Структурни изисквания за изцяло титанови контейнери

Пълният титанов контейнер се отнася до основните части, като черупката, главата и поглъщането са направени от титан, второстепенните части могат да бъдат направени от нетитан, например, фланците с живи втулки и техните свързващи болтове също могат да бъдат направени от въглеродна стомана.

Минималната дебелина на цялата титаниева обвивка на контейнера е 2 мм, като се има предвид главно спазването на изискванията за дебелина на процеса на заваряване и осигуряване на толеранс на геометричните размери, отговарящи на изискванията за твърдост, изисквани в процеса на производство, транспортиране и повдигане; и спестяване на титанов материал и намаляване на разходите.

Тъй като механичната якост на титана намалява значително при температура, по-висока или равна на 200 градуса, а модулът на еластичност на титана е нисък, цялата титанова структура не е подходяща за приложение при висока температура, високо налягане или средно налягане и големи устройства.

Допустимата температура на всички титанови съдове под налягане не трябва да надвишава 25 0 градуса и се счита, че е сравнително икономично да се избират малки и средни съдове с налягане от 0,5 MPa и температура под 150 градуса. Чистият титан може да не е икономичен, когато дебелината е повече от 13 mm.

Въпреки че изцяло титановият контейнер е подобен на неръждаемата стомана в структурния дизайн, поради някои специални свойства на самия титанов материал, той е уникален в дизайна, обработката и производството, така че следните точки трябва да се обърнат внимание в структурен дизайн:

1) При проектирането на заваръчната структура, заваръчната част трябва да е удобна за работа на инструмента за заваряване с водородна дъга и всички зони на заваръчните съединения при висока температура (над 400 градуса) могат да бъдат ефективно защитени.

Титанът в разтопено състояние може да се комбинира с почти всеки елемент, така че трябва да се вземе специална защита по време на процесите на заваряване и термична обработка. За да се постигне целта на ефективната защита, структурната форма на частите трябва да е проста, а отворът за поемане на черупката е възможно най-вертикален спрямо оста на черупката, така че да защити приспособлението за удобно производство и по-добра защита ефект.

2) Избягвайте стриктно структурата за заваряване на стомана и титан при взаимно топене. Тъй като желязото и другите метали, разтопени в титановата заварка, ще образуват твърди и крехки междинни метални съединения, значително намаляват пластичността на заваръчния шев, в допълнение към заваряването с експлозия и спояването, титанът и стоманата не могат да бъдат заварени.

3) Междината на тъпите ръбове на челно заварената връзка трябва да е подходяща. Тъпият ръб на фугата за челно заваряване на изцяло титановия съд под налягане е по-малък от този на стоманата, което се дължи на високата точка на топене, лошата топлопроводимост, малък топлинен капацитет и голям коефициент на съпротивление, както и голямата течливост на метала резервоара за топене на заваряване.

4) Титановите контейнери трябва да бъдат проектирани така, че да осигурят структурна непрекъснатост и плавен преход на заварените съединения, за да се избегне концентрацията на напрежение.

5) Огъването и завъртането на титанови части трябва да има голям радиус на огъване (в сравнение със стоманата) и трябва да се приема малка скорост на разширение на тръбата.

6) Индустриалният чист титан е предразположен към корозия на празнини в някои среди, при проектирането и обработката на контейнери в контакт с тези среди, трябва да бъде, доколкото е възможно, за да се избегнат пукнатини и застояла зона на потока, в междината с междина, устойчива на корозия титаниева сплав (като титан-паладиева сплав) или покритие.

7) При проектиране и третиране на контейнери в контакт с проводяща корозионна среда, ако титанът е в контакт с други метали, които могат да причинят корозия на електродвойка, трябва да се вземат структурни мерки (като трети материал като преходен слой) или да се използва анодна защита .

8) Когато проектирате оборудване, склонно към корозия, скоростта на потока на корозионната среда трябва да бъде по-ниска от критичната скорост на потока и се опитайте да избегнете внезапни промени в скоростта на потока или посоката на потока; или поставете защитна преграда в зони, склонни към корозия и абразия.

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 е плътността на средата, kg/m3, v е линейната скорост на материалния поток, m/s).

②Трябва да се осигури защитна плоча, когато корозионната среда навлезе в оборудването по протежение на тангенциалната стена или подравняващата стена на входната тръба и разстоянието е по-малко от 2 пъти външния диаметър на тръбата.