Cerințe structurale pentru containerele din titan

Containerul plin de titan se referă la părțile principale, cum ar fi carcasa, capul și preluarea sunt realizate din titan, părțile secundare pot fi realizate din non-titan, de exemplu, flanșele manșonului sub tensiune și șuruburile lor de conectare pot fi, de asemenea, din oțel carbon.

Grosimea minimă a tuturor carcasei containerelor din titan este de 2 mm, având în vedere în principal îndeplinirea cerințelor de grosime ale procesului de sudare și asigurarea toleranței dimensiunilor geometrice, îndeplinind cerințele de rigiditate cerute în procesul de fabricație, transport și ridicare; și economisirea materialului de titan și reducerea costurilor.

Deoarece rezistența mecanică a titanului scade semnificativ la o temperatură mai mare sau egală cu 200 de grade, iar modulul elastic al titanului este scăzut, întreaga structură de titan nu este potrivită pentru aplicare la temperaturi ridicate, presiune înaltă sau presiune medie și dispozitive mari.

Temperatura admisă a tuturor recipientelor sub presiune din titan nu trebuie să depășească 250 grade și se consideră că este relativ economic să alegeți vase mici și mijlocii cu presiune de 0,5MPa și temperatură sub 150 de grade. Titanul pur poate să nu fie economic atunci când grosimea este mai mare de 13 mm.

Deși containerul integral din titan este similar cu oțelul inoxidabil în designul structural, datorită unor proprietăți speciale ale materialului de titan în sine, este unic în proiectare, procesare și fabricare, astfel încât următoarele puncte trebuie acordate atenție în Design structural:

1) La proiectarea structurii de sudare, partea de sudare trebuie să fie convenabilă pentru funcționarea instrumentului de sudare cu arc cu hidrogen, iar toate zonele de îmbinare de sudură la temperatură ridicată (peste 400 de grade) pot fi protejate eficient.

Titanul, în stare topit, se poate combina cu aproape orice element, așa că trebuie luată o protecție specială în timpul proceselor de sudare și prelucrare termică. Pentru a atinge scopul de protecție eficient, forma structurii pieselor ar trebui să fie simplă, iar orificiul de preluare de pe carcasă este cât mai vertical posibil față de axa carcasei, astfel încât să protejeze dispozitivul pentru o producție convenabilă și o protecție mai bună. efect.

2) Evitați strict structura de sudare cu topire reciprocă din oțel și titan. Deoarece fierul și alte metale topite în sudarea cu titan vor forma compuși metalici intermediari duri și fragili, reduc foarte mult plasticitatea sudurii, în plus față de sudarea și lipirea prin explozie, titanul și oțelul nu pot fi sudate.

3) Distanța la marginea contonată a îmbinării sudate cap la cap va fi adecvată. Distanța de margine netedă 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, conductivității termice slabe, capacității termice mici și coeficientului de rezistență mare și fluidității mari ale metalului. rezervorul de topire de sudare.

4) Containerele din titan trebuie să fie proiectate pentru a asigura continuitatea structurală și tranziția lină a îmbinărilor sudate pentru a evita concentrarea tensiunilor.

5) Îndoirea și răsucirea pieselor din titan vor adopta o rază de îndoire mare (în comparație cu oțelul) și va fi adoptată o rată mică de expansiune a țevii.

6) Titanul pur industrial este predispus la coroziune în anumite medii, în proiectarea și tratarea recipientelor în contact cu aceste medii, ar trebui să fie pe cât posibil pentru a evita fisurile și zona de curgere stagnată, în golul cu aliaj de titan rezistent la coroziune. (cum ar fi aliajul de titan paladiu) sau acoperire.

7) La proiectarea și tratarea containerelor în contact cu un mediu conductiv de coroziune, dacă titanul se găsește în contact cu alte metale care pot provoca coroziune în electrocuplu, trebuie luate măsuri structurale (cum ar fi un al treilea material ca strat de tranziție) sau utilizarea protecției anodului .

8) Când proiectați echipamente predispuse la coroziune, debitul mediului de coroziune 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 un deflector de protecție în zonele predispuse la coroziune și abraziune.

①When the medium has corrosion or abrasion and ρ v2> 740kg / (m s2) or the medium has no corrosion or abrasion, but ρ v2>2355kg / (m s2) (ρ este densitatea medie, kg/m3, v este viteza pe linie a fluxului de material, m/s).

②O placă de protecție trebuie să fie prevăzută atunci când agentul de coroziune intră în echipament de-a lungul peretelui tangențial sau de aliniere a țevii de admisie și distanța este mai mică de 2 ori diametrul exterior al țevii.