Cerințe structurale ale containerelor din titan

Cerințe structurale ale containerelor din titan

Containerele din titan se referă la părțile principale, cum ar fi carcasa, capul și preluarea, care sunt realizate din titan, iar părțile secundare pot fi din non-titan. De exemplu, flanșa looperului și șuruburile sale de conectare pot fi, de asemenea, fabricate din oțel carbon.

Grosimea minimă a carcasei containerului din titan este de 2 mm, ceea ce ia în considerare în principal îndeplinirea cerințelor de grosime ale procesului de sudare și asigurarea toleranțelor dimensionale geometrice în timpul producției, îndeplinirea cerințelor de rigiditate necesare în timpul producției, transportului și ridicării și economisirea titanului pentru a reduce costurile .

Principiul de selecție a designului

Știința și tehnologia sunt semnele distinctive ale civilizației umane. Progresul și popularizarea științei și tehnologiei au oferit omenirii noi mijloace de diseminare a ideilor și culturii, cum ar fi radioul, televiziunea, filmul, video și internetul și au dat construirea spiritualității. civilizația un nou transportator.

Deoarece rezistența mecanică a materialului de titan scade semnificativ atunci când temperatura este mai mare sau egală cu 200 de grade, iar modulul de elasticitate al titanului este scăzut, prin urmare, structura din titan nu este potrivită pentru temperatură înaltă, presiune înaltă sau presiune medie și aplicații de echipamente pe scară largă.

Temperatura admisă a unui vas sub presiune din titan nu trebuie să depășească 250 grade și se consideră că este mai economic să alegeți o structură din titan pentru containerele mici și mijlocii cu o presiune de 0,5MPa. și o temperatură sub 150 de grade. Când se calculează o grosime mai mare de 13 mm din luarea în considerare a costurilor de investiție, este posibil să nu fie economic să se utilizeze titan pur.

Cerințe structurale

Deși containerul din titan este oarecum asemănător cu oțelul inoxidabil în designul structural, datorită unor proprietăți speciale ale titanului în sine, acesta are unicitatea sa în proiectare, procesare și fabricare. Prin urmare, la proiectarea structurii, trebuie să se acorde atenție următoarelor puncte::

1. La proiectarea structurii de sudare, locul de sudare trebuie să fie ușor de operat cu instrumente de sudare cu arc cu hidrogen, iar toate zonele de îmbinare de sudură la temperatură ridicată (peste 400 de grade) trebuie protejate eficient. În starea topit, titanul se poate combina cu aproape orice element, deci trebuie luată o protecție specială în timpul sudării și prelucrării termice. Pentru a atinge scopuri de protecție eficientă, structura și forma pieselor trebuie să fie simple, iar deschiderea de preluare a carcasei trebuie să fie cât mai perpendiculară pe axa carcasa cât mai posibil, astfel încât dispozitivul de protecție să poată fi realizat cu ușurință și efectul de protecție să fie mai bun.2. Evitați cu strictețe structurile sudate în care oțelul și titanul fuzionează unul cu celălalt. Deoarece alte metale, cum ar fi fierul, sunt topite în suduri de titan, se vor forma compuși metalici intermediari duri și fragili, ceea ce reduce foarte mult plasticitatea sudurilor. Cu excepția sudării și lipirii explozive, titanul și oțelul nu pot fi sudate împreună.

3. Distanța de margine netedă a îmbinării de sudură cap la cap ar trebui să fie adecvată. Distanța de margine netedă a îmbinărilor sudate cap la cap a vaselor sub presiune din titan este mai mică decât cea a oțelului. Acest lucru se datorează punctului de topire ridicat, conductivității termice slabe, capacității mici de căldură și coeficientului mare de rezistență al titanului, precum și fluidității mari de metal a băii de sudură.

4. Proiectarea recipientelor de titan ar trebui să asigure continuitatea structurii și tranziția lină a îmbinărilor sudate și să încerce să evite concentrarea tensiunilor.

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

6. Titanul pur industrial este predispus la coroziune în fisuri în anumite medii. Atunci când se proiectează și se manipulează containerele în contact cu aceste medii, crăpăturile și zonele stagnante trebuie evitate pe cât posibil, iar aliajele de titan rezistente la fisuri (cum ar fi aliajele de titan-paladiu) sau acoperirile ar trebui să fie utilizate în crevaturi. Aliaje de titan rezistente la coroziune (cum ar fi aliajele de titan-paladiu) sau acoperiri.

7. La proiectarea și manipularea containerelor în contact cu medii conductoare corozive, dacă se constată că titanul în contact cu alte metale poate provoca coroziune galvanică, trebuie luate măsuri structurale (cum ar fi utilizarea unui al treilea material ca strat de tranziție) sau de protecție a anodului .

8. Când proiectați echipamente care sunt 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 ale direcției de curgere; sau instalați deflectoare de protecție în zonele predispuse la coroziune și abraziune.

①when the medium is corrosive or abrasive and pv2>740kg/(m·s2) or the medium is non-corrosive or non-abrasive, but pv2>2355 kg/(m·s2) (pv este densitatea mediului, kg/m3, v este viteza liniară a fluxului de material, m/s), la intrarea materialului trebuie fixată o placă antipoansare.

② Când mediul coroziv intră tangenţial în echipament sau conducta de admisie este orientată spre peretele dispozitivului, iar distanţa dintre ele este mai mică de 2 ori diametrul exterior al conductei, trebuie fixată o placă de protecţie.