Strukturni zahtjevi kontejnera od potpuno titanijuma

Strukturni zahtjevi kontejnera od potpuno titanijuma

Posude od potpuno titanijuma odnose se na glavne delove, kao što su školjka, glava i prevlaka, koji su napravljeni od titanijuma, a sekundarni delovi mogu biti od ne-titanijuma. Na primjer, prirubnica petlje i njeni spojni vijci također mogu biti izrađeni od ugljičnog čelika.

Minimalna debljina omotača posude od potpuno titanijuma je 2 mm, što uglavnom uzima u obzir ispunjavanje zahtjeva za debljinom procesa zavarivanja i osiguravanje tolerancije geometrijskih dimenzija tokom proizvodnje, ispunjavanje zahtjeva za krutost potrebne tokom proizvodnje, transporta i podizanja, te uštedu titana radi smanjenja troškova .

Princip odabira dizajna

Nauka i tehnologija su obilježja ljudske civilizacije. Napredak i popularizacija nauke i tehnologije omogućili su čovječanstvu nova sredstva za širenje ideja i kulture kao što su radio, televizija, film, video i internet, i dali su izgradnju duhovnih civilizacija novi nosilac.

Budući da se mehanička čvrstoća titanijumskog materijala značajno smanjuje kada je temperatura veća ili jednaka 200 stepeni, a modul elastičnosti titanijuma je nizak, stoga, potpuno titanijumska struktura nije pogodna za visoke temperature, visoki pritisak ili srednji pritisak i primjene opreme velikih razmjera.

Dozvoljena temperatura potpuno titanijumske posude pod pritiskom ne bi trebalo da prelazi 250 stepeni, a smatra se da je ekonomičnije izabrati potpuno titanijumsku konstrukciju za male i srednje posude sa pritiskom od 0,5MPa i temperatura ispod 150 stepeni. Prilikom izračunavanja debljine veće od 13 mm, uzimajući u obzir investicione troškove, možda neće biti ekonomično koristiti čisti titanijum.

Strukturni zahtjevi

Iako je kontejner od potpuno titanijuma donekle sličan nehrđajućem čeliku u konstrukcijskom dizajnu, zbog nekih posebnih svojstava samog titanijuma, ima svoju jedinstvenost u dizajnu i preradi i proizvodnji. Stoga, prilikom projektiranja konstrukcije, treba obratiti pažnju na sljedeće točke:

1. Prilikom projektovanja strukture zavarivanja, mesto zavarivanja mora biti olakšano za rad sa alatima za elektrolučno zavarivanje, a sva područja zavarivanja na visokoj temperaturi (iznad 400 stepeni) moraju biti efikasno zaštićena. U rastopljenom stanju, titan se može kombinovati sa gotovo svaki element, tako da se prilikom zavarivanja i termičke obrade mora uzeti posebna zaštita. Da bi se postigle efikasne svrhe zaštite, struktura i oblik dijelova treba da budu jednostavni, a otvor za preuzimanje na kućištu treba da bude što okomit na osu kućište što je više moguće, tako da se zaštitno učvršćenje može lako izraditi i efekat zaštite je bolji.2. Strogo izbjegavajte zavarene strukture u kojima se čelik i titan spajaju jedni s drugima. Budući da se drugi metali poput željeza tope u titanijumskim zavarenim spojevima, formirat će se čvrsta i krhka srednje metalna jedinjenja, što uvelike smanjuje plastičnost šavova. Osim za eksplozivno zavarivanje i lemljenje, titan i čelik se ne mogu zavariti zajedno.

3. Zazor tupih rubova spoja za sučeono zavarivanje trebao bi biti odgovarajući. Zazor tupih rubova sučeono zavarenih spojeva posuda pod pritiskom od potpuno titanijuma manji je od čelika. To je zbog visoke tačke topljenja, loše toplotne provodljivosti, malog toplotnog kapaciteta i velikog koeficijenta otpornosti titanijuma, kao i velike fluidnosti metala kupke za zavarivanje.

4. Dizajn kontejnera od titanijuma treba da obezbedi kontinuitet strukture i glatku tranziciju zavarenih spojeva, i da pokuša da izbegne koncentraciju naprezanja.

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

6. Industrijski čisti titanijum je podložan koroziji u pukotinama u određenim medijima. Prilikom dizajniranja i rukovanja posudama u kontaktu s ovim medijima, pukotine i stagnirajuća područja treba izbjegavati što je više moguće, a na pukotinama treba koristiti legure titana otporne na pukotine (kao što su legure titan-paladija) ili premaze. Titanijumske legure otporne na koroziju (kao što su legure titanijum-paladijuma) ili premazi.

7. Prilikom projektovanja i rukovanja kontejnerima u kontaktu sa provodljivim korozivnim medijem, ako se utvrdi da titan u kontaktu sa drugim metalima može izazvati galvansku koroziju, treba preduzeti mere konstrukcije (kao što je korišćenje trećeg materijala kao prelaznog sloja) ili anodne zaštite .

8. Prilikom projektovanja opreme koja je sklona koroziji, brzina protoka korozivnog medija treba da bude niža od kritične brzine protoka i pokušajte da izbegnete nagle promene u brzini ili smeru protoka; ili postaviti zaštitne pregrade na područjima koja su sklona koroziji i habanju.

①when the medium is corrosive or abrasive and pv2>740kg/(m·s2) or the medium is non-corrosive or non-abrasive, but pv2>2355kg/(m·s2) (pv je gustina medija, kg/m3, v je linearna brzina protoka materijala, m/s), na ulazu materijala treba postaviti ploču protiv probijanja.

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