Cerințe structurale pentru containerele din titan

Un vas din titan înseamnă că părțile principale, cum ar fi carcasa, capul și duzele, sunt fabricate din titan, în timp ce părțile secundare pot să nu fie din titan. De exemplu, o flanșă lobul și șuruburile sale de conectare pot fi, de asemenea, fabricate din oțel carbon.

Grosimea minimă a carcasei vasului din titan este de 2 mm, ceea ce este considerat în principal a îndeplini cerințele de grosime a procesului de sudare și toleranță geometrică în timpul producției și pentru a îndeplini cerințele de rigiditate în procesul de fabricație, transport și ridicare. Și economisiți materialul de titan, reduceți costurile.

Principiul de selecție a designului

Deoarece rezistența mecanică a materialului din titan scade semnificativ atunci când temperatura este mai mare sau egală cu 200 de grade, iar modulul elastic al titanului este scăzut, nu este potrivit pentru aplicarea structurii integrale din titan la temperatură ridicată, presiune ridicată sau mediu. echipamente de presiune și mari.

Temperatura admisă a tuturor recipientelor sub presiune din titan nu trebuie să depășească 250 grade . Se consideră că este economic să alegeți toate structurile din titan pentru vasele de dimensiuni mici și mijlocii cu presiune de 0,5 MPa și temperatură sub 150 de grade. Când grosimea este mai mare de 13 mm, este posibil să nu fie economic să folosiți titan pur.

Cerință structurală

Deși designul structurii vasului din titan este oarecum similar cu cel al oțelului inoxidabil, datorită unor proprietăți speciale ale materialului de titan în sine, acesta are unicitatea sa în proiectare și fabricare. Prin urmare, în proiectarea structurală ar trebui să se acorde atenție următoarelor puncte:

1) Când proiectați structura de sudură, este necesar să faceți partea de sudură convenabilă pentru funcționarea instrumentului de sudură cu arc HIDROGEN și să vă asigurați că toată zona îmbinării de sudură la temperatură ridicată (peste 400 de grade) poate fi protejată eficient.

Titanul se poate combina cu aproape orice element în stare de topire, așa că trebuie luată o protecție specială în procesul de sudare și prelucrare la cald. Pentru a atinge scopul unei protecții eficiente, forma structurii pieselor ar trebui să fie simplă, iar deschiderea duzei de pe carcasă ar trebui să fie perpendiculară pe axa carcasei pe cât posibil, astfel încât producția de dispozitiv de protecție să fie convenabilă și efectul de protecție este mai bun.

2) Evitați cu strictețe structura de sudare a fuziunii reciproce a oțelului și a titanului. Deoarece fierul și alte metale topite în sudarea cu titan vor forma un compus metalic intermediar dur și fragil, reduc foarte mult plasticitatea sudurii, pe lângă sudarea și lipirea explozive, titanul și oțelul nu pot fi sudate.

3) Distanța la marginile tocite a îmbinării de sudare cap la cap ar trebui să fie adecvată. Distanța de margine netă a îmbinării de sudare cap la cap a vasului sub presiune din titan este mai mică decât cea a oțelului, ceea ce se datorează punctului de topire ridicat, conductibilității termice slabe, capacității termice scăzute și rezistivității ridicate a titanului și fluidității ridicate a metalului din bazinul de sudură. .

4) Proiectarea vaselor de titan ar trebui să asigure continuitatea structurii și tranziția lină a îmbinărilor sudate și să evite concentrarea tensiunilor pe cât posibil.

5) Îndoirea și flanșarea pieselor din titan ar trebui să adopte o rază de îndoire mai mare (comparativ cu oțelul), iar la extinderea tuburilor, ar trebui utilizată o rată de expansiune mai mică.

6) Titanul pur industrial este ușor de produs coroziune între goluri în unele medii. La proiectarea și tratarea recipientelor în contact cu aceste medii, fisurile și zonele stagnante ar trebui evitate pe cât posibil, iar în gol trebuie utilizate aliaje de titan rezistente la coroziune (cum ar fi aliajul de titan paladiu) sau acoperiri.

7) La proiectarea și tratarea containerelor în contact cu medii conductoare corozive, dacă se constată că contactul dintre titan și alte metale poate duce la coroziune galvanică, trebuie luate măsuri structurale (cum ar fi utilizarea unui al treilea material ca strat de tranziție) sau protectie anodica. 8) La proiectarea echipamentelor predispuse la coroziune, debitul mediului coroziv ar trebui să fie mai mic decât debitul critic și să încercați să evitați schimbările bruște ale debitului sau direcției; Sau în coroziunea și eroziunea ușor de produs a părții instalației de deflector de protecție.

① When the medium has corrosion or abrasion and ρ V2 >740kg/(m·s2) or no corrosion or abrasion of the medium, but ρ V2 >2355kg/(m·s2) (ρ este densitatea mediului, kg/m3, V este viteza liniară a fluxului de material, M/s), materialul trebuie setat la intrarea plăcii anti-impact.

② Când mediul coroziv intră în echipament de-a lungul direcției tangențiale sau conducta de admisie este orientată spre perete și distanța dintre ele este mai mică de 2 ori diametrul exterior al conductei, placa de protecție trebuie fixată.