частина за п. 50, в якій стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше один матеріал, вибраний з групи, що містить цирконій і цирконієві сплави, і причому другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 53. Частина за п. 50, в якій елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини, і запасна частина являє собою трубку десорбера. 54. Частина за п. 50, в якій внутрішній шар прямо металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром. 55. Частина за п. 54, в якій немає суттєвого шару взаємної дифузії між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром. 56. Частина за п. 50, в якій внутрішній шар опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром так, що щонайменше один шар, що містить третій матеріал, який відрізняється від першого матеріалу і другого матеріалу, розташований між внутрішнім і зовнішнім шарами. 57. Трубка десорбера обладнання для синтезу сечовини, трубка десорбера містить: першу трубчасту ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал; і другу трубчасту ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал; причому перша ділянка і друга ділянка являють собою ділянки, прямо або опосередковано з'єднані кінець до кінця зварюванням в твердому стані з утворенням єдиної запасної частини, яка проводить рідкий потік. 58. Трубка десорбера за п. 57, в якій перший матеріал вибраний з групи цирконію, цирконієвих 90686 8 сплавів, титану, титанових сплавів, ніобію і ніобієвих сплавів, і в якій другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану, титанових сплавів і нержавіючої сталі. 59. Трубка десорбера за п. 58, в якій перша ділянка і друга ділянка являють собою ділянки, прямо або опосередковано з'єднані зварюванням в твердому стані технологією, вибраною з групи, яка складається з холодного зварювання, дифузійного зварювання, зварювання вибухом, ковальського зварювання, зварювання тертям, інерційного зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукового зварювання. 60. Трубка десорбера за п. 59, в якій перша ділянка являє собою єдиний матеріал, і друга ділянка являє собою єдиний матеріал. 61. Трубка десорбера за п. 59, в якій друга ділянка містить внутрішній шар стійкого до корозії матеріалу і зовнішній шар другого матеріалу. 62. Трубка десорбера за п. 61, в якій друга ділянка містить внутрішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і зовнішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 63. Трубка десорбера за п. 62, в якій друга ділянка сформована з'єднанням екструзією так, що внутрішній шар і зовнішній шар другої ділянки сплавлені. 64. Трубка десорбера за п. 57, в якій ділянка зварного шва, сформована зварюванням в твердому стані першої ділянки трубки десорбера прямо або опосередковано з другою ділянкою, по суті вільна від сплавів стійкого до корозії першого матеріалу і другого матеріалу. 65. Трубка десорбера за п. 57, в якій перша ділянка опосередковано зварена в твердому стані з другою ділянкою так, що щонайменше один третій матеріал розташований між першою ділянкою і другою ділянкою. 66. Реактор синтезу сечовини, що включає в себе щонайменше одну трубку десорбера, що містить: першу трубчасту ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал; і другу трубчасту ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал; причому перша ділянка і друга ділянка являють собою ділянки, прямо або опосередковано з'єднані кінець до кінця зварюванням в твердому стані з утворенням єдиної запасної частини, яка проводить рідкий потік. 67. Реактор синтезу сечовини за п. 66, в якому перший матеріал вибраний з групи цирконію, цирконієвих сплавів, титану, титанових сплавів, ніобію і ніобієвих сплавів, і в якому другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану, титанових сплавів і нержавіючої сталі. 68. Реактор синтезу сечовини за п. 67, в якому перша ділянка трубки десорбера і друга ділянка трубки десорбера являють собою ділянки, прямо або опосередковано з'єднані зварюванням в твердому стані технологією, вибраною з групи, яка складається з холодного зварювання,дифузійного зварювання, зварювання вибухом, ковальського 9 зварювання, зварювання тертям, інерційного зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукового зварювання. 69. Реактор синтезу сечовини за п. 68, в якому перша ділянка трубки десорбера являє собою єдиний матеріал, і друга ділянка являє собою єдиний матеріал. 70. Реактор синтезу сечовини за п. 68, в якому друга ділянка трубки десорбера містить внутрішній шар стійкого до корозії матеріалу і зовнішній шар другого матеріалу. 71. Реактор синтезу сечовини за п. 70, в якому друга ділянка трубки десорбера містить внутрішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і зовнішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 72. Реактор синтезу сечовини за п. 71, в якому на другій ділянці трубки десорбера внутрішній шар з'єднаний екструзією із зовнішнім шаром. 73. Реактор синтезу сечовини за п. 71, в якому ділянка зварного шва, сформована зварюванням в твердому стані першої ділянки трубки десорбера прямо або опосередковано з другою ділянкою трубки десорбера, по суті вільна від сплавів стійкого до корозії першого матеріалу і другого матеріалу. 74. Реактор синтезу сечовини за п. 68, в якому перша ділянка опосередковано зварена в твердому стані з другою ділянкою так, що щонайменше один третій матеріал розташований між першою ділянкою і другою ділянкою. 75. Спосіб виготовлення трубки десорбера реактора синтезу сечовини, спосіб включає в себе з'єднання кінця порожнистого першого циліндра, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал, з кінцем порожнистого другого циліндра, що включає в себе другий матеріал, для утворення трубки, яка проводить рідкий потік, в якій з'єднання першого циліндра і другого циліндра містить пряме або опосередковане зварювання в твердому стані кінця першого циліндра з кінцем другого циліндра. 76. Спосіб за п. 75, в якому стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше матеріал, вибраний з групи, яка складається з цирконію, цирконієвих сплавів, титану, титанових сплавів, ніобію, ніобієвих сплавів, і в якому другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану, титанових сплавів і нержавіючої сталі. 77. Спосіб за п. 76, в якому зварювання в твердому стані, прямо або опосередковано, кінця першого циліндра з кінцем другого циліндра містить технологію зварювання в твердому стані, вибрану з групи, яка складається з холодного зварювання, дифузійного зварювання, зварювання вибухом, ковальського зварювання, зварювання тертям, що включає в себе інерційне зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукове зварювання. 78. Спосіб за п. 76, в якому другий циліндр містить внутрішній шар стійкого до корозії матеріалу і зовнішній шар другого матеріалу. 79. Спосіб за п. 78, в якому другий циліндр містить внутрішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і 90686 10 зовнішній шар матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 80. Спосіб за п. 79, в якому другий циліндр сформований способом, що містить пряме або опосередковане металургійне з'єднання внутрішнього шару із зовнішнім шаром другої ділянки. 81. Спосіб за п. 80, в якому металургійне з'єднання внутрішнього шару із зовнішнім шаром другої ділянки містить щонайменше одну технологію, вибрану з групи, яка складається зі з'єднання екструзією, з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. 82. Спосіб за п. 78, в якому внутрішній шар прямо або опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром. 83. Спосіб за п. 76, в якому ділянка зварного шва, утворена зварюванням в твердому стані першого циліндра прямо або опосередковано з другим циліндром, по суті вільна від сплавів, що об'єднують перший матеріал і другий матеріал. 84. Спосіб за п. 76, в якому перший циліндр опосередковано приварений в твердому стані до другого циліндра так, що щонайменше один третій матеріал розташований між першим циліндром і другим циліндром. 85. Спосіб виготовлення трубки десорбера реактора синтезу сечовини, спосіб містить щонайменше пряме або опосередковане металургійне з'єднання внутрішнього шару стійкого до корозії першого матеріалу із зовнішнім шаром другого матеріалу для забезпечення трубки десорбера, яка проводить рідкий потік, що містить багатошарову стінку трубки, причому металургійне з'єднання включає з'єднання екструзією, з'єднання вибухом, гаряче ізостатичне пресування або відцентрове лиття, і причому між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром відсутній шар взаємної дифузії. 86. Спосіб за п. 85, в якому з'єднання внутрішнього шару із зовнішнім шаром містить щонайменше одну технологію, вибрану з групи, яка складається зі з'єднання екструзією, з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. 87. Спосіб за п. 86, в якому стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше матеріал, вибраний з групи, яка складається з цирконію і цирконієвих сплавів, і в якому другий матеріал вибраний з групи, яка складається з титану і титанових сплавів. 88. Спосіб за п. 86, в якому внутрішній шар опосередковано металургійно з'єднаний із зовнішнім шаром способом, що включає в себе щонайменше одну технологію, вибрану з групи, яка складається зі з'єднання вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття, так, що щонайменше один шар, який містить третій матеріал, який відрізняється від першого матеріалу і другого матеріалу, розташований між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром. 89. Спосіб виготовлення частини елемента обладнання, яка проводить рідкий потік, спосіб включає в себе: 11 90686 12 надання першого порожнистого циліндра зі стійкого до корозії першого матеріалу, причому перший циліндр має зовнішню поверхню; надання другого порожнистого циліндра з другого матеріалу, який відрізняється від першого матеріалу, причому другий циліндр має внутрішню поверхню, і при цьому перший циліндр відповідає другому циліндру; одержання щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра з щонайменше зменшеною поверхневою шорсткістю і видаленням чужорідних забруднень; розташування першого циліндра в межах другого циліндра так, що зовнішня поверхня першого циліндра розташована навпроти внутрішньої поверхні другого циліндра з одержанням заготівки; і нагрівання і екструзію заготівки для з'єднання металургійно таким чином зовнішньої поверхні першого циліндра з внутрішньою поверхнею другого циліндра з одержанням багатошарової безшовної трубки, причому між зовнішньою поверхнею першого циліндра і внутрішньою поверхнею другого циліндра відсутній шар взаємної дифузії. 90. Спосіб за п. 89, в якому перший матеріал і другий матеріал індивідуально вибрані з групи, яка складається з цирконію, цирконієвих сплавів, титану, титанових сплавів, ніобію, ніобієвих сплавів, танталу, танталових сплавів і нержавіючої сталі, і в якому перший матеріал відрізняється від другого матеріалу. 91. Спосіб за п. 90, в якому одержання щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра, з щонайменше зменшеною поверхневою шорсткістю і видаленням чужорідних забруднень з одержаної поверхні полегшує формування безперервного металургійного з'єднання між зовнішньою поверхнею першого циліндра і внутрішньою поверхнею другого циліндра та інгібує розшарування з'єднаних поверхонь. 92. Спосіб за п. 90, в якому одержання щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра містить зменшення поверхневої шорсткості щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра. 93. Спосіб за п. 92, в якому зменшення поверхневої шорсткості щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра містить зменшення поверхневої шорсткості до не більше ніж, приблизно, 63 мікродюймів RA. 94. Спосіб за п. 92, в якому зменшення поверхневої шорсткості щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра містить обробку на верстаті щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра для зменшення поверхневої шорсткості до не бі льше ніж, приблизно, 63 мікродюймів RA. 95. Спосіб за п. 90, в якому одержання щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра містить зменшення чужорідних забруднень на щонайменше одній із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра. 96. Спосіб за п. 95, в якому зменшення чужорідних забруднень на щонайменше одній із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра містить використання щонайменше одного з механічної обробки, травлення кислотою, очищення розчинником і очищення лугом на поверхні. 97. Спосіб за п. 95, в якому зменшення чужорідних забруднень на щонайменше одній із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра містить чищення щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра з використанням способів очищення, при яких залишки очищувальних агентів не залишаються на поверхні, яку очищують. 98. Спосіб за п. 95, в якому зменшення чужорідних забруднень на щонайменше одній із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра включає в себе крижане продування щонайменше однієї із зовнішньої поверхні першого циліндра і внутрішньої поверхні другого циліндра. 99. Спосіб за п. 98, в якому крижане продування включає в себе рух кристалічної води проти поверхні, таким чином механічно очищаючи і промиваючи рідиною поверхню. 100. Спосіб за п. 90, який додатково містить до прогрівання і екструзії заготівки, зварювання разом ділянок першого циліндра і другого циліндра для одержання багатошарової заготівки, що придатна для екструзії і включає в себе герметичний простір між протилежними зовнішньою поверхнею першого циліндра і внутрішньою поверхнею другого циліндра. 101. Спосіб за п. 100, що додатково містить: можливу теплову обробку безшовної трубки і холодну обробку безшовної трубки і, таким чином, зменшення товщини стінки безшовної трубки. 102. Спосіб за п. 89, в якому частина, яка проводить рідкий потік, являє собою трубку десорбера апаратури для синтезу сечовини. Даний винахід стосується стійких до корозії частин обладнання, які проводять рідкий потік, і обладнання, що включає в себе одну або більше таких частин. Даний винахід також стосується способів заміщення однієї або більше частин елемента обладнання, які проводять рідкий потік, на поліпшені, стійкі до корозії частини, які проводять рідкий потік. Даний винахід додатково стосується багатошарових елементів, що піддаються холодній обробці, які можуть створювати стійкі до корозії частини, які проводять рідкий потік. Різні промислові способи і обладнання працюють при дуже високому тиску і температурах. Наприклад, по всьому світу промисловий спосіб 13 синтезу сечовини включає в себе реакцію аміаку і діоксиду вуглецю у великих реакторах високого тиску при температурах більше ніж 150°С (302°F) і тиску приблизно 150бар (15.0МПа). Даний спосіб добре відомий і описаний, наприклад, в патентах США № 4210600, 4899813, 6010669 і 6412684. В даному способі аміак, який звичайно присутній в надлишку, і діоксид вуглецю реагують в одному або більше реакторі, даючи як кінцеві продукти водний розчин, що містить сечовину, карбамат амонію, який не перетворився в сечовину, і надлишок аміаку, який застосовується в даному синтезі. Найбільш агресивні умови під час синтезу сечовини існують, коли карбамат амонію знаходиться при своїй найвищій концентрації і температурі. Хоча дані умови існують на більшості критичних етапів даного способу, тільки відносно невелике число матеріалів може витримувати дані умови, не зазнаючи помітної корозії, яка може приводити до пошкодження обладнання. Матеріали, з яких може бути виготовлене обладнання для синтезу сечовини, включають в себе частково, протягом деякого часу, нержавіючу сталь AlSi316L, нержавіючу сталь INOX 25/22/2 Cr/Ni/Mo, свинець, титан, нержавіючу сталь Safurex і цирконій. Коли спосіб синтезу сечовини розробили вперше, використовували аустенітно-феритні нержавіючі сталі "сорту сечовини" та інші патентовані сорти нержавіючої сталі. Обладнання даного синтезу включає в себе десорбер, що має пучок вертикальних трубок, в яких середовище способу синтезу сечовини розпадається і конденсується. Середовище способу синтезу сечовини тече по внутрішньому об'єму трубок, тоді як насичена пара циркулює і конденсується на зовнішній стороні трубок. Пара, що конденсується, забезпечує необхідну енергію для розкладання надлишку аміаку і карбамату амонію в трубках на сечовину і воду. Зазори між трубками в десорбері підтримуються перегородками для кріплення трубок, які включають в себе круглі отвори, через які проходять трубки, і окремі трубки також приєднані до поверхні перегородок для кріплення трубок міцним зварюванням. Небагато які матеріали можуть витримувати внутрішні і зовнішні умови, яких зазнають трубки десорбера, не зазнаючи помітної корозії і/або ерозії згодом. Стійкість до корозії нержавіючих сталей сильно залежить від того, чи є розчин сечовини в трубках однорідним і рівномірно розподіленим по поверхнях трубок, щоб пасивувати нержавіючу сталь (даний розчин забезпечує частину пасивувального кисню). Якщо внутрішні поверхні трубок не повністю і не безперервно змочуються, нержавіюча сталь буде кородувати. Таким чином, якщо робочий вузол функціонує в стаціонарних умовах і при відносно високій продуктивності, трубки з нержавіючої сталі будуть функціонувати адекватно. Однак якщо даний вузол працює при меншій потужності, розподіл середовища способу синтезу сечовини в трубках десорбера може бути нерівномірним або трубки можуть включати в себе не змочені внутрішні поверхні, які не повістю пасивуються, що приводить до корозії. Таким чином, дос 90686 14 тупні в цей час нержавіючі стали не являють собою надійний матеріал для трубок десорбера при використанні в способі синтезу сечовини. Звертаючи увагу на проблеми корозії, які виникають з нержавіючими сталями, протягом останніх 30 років було розроблено обладнання для синтезу сечовини, що виготовляється з титану. В даній конструкції плакований титаном десорбер включає в себе суцільні титанові трубки, з'єднані з плакованою титаном перегородкою для кріплення трубок. Коли дану конструкцію використовували в роботі, вертикально розташовані трубки десорбера зазнавали корозії і ерозії поблизу міцних зварних швів, що з'єднують трубки з перегородками десорбера для кріплення трубок. Ерозія і корозія також помічались на першому 1 метрі (39,4дюймів) довжини трубок. Карбамат амонію присутній при дуже високій концентрації і температурі і розпадається і конденсується в даній ділянці, і вважається, то ерозія/корозія відбувається через раптову зміну напряму течії, зіткнення течій або раптового випаровування в даній ділянці. Після виявлення схильності титанового десорбера до корозії/ерозії дане обладнання було змінене таким чином, що вузли десорбера могли бути перевернуті впритул, дозволяючи ерозії/корозії протікати на обох кінцях трубок десорбера перед тим, як ставало необхідним заміщення трубок. Хоча це майже подвоювало термін служби трубок десорбера, це не було постійним розв'язанням проблеми корозії даних вузлів, і багато які з вузлів у способі синтезу сечовини, виготовлені з титановими трубками десорбера, зазнавали в деякій мірі проблеми ерозії/корозії. Додатково звертаючись до проблем ерозії і корозії, виникаючих в десорберах синтезу сечовини, вводили трубки десорбера, виготовлені з використанням цирконію, як описано в патенті США №4899813. Оскільки цирконій дорожче за титан і нержавіючу сталь, перші обладнані цирконієм трубки десорбера були розроблені з включенням зовнішньої трубки з нержавіючої сталі (звичайно 2мм (0,8дюйми) мінімальної товщини) і відносно тонкого трубчастого вкладиша з цирконію (звичайно 0,7мм (0,03дюйми) мінімальної товщини), механічно з’єднаного (посадженого) з трубкою з нержавіючої сталі. Механічне з'єднання. необхідне для утримування цирконієвого вкладиша на місці, досягалось розширенням внутрішнього діаметра цирконієвого вкладиша так, щоб акуратно підігнати у зовнішній трубці з нержавіючої сталі. Зовнішня трубка з нержавіючої сталі одержаної підігнаної двошарової трубки забезпечує механічну міцність, а також знижену вартість даної труби відносно суцільної цирконієвої трубки. Відносно тонкий цирконієвий вкладиш забезпечує поліпшену стійкість до корозії. Цирконій був вибраний для даного застосування, оскільки він демонструє прекрасну стійкість до корозії у високоагресивних середовищах при високому тиску і високій температурі. Згадані двошарові трубки для десорбера з приляганням нержавіюча сталь/цирконій виготовляли з суворими вимогами, щоб гарантувати дуже щільне механічне прилягання. Проте, механічне з'єднання даних шарів служило джерелом непри 15 ємностей у трубках, призначених для тривалого терміну експлуатації. Через відсутність металургійного зв'язку між вкладишем зі стійкого до корозії цирконію і зовнішньою трубкою з нержавіючої сталі існував невеликий зазор між внутрішнім цирконієвим вкладишем і зовнішньою і рубкою з нержавіючої сталі. Даний зазор частково виникав через різні механічні і фізичні властивості цирконію і нержавіючих сталей. Наприклад, дані матеріали мають дуже різні коефіцієнти теплового розширення, і, коли нагрівається, нержавіюча сталь розширяється в більшій мірі, ніж цирконій. Також через різні властивості даних матеріалів, вони не можуть бути зварені плавленням разом, і стає необхідним видаляти частину цирконієвого вкладиша з кінця трубки десорбера для зварювання плавленням трубки з перегородками з нержавіючої сталі для кріплення трубок. Безвідносно до того, як добре виготовляли трубки з нержавіючої сталі і цирконієві вкладиші, і як щільно компоненти трубки механічно підганяли разом, було виявлено, що згодом корозійне середовище способу синтезу сечовини здатне проникати в невеликий зазор між нержавіючою сталлю і цирконієм, викликаючи щілинний корозію і, в кінці, утворення отворів у зовнішній трубні з нержавіючої сталі. У деяких десорберах синтезу сечовини, що мають таку конструкцію, трубки починали ушкоджуватись з даної причини, спричиняючи відключення обладнання для синтезу сечовини для виправлення даної проблеми і викликаючи суттєві витрати на технічне обслуговування. Інше нещодавнє удосконалення являє собою розробку пучків трубок десорбера синтезу сечовини, які включають в себе суцільні цирконієві трубки десорбера, плаковані цирконієм перегородки для кріплення трубок і приєднану вибухом цирконієву оболонку на всіх внутрішніх змочуваних поверхнях. Однак з точки зору вартості обладнання синтезу сечовини звичайно дешевше відновлювати кородовані частини існуючого обладнання, ніж заміняти обладнання з даною новою, стійкою до корозії конструкцією. Хоча заміщення частин може бути економічно вигідним варіантом для обладнання десорбера, включаючи в себе суцільні цирконієві трубки десорбера, плаковані цирконієм перегородки для кріплення трубок і плаковані цирконієм на змочуваних поверхнях, було б вигіднішим, якби плаковані титаном вузли десорбера могли виготовлятись з трубками десорбера, що мають поліпшену стійкість до корозії. Причина цього в тому, що плаковані титаном вузли десорбера мають тенденцію бути суттєво дешевше для виробництва, ніж плаковані цирконієм вузли. Відповідно, було б переважно запропонувати поліпшену конструкцію трубок десорбера обладнання для синтезу сечовини. Також було б переважно запропонувати спосіб модифікування існуючих десорберів обладнання для синтезу сечовини деякою формою заміщувальних, стійких до корозії трубок десорбера, в той же час, використовуючи існуючі перегородки десорберів для кріплення трубок. Взагалі було б переважно запропонувати поліпшену конструкцію для стійких до корозії, прото 90686 16 чних частин елементів обладнання, працюючих за умов, що викликають корозію. На додаток до вузлів десорбера обладнання для синтезу сечовини, такі елементи обладнання включають в себе, наприклад, інше хімічне виробниче обладнання, вузли конденсаторів і теплообмінне обладнання. Також було б переважно запропонувати спосіб модифікування існуючих зношених і/або схильних до корозії частин обладнання стійкими до корозії, заміщувальними частинами, де заміщувальні частини виготовляють зі стійких до корозії матеріалів, таких як. наприклад, цирконій, цирконієві сплави, титан, титанові сплави і нержавіючі стали. Щоб забезпечити вказані вище переваги, згідно з одним аспектом даного винаходу пропонується перший спосіб для заміщення щонайменше однієї частині елемента обладнання, яка проводить рідкий потік, що має ділянку кріплення. Перший спосіб включає в себе забезпечення заміщувальної частини, яка містить першу ділянку, що проводить рідкий потік, яка включає в себе стійкий до корозії перший матеріал і другу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал, який ідентичний або в основному ідентичний матеріалу ділянки кріплення. Перша ділянка і друга ділянка прямо і опосередковано з'єднуються твердим зварюванням, утворюючи єдину заміщувальну частину, яка проводить рідкий потік. Заміщувальна частина прикріпляється до елемента обладнання способом, що містить прикріплення другого матеріалу другої ділянки заміщувальної частини до ділянки кріплення елемента обладнання. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, заміщувальна частина вибирається з частини циліндричної форми, трубки, труби, сопла, обрізаного кінця, з'єднувача трубок, з'єднувача труб, трубки десорбера, трубки теплообмінника і частини, яка проводить рідкий потік. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини, заміщувальна частина являє собою трубку десорбера, і ділянка кріплення являє собою ділянку перегородки десорбера для кріплення трубок. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, заміщувальна частина прикріпляється до елемента обладнання способом, що включає в себе приварювання другого матеріалу другої ділянки заміщувальної частини до ділянки кріплення елемента обладнання. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, прикріплення другого матеріалу другої ділянки до ділянки кріплення здійснюється з використанням, наприклад, технології зварювання, вибраної з автогенного зварювання і зварювання плавленням з використанням зварювального металу. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, зварювання в твердому стані першої ділянки прямо і опосередковано до другої ділянки включає в себе технологію зварювання в твердому стані, вибрану з холодного зва 17 рювання, дифузійного зварювання, зварювання вибухом, ковальського зварювання, зварювання тертям, інерційного зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукового зварювання. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, перша ділянка виготовлена з одного матеріалу, і друга ділянка виготовлена з одного матеріалу. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу. стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше один матеріал, вибраний з цирконію, сплавів цирконію, титану, сплавів титану, ніобію і сплавів ніобію. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, другий матеріал вибирають з групи, яка складається з титану, сплавів титану і нержавіючої сталі. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, друга ділянка включає в себе внутрішній шар зі стійкого до корозії матеріалу і зовнішній шар з другого матеріалу. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, спосіб, що містить сплавлення внутрішнього шару і зовнішнього шару, формує дану другу ділянку. Один необмежувальний приклад технології, яка може бути використана для сплавлення внутрішнього і зовнішнього шарів, являє собою з'єднання екструзією. У певних необмежувальних варіантах здійснення першого способу, металургійне зв'язування внутрішнього шару і зовнішнього шару другої ділянки утворює дану другу ділянку. Такий спосіб металургійного зв'язування може включати в себе, наприклад, виконання щонайменше однієї технології металургійного зв'язування, вибраної зі зв'язування екструзією, зв'язування вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. У певних необмежувальних варіантах здійснення, внутрішній шар виготовляється з матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і сплавів цирконію, і зовнішній шар виготовляється з матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і сплавів титану. Згідно з ще одним, необмежувальним варіантом здійснення першого способу, елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини, заміщувальна частина являє собою трубку десорбера, ділянка кріплення являє собою ділянку перегородки для кріплення трубок, перша ділянка заміщувальної частини являє собою цирконій, і друга ділянка заміщувальної частини містить внутрішній шар з матеріалу, вибраного з групи, яка складається з цирконію і сплавів цирконію, і зовнішній шар з матеріалу, вибраного з групи, яка складається з титану і сплавів титану. У певних варіантах здійснення першого способу, елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини; заміщувальна частина являє собою трубку десорбера; ділянка кріплення являє собою ділянку перегородки для кріплення трубок; перша ділянка заміщувальної частини являє собою цирконій; і друга ділянка заміщувальної частини містить внутрішній шар з матеріалу, вибраного з цирконію і сплавів цирконію, і зовнішній шар з матеріалу, вибраною з тита 90686 18 ну і сплавів титану. У деяких з вказаних варіантів здійснення внутрішній шар металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром за допомогою способу, який може включати в себе, наприклад щонайменше одну технологію, вибрану зі зв’язування екструзією, зв'язування вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентровою лиття. У деяких з вказаних варіантів здійснення ділянка зварювання, утворена зварюванням в твердому стані першої ділянки прямо або опосередковано з другою ділянкою, по суті вільна від сплавів, що об'єднують перший матеріал і другий матеріал. У варіантах здійснення, в яких перша ділянка являє собою тверде тіло, опосередковано приварене до другої ділянки щонайменше один третій матеріал може розташовуватись між першою ділянкою і другою ділянкою. Такий щонайменше один третій матеріал може бути вибраний з, наприклад, титану. сплавів титану, ванадію, сплавів ванадію, танталу, сплавів танталу, гафнію, сплавів гафнію, ніобію і сплавів ніобію. Згідно з іншим аспектом даного винаходу пропонується другий спосіб. Другий спосіб призначений для заміни трубки десорбера у вузлі десорбера для синтезу сечовини на заміщувальну трубку десорбера. Другий спосіб включає в себе пропозицію заміщувальної трубки десорбера, що містить першу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал, і другу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал, який являє собою матеріал, ідентичний або в основному ідентичний матеріалу, з якого сконструйована перегородка десорбера для кріплення трубок. Перша ділянка і друга ділянка прямо або опосередковано з'єднуються зварюванням в твердому стані, утворюючи єдину заміщувальну частину, яка проводить рідкий потік. Щоб приєднати заміщувальну трубку десорбера до десорберу, другий матеріал другої ділянки приварюється до ідентичного або в основному ідентичного матеріалу перегородки для кріплення трубок. Такий спосіб зварювання може бути, наприклад, технологією зварювання сплавленням, вибраною з автогенного зварювання і зварювання з використанням зварювального металу. У певних необмежувальних варіантах здійснення другого способу, стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше один матеріал, вибраний з групи, яка складається з цирконію і сплавів цирконію. Необмежувальні приклади можливих сплавів цирконію включають в себе Zr700 (UNS R60700), Zr702 (UNS R60702), Zr705 (UNS R60705) і Zircaloys. У певних необмежувальних варіантах здійснення другого способу, другий матеріал вибирають з групи, яка складається з титану і сплавів титану. У певних необмежувальних варіантах здійснення другого способу зварювання в твердому стані першої ділянки прямо або опосередковано з другою ділянкою здійснюється по технології зварювання в твердому стані, вибраній з холодного зварювання, дифузійною зварювання, зварювання вибухом, ковальського зварювання, зварювання тертям, включаючи в себе інерційне зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання 19 прокаткою і ультразвукового зварювання. У певних необмежувальних варіантах здійснення другого способу, ділянка зварювання, утворена зварюванням в твердому стані першої ділянки прямо або опосередковано з другою ділянкою, по суті вільна від сплавів стійкого до корозії першого матеріалу і другого матеріалу. У певних необмежувальних варіантах здійснення другого способу, перша ділянка заміщувальної трубки десорбера виготовлена з одного матеріалу, і друга ділянка виготовлена з одного матеріалу. Альтернативно, у певних варіантах здійснення другого способу друга ділянка містить внутрішній шар зі стійкою до корозії матеріалу і зовнішній шар з другого матеріалу. У певних варіантах здійснення альтернативного другого способу друга ділянка утворюється зв'язуванням екструзією так, що внутрішній шар і зовнішній шар другої ділянки сплавляються. У певних варіантах здійснення альтернативного другого способу друга ділянка містить внутрішній шар з матеріалу, вибраного з цирконію і сплавів цирконію, і зовнішня ділянка з матеріалу, вибраного з титану і сплавів титану. У певних необмежувальних варіантах здійснення другого способу, перша ділянка опосередковано приварена в твердому стані до другої ділянки, так що щонайменше один третій матеріал розташовується між першою ділянкою і другою ділянкою. Необмежувальні приклади даного щонайменше одного третього матеріалу, розташованого між першою ділянкою і другою ділянкою, в таких необмежувальних варіантах здійснення включають в себе ванадій, сплави ванадію, танталу, сплави танталу, гафній, сплави гафнію, ніобій і сплави ніобію. Згідно з ще одним аспектом даного винаходу пропонується перша частина елемента обладнання. Дана перша частина включає в себе першу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе стійкий до корозії перший матеріал, і другу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе другий матеріал. Перша ділянка і друга ділянка прямо або опосередковано з'єднуються зварюванням в твердому стані, утворюючи єдину частину, яка проводить рідкий потік. Перша частина може бути, наприклад, заміщувальною частиною або вихідною частиною елемента обладнання. Необмежувальні приклади можливих форм, в яких може забезпечуватись перша частина, включають в себе частину циліндричної форми, трубку, трубу, сопло, обрізаний кінець, з'єднувач трубок, з'єднувач труб, трубку десорбера, трубку теплообмінника і частину, яка проводить рідкий потік. Необмежувальні приклади елемента обладнання включають в себе хімічне виробниче обладнання, вузол десорбера, вузол конденсатора і теплообмінник. Необмежувальні приклади технологій зварювання в твердому стані, які можуть бути використані для прямого або опосередкованого зварювання в твердому стані першої ділянки з другою ділянкою першої частини, включають в себе холодне зварювання, дифузійне зварювання, зварювання вибухом, ковальське зварювання, зварю 90686 20 вання тертям, інерційне зварювання, зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукове зварювання. У певних необмежувальних варіантах здійснення першої частини, стійкий до корозії перший матеріал являє собою матеріал, вибраний зі сплавів цирконію, титану, сплавів титану, ніобію і сплавів ніобію. Необмежувальні приклади можливих сплавів цирконію являють собою Zr700 (UNS R60700), Zr702 (UNS R60702), Zr705 (UNS R60705) і Zircaloys (сорти цирконію для ядерного застосування). Також у певних необмежувальних варіантах здійснення першої частини, другий матеріал вибирають з групи, яка складається з титану, сплавів титану і нержавіючої сталі. У певних необмежувальних варіантах здійснення першої частини, першу ділянку опосередковано приварюють в твердому стані до другої ділянки так, що щонайменше один третій матеріал розташований між першою ділянкою і другою ділянкою. Необмежувальні приклади даного щонайменше одного третього матеріалу, розташованого між першою ділянкою і другою ділянкою, в таких необмежувальних варіантах здійснення включають в себе ванадій, сплави ванадію, танталу, сплави танталу, гафній, сплави гафнію, ніобій і сплави ніобію. У певних необмежувальних варіантах здійснення, друга ділянка першої частини включає в себе внутрішній шар зі стійкого до корозії матеріалу і зовнішній шар з другого матеріалу. У певних необмежувальних варіантах здійснення, друга ділянка першої частини включає в себе внутрішній шар з матеріалу, вибраного з цирконію і сплавів цирконію, і зовнішній шар з матеріалу, вибраного з титану і сплавів титану. Внутрішній і зовнішній шари другої ділянки можуть бути, наприклад, прямо або опосередковано металургійно пов'язані разом. В одному варіанті здійснення внутрішній і зовнішній шари прямо металургійно пов'язані за допомогою способу, вибраного зі зв'язування екструзією (співекструзія), зв'язування вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. У певних варіантах здійснення відсутність якогонебудь суттєвого міждифузійного шару, утвореного між прямо металургійно пов'язаними внутрішнім і зовнішнім шарами, дозволяє елементу легко оброблятись холодним способом під час процесу виготовлення частини, яка проводить рідкий потік. Згідно з додатковим аспектом даного винаходу пропонується третій спосіб. Третій спосіб призначений для заміни трубки десорбера в десорбері вузла синтезу сечовини на заміщувальну трубку десорбера. Третій спосіб включає в себе заміну існуючої трубки десорбера вузла синтезу сечовини на стійку до корозії трубку десорбера, що має конструкцію вищеописаної першої частини. Згідно з пішим аспектом даного винаходу пропонується перший елемент обладнання. Даний елемент обладнання включає в себе частину, що має конструкцію першої частини Згідно з певними необмежувальними варіантами здійснення перший елемент обладнання являє собою елемент хімічного виробничого обладнання, вузол десорбера, вузол конденсатора і теплообмінник. Також згідно 21 з певними необмежувальними варіантами здійснення, перша частина, включена в перший елемент обладнання, являє собою частину, вибрану з частини циліндричної форми, трубки, труби, сопла, обрізаного кінця, з'єднувача трубок, з'єднувача труб, трубки десорбера, трубки теплообмінника і частини, яка проводить рідкий потік. Згідно з додатковим аспектом даного винаходу забезпечується четвертий спосіб. Четвертий спосіб призначений для приготування частини, яка проводить рідкий потік, що містить внутрішній шар зі стійкого до корозії матеріалу, який оточує прохід, що проводить рідкий потік, і зовнішній шар з іншого матеріалу. У певних варіантах здійснення четвертого способу частина, яка проводить рідкий потік, утворюється з елемента, що включає перший шар цирконію або сплаву цирконію, який прямо металургійно пов'язаний з шаром титану або сплаву титану, і в якому немає суттєвого дифузійного проміжного шару між пов'язаними першим і другим шарами. Згідно з іншим аспектом даною винаходу пропонується п'ятий спосіб. П'ятий спосіб призначений для заміни щонайменше однієї частини елемента обладнання, яка проводить рідкий потік, що має ділянку кріплення. П'ятий спосіб включає в себе забезпечення заміни частини, яка проводить рідкий потік, що містить внутрішній шар зі стійкою до корозії першого матеріалу, що оточує прохід, який проводить рідкий потік, крізь дану частину, яка проводить рідкий потік, і зовнішній шар з другого матеріалу. Внутрішній шар являє собою шар, прямо або опосередковано металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром. Необмежувальні приклади технологій, які можуть бути використані, щоб прямо або опосередковано металургійно зв'язувати шари в п'ятому способі, включають в себе зв'язування екструзією, зв'язування вибухом, гаряче ізостатичне пресування і відцентрове лиття. У певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятого способу, заміщувальна частина прикріпляється до елемента обладнання за допомогою способу, що містить кріплення зовнішнього шару заміщувальної частини до ділянки кріплення елемента обладнання. Необмежувальні приклади способів, придатних для кріплення зовнішнього шару до ділянки кріплення в п'ятому способі, включають в себе зварювання, зварювання плавленням, автогенне зварювання і зварювання плавленням із застосуванням присадного металу. У певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятого способу, ділянка кріплення включає в себе третій матеріал, який являє собою матеріал, ідентичний або в основному ідентичний другому матеріалу заміщувальної частини, і кріплення заміщувальної частини до елемента обладнання включає в себе кріплення ділянки зовнішнього шару до третього матеріалу ділянки кріплення. Частина згаданого п'ятого способу, яка проводить рідкий потік, може бути вибрана з, наприклад, частини циліндричної форми, трубки, трубки десорбера, трубки теплообмінника, труби і сопел. Також у певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятою способу, стійкий до корозії перший матеріал вибирають з цирконію і сплавів цирконію 90686 22 (таких як, наприклад. Zr700 (UNS R60700), Zr702 (UNS R60702), Zr705 (UNS R60705) і Zircaloys). Також у певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятого способу, другий матеріал вибирають з групи, яка складається з титану і сплавів титану. У певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятою способу, внутрішній шар і зовнішній шар являють собою шари, прямо або опосередковано металургійно пов'язані за допомогою способу, що включає щонайменше одну технологію, вибрану з групи, яка складається зі зв'язування екструзією, зв’язування вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. Також у певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятою способу, не виникає ніякого суттєвою міждифузійного шару під час прямого або опосередкованого металургійного зв'язування внутрішнього і зовнішнього шарів У такому випадку одержана частина може легко зазнавати холодної обробки, такої як використання холодного волочіння або холодного обтиснення трубок. У певних необмежувальних варіантах здійснення згаданого п'ятого способу, елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини, заміщувальна частина являє собою трубку десорбера, і ділянка кріплення являє собою ділянку перегородки для кріплення трубок. Також у певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятого способу, елемент обладнання являє собою вузол десорбера обладнання для синтезу сечовини; заміщувальна частина являє собою трубку десорбера; ділянка кріплення являє собою ділянку перегородки для кріплення трубок; внутрішній шар заміщувальної частини вибирають з цирконію і сплавів цирконію; і зовнішній шар заміщення вибирають з титану і сплавів титану. У певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятого способу, кріплення заміщувальної частини до елемента обладнання включає в себе зварювання плавленням ділянки другого матеріалу зовнішньою шару до третього матеріалу ділянки кріплення, так що утворена ділянка зварювання суттєво вільна від сплавів, що мають по суті знижену стійкість до корозії відносно першого матеріалу і другого матеріалу У певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятого способу, внутрішній шар прямо металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром У певних необмежувальних варіантах здійснення п'ятого способу, внутрішній шар опосередковано металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром, так що щонайменше один шар, який містить третій матеріал, що відрізняється від першою матеріалу і другого матеріалу, розташований між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром. Згідно з ще одним додатковим аспектом даного винаходу пропонується шостий спосіб. Шостий спосіб призначений для заміни трубки десорбера в десорбері вузла синтезу сечовини на заміщувальну трубку десорбера. Шостий спосіб включає в себе забезпечення заміщувальної трубки десорбера, що включає в себе внутрішній шар зі стійкого до корозії першого матеріалу, який оточує прохід, що проводить рідкий потік, крізь трубку десорбера, 23 і зовнішній шар з другого матеріалу, в якому внутрішній шар прямо або опосередковано металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром, і в якому другий матеріал ідентичний або суттєво ідентичний матеріалу, з якого виготовлена перегородка десорбера для кріплення трубок. Другий матеріал зовнішнього шару кріпиться до ідентичного або суттєво ідентичного матеріалу перегородки для кріплення трубок. У певних необмежувальних варіантах здійснення шостого способу стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше один матеріал, вибраний з цирконію і сплавів цирконію (таких як, наприклад, Zr700 (UNS R60700), Zr702 (UNS R60702), Zr705 (UNS R60705) і Zircaloys). У певних необмежувальних варіантах здійснення шостого способу, другий матеріал вибирають з титану і сплавів титану. Згідно з певними необмежувальними варіантами здійснення шостого способу, кріплення другого матеріалу зовнішнього шару до ідентичного або по суті ідентичного матеріалу перегородки для кріплення трубок містить зварювання другого матеріалу зовнішнього шару з по суті ідентичним матеріалом перегородки для кріплення трубок. Необмежувальні приклади технологій зварювання, які можуть бути використані, включають в себе автогенне зварювання і зварювання плавленням з використанням зварювального металу. У певних варіантах здійснення шостого способу, ділянка зварювання, утворена зварюванням другого матеріалу зовнішнього шару з ідентичним або по суті ідентичним матеріалом перегородки для кріплення трубок, по суті вільна від сплавів, що мають значно знижену стійкість до корозії відносно другого матеріалу. У певних необмежувальних варіантах здійснення шостого способу, внутрішній шар і зовнішній шар трубки десорбера прямо або опосередковано металургійно пов'язані за допомогою способу, що включає в себе щонайменше одну технологію, вибрану зі зв'язування екструзією, зв'язування вибухом, гарячого ізостатичного пресування і відцентрового лиття. Також у певних необмежувальних варіантах здійснення шостого способу, внутрішній шар прямо металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром і в певних варіантах здійснення не виникає по суті міждифузійного шару, коли внутрішній шар металургійно зв'язується із зовнішнім шаром. В інших певних необмежувальних варіантах здійснення шостого способу, внутрішній шар опосередковано металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром, так що щонайменше один шар, який містить матеріал, що відрізняється від першого матеріалу і другого матеріалу, розташований між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром. Згідно з ще одним додатковим аспектом даного винаходу, пропонується друга частина елемента обладнання. Друга частина вибирається з трубки десорбера і трубки теплообмінника і включає в себе внутрішній шар зі стійкого до корозії першого матеріалу, який оточує прохід, який проводить рідкий потік, через частину, яка проводить рідкий потік, і зовнішній шар з другого матеріалу, і при цьому внутрішній шар прямо або опосередковано 90686 24 металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром. Друга частина може бути заміщувальною частиною або вихідною частиною елемента обладнання. У випадку, коли друга частина являє собою трубку десорбера, елемент обладнання може бути, наприклад, вузлом десорбера обладнання для синтезу сечовини. Як описано, у другій частині внутрішній шар прямо або опосередковано металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром. Необмежувальні приклади технологій, які можуть бути використані, щоб прямо або опосередковано металургійно зв'язувати шари, включають в себе зв'язування екструзією, зв'язування вибухом, гаряче ізостатичне пресування і відцентрове лиття. У певних необмежувальних варіантах здійснення другої частини, внутрішній шар другої частини прямо металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром. У деяких з таких варіантів здійснення не виникає по суті міждифузійного шару між прямо металургійно пов'язаними внутрішнім і зовнішнім шарами, що дозволяє одержаній частині легко зазнавати холодної обробки, такої як, наприклад, холодне волочіння або холодне обтиснення трубок. В інших необмежувальних варіантах здійснення другої частини внутрішній шар опосередковано металургійно пов'язаний із зовнішнім шаром, так що щонайменше один шар, який включає в себе третій матеріал, який відрізняється від першого матеріалу і другого матеріалу, розташовується між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром. Згідно з іншим аспектом даного винаходу пропонується сьомий спосіб. Сьомий спосіб призначений для виготовлення частини, яка проводить рідкий потік, що містить внутрішній шар зі стійкого до корозії першого матеріалу, що оточує прохід, який проводить рідкий потік, і зовнішній шар з другого матеріалу. Сьомий спосіб включає в себе металургійне зв'язування внутрішнього шару і зовнішнього шару без утворення якого-небудь суттєвого міждифузійного шару між внутрішнім шаром і зовнішнім шаром. У певних варіантах здійснення сьомого способу, частина, що одержується шляхом металургійного зв'язування внутрішнього шару і зовнішнього шару, може легко зазнавати холодної обробки, і, в таких випадках, даний спосіб може додатково включати в себе холодну обробку проміжної частини. Необмежувальні приклади можливих технологій, які можуть бути використані для холодної обробки даної частини, включають в себе холодне волочіння, холодне обтиснення трубок, трубопрокатку з внутрішнім і зовнішнім валками і потокове формування. У певних необмежувальних варіантах здійснення сьомого способу, стійкий до корозії перший матеріал являє собою щонайменше один матеріал, вибраний з групи, яка складається з цирконію і сплавів цирконію (таких як, наприклад, Zr700 (UNS R60700), Zr702 (UNS R60702), Zr705 (UNS R60705) і Zircaloys). Також в певних варіантах здійснення сьомого способу другий матеріал вибирається з титану і сплавів титану. Згідно з іншим додатковим аспектом даного винаходу пропонується восьмий спосіб. Восьмий 25 спосіб призначений для заміни трубки десорбера в десорбері вузла синтезу сечовини на заміщувальну трубку десорбера. Восьмий спосіб включає в себе заміну існуючої трубки десорбера вузла синтезу сечовини на стійку до корозії трубку десорбера, що має конструкцію другої частини. Згідно з додатковим аспектом даного винаходу пропонується елемент обладнання, при цьому елемент обладнання включає в себе другу частину. Можливі необмежувальні приклади елемента обладнання включають в себе хімічне виробниче обладнання, вузол десорбера, вузол конденсатора і теплообмінник. Читач братиме до уваги згадані деталі і переваги, а також й інші, при розгляді подальшого докладного опису певних необмежувальних варіантів здійснення даних способів, елементів і частин даного винаходу. Читач може також зрозуміти певні додаткові переваги і подробиці здійснення або використання описаних тут способів, елементів і частин. Ознаки і переваги даних способів можуть бути краще зрозумілі з посиланням на супроводжуючі креслення, в яких: Фіг.1 ілюструє один варіант здійснення трубки десорбера за даним винаходом, в якому трубка включає в себе першу ділянку, яка проводить рідкий потік, виготовлена з цирконію і приєднана технологією інерційного зварювання або іншого зварювання в твердому стані до другої ділянки, яка проводить рідкий потік, виготовленої з титану. Фіг.2 ілюструє розташування для кріплення трубки десорбера Фіг.1 до плакованої титаном поверхні перегородки для кріплення трубок десорбера, яка включає в себе використання багатошарового обрізка труби, який проводить рідкий потік. Фіг.3 схематично ілюструє варіант здійснення способу виготовлення багатошарової частини, яка проводить рідкий потік. Фіг.4 схематично ілюструє кінець звареної двошарової заготівки, виготовленої як проміжний елемент у способі Фіг.3. Фіг.5 ілюструє розташування для кріплення варіанту здійснення трубки десорбера, що включає в себе багатошаровий кінець труби за даним винаходом, до плакованої титаном поверхні перегородки для кріплення трубок десорбера. Фіг.6 зображає нерозрізаний і розрізаний зразки секції цирконієвої трубки, яка була зварена інерційним зварюванням з секцією титанової трубки. Фіг.7 зображає два зразки секції цирконієвої трубки, звареної інерційним зварюванням з секцією титанової трубки, і в якій одержана цирконій/титанова трубка, яка проводить рідкий потік, була оброблена для видалення ребер. Фіг.8 являє собою фотографію перерізу поверхні розділення зварного шва цирконію з титаном в стінці трубки звареного інерцією зразка. Фіг.9 являє собою вигляд з великим збільшенням поверхні розділення зварного шва, показаного на, Фіг.8. Фіг.10 являє собою зображення з великим збільшенням частини ділянки поверхні розділення зварного шва, показаної на Фіг.9. 90686 26 Фіг.11 і 12 являють собою схематичні зображення етапів варіанту здійснення способу за даним винаходом для виготовлення багатошарової частини або частини секції, яка проводить рідкий потік. Фіг.13 ілюструє вигляд з кінця звареної двошарової заготівки, виготовленої як проміжний елемент в одному з етапів способу, включений в Фіг.12. Фіг.14 являє собою мікрофотографію металургійно пов'язаної ділянки термообробленої багатошарової трубки, виготовленої відповідно до варіанту здійснення способу за даним винаходом. Певні варіанти здійснення, що пропонуються в даному винаході, включають в себе нові, стійкі до корозії частини, які проводять рідкий потік, обладнання, що включає в себе одну або більше таких частин, і способи заміни частин обладнання, які проводять рідкий потік, підданого кородуючим і/або еродуючим умовам, на стійкі до корозії заміщувальні частини, які проводять рідкий потік. Необмежувальні варіанти здійснення нових частин включають в себе, наприклад, частини, які мають циліндричну або іншу форму, трубки, труби, сопла, обрізані кінці, з'єднувачі трубок, з'єднувачі труб та інші частини, які проводять рідкий потік. Певні необмежувальні варіанти здійснення частин, які проводять рідкий потік, включають в себе щонайменше одну першу ділянку, яка проводить рідкий потік, виготовлену з щонайменше одного стійкого до корозії матеріалу, такого як, наприклад, цирконій, титан, тантал, ніобій, сплави будь-якого з вказаних металів, або іншого стійкого до корозії металу або сплаву. Дані частини також включають в себе щонайменше одну другу ділянку, яка проводить рідкий потік, що включає в себе матеріал, який композиційно ідентичний або композиційно по суті ідентичний матеріалу, з якого утворена існуюча ділянка кріплення обладнання, до якого дана частина повинна прикріплятись. Стійка до корозії перша ділянка прямо або опосередковано з'єднана з другою ділянкою зварюванням в твердому стані з утворенням єдиної частини, яка проводить рідкий потік, такої як, наприклад, трубка або труба. Така частина може прикріплятись до елемента обладнання зварюванням з подібними матеріалами другої ділянки і частини кріплення обладнання. Подібні матеріали можуть зварюватись плавленням, наприклад, автогенним зварюванням або використанням зварювання зі зварювальним металом, без виникнення умов навколо зварювання плавленням, які будуть суттєво сприяти корозії. Частини і способи, описані в даному винаході, можуть бути адаптовані для використання з різними типами хімічного виробничого та іншого обладнання. Необмежувальні варіанти здійснення такого обладнання і особливих частин такого обладнання, які проводять рідкий потік, що можуть бути сконструйовані за даним винаходом, включають в себе трубки для десорберів сечовини, конденсатори карбамату і біметалеві десорбери, і трубки теплообмінників, і труби для хімічних і нафтохімічних процесів. Особливий необмежувальний, описаний тут варіант здійснення, являє собою спосіб заміни 27 кородованих і/або еродованих титанових трубок десорбера в обладнанні синтезу сечовини на заміщувальні трубки, які містять ділянку стійкого до корозії металу або сплаву, таку як ділянка цирконію або сплаву цирконію, який був би дуже стійким до ефектів корозії/ерозії середовища процесу синтезу сечовини в трубках. Даний спосіб дозволяє повторно використати існуючі плаковані титаном перегородки для кріплення трубок десорбера і головки обмінника, так що немає необхідності замінювати весь вузол десорбера. Даний спосіб включає в себе забезпечення заміщувальних трубок десорбера, що мають (і) трубчасту, стійку до корозії ділянку, виготовлену з, наприклад, цирконію або стійкого до корозії сплаву цирконію, і (іі) щонайменше одну трубчасту ділянку кріплення, виготовлену з, наприклад, титану або іншого металу або сплаву, який може зварюватись плавленням з плакованою титаном перегородкою для кріплення трубок десорбера без виникнення умов навколо зварювання плавленням, які суттєво сприяють корозії або ерозіям. Стійка до корозії ділянка і ділянка кріплення з'єднуються прямо або опосередковано технологією зварювання в твердому стані з утворенням заміщувальної частини, яка проводить рідкий потік. Фіг.1 являє собою вигляд в розрізі одного необмежувального варіанту здійснення трубки 10 десорбера, сконструйованої за даним винаходом. Трубка 10, наприклад, може бути запропонована як вихідна частина вузла десорбера або, як описано вище, може використовуватись як заміщувальна трубка десорбера для модифікування існуючого вузла десорбера. Трубка 10 десорбера включає в себе циліндричний прохід 12, що визначається безперервною стінкою 13. Центральна частина безперервної стінки 13 трубки 10 являє собою стійку до корозії цирконієву трубку 14. Деяка довжина титанової трубки 16 приварена інерційним зварюванням на кожному кінці цирконієвої трубки 14. Кінці титанової трубки 16 можуть бути приварені плавленням до існуючої плакованої титаном перегородки для кріплення трубок у вузлі десорбера, не створюючи різнорідний зварний шов плавлення цирконій-титан. Фіг.2 показує одне можливе розташування зварювання трубкаперегородка для кріплення трубок, щоб закріпити трубку 10 десорбера в трубному отворі в перегородці 20 для кріплення трубок. Зрозуміло, що конфігурація кріплення, показана на Фіг.2, може використовуватись при вихідному виготовленні десорбера або може використовуватись при заміні трубок десорбера в існуючому десорбері, тобто при обслуговуванні. Трубка 10, яка включає в себе шматок титанової трубки 16, приварений інерційним зварюванням на ділянці 17 до ділянки 14 цирконієвої трубки, розташовується в отворі плакованої титаном пластини 24 перегородки 20 для кріплення трубок. Ділянки 26 являють собою ділянки з вуглецевої сталі або нержавіючої сталі перегородки 20 для кріплення трубок. Трубка 10 кріпиться до перегородки 20 для кріплення трубок міцним титановим зварним швом 28 при з'єднанні відрізка титанової трубки 16 і плакованої титаном пластини 24. Таким чином, ділянка зварювання 90686 28 плавленням повністю являє собою титан, і в ділянці зварювання плавленням не виникає сплавів, що об'єднують титан і цирконій. Як обговорюється нижче, вважається, що сплави, які утворюються в ділянці зварювання, коли зварюють плавленням несхожі метали, такі як сплави цирконій-титан, що утворюються, коли зварюють плавленням цирконій і титан, мають схильність до корозії, коли піддаються кородуючим речовинам і/або умовам. Зварювання в твердому стані, однак, не генерує сплави в яких-небудь суттєвих кількостях. Відповідно, забезпечуючи частини, які проводять рідкий потік, що мають високостійку до корозії ділянку, приварену в твердому стані до ділянки, що включає в себе матеріал, який ідентичний частині кріплення обладнання, або який іншим чином не дає сплавів, схильних до корозії, коли приварюється плавленням до частини кріплення, даний спосіб дозволяє виготовляти або модифікувати обладнання зі стійкими до корозії частинами, не викликаючи умов, сприяючих корозії. Зварювання в твердому стані, що використовується тут, означає групу способів зварювання, яка здійснює зрощування при температурах по суті нижче точки плавлення основних матеріалів, що з'єднуються, без додавання твердого припою. Тиск може використовуватись або ні під час різних способів зварювання у твердому стані. Необмежувальні приклади технологій зварювання у твердому стані, які можуть використовуватись у варіантах здійснення описаних тут способів, включають в себе, наприклад, холодне зварювання, дифузійне зварювання, зварювання вибухом, ковальське зварювання, зварювання тертям (включаючи в себе інерційне зварювання), зварювання гарячим пресуванням, зварювання прокаткою і ультразвукове зварювання. Дані технології використовувались протягом багатьох років в інших застосуваннях і добре відомі фахівцям в даній галузі техніки. Як таке, розширене обговорення таких технологій з'єднання не повинне представлятись тут, щоб дозволити фахівцям в даній галузі техніки використати дані способи. Зварювання в твердому стані принципово відрізняється від зварювання плавленням, в якому матеріали, що з'єднуються, плавляться під час процесу з'єднання. У випадку, коли зварені плавленням матеріали неідентичні, ділянка зварювання плавленням обов'язково включає в себе сплави матеріалів, що з'єднуються. Зварювання плавленням цирконію прямо з титаном, наприклад, створює сплави, які підсилюють швидкості корозії/ерозії навколо ділянки зварювання. Зварювання плавленням цирконію і титану також спричиняє зміцнення твердого розчину в зварному шві, що одержується, яке, в свою чергу, знижує в'язкість зварного шва і суттєво збільшує твердість зварного шва. Одержана сплавна суміш зварного з'єднання від цирконію до титану включає в себе діапазон сумішей сплавів цирконій-титан (від 100% титану до 100% цирконію і всі комбінації між ними). Композиції сплавів, що виявляються в неоднорідному зварному шві цирконію з титаном, будуть мати різні механічні властивості і корозійні власти 29 вості, які неможливо точно регулювати під час процесу зварювання. Механічно сплави цирконію і титану мають дуже високу міцність і можуть мати дуже високутвердість, яка може бути вище до двох разів у порівнянні з твердістю чистих металів. Інші механічні властивості, на які може впливати зварювання плавленням, являють собою чутливість до надрізу і формованість. Таким чином, певні ділянки шва зварювання плавленням цирконій/титан демонструють механічні, властивості, які неприйнятні, якщо в обладнанні генерується суттєвий тиск. Певні композиції сплавів (ділянки суміші зварного шва) будуть володіти дуже високими швидкостями окислення і корозії. Звичайно одержана стійкість до корозії металу, звареного з несхожим металом, буде мати набагато меншу стійкість до корозії, ніж стійкість до корозії чистого металу, і це так, у випадку зварювання плавленням цирконію і титану. Навіть якщо використовується зварювальний метал з чистого цирконію або титану, буде існувати ділянка в зварному шві, в якій існує сплав цирконій-титан, що має низьку стійкість до корозії у порівнянні з чистим металом. Випробування корозії відповідно до Х'юї являє собою стандартне випробування корозії для матеріалів, що використовуються у застосуваннях, де матеріали контактують з азотною кислотою і/або сечовиною. Встановлено, що у випробуванні корозії відповідно до Х'юї, наприклад, шов зварювання плавленням цирконій-титан демонструє високу швидкість корозії, тоді як зварні шви титан-титан або цирконій-цирконій демонструють дуже низьку швидкість корозії. Таким чином, зварюванням в твердому стані цирконієвої і титанової ділянок, які проводять рідкий потік, і зварюванням плавленням однієї або більше ділянок титанової трубки з плакованої титаном перегородки для кріплення трубок згаданий необмежувальний, описаний тут варіант здійснення дозволяє уникнути зварювання плавленням різнорідних матеріалів. Це, в свою чергу, дозволяє уникнути утворення сплавів в ділянках зварного шва, що мають відносно високі швидкості корозії/ерозії при контакті з середовищем процесу синтезу сечовини і в інших сприяючих корозії умовах в десорбері обладнання для синтезу сечовини. Повинно виникати значне збільшення терміну служби по-новому виготовленого або модифікованого десорбера. Беручи до уваги його відтворюваність і легку адаптацію до сплавлення трубчастих і циліндричних елементів, інерційне зварювання може легко застосовуватись для утворення варіантів здійснення нових, описаних тут частин. Як відомо в техніці, інерційне зварювання являє собою технологію зварювання в твердому стані, яка являє собою тип зварювання тертям, коли матеріали, що з'єднуються, сковують разом без плавлення даних матеріалів. В інерційному зварюванні енергія, необхідна для утворення зварного шва, подається головним чином шляхом запасеної обертальної кінетичної енергії зварювальної машини. Одна з двох заготівель утримується на здатному обертатись валу, приставленому до маховика з певною масою. Інша заготівля захоплюється в затискному 90686 30 патроні і утримується від обертання. Маховик прискорюється до заданої швидкості обертання і потім звільняється, так що компоненти, які обертаються, можуть обертатись з певною кінетичною енергією. У цей час мотор двигуна маховика вимикається, заготівки стискуються разом аксіально прикладеним тиском, який в деяких технологіях може підсилюватись під час циклу зварювання. Кінетична енергія, запасена у маховику, що обертається, перетворюється в тепло за допомогою тертя між заготівлями на поверхні розділення зварювання, і ця величезна локалізована енергія зв'язує заготівки. Аксіальний тиск підтримується доти, доки вся енергія маси, що обертається, не витратиться в зварюванні, тим самим зупиняючи обертання. Під час циклу зварювання матеріал, який знаходиться на поверхні розділення, стає пластичним внаслідок тепла тертя, що розсівається, і виходить зі зварного шва. Пластичний матеріал, що залишився, зазнає спільної гарячої обробки, утворюючи зварний шов. Одержана втрата в довжині заготівель внаслідок прикладення сили і витіснення пластичного матеріалу з ділянки контакту називається "висадка". При інерційному зварюванні трубчастих елементів з утворенням деякої довжини труби і внутрішній, і зовнішній діаметри одержаної труби будуть мати виступ, виникаючий через висадку. Даний виступ можна видалити, використовуючи технології чистової обробки. Оскільки матеріали, з'єднані інерційним зварюванням, не плавляться під час даного процесу, не відбувається помітного сплавлення, тим самим виключається шкідливий вплив утворення сплавів на механічні і корозійні властивості в зоні зварногошва. Інерційне зварювання може використовуватись для з'єднання металевих комбінацій, що звичайно не розглядаються як сумісні, таких як, наприклад, алюміній і сталь, мідь і алюміній, титан і мідь і сплави нікелю і сталь. Звичайно будь-які металеві матеріали, які є ковкими, можуть зварюватись тертям, таким як інерційне зварювання, включаючи в себе мартенситно-старіючу сталь, інструментальну сталь, леговані стали і тантал. Процес зварювання тертям звичайно відбувається набагато швидше, ніж зварювання плавленням, і даний процес в основному регулюється машиною, усуваючи людську помилку, так що одержаний зварний шов не залежить від майстерності оператора. Також немає необхідності в суттєвій підготовці зварного з'єднання, і не потрібний зварний дріт або предмети зварювання, що витрачаються. Зварювання вибухом являє собою добре відому технологію зварювання в твердому стані для з'єднання різнорідних матеріалів, і дана технологія, загалом, описана в літературі. Приклади таких описів включають в себе "Explosion Welding", Volume 6, ASM Handbook, Welding, Brazing and Soldering (ASM Intern. 1993), pages 705-718; і A.Nobili, et al., "Recent Developments in Characterization of Titanium-Steel Explosion Bond Interface", 1999 Reactive Metals in Corrosive Applications Conference Proceedings, September 1216, 1999 (Sunriver, Oregon), pages 89-98. При зварюванні вибухом регульована енергія детонуючого вибуху використовується для створення металур 31 гійного зв'язку між двома або більше однорідними або різнорідними металевими матеріалами. Під час високошвидкісного зіткнення матеріалів при відповідних умовах утворюється струмінь між матеріалами, який зносить геть забруднюючі поверхневі плівки. Матеріали, очищені від поверхневих плівок впливом струменя, з'єднуються у внутрішній точці під дією дуже високого тиску, який одержується поблизу точки зіткнення. Як тут використовується, термін "металургійний зв'язок" стосується зв'язку між зчепленими металевими поверхнями, досягнутого за допомогою застосування тиску і/або температури. Дифузія матеріалів не протікає під час зварювання вибухом, тому проблемні сплави не утворюються. Дана технологія являє собою спосіб холодного зварювання, в якому поверхневі плівки забруднень видаляються з основних матеріалів внаслідок зіткнення матеріалів при високому тиску. В описаному варіанті здійснення для виготовлення трубок десорбера синтезу сечовини плаковане вибухом зварне з'єднання може утворюватись між сегментами титану і цирконію заміщувальної трубки десорбера. В одному варіанті здійснення такого способу, наприклад, цирконій і титан зв'язуються вибухом разом, і невелика трубка виробляється з пластини. Дана трубка складається з цирконієвої сторони і титанової сторони. Цирконій потім приварюється плавленням до ділянки цирконієвої трубки, а титан приварюється плавленням до ділянки титанової трубки. Плаковані вибухом трубні перехідні з'єднання виробляються в даний час, хоча винахіднику невідомо про такі трубки, що мають комбінацію металів цирконійтитан. Хоча згадані конкретні варіанти здійснення направлені на використання трубок десорбера у вузлі синтезу сечовини, при цьому трубки десорбера включають в себе цирконієву ділянку і одну або більше титанових ділянок, зрозуміло, що описані тут частини і способи не так обмежені. Наприклад, способи за даним винаходом можуть бути пристосовані для забезпечення вихідних або заміщувальних частин, які проводять рідкий потік, для інших типів хімічного виробничого обладнання, а також інших типів обладнання, в яких частини містять першу ділянку, що включає в себе стійкий до корозії матеріал, прямо або опосередковано з'єднаний з другою ділянкою за допомогою технології зварювання в твердому стані, так що одержана ділянка зварювання не страждає від значно знижених механічних і/або корозійних властивостей відносно першого і другого матеріалів. Матеріал у другій ділянці може бути вибраний так, що він може прикріплятись зварюванням плавленням до ділянки хімічного виробничого або іншого обладнання, тобто виготовлятись з сумісного матеріалу. Під "сумісним" мається на увазі, що спосіб зварювання плавленням не викликає сплавів в ділянці зварного шва, що мають значно погіршені механічні і корозійні властивості. Один приклад являє собою вихідну або заміщувальну трубку для теплообмінника, в якому трубка виготовляється зі стійкої до корозії ділянки і другої ділянки, як щойно описано. 90686 32 Крім того, хоча вищенаведені, необмежувальні, конкретні варіанти здійснення включають в себе зварені в твердому стані частини, які проводять рідкий потік, що мають окремі ділянки, які включають в себе цирконій і титан, даний спосіб також може застосовуватись у випадках, коли стійка до корозії ділянка включає в себе один або більше цирконієвих сплавів або інших стійких до корозії матеріалів, і/або де друга ділянка включає в себе титанові сплави або інші матеріали. Необмежувальні приклади можливих сплавів цирконію включають в себе, наприклад, Zr700 (UNS R60700), Zr702 (UNS R60702), Zr705 (UNS R60705) і Zircaloys (включаючи в· себе, наприклад, Zr-4, Zr-2 і Zr2, 5Nb). Як необмежувальний приклад розглядається, що частини, виготовлені за даним винаходом, можуть бути використані в обладнанні, в якому існуюча структура, з якою сплавляється частина, що проводить рідкий потік, являє собою титановий сплав або нержавіючу сталь, і в цьому випадку відповідна ділянка даної частини може бути виготовлена з подібного або по суті подібного титановому сплаву або нержавіючій сталі, відповідно. При виготовленні такої частини ділянка, що включає в себе титановий сплав або нержавіючу сталь, прямо або опосередковано приварюється в твердому стані до іншої ділянки з цирконію, сплаву цирконію і/або іншого металу або сплаву, що забезпечує бажані механічні, корозійні і/або інші властивості. Інша можлива модифікація вказаного вище варіанту здійснення способу даного винаходу призначена для забезпечення багатошарового кінця або ділянки, що проводить рідкий потік, який включає в себе стійкий до корозії внутрішній шар. що оточує прохід рідкого потоку, і зовнішній шар з іншого матеріалу. Як тут використовується, термін "багатошаровий" означає присутність двох або більше шарів з різних матеріалів, металургійно пов'язаних в структурі, що позначається. Стійкий до корозії матеріал внутрішнього шару може бути, наприклад, цирконієм, сплавом цирконію або іншим стійким до корозії металом або сплавом. Багатошаровий кінець або, ділянка можуть бути утворені будь-яким придатним способом, таким як, наприклад, співекструзія, також відомим як зв'язування екструзією, який являє собою спосіб утворення труб, добре відомий фахівцям в даній галузі техніки, і який також додатково обговорюється тут. Багатошаровий кінець або ділянка, що проводить рідкий потік, може бути приварений в твердому стані, наприклад, інерційним зварюванням, до стійкої до корозії ділянки, яка проводить рідкий потік, утвореної з цирконію або іншого стійкого до корозії матеріалу. Таким чином, високостійкий до корозії метал або сплав забезпечується протягом всієї внутрішньої довжини частини, яка проводить рідкий потік. Якщо зовнішній шар багатошарового кінця або ділянки утворений з титану, наприклад, він може приварюватись плавленням до плакованої титаном перегородки для кріплення трубок вузла десорбера без значного погіршення механічних і корозійних властивостей матеріалу навколо зварного шва. 33 Конструкції багатошарових труб відомі для ядерного плакування, щоб містити паливні таблетки. Патентна література включає в себе відомі способи металургійного зв'язування шарів зі сплавів на основі цирконію для даного особливого застосування. Наприклад, тонкий внутрішній вкладиш з чистого цирконію для ядерної плакованої трубки описується в патенті США №4200492. Вказаний цирконієвий вкладиш інгібує зародження і поширення тріщин через корозійне тріщиноутворення від напруження. Набагато більш товстий зовнішній шар зі сплаву цирконію складає матеріал основи плакування і забезпечує відповідну стійкість до корозії і механічні властивості. Додаткові патенти, такі як. наприклад, патенти США №№ 5383228, 5524032 і 5517540, описують зміни варіантів хімії, нашарування і обробок для багатошарового плакування таблеток ядерного палива. В одному розташуванні використовувався для плакування паливних таблеток тонкий зовнішній вкладиш, щоб поліпшити стійкість плакування до водної корозії. Дані винахідники задумували пристосування певних аспектів багатошарового плакування ядерного палива до варіантів здійснення частин даного винаходу, які проводять рідкий потік, що містить компонування багатошарових частин, які проводять рідкий потік. Однак в протилежність певним варіантам здійснення даних частин, які проводять рідкий потік, згадані патенти направлені на плаковані ядерного палива і на зв'язування шарів зі сплавів, подібних сплавам на основі цирконію, і, наприклад, не передбачають або не пропонують металургійне зв'язування різнорідних реагуючих металів, таких як титан і цирконій. Як тут відмічається, різнорідні реагуючі метали, такі як сплави титану і цирконію, важко з'єднувати через, наприклад, різниці в їх властивостяхтеплового розширення, відмінностях розміру кристалічних решіток і нестачі цілісності зварного шва, коли дані матеріали зв'язуються. Зварювання вибухом використовується для металургійного зв'язування різнорідних сплавів, але дана технологія страждає від відомих недоліків. Наприклад, локалізована деформація або стоншення пов'язаних шарів можуть відбуватись через зміну вибухової сили. З вказаної причини використовується обробка після зв'язування, але може бути важко під час обробки точно регулювати товщину внутрішнього вкладиша. Також сили тиску, які виникають під час зварювання вибухом, примушують метал поводитись подібно в'язкій рідині, що може давати хвилясту крайову лінію між матеріалами, що зв'язуються. Хвилястий характер крайової лінії робить важким або неможливим підтримання точної товщини вкладиша, оскільки протяжність крайової лінії може суттєво змінюватись. У деяких відомих пов'язаних вибухом конструкціях, наприклад, хвиляста крайова лінія між пов'язаними матеріалами варіюється в діапазоні від 0,5мм до 1мм (від 0,0197дюйма до 0,0394дюйма). Геометрія частин, що зв'язуються, також являє собою обмежуючий фактор, коли використовується зварювання вибухом. У певних технологіях зварювання вибухом зовнішній компонент оточується вибуховою речовиною, щоб вибухати на внутрішній вкладиш з різ 90686 34 норідного матеріалу, який підтримується стрижнем, щоб запобігти колапсу всередину після деякої точки. У такій технології товщина стінки і міцність зовнішніх компонентів являють собою обмежуючий фактор. В альтернативній технології вибухова речовина вміщується всередині внутрішнього діаметра компонента вкладиша, і вибухова сила розширює внутрішній вкладиш на внутрішню поверхню зовнішнього компонента. У такому випадку внутрішній діаметр повинен бути досить великим, щоб містити достатню кількість вибухової речовини, що може перешкоджати застосуванню даної технології у виготовленні товстостінних трубок з невеликим внутрішнім діаметром та інших частин, які проводять рідкий потік, таких як використовуються у теплообмінниках високого тиску. Відомо декілька альтернативних способів для металургійного зв'язування різнорідних металів і сплавів. Наприклад, патент США №4518111 пропонує двоетапний спосіб для зв'язування компонентів з цирконію і сталі. На початковому етапі зварювання вибухом використовується для металургійного зв'язування двох компонентів в заготівку. На другому етапі стальний третій шар металургійно зв'язується співекструзією заготівки, тим самим забезпечуючи три пов'язаних шари. Звичайно, застосування зварювання вибухом має обмеження, що обговорюються вище, і дане застосування двоетапного способу зв'язування шарів збільшує вартість кінцевого продукту. Патент США №5259547 також описує двоетапний спосіб, що включає в себе етап зварювання вибухом з подальшим поширенням пов'язаної заготівки по профільованій оправці, щоб надійно металургійно зв'язати шари. Хоча багатошарові частини, які проводять рідкий потік, в даному винаході можуть проводитись з використанням багатоетапних способів виготовлення, вони можуть мати значну перевагу у вартості завдяки одноетапним способам зв'язування, таким як детально описані тут способи. Інший відомий підхід до металургійного зв'язування різнорідних металів або сплавів полягає у використанні гарячого ізостатичного пресування (ГІП) заздалегідь пов'язаних циліндричних компонентів перед зв'язуванням в твердому стані екструзією. Патент США №6691397 використовує ГІП з тиском понад 15000psig і температурою понад 2000°F протягом щонайменше від 2 годин до 24 годин. ГІП створює металургійний зв'язок між різнорідними металами, даючи можливість матеріалам з різними напруженнями пластичної течії підтримувати цілісність під час гарячої екструзії в трубку. Звичайно, як описано вище, двоетапний спосіб зв'язування може додавати вартість відносно одноетапного способу. Також, вихідне утворення металургійного зв'язку між матеріалами за допомогою ГІП вимагає значного часу в умовах тиску і температури. Різнорідні матеріали можуть утворювати крихкий дифузійний шар на їх поверхні розділення або можуть викликати надмірне зростання зерен під час нагрівання протягом протяжних періодів. Жодна з вказаних властивостей небажана, якщо екструдована трубка потім зазнає холодної обробки. 35 Ще один підхід до утворення металургійного зв'язку між різнорідними металами або сплавами описаний в патенті США №5558150, в якому зовнішній шар сплаву відцентрово відливається на внутрішній шар. Шари складового лиття металургійно зв'язуються при охолоджуванні. Спосіб даного патенту розроблений для зв'язування сталей і реакційноздатного металу, який вимагає, щоб лиття проводилось у вакуумі, щоб запобігти забрудненню киснем і азотом з атмосфери. Крім того, зерниста структура литих матеріалів є грубою, заважаючи подальшій холодній обробці. Один необмежувальний варіант здійснення способу, відповідно до якого циліндричні багатошарові цирконій/титанові частини або ділянки частин, які проводять рідкий потік, застосовні в даному винаході, включають в себе етапи, загалом показані на Фіг.3, як додатково описано нижче. На першому етапі способу Фіг.3 окремі, порожнисті, циліндричні титанові і цирконієві компоненти, що з'єднуються разом, забезпечуються у відповідних формах, причому циліндричний цирконієвий компонент, що вкладається, має розмір, відповідний внутрішньому діаметру циліндричного титанового основного компонента. Як приклад основна частина може бути з титану 3 класу (позначення ASTM), а цирконієва частина, що вкладається, може бути зі сплаву Zircadyne 702ТМ (Zr702). Поверхні вказаних частин, що зв'язуються разом, готують відповідним чином, щоб краще гарантувати достатній металургійний зв'язок між компонентами. Переважно обробляти, готувати поверхні і очищати поверхні, що зв'язуються разом. Наприклад, винахідники визначили, що при приготуванні титану і цирконію перед металургійним зв'язуванням, переважно готувати поверхні, що зв'язуються, так, щоб кожна мала шорсткість поверхні не більше, ніж приблизно 63 мікродюйми (0,0016мм) RA. Вважається, що забезпечення поверхні з такою обробкою поверхні краще гарантує адекватне очищення у виступах і западинах профілю шорсткості поверхні. Також вважається, що відсутність глибоких виїмок і подряпин, наприклад, допомагає підтримувати безперервний металургійний зв'язок між поверхнями без розшарування. Також переважно чистити поверхні, що зв'язуються, від сторонніх забруднень, таких як, наприклад, бруд і масло, що дає металургійний зв'язок високої якості. Приклад одного способу, який може використовуватись, щоб очищати поверхні реакційноздатних металів, являє собою крижане струминне очищення, яке описане в патенті США №5483563. Технологія крижаного струминного очищення включає в себе інтенсивну подачу кристалічної води на поверхню металу або сплаву, що очищається, щоб одержати одночасно механічне очищення і поливання рідиною. Крижане струминне очищення може давати поліпшену цілісність металургійного зв'язку між поверхнями у порівнянні зі звичайними способами очищення поверхні, оскільки крижане струминне очищення не залишає залишків чистячого агента на очищеній поверхні. Приклад такого залишку являє собою залишковий фторид, який може залишатись на поверхні, травленій плавиковою-азотною кислотою. Необмежу 90686 36 вальні приклади альтернативних технологій очищення поверхні включають в себе механічну обробку, травлення кислотою і застосування розчинників і лужних очищувачів. Інші придатні технології очищення поверхні відомі фахівцям в даній галузі техніки. На другому етапі способу на Фіг.3 компоненти збирають таким чином, що цирконієвий компонент, який вкладається, придатно розташовується всередині титанового основного компонента, і торцеві з'єднання між компонентами зварюють так, щоб забезпечити багатошарову заготівку, придатну для екструзії. Вигляд з торця багатошарової заготівки 110 показаний на Фіг.4, в якій 114 означає циліндричний титановий зовнішній основний матеріал, 116 означає циліндричний цирконієвий внутрішній вкладиш і 118 означає зварений торець між основним матеріалом і вкладишем. Зварювання може бути, наприклад, автогенним зварюванням плавленням, і в цьому випадку зварний шов містить суміш титану/цирконію. Як описано вище, зварювання плавленням різнорідних реакційноздатних металів дає сплав в зоні зварювання, який звичайно має меншу міцність і в'язкість відносно індивідуальних металів. Цілісність зварного з'єднання торців заготівки, однак, є критичною для запобігання атмосфери від забруднення поверхонь розділення компонентів під час попереднього нагрівання заготівки перед екструзією заготівки на подальшому етапі. Порушення зварного шва під час екструзії може приводити до атмосферного забруднення або нерівномірного скорочення основного і вкладеного компонентів під час екструзії. В одному варіанті здійснення способу на Фіг.3 альтернативна технологія, зварювання електронним пучком, використовується для зварювання торцевих з'єднань між основним і вкладеним компонентами, забезпечуючи заготівку. Виявлено, що зварювання електронним пучком забезпечує прийнятну глибину зварювання і ширину зварювання і забезпечує адекватний захист від атмосферного забруднення між поверхнями розділення. Переважно, зварний шов проникає в торцеве з'єднання на від 5 до 50мм (від 0,197 до 1,97дюйма) (вимірюється в площинах зварених поверхонь) і з шириною, адекватною, щоб ізолювати протилежні поверхні основного і вкладеного компонентів від атмосфери. Придатні альтернативні технології забезпечення автогенного або присадного зварювання відомі фахівцям в галузі зварювання реакційноздатних металів. На третьому етапі способу, показаного на Фіг.3, заготівку, одержану на попередньому етапі, нагрівають і екструдують з утворенням металургійно пов'язаної, безшовної трубки з різнорідних металів, яка має достатню товщину рівномірного вкладиша. В одному варіанті здійснення даного способу титанову/цирконієву заготівку індукційно нагрівають до температури в діапазоні від 550°С до 900°С (від 1022°F до 1652°F). Альтернативно, наприклад, автогенна або електрична піч може використовуватись для нагрівання заготівки перед екструзією, але такі технології нагрівання вимагають значно більше часу і створюють більше пове 37 рхневе забруднення на заготівці у порівнянні з індукційним нагріванням. Нагріту заготівку завантажують в прес екструзії за допомогою відповідного обладнання, щоб одержати концентричну трубку із заготівки. В одному варіанті здійснення даного способу плунжер екструзії рухається по суті постійно від 50 до 900мм/хвилину (від 1,969 до 35,4дюймів/хвилину) під час циклу екструзії, щоб уникнути недопустимих відхилень товщини вкладиша екструдованої трубки. Фактори, що впливають на якість металургійного зв'язку, який одержується внаслідок екструзії, включають в себе температуру, час при температурі, тиск і чистоту поверхні. В даному необмежувальному варіанті здійснення, наприклад, відношення екструзії може змінюватись від 3:1 до 30:1, щоб краще гарантувати адекватний тиск на металургійний зв'язок основного і компоненту, що вкладається. Значна перевага індукційного нагрівання заготівки і потім екструдування заготівки, щоб металургійно зв'язати шари, полягає в тому, що період часу, коли заготівля нагрівається і підтримується при температурі екструзії, може бути дуже обмеженим. Коли час при температурі екструзії малий, невелика або нульова взаємна дифузія відбувається між шарами титану і цирконію, коли металургійний зв'язок утворюється під час екструзії. Шар взаємної дифузії або просто "дифузійний" шар звичайно існує між шарами різнорідних металів, які пов'язані металургійно. Дифузійний шар може включати в себе інтерметалеві з'єднання або композиційні градієнти, які більш тверді і більш крихкі, ніж індивідуальні сплави. Оскільки існує дефіцит значної взаємної дифузії при індукційному нагріванні заготівки і подальшому екструдуванні заготівки, щоб металургійно зв'язати шари, матеріал, який є крихким і має високу міцність відносно шарів цирконію і титану, не утворюється у значних кількостях. Це дає можливість легко піддавати холодній обробці екструдовану багатошарову частину, наприклад, холодним волочінням або холодним обтисненням трубки, якщо необхідно виготувати кінцеву частину, яка проводить рідкий потік. Відповідно, один значний аспект деяких варіантів здійснення описаних тут способів полягає у виготовленні частини, яка включає в себе різнорідні, металургійно пов'язані шари, без утворення якогонебудь суттєвого шару взаємної дифузії між шарами. Можна зробити висновок, що суттєвий шар взаємної дифузії не утворюється під час термічної обробки при екструзії, відпалюванні або процесах альтернативного зв'язування, якщо одержана, металургійно пов'язана, багатошарова структура може легко зазнавати холодної обробки, такої як холодне волочіння або холодне обтиснення трубок. На можливому четвертому етапі способу, показаного на Фіг.3, екструдована багатошарова труба зазнає термічної обробки, щоб звільнити напруження в матеріалі і/або рекристалізувати матеріал перед застосуванням холодної обробки. Переважно, технологія теплової обробки мінімізує розвиток шару взаємної дифузії між реакційноздатними, металургійно пов'язаними шарами. Щоб 90686 38 краще інгібувати розвиток шару взаємної дифузії, теплову обробку переважно пристосовують, щоб досягнути бажаного зняття напружень і/або рекристалізації у складових матеріалах багатошарової труби, використовуючи мінімальну необхідну температуру і час. Так, наприклад, титан/цирконій багатошарова труба, виготовлена за даним варіантом здійснення, може випалюватись при температурі в діапазоні від 500°С до 750°С (від 932°F до 1382°F) протягом від 1 до 12 годин, щоб обмежити розвиток шару взаємної дифузії. Фахівці в галузі теплової обробки можуть легко підібрати відповідний режим теплової обробки для конкретної багатошарової частини, яка проводить рідкий потік, виготовленої за даним винаходом. На п'ятому етапі способу Фіг.3 багатошарова труба зазнає холодної обробки. Холодна обробка реакційноздатних металів може забезпечити додаткові властивості, такі як поліпшена зерниста структура, механічні властивості, розміри і обробка поверхні. Як відмічено вище, переважний спосіб виготовлення труби, який обмежує утворення крихкого шару взаємної дифузії. Можливі технології холодної обробки, придатні для багатошарової труби, виготовленої за даним винаходом, включають в себе, наприклад, холодне волочіння, холодне обтиснення трубки і трубопрокатку внутрішнім і зовнішнім валками, таку як потокове утворення. Інші технології відповідної холодної обробки багатошарового елемента, який проводить рідкий потік, виготовленого за даним винаходом, будуть очевидні фахівцям в галузі, відповідній даному винаходу. Виявлено, що холодне обтиснення трубки (також відоме як "пільгерування") являє собою особливо вигідну технологію холодної обробки в зв'язку з даним варіантом здійснення способу даного винаходу. При холодному обтисненні трубки застосовують рифлені стрічкові штампи, які котяться вздовж трубки, пресуючи матеріал на стрічкову оправку. Поступово зменшення площі перерізу вирізів стискає стінки трубки на відповідну стрічкову оправку. Трубка подається подовжньо в штампи і обертається навколо своєї подовжньої осі, так що повне коло рівномірно зменшується в розмірі. Звичайні зменшення, що досягаються при холодному обтисненні трубчастих елементів з реакційноздатних металів, знаходяться в діапазоні від 20% до 90%. Зрозуміло, що, хоча варіант здійснення способу, показаний на Фіг.3 і описаний вище, використовує титановий основний компонент і цирконієвий вкладиш, альтернативні матеріали можуть використовуватись для основного і компонента, що вкладається. Наприклад, і без наміру обмежити об'єм даного винаходу яким-небудь чином, фахівець може застосувати титанову зовнішню основу і ніобієвий внутрішній вкладиш або танталовий зовнішній вкладиш і титанову внутрішню основу. Інші комбінації матеріалів можуть бути вибрані, основуючись на застосуванні, для якого пристосовується дана труба, і такі комбінації будуть очевидні рядовим фахівцям в галузі, що стосується даного винаходу. 39 Також зрозуміло, що багатошарові частини або ділянки частин за даним винаходом, які проводять рідкий потік, необов'язково повинні виготовлятись із застосуванням способу, вказаного на Фіг.3. Наприклад, тут описані альтернативні способи. Також рядові фахівці після прочитання даного винаходу можуть легко розробити альтернативні способи для забезпечення таких багатошарових частин або ділянок частин. Крім того, оскільки даний винахід стосується багатошарових частин і ділянок частин, більше ніж два шари можуть забезпечуватись в таких частинах і ділянках частин. Наприклад, частина може включати в себе три або більше шарів, за бажання, які можуть бути скомпоновані в заготівку і перетворені у частину, яка проводить рідкий потік, як звичайно описується вище відносно частини з двома шарами. Тому буде зрозуміло, що об'єм даного винаходу включає в себе частини, які проводять рідкий потік, що включають в себе три або більше шарів, включаючи в себе стійкий до корозії внутрішній шар або вкладиш, який оточує прохід, який проводить рідкий потік, крізь дану частину, зовнішній шар і один або більше проміжних шарів, проміжних між внутрішнім і зовнішнім шарами. У такому випадку внутрішній і зовнішній шари називають тут "опосередковано" пов'язаними, що протистоїть випадку, коли внутрішній і зовнішній шари прямо пов'язані один з одним. У кожному випадку, однак, шари в багатошаровій структурі, які безпосередньо сусідять, металургійно зв'язуються разом. Як відмічається, такі багатошарові частини і ділянки частин, які проводять рідкий потік, можуть виготовлятись з використанням наведених тут ідей разом із знанням фахівців в даній галузі техніки. Одне розташування для прикріплення вихідної або заміщувальної цирконієвої/титанової трубки десорбера, що має багатошарову секцію трубки, приварену в твердому стані до багатошарового кінця трубки, до перегородки для кріплення трубок показано в перерізі на Фіг.5. Двошаровий кінець трубки. показаний на Фіг.5, може бути виготовлений, наприклад, співекструзією. забезпечуючи зовнішню трубку з титану і стійкий до корозії, цирконієвий внутрішній вкладиш. Як показано на Фіг.5, трубка 210 десорбера включає в себе центральний циліндричний прохід 212, що визначається трубчастою стінкою 213. Трубчаста цирконієва ділянка 214 приварена в твердому стані до двошарової трубчастої ділянки 216 кінця в ділянці 217 зварювання. Ділянка 216 двошарового кінця включає в себе трубчасту титанову зовнішню ділянку 219а, металургійно пов'язану з трубчастим цирконієвим внутрішнім вкладишем 219b. Перегородка 220 для кріплення трубок включає в себе плаковану титаном пластину 224, пов'язану з ділянкою 226 з вуглецевої або нержавіючої сталі. Міцний титановий зварний шов 228 утворений зварюванням плавленням титанової зовнішньої ділянки 219а з плакованою титаном пластиною 224. Зрозуміло, що, оскільки подібні матеріали зварюються плавленням, щоб прикріпити трубку 210 десорбера до перегородки 220 для кріплення трубок, проблематичні сплави, що мають знижену стійкість до коро 90686 40 зії, не виникають, і механічні властивості матеріалів поблизу зони зварювання не псуються суттєво. Як модифікація описаного вище, дані трубки можуть включати в себе стійку до корозії трубчасту ділянку з цирконію, сплаву цирконію або іншого стійкого до корозії матеріалу, і трубчаста ділянка, що включає в себе нержавіючу сталь, і вказані дві ділянки прямо або опосередковано з'єднуються інерційним зварюванням або іншою технологією зварювання в твердому стані, утворюючи єдину трубку. Трубки десорбера, виготовлені таким чином, можуть використовуватись як вихідне обладнання в десорберах, що заново виготовляються, які включають в себе перегородки для кріплення трубок з нержавіючої сталі, або можуть використовуватись як заміщувальні трубки, щоб модифікувати десорбери, які включають в себе перегородки для кріплення трубок з нержавіючої сталі. Нержавіючу сталь трубок десорбера вибирають по суті ідентичною нержавіючій сталі перегородки для кріплення трубок, з якою дані трубки сплавляються. Міцний зварний шов утворюється при з'єднанні нержавіючої сталі трубки і нержавіючої сталі перегородки для кріплення трубок, прикріпляючи трубки до вузла десорбера. Звичайно, будь-які можливі описані тут комбінації матеріалів і конструкції трубок десорбера також застосовні як вихідні або заміщувальні трубки десорбера у конкретних конструкціях десорбера. Ще одна можлива модифікація описаних тут частин і способів повинна включати в себе проміжні ділянки одного або більше матеріалів даної частини, які з'єднуються зварюванням в твердому стані. Ділянки, з'єднані такими проміжними матеріалами, називаються тут "опосередковано" з'єднаними зварюванням в твердому стані. У випадку зварювання в твердому стані першої ділянки з цирконію або сплаву цирконію з другою ділянкою з титану або сплаву титану, наприклад, можливі матеріали, розташовані між першою і другою ділянками, включають в себе, наприклад, один або більше з низькокисневого титану, ванадію, танталу, гафнію, ніобію і сплавів вказаних матеріалів. Вказані проміжні матеріали були б проблематичними у випадку використання зварювання плавленням, але можуть відповідно з'єднуватись з іншими матеріалами інерційним зварюванням. Наступні приклади додатково ілюструють характеристики варіантів здійснення описаних тут частин і способів. Приклад 1 - Порівняльне вивчення з'єднань зварюванням в твердому стані і зварюванням плавленням У зв'язку з описаними тут способами, механічні і корозійні характеристики з'єднань цирконій-титан зварюванням плавленням оцінювали відносно зварних з'єднань, одержаних зварюванням в твердому стані. Добре відомо, що цирконій і титан можна зварювати плавленням, використовуючи такі технології, як, наприклад, зварювання вольфрамовим електродом в автогенному середовищі, зварювання металевим електродом в автогенному середовищі, плазмове зварювання і зварювання опором, одержуючи високоміцні зварні з'єднання. Як відмічалось вище, однак, зварювальний шов, 41 одержаний при з'єднанні різнорідних матеріалів плавленням, може зазнавати корозії і зазнає зміцнення твердими розчинами, які можуть значно збільшувати твердість і міцність зони зварювання. При автогенному (тобто без використання присадного металу) зварюванні плавленням цирконію з титаном сплави цирконій-титан, що одержуються в зоні зварювання, варіюють від 100% цирконію до 100% титану. Даний ефект сплавлення може бути частково зменшений використанням цирконієвого або титанового присадного металу. Навіть з використанням присадного металу ділянка сплаву буде складатись з різних композицій сплаву цирконійтитан, і така ділянка сплаву може суттєво погіршувати стійкість до корозії і механічні властивості. Зварювання в твердому стані трубчастих секцій було вивчене як засіб, щоб уникнути плавлення матеріалів, що з'єднуються, під час зварювання і утворення проблематичних сплавів в зоні зварювання. Експериментальна методика Декілька зразків зварних швів готували інерційним зварюванням секції цирконієвої трубки з секцією титанової трубки, одержуючи єдину трубку. Фіг.6 зображає цілий зварений інерційним зварюванням зразок і розсічений зварений інерційним зварюванням зразок, в якому секцію цирконієвої трубки (більш темнозабарвлений матеріал) зварювали інерційним зварюванням з секцією титанової трубки, одержуючи виступ на внутрішньому діаметрі і зовнішньому діаметрі. Виступ видавлювався з ділянки зварювання за допомогою осідання, що протікає під час циклу зварювання. Оскільки процес зварювання може викликати термічні навантаження в кінцевому звареному з'єднанні, деякі зі зварених інерційним зварюванням зразків звільняли від напружень прогріванням при 550°С (1022°F) протягом близько ½ години для видален 90686 42 ня напружень зварного шва. У зварених зразках, де використали теплову обробку, яка видаляє напруження, зразки оцінювали до і після теплової обробки. Фіг.7 показує два повністю виготовлених, зварених інерційним зварюванням зразка, в яких виступ видалений. З метою порівняння готували і оцінювали декілька зразків секції цирконієвої пластини, зварених плавленням з секцією титанової пластини. Готували зразки, зварені автогенним зварюванням плавленням, і зразки, зварені плавленням з використанням присадного металу. Механічне випробування, випробування твердості, металографію, скануючу електронну мікроскопію і випробування корозії використали, щоб оцінити і порівняти зварені зразки. Результати механічного випробування і випробування твердості Малорозмірні зразки випробовували при кімнатній температурі, використовуючи стандартне випробування на розтягнення, щоб визначити механічну міцність зварених з'єднань. Зразки розтягнення обробляли з центром зони зварювання в середині зразка датчика розтягнення. Зразки тестували згідно з ASTM Е-8. Таблиця 1 демонструє результати тестів розтягнення для декількох різних зварних швів зразків. Результати показують, що зварені інерційним зварюванням зразки мали більш високу межу міцності і трохи меншу межу текучості, ніж зварені плавленням зразки. Застосування вищеописаного відпалювання, яке знімає напруження, до зварених інерційним зварюванням зразків тільки злегка знижувало механічну міцність зразків. При спостереженні дійсної процедури випробування розтягненням було видно, що всі зварені зразки (зварені і інерційним зварюванням, і плавленням) руйнувались в титановому вихідному металі, а не в ділянці зварювання. Tаблиця 1 Тип зварного з'єднання Zr/Ti автогенне (без зварювального металу) Zr/Ti зварювання плавленням (Zr домішки) Zr/Ti зварювання плавленням (Ті домішки) Zr/Ti інерційне зварювання (як зварено) Zr/Ti/ інерційне зварювання (зняті напруження) Коване (не зварне) Титан сорту 2 ASTM Коване(не зварне) Титан сорту 3 ASTM Коване (не зварне) Цирконій сорту 702ТМ ASTM Таблиця 1 також вказує вимоги ASTM для титану сорту 2, титану сорту 3 і Zr702. У тестованих зразках зварних швів механічні властивості кожної зі зварених інерційним зварюванням трубок (умови ПП ksi (МПа) 71,8(495) 70,4(485) 61,1(421) 60,9(420) 70,1(483) 70,6(487) 75,2(519) 76,4(527) 71,5(493) 74,6(514) 74,9(517) 74,5(514) 50(345) мін 65(450) мін 55(379) мін Пт ksi (МПа) 57,1(394) 55,1(380) 44,0(313) 46,1(318) 53,1(366) 56,1(387) 51,8(357) 52,8(364) 50,8(350) 47,8(330) 48,3(333) 49,1(339) 40(275) мін 55(380) мін 30(207) мін Подовження %, мін. 17 12 22 20 16 16 20 15 5 16 28 19 20 18 16 зняття напружень) задовольняли вимогам для сорту Zr702. Твердість зварених зразків оцінювали, починаючи від цирконієвого вихідного металу і через зварний шов до титанового вихідного металу. Ви 43 90686 пробування твердості проводили, щоб визначити міру зміцнення твердого розчину в зварних швах цирконію і титану, одержаних плавленням та інерційним зварюванням. Таблиця 2 демонструє результати тесту твердості. Встановлено, що під час інерційного зварювання не утворюється сплавлений метал зварного шва, «N/A» вказується як твердість звареного металу для таких зразків. Результати показують, що в зварених плавленням зразках твердість металу зварного шва була більшою, ніж подвійна твердість будь-якого з вихідних 44 металів. Це може вносити внесок в дуже погану пластичність при вигині зварних швів плавлення і може приводити до передчасного пошкодження зварного шва. Навпаки, твердість зони теплового впливу тестованих, зварених інерційним зварюванням зразків була тільки злегка підвищена відносно вихідного металу, який безпосередньо сусідує. Ця відмінність демонструє механічний недолік, виникаючий від неминучого виникнення сплавів в зоні зварювання плавленням. Таблиця 2 Результати тесту корозії Цирконієвий Зона теплового Метал зварного Зона теплового Титановий вихівихідний метал впливу шва впливу дний метал Твердість відповідно до Віккерса (навантаження 1кг) 159 174 339 173 165 Zr/Ti автогенне зварювання без зварювально158 163 339 180 160 го металу 164 174 348 168 167 156 165 326 165 160 Zr/Ti зварювання плавленням з Zr зварюваль149 163 330 176 159 ним металом 153 172 339 168 161 160 173 264 177 159 Zr/Ti зварювання плавленням з Ті зварюваль163 174 279 167 154 ним металом 166 178 254 174 166 170 217 N/A 211 184 Zr/Ti інерційне зварю173 217 N/A 199 181 вання (як зварено) 175 209 N/A 197 185 171 202 N/A 171 161 Zr/Ti інерційне зварю177 200 N/A 161 171 вання (зняті напруження) 165 206 N/A 165 170 Тип зварного з'єднання Зварні шви зразків випробовували на стійкість до корозії в умовах стандартного випробування відповідно до Х'юї (65% азотна кислота при температурі кипіння 118°С (224°F)) згідно з інструкцією ASTM А-262. Випробування Х'юї звичайно використовують, щоб оцінити стійкість до корозії матеріалів, які зазнають впливу азотної кислоти або сечовини. Було п'ять періодів випробування по 48 годин, і після кожного періоду випробування використовували нову азотну кислоту. Азотну кислоту замінювали, оскільки вилуговування і розчи+4 нення іонів Ті в тестовому розчині кислоти буде зменшувати видиму швидкість корозії титану в зразках, що тестуються. Крім того, заміна кислотного розчину краще моделює динамічні умови, які існують в такому обладнанні, як теплообмінники, де кислота безперервно поповнюється. Швидкість корозії цирконію, однак, не залежить від присутності іонів титану або цирконію в розчині азотної кислоти. Зразки зварних швів піддавали дії тестового розчину протягом заздалегідь заданого часу, і потім оцінювали втрату маси, використовуючи стандартні обчислення швидкості корозії. Кородовані зразки візуально і металографічно вивчали, щоб визначити, чи зазнавала ділянка зварювання переважної атаки. Таблиця 3 демонструє результати тестів корозії. Як показано, швидкість корозії зварених плавленням зразків перевищувала 15мм/рік (mру) (0,39мм/год.) для зразків автогенного зварювання і зразків, приготованих з титановим присадним металом. Зварені плавленням зразки, приготовані з цирконієвим присадним металом, показали значно меншу 5,7mру (0,15мм/рік) середню швидкість корозії, але випробування поверхні розділення зварного шва показало переважну атаку в ділянці, близькій до межі зовнішньої поверхні зварного шва. 45 90686 46 Таблиця 3 Зварювання плавленЗварювання плавленПеріод ви- Автогенне ням з цирковонієвим ням з титановим звапробування зварювання зварювальним метарювальним металом лом Швидкість корозії mру (мм/рік) #1 15,4(0,39) 3,3(0,08) 19,6(0,50) 17(0,43) 4,7(0,12) 35(0,89) #2 16,9(0,43) 4,7(0,12) 7,6(0,19) 19,4(0,49) 5,7(0,15) 25(0,63) #3 19,5(0,49) 6,1(0,15) 9,2(0,23) 22,2(0,56) 7,1(0,18) 21,5(0,55) #4 17,7(0,45) 5,4(0,14) 9,2(0,23) 18(0,46) 6,5(0,16) 19,7(0,50) #5 18,4(0,47) 5,6(0,14) 8,1(0,21) 16(0,41) 8,2(0,21) 19,3(0,49) Середн. 18(0,46) 5,7(0,15) 17,4(0,44) Інерційне зварювання Як одержано Зняті напруження 6,3(0,16) 6,2(0,15) 0,6(0,015) 4(0,01) 0 GM 0,9(0,023) 0,8(0,021) GM 0 1,6(0,04) 1,5(0,038) GM=приріст маси Загалом, результати в таблиці 3 показують, що зразки, зварені плавленням, можуть бути менш придатні, ніж зразки, зварені інерційним зварюванням в умовах висока температура/високий тиск, оскільки у зразків, зварених плавленням, відносно високі швидкості корозії. Візуальний розгляд зварених плавленням, кородованих зразків з автогенними зварними швами показав присутність корозійної плівки на титановому вихідному металі, яка була легко видалена. Важкий білий оксид також був помічений на титановій стороні зварного шва, який спочатку легко видалявся, але ставав більш міцним при збільшенні тривалості тесту. Загальна корозія була виявлена поблизу ділянок в ділянці автогенного зварного шва, де білий оксид не був виявлений. Візуальний розгляд зварених плавленням, кородованих зразків, утворених цирконієвим присадним металом, показав, що зварні шви явно не були порушені безбарвною оксидною плівкою. Титанова сторона була темно-сірою з тонкою білою смугою на смузі плавлення зварного шва. Більш сильна корозія була знайдена на смузі плавлення на цирконієвій стороні зварного шва. Візуальний огляд кородованих зразків, зварених плавленням з використанням титанового присадного металу, показав, що ділянка зварного шва була повністю покрита шаром (оксиду) твердого білого відкладення. Титанова сторона відкладення зварного шва була сірого кольору, але світліше за кольором, ніж цирконієва сторона. Титан утворював світлу сіро/білу плівку, що легко видаляється, на зразках під час кожного з періодів тесту. Розрахована середня швидкість корозії значно розрізнювалась під час двох тестових випробувань. Значна відмінність результатів корозійних тестів для цирконій-титанових зразків, зварених плавленням з використанням цирконієвого присадного металу, відносно цирконій-титанових зразків, зварених плавленням з використанням титанового присадного металу (або зразків з автогенним зварюванням) як вважається, в значній мірі зумовлено більш високою корозійною стійкістю цирконіє вих сплавів відносно корозійної стійкості титанових сплавів. Також цирконієвий присадний метал покриває велику частину ділянки, що зварюється. Тому, 5,7mpy (0,15мм/рік) швидкість корозії була щонайменше частково зумовлена площею межі зовнішньої поверхні зварювального шва, на якому мало місце утворення сплаву на ділянці зварювання. Важко оцінити характеристики ерозії в лабораторії. Загалом, однак, відомо, що титан має менший опір ерозії, ніж цирконій. По суті, забезпечення обладнання вихідними або заміщувальними частинами, які проводять рідкий потік, одержаними, головним чином, з цирконію, а не з титану, або що включають в себе внутрішній шар цирконію на додаток до інших шарів відповідно до одного аспекту даного винаходу, повинно інгібувати ерозію. Крім того, забезпечення співекструдованої багатошарової трубки, що включає в себе внутрішній вкладиш цирконію, як описано вище, в якому кінець трубки приварений в твердому стані до цирконієвої частини трубки, буде оберігати всю довжину трубки десорбера як від ерозії, так і від корозії. Металографічне і мікроскопічне дослідження Металографію використовували для вивчення характеристик поверхні розділення зварного шва цирконій-титан. Фіг.8 являє собою поперечний переріз поверхні розділення цирконій-титанового зварного шва в стінці трубки зразка, звареного інерційним зварюванням. Зовнішній матеріал видалений з місця зварювання, але поверхня розділення між різнорідними металами яскрава і виразна. Фіг.9 являє собою сильно збільшений вигляд тієї ж самої поверхні розділення зварного шва. Затемнена зона кожного з металів, що малася в своєму розпорядженні поруч з місцем зварювання, являє собою зону впливу тепла. Потемніння викликане введенням тепла в місці з'єднання поверхні розділення і не пов'язане зі сплавленням. Навіть при сильному збільшенні поверхня розділення 47 між цирконієм і титаном видна яскраво і виразно і не виявляє доказу сплавлення. Щоб краще характеризувати поверхню розділення зварювання при інерційному зварюванні, використали скануючий електронний мікроскоп (СЕМ). СЕМ використали, щоб краще дослідити, чи протікає сплавлення в будь-якому масштабі на ділянці поверхні розділення, і оцінити, чи присутні які-небудь ділянки, на яких два метали не були б повністю з'єднані. Фіг.10 являє собою сильно збільшене зображення СЕМ ділянки поверхні розділення, яка була заздалегідь досліджена металографічно. Ділянок сплавлення не видно на зображенні. Енергорозсіювальний рентгенівський аналіз поверхні розділення того ж зразка підтвердив відсутність ділянок сплавлення всередині поверхні розділення при інерційному зварюванні. Замість цього, ділянка з'єднання двох металів включала в себе механічну суміш або спіральний слід чистого цирконію і чистого титану. Загальні спостереження за результатами тестування Таким чином, вищезазначені результати тестів показали, що цирконій-титанові зразки, зварені інерційним зварюванням, проявляють себе набагато краще, ніж зразки, зварені плавленням, в термінах механічних властивостей і корозійній стійкості, і зварені інерційним зварюванням зразки виявляються по суті вільними від ділянок сплавлення в межах зони зварювання. Очевидного збільшення корозії не було помічено в зварених інерційним зварюванням зразках, що спостерігалось у зразках, зварених плавленням. Зразки, зварені плавленням, мають високу швидкість корозії, що перевищує 15mpy (0,38мм/рік), в той час як інерційне зварювання показало швидкість корозії меншу, ніж 2mpy (0,05мм/рік) в тестуванні, проведеному для оцінки швидкості корозії в азотній кислоті і сечовині. Приклад 2 виготовлення багатошарової трубки Один варіант здійснення металургійного з'єднання різнорідних реакційноздатних металів, таких як, наприклад, титан і цирконій, для утворення багатошарового трубчастого елемента, який проводить рідкий потік, включає в себе три окремих шляхи способу. Перший шлях способу направлений на виготовлення зовнішньої заготівки, або основного компонента. Другий шлях способу направлений на виготовлення компонента внутрішнього вкладиша. На третьому шляху основний компонент і компонент внутрішнього вкладиша об'єднують в комплексну заготівку, і заготівку потім екструдують, піддають холодній обробці і тепловій обробці для забезпечення багатошарової трубки. У наступних параграфах три шляхи способу описані з докладними деталями для спеціального застосування у виробництві багатошарових трубок, що включає в себе титан Марки 3 (UNS R5O55O) для основного компонента і Zircadyne 702TM (Zr702)(UNS R60702) для внутрішнього вкладиша. Сплав Zr702 доступний у ATI Wah Chang, Albany, Oregon, і має наступний хімічний склад (в масових процентах від сумарної маси сплаву): 99,2мін. цирконій+гафній; 4,5макс. гафній; 0,2макс. залі 90686 48 зо+хром; 0,005макс. водень; 0,25макс. азот; 0,05макс. вуглець; і 0,16макс. кисень. Стадії, включені в перший шлях способу, схематично показані з лівого боку Фіг.11. Титан Марки 3 (TiGr3) був відлитий по зливках з використанням звичайної методики з електродами, що витрачаються, вакуумно-дугового плавлення. Зливок нагрівали в ділянці бета-фази і виковували до проміжного діаметра з подальшими послідовними відновленнями в ділянках альфа і альфа+бета фаз для забезпечення циліндричного штампування з діаметром, приблизно, 210мм (8,27дюймів). Штампування розпилювали на індивідуальні заготівки. Кожну заготівку обробляли на станку для одержання порожнистої циліндричної заготівки, що має приблизні розміри 201мм (7,91дюйми) зовнішнього діаметра і 108мм (4,26дюйми) внутрішнього діаметра. Для кращої гарантії прийнятного металургійного з'єднання між циліндричною TiGr3 заготівлею і цирконієвим внутрішнім вкладишем внутрішній діаметр TiGr3 заготівки обробляли на станку до шорсткості поверхні 63мікродюйми (0,0016мм) RA максимум. Відносна гладкість поверхневого полірування краще гарантує адекватне зачищення піків і канавок профілю шорсткості поверхні. Відсутність значних канавок і подряпин на поверхні краще гарантує утворення безперервного металургійного з'єднання між основним і внутрішнім компонентами, які не страждають від розшарування. Етапи другого шляху способу схематично показані на правій стороні Фіг.11. Даний шлях пов'язаний з виготовленням Zr702 сплаву внутрішнього вкладиша багатошарової трубки. Zr702 сплав був відлитий в зливки і викуваний способом, аналогічним для сплаву TiGr3 вище. Вкладиш був оброблений на станку з 115мм (4,53дюйми) циліндричного штампування. (В одній, необмежувальній альтернативній методиці вкладиші могли бути утворені екструзією трубки більшого розміру і потім розпиляні на індивідуальні вкладиші для послідовної обробки на станку). Оброблений на станку вкладиш зі сплаву Zr702 мав приблизно 108мм (4,26дюйми) зовнішній діаметр 54мм (2,13дюйми) внутрішній діаметр з шорсткістю поверхні зовнішнього діаметра 63мікродюйми (0,0016мм) RA максимум. Шорсткість поверхні зовнішнього діаметра підтримувалась з такими межами для цілей, згаданих вище відносно шорсткості поверхні внутрішнього діаметра TiGr3 циліндричної заготівки. Вкладиш був підігнаний на станку з точним допуском для ковзання всередині TiGr3 заготівки. Переважний допуск для зазору між внутрішнім діаметром основи і зовнішнім діаметром вкладиша становить, приблизно, 0,25мм (приблизно, 0,010дюйми). У третьому шляху способу, показаному схематично на .12, TiGr3 зовнішній компонент і Zr702 сплав компонента вкладиша були змонтовані в заготівку і потім металургійно з'єднані і зменшені до меншого діаметра багатошарової трубки. Перед збиранням зовнішній компонент і компонент вкладиша чистили крижаним продуванням для видалення чужорідних забруднень, таких як бруд і масло. Чистота поверхонь важлива для одержання високоякісного металургійного з'єднання. 49 90686 Чисті і сухі компоненти заготівки і вкладиша з'єднували разом в збірну заготівку. З'єднання кінців заготівки зварювали у вакуумі, рівному щонайменше 1 10-3тор (0,133Па), з використанням електронної променевої пушки. Електронний промінь фокусували на з'єднаннях кінців для одержання зварного шва з проникненням на 10-40мм в заготівку і з шириною зварного шва, яка щонайменше дорівнює 5мм. Цілісність зварювання важлива для запобігання атмосфери від забруднень та інгібуючих утворень в металургійному з'єднанні під час екструзії збірної заготівки. Фіг.13 схематично показує вигляд кінця звареної збірної заготівки 310, в якому 312 являє собою зовнішній основний компонент з TiGr3, 314 являє собою компонент внутрішнього вкладиша зі сплаву Zr702, 316 являє собою зону зварного шва, яка включає в себе суміш, що містить титан і цирконій, і 318 являє собою циліндричну порожнину, яка проводить рідкий потік, що проходить через заготівку. Будь-які бризки зварювання були видалені зі звареної зібраної заготівки. Заготівку потім індукційно нагрівали в циліндричній спіралі до 650775°С (1202-1427°F) з наміченою температурою 700°С (1292°F) і переносили в 3500-тонний Lombard гідравлічний прес для екструзії. Заготівку вміщували в циліндричний контейнер з сердечником, вставленим у внутрішній діаметр компонентів вкладиша для встановлення розміру екструдованого внутрішнього діаметра. Шток преса для екструзії проштовхував заготівку через конічну пресформу з використанням тиску осідання, приблизно, 1500тонн (8,896 13N), щоб екструдувати заготівку в безшовну багатошарову трубку. Співвідношення подовження екструзії становило, приблизно, 11:1, і мета являла собою одержання екструдованої трубки, що має зовнішній діаметр 3,100±0,010дюймів (78,74±0,254мм) і товщину стінки, приблизно, 0,525дюйми (13,4мм). Взаємодіяли різнорідні метали і були металургійно з'єднані при екструзії внаслідок умов, що включають в себе температуру способу, час при температурі, тиск, чистоту поверхонь, що з'єднуються. Декілька дюймів початку і кінця металургійно з'єднаних багатошаровою екструзією були видалені відпилюванням, щоб гарантувати однакову товщину вкладиша в частині, що залишилась. Екструдовану трубку протравлювали в HF/азотній кислоті протягом часу, достатнього для видалення 0,001-0,002дюйма (0,0254-0,508мм) зі стінки. Трубку потім піддавали холодній обробці на пілігримовому прокатному стані для подальшого зменшення діаметра трубки і товщини стінки. На пілігримовому прокатному стані дана трубка подовжньо крутилась в жолобковій, звуженій до кінця матриці, яка пресувала матеріал над аналогічно 50 звуженим сердечником. Трубка поступала в матрицю і оберталась навколо подовжньої осі, для, по суті, однакового зменшення довжини кола трубки під час кожного ходу прокатного стану. Багатошарову трубку зменшували з використанням першого проходу прокатного стану до проміжного розміру 44,5мм (1,75дюйми) зовнішнього діаметра і 6,3мм (0,25дюйми) товщини стінки. Оброблену трубку чистили з використанням лужного очищувача, промивали водою і розчином 70% азотної кислоти і потім піддавали термообробці відпалюванням у вакуумі для перекристалізації і пом'якшення матеріалу. Термообробка включала в себе відпалювання трубки при температурі 621±28°С (1150±50°F) протягом 1-2 годин. Інші можливі режими відпалювання включають в себе нагрівання при інших температурах в інтервалі від 500°С (932CF) до 750°С (1382°F) протягом 1-12 годин. Термообробка повинна бути адаптована, щоб мінімізувати зростання інтерметалевих частинок або градієнтів композицій, які більш тверді і більш крихкі, ніж сплави основи або вкладиша. Крихкість і/або широка зона дифузії може приводити до розшарування шарів трубки. Послідовно з відпалюванням трубку протравлювали в 70% оцтовій кислоті для видалення будь-яких плям при вакуумному відпалюванні і потім випрямляли при обертанні. Трубку потім ще раз прогрівали і піддавали вторинному проходженню прокатного стану для зменшення трубки до кінцевих розмірів 27,0мм (1,06дюйми) зовнішнього діаметра і 3,5мм (0,138дюйми) товщини стінки. Кінцева товщина цирконієвого вкладиша становила, приблизно, 0,9мм (0,035дюйми). Фіг.14 являє собою мікрознімок ділянки металургійного з'єднання однієї з багатошарових трубок, виготовлених даним способом. Знімок показує дрібнозернисту структуру (яка забезпечує по суті однакові механічні властивості) і безперервне металургійне з'єднання між титановим і цирконієвим шарами. Металургійне з'єднання перешкоджає щілинний корозії, що спостерігається у відомих конструкціях трубок з механічним з'єднанням (ковзна посадка). Механічну міцність сплаву TiGr3/Zr702 багатошарових трубок, виготовлених з використанням способу, в даному прикладі оцінювали і порівнювали з властивостями TiGr3 монотрубки. Властивості зразків кожного типу із зовнішнім діаметром 27,0мм 3,5мм внутрішнім діаметром показані в таблиці 4 нижче. Механічні властивості, що є аналогічними, показують, що Zicradineo 702 вкладиш трохи погіршує оцінені механічні властивості TiGr3 основного матеріалу. Таблиця 4 Тип трубки T-Gr3/Zircadyne 702 Багатошарова трубка TiGr3 Монотрубка Зразок 1 2 1 2 ПП (МПа) 77,9(537) 81,6(562) 80,1(552) 81(558) ПТ (МПа) 59,5(410) 59,6(411) 63,3(436) 61,1(421) Подовження (%, мін.) 32 35 37 35 51 Частини трубки, сформовані способом, описаним в даному прикладі, можуть бути приварені в твердому стані до кінців по довжині трубки, яка проводить рідкий потік, що містить цирконій або інший стійкий до корозії метал або сплав для утворення композитної трубки, придатної для використання в модифікуванні десорбера в обладнанні для синтезу сечовини. У випадку, подібному описаному вище, матеріал багатошарового зовнішнього шару трубки може бути вибраний таким чином, що зварювання плавленням зовнішнього шару з перегородкою для кріплення трубок не буде приводити до значного зменшення корозійної стійкості в ділянці зварювання. Наприклад, TiGr3/Zr702 сплав багатошарової трубки, одержаний в даному прикладі, буде мати певні переваги при використанні в модифікуванні десорбера, що включає в себе плаковану титаном перегородку для кріплення трубок. Багатошарові трубки та інші частини, які проводять рідкий потік, одержані за даним прикладом, можуть також використовуватись без зварювання в твердому стані з багатошаровою частиною, яка проводить рідкий потік. У таких варіантах здійснення матеріал зовнішнього шару багатошарової трубки або іншої частини може бути вибраний та 90686 52 ким чином, що, коли даний матеріал зварюють плавленням з перегородкою для кріплення трубок або з іншою частиною обладнання, що монтується, не виникає жодних проблем зі сплавом, які могли б по суті негативно впливати на корозійну стійкість, на механічні або інші важливі властивості труби/частини або частини, що монтується. Звичайно, повинно бути зрозуміло, що, хоча дане обговорення сфокусоване на використанні багатошарових трубок, одержаних в даному прикладі, для апаратів десорбції, трубки також можуть бути використані як частина, яка проводить рідкий потік, інших апаратів, в тому числі і відмічених тут. Повинно бути зрозуміло, що даний опис ілюструє аспекти, суттєві для розуміння викладеного. Певні аспекти, очевидні для фахівців в даній галузі, і які тому не полегшують краще розуміння, не були представлені, щоб спростити даний виклад. Хоча даний виклад був написаний у зв'язку з певними варіантами здійснення, фахівці в даній галузі при розгляді даного викладу визнають, що може бути застосовано багато варіацій і модифікацій. Передбачається, що попередній опис і подальші пункти формули винаходу охоплюють всі такі варіації і модифікації. 53 90686 54 55 90686 56 57 90686 58 59 90686 60