Strukturni zahtjevi za posude od potpuno titanijuma

Posuda od potpuno titanijuma znači da su glavni delovi, kao što su školjka, glava i mlaznice, napravljeni od titanijuma, dok sekundarni delovi ne smeju biti od titanijuma. Na primjer, prednja prirubnica i njeni spojni vijci također mogu biti izrađeni od ugljičnog čelika.

Minimalna debljina omotača posude od potpuno titanijuma je 2 mm, što se uglavnom smatra da zadovoljava zahtjeve debljine procesa zavarivanja i geometrijske tolerancije tokom proizvodnje, kao i zahtjeve za krutost u procesu proizvodnje, transporta i dizanja. I uštedite titanijumski materijal, smanjite troškove.

Princip odabira dizajna

Budući da se mehanička čvrstoća titanijumskog materijala značajno smanjuje kada je temperatura veća ili jednaka 200 stepeni, a modul elastičnosti titanijuma je nizak, nije pogodan za primenu strukture od potpuno titanijuma na visokim temperaturama, visokim pritiskom ili srednjim temperaturama. pritisak i velika oprema.

Dozvoljena temperatura svih titanijumskih posuda pod pritiskom ne bi trebalo da prelazi 250 stepeni. Smatra se da je ekonomično izabrati svu titanijumsku strukturu za male i srednje posude sa pritiskom od 0,5MPa i temperaturom ispod 150 stepeni. Kada je debljina veća od 13 mm, možda neće biti ekonomično koristiti čisti titanijum.

Strukturni zahtjevi

Iako je konstrukcijski dizajn posude od potpuno titanijuma donekle sličan onom od nerđajućeg čelika, zbog nekih posebnih svojstava samog titanijumskog materijala, on ima svoju jedinstvenost u dizajnu i proizvodnji. Stoga pri projektovanju konstrukcije treba obratiti pažnju na sljedeće točke:

1) Prilikom projektovanja strukture zavarivanja, potrebno je da deo zavarivanja bude prikladan za rad alata za elektrolučno zavarivanje VODnikom, i da se obezbedi da se sva površina spoja zavarivanja na visokoj temperaturi (iznad 400 stepeni) može efikasno zaštititi.

Titanijum se može kombinovati sa gotovo bilo kojim elementom u stanju topljenja, tako da je potrebna posebna zaštita u procesu zavarivanja i toplog rada. Da bi se postigla svrha efikasne zaštite, oblik strukture dijelova treba biti jednostavan, a otvor mlaznice na školjki treba biti okomit na osu školjke što je više moguće, tako da je izrada zaštitnog učvršćenja pogodna i efekat zaštite je bolji.

2) Strogo izbjegavajte zavarivanje strukture čelika i titana međusobnog spajanja. Budući da će željezo i drugi metali rastopljeni u zavaru od titanijuma formirati tvrdu i krhku međumetalnu smjesu, uvelike će smanjiti plastičnost vara, osim eksplozivnog zavarivanja i lemljenja, titan i čelik se ne mogu zavarivati.

3) Zazor od tupe ivice spoja za sučeono zavarivanje treba da bude odgovarajući. Zazor tupe ivice spoja za sučeono zavarivanje posude pod pritiskom od potpuno titanijuma je manji od čelika, što je zbog visoke tačke topljenja, loše toplotne provodljivosti, niskog toplotnog kapaciteta i visoke otpornosti titana i visoke fluidnosti metala za zavarivanje. .

4) Dizajn posuda od titanijuma treba da obezbedi kontinuitet strukture i nesmetan prelaz zavarenih spojeva, te izbegava koncentraciju naprezanja koliko god je to moguće.

5) Savijanje i prirubljivanje dijelova od titanijuma treba da imaju veći radijus savijanja (u poređenju sa čelikom), a kod proširenja cevi treba koristiti manji stepen ekspanzije.

6) Industrijski čisti titanijum lako proizvodi koroziju u nekim medijima. U dizajnu i tretmanu kontejnera koji su u kontaktu s ovim medijima, pukotine i stagnirajuća područja treba izbjegavati koliko god je to moguće, a u otvoru treba koristiti legure titana otporne na koroziju (kao što je legura titanijum paladijum) ili premaz.

7) U projektovanju i tretmanu kontejnera u kontaktu sa provodljivim korozivnim medijima, ako se utvrdi da kontakt između titana i drugih metala može dovesti do galvanske korozije, treba preduzeti strukturalne mere (kao što je korišćenje trećeg materijala kao prelaznog sloja) ili anodna zaštita. 8) U projektovanju opreme sklone koroziji, brzina protoka korozivnog medijuma treba da bude niža od kritične brzine protoka, i pokušaj da se izbegnu nagle promene u brzini ili smeru protoka; Ili u lako proizvesti koroziju i eroziju dijela instalacije zaštitne pregrade.

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 je gustina medija, kg/m3, V je linearna brzina protoka materijala, M/s), materijal treba postaviti na ulaz antiudarne ploče.

② Kada korozivni medij uđe u opremu duž tangencijalnog smjera, ili je ulazna cijev okrenuta prema zidu, a razmak između njih je manji od 2 puta vanjskog promjera cijevi, treba postaviti zaštitnu ploču.