Структурни изисквания за изцяло титанови контейнери

Изцяло титанов съд означава, че основните части, като черупката, главата и дюзите, са направени от титан, докато второстепенните части може да не са направени от титан. Например, лобовият фланец и неговите свързващи болтове също могат да бъдат направени от въглеродна стомана.

Минималната дебелина на обвивката на изцяло титановия съд е 2 mm, което се счита главно за покриване на изискванията за дебелина на процеса на заваряване и геометричен толеранс по време на производството и за отговаряне на изискванията за твърдост в процеса на производство, транспортиране и повдигане. И спестете титанов материал, намалете разходите.

Принцип на избор на дизайн

Тъй като механичната якост на титановия материал намалява значително, когато температурата е по-висока или равна на 200 градуса, а модулът на еластичност на титана е нисък, той не е подходящ за прилагане на изцяло титанова структура при висока температура, високо налягане или среда налягане и голямо оборудване.

Допустимата температура на всички титанови съдове под налягане не трябва да надвишава 250 градуса. Счита се, че е икономично да се избере цялата титанова структура за малки и средни съдове с налягане от 0,5 MPa и температура под 150 градуса. Когато дебелината е по-голяма от 13 мм, може да не е икономично да се използва чист титан.

Структурно изискване

Въпреки че структурният дизайн на изцяло титановия съд е донякъде подобен на този на неръждаемата стомана, поради някои специални свойства на самия титанов материал, той има своята уникалност в дизайна и производството. Следователно при проектирането на конструкцията трябва да се обърне внимание на следните точки:

1) При проектирането на заваръчната структура е необходимо да се направи заваръчната част удобна за работа с инструмента за ВОДОРОДНО дъгово заваряване и да се гарантира, че цялата зона на заваръчните съединения при висока температура (над 400 градуса) може да бъде ефективно защитена.

Титанът може да се комбинира с почти всеки елемент в състояние на топене, така че трябва да се вземе специална защита при заваряване и процес на гореща обработка. За да се постигне целта на ефективната защита, структурната форма на частите трябва да е проста, а отворът на дюзата на корпуса трябва да е перпендикулярен на оста на корпуса, доколкото е възможно, така че производството на защитно приспособление да е удобно и защитният ефект е по-добър.

2) Избягвайте стриктно заваръчната структура на взаимното сливане на стомана и титан. Тъй като желязото и другите метали, разтопени в титановата заварка, ще образуват твърдо и крехко междинно метално съединение, което значително намалява пластичността на заваръчния шев, в допълнение към експлозивното заваряване и спояване, титанът и стоманата не могат да бъдат заварени.

3) Разстоянието между тъпите ръбове на съединението за челно заваряване трябва да е подходящо. Хлабината на тъпите ръбове на съединението за челно заваряване на изцяло титанов съд под налягане е по-малка от тази на стоманата, което се дължи на високата точка на топене, лошата топлопроводимост, ниския топлинен капацитет и високото съпротивление на титана и високата течливост на метала на заваръчния басейн .

4) Дизайнът на титанови съдове трябва да гарантира непрекъснатостта на структурата и плавния преход на заварените съединения и да избягва концентрацията на напрежение, доколкото е възможно.

5) Огъването и фланцирането на титанови части трябва да приема по-голям радиус на огъване (в сравнение със стоманата), а при разширяване на тръбите трябва да се използва по-малка скорост на разширение.

6) Индустриалният чист титан е лесен за производство на корозия на празнини в някои среди. При проектирането и обработката на контейнери в контакт с тези среди, пукнатини и застояли зони трябва да се избягват, доколкото е възможно, и в празнината трябва да се използват устойчиви на корозия на пукнатини титанови сплави (като титаниево-паладиева сплав) или покритие.

7) При проектирането и обработката на контейнери в контакт с проводяща корозивна среда, ако се установи, че контактът между титан и други метали може да доведе до галванична корозия, трябва да се вземат структурни мерки (като използване на трети материал като преходен слой) или анодна защита. 8) При проектирането на оборудване, склонно към корозия, скоростта на потока на корозивната среда трябва да бъде по-ниска от критичната скорост на потока и се опитайте да избегнете внезапни промени в скоростта или посоката на потока; Или в лесната за производство на корозия и ерозия част от инсталацията на защитната преграда.

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 е плътността на средата, kg/m3, V е линейната скорост на материалния поток, M/s), материалът трябва да бъде поставен на входа на противоударната плоча.

② Когато корозивната среда навлезе в оборудването по тангенциална посока или входящата тръба е обърната към стената и разстоянието между тях е по-малко от 2 пъти външния диаметър на тръбата, трябва да се постави защитната плоча.