Strukturni zahtjevi za posude od potpuno titanijuma

Potpuni titanijumski kontejner se odnosi na glavne delove, kao što su školjka, glava i preuzimanja su napravljeni od titanijuma, sekundarni delovi mogu biti od netitanijuma, na primer, prirubnice pod naponom i njihovi spojni vijci takođe mogu biti od ugljeničnog čelika.

Minimalna debljina omotača svih titanijumskih kontejnera je 2 mm, uglavnom uzimajući u obzir ispunjavanje zahtjeva za debljinom procesa zavarivanja i osiguravanje tolerancije geometrijskih dimenzija, ispunjavajući zahtjeve za krutost potrebne u procesu proizvodnje, transporta i dizanja; i ušteda titanijumskog materijala i smanjenje troškova.

Budući da se mehanička čvrstoća titanijuma značajno smanjuje na temperaturi većoj ili jednakoj 200 stepeni, a modul elastičnosti titanijuma je nizak, cijela struktura titana nije pogodna za primenu na visokim temperaturama, visokim pritiskom ili srednjem pritisku i velikim uređajima.

Dozvoljena temperatura svih titanijumskih posuda pod pritiskom ne bi trebalo da prelazi 250 stepeni, a smatra se da je relativno ekonomično birati male i srednje posude sa pritiskom od 0,5MPa i temperaturom ispod 150 stepeni. Čisti titanijum možda neće biti ekonomičan kada je debljina veća od 13 mm.

Iako je kontejner od potpuno titanijuma u konstrukciji sličan nerđajućem čeliku, zbog nekih posebnih svojstava samog titanijumskog materijala, jedinstven je u dizajnu, preradi i proizvodnji, pa treba obratiti pažnju na sledeće tačke u konstrukcijski dizajn:

1) Prilikom projektovanja strukture zavarivanja, dio za zavarivanje mora biti prikladan za rad alata za zavarivanje vodoničnim lukom, a sva područja spoja zavarivanja na visokoj temperaturi (iznad 400 stepeni) mogu biti efikasno zaštićena.

Titanijum se u rastopljenom stanju može kombinovati sa gotovo svim elementima, tako da je potrebna posebna zaštita tokom procesa zavarivanja i termičke obrade. Da bi se postigla efikasna svrha zaštite, oblik strukture dijelova trebao bi biti jednostavan, a rupa za preuzimanje na ljusci je što je moguće više vertikalna u odnosu na os školjke, kako bi zaštitila učvršćenje za udobnu proizvodnju i bolju zaštitu efekat.

2) Strogo izbjegavajte strukturu zavarivanja međusobnog topljenja čelika i titana. Budući da će željezo i drugi metali rastopljeni u titanijumskom zavaru formirati tvrda i krhka međuspojna metala, uvelike će smanjiti plastičnost vara, osim zavarivanja eksplozijom i lemljenja, titan i čelik se ne mogu zavarivati.

3) Zazor tupih ivica sučeono zavarenog spoja mora biti odgovarajući. Zazor tupe ivice spoja za sučeono zavarivanje posude pod pritiskom od potpuno titanijuma je manji od onog kod čelika, što je posledica visoke tačke topljenja, loše toplotne provodljivosti, malog toplotnog kapaciteta i velikog koeficijenta otpora, i velike fluidnosti metala. rezervoar za topljenje zavarivanja.

4) Kontejneri od titanijuma moraju biti projektovani tako da obezbede kontinuitet konstrukcije i glatki prelaz zavarenih spojeva kako bi se izbegla koncentracija naprezanja.

5) Savijanje i okretanje dijelova od titanijuma moraju imati veliki radijus savijanja (u poređenju sa čelikom), a usvojiti će se mala stopa ekspanzije cijevi.

6) Industrijski čisti titan je sklon koroziji zazora u nekim medijima, u dizajnu i tretmanu kontejnera u kontaktu s ovim medijima, treba biti što je moguće dalje kako bi se izbjegle pukotine i stagnirajuće područje protoka, u procjepu sa titanijumskom legurom otpornom na koroziju (kao što je legura titanijum paladijum) ili premaz.

7) Prilikom projektovanja i obrade kontejnera u kontaktu sa provodljivim korozijskim medijem, ako se titanijum nađe u kontaktu sa drugim metalima koji mogu izazvati koroziju elektroparova, treba preduzeti strukturalne mere (kao što je treći materijal kao prelazni sloj) ili koristiti anodnu zaštitu .

8) Prilikom projektovanja opreme sklone koroziji, brzina protoka korozionog medijuma treba da bude niža od kritične brzine protoka i pokušajte da izbegnete nagle promene u brzini ili smeru protoka; ili postaviti zaštitnu pregradu u područjima koja su podložna koroziji i habanju.

①When the medium has corrosion or abrasion and ρ v2> 740kg / (m s2) or the medium has no corrosion or abrasion, but ρ v2>2355 kg / (m s2) (ρ je srednja gustina, kg/m3, v je linija protoka materijala, m/s).

②Zaštitna ploča mora biti osigurana kada korozivni medij uđe u opremu duž tangencijalnog ili zidnog poravnanja ulazne cijevi, a udaljenost je manja od 2 puta vanjskog prečnika cijevi.