Wymagania konstrukcyjne dotyczące kontenerów wykonanych w całości z tytanu

Wymagania konstrukcyjne dotyczące kontenerów wykonanych w całości z tytanu

Całkowicie tytanowe pojemniki odnoszą się do głównych części, takich jak skorupa, głowica i przejęcie, które są wykonane z tytanu, a części drugorzędne mogą być wykonane z nietytanu. Na przykład kołnierz chwytacza i jego śruby łączące mogą być również wykonane ze stali węglowej.

Minimalna grubość całkowicie tytanowej skorupy pojemnika wynosi 2 mm, co dotyczy głównie spełnienia wymagań dotyczących grubości procesu spawania i zapewnienia geometrycznych tolerancji wymiarowych podczas produkcji, spełnienia wymagań dotyczących sztywności wymaganych podczas produkcji, transportu i podnoszenia oraz oszczędności tytanu w celu obniżenia kosztów .

Zasada wyboru projektu

Nauka i technika są znakami rozpoznawczymi ludzkiej cywilizacji. Postęp i popularyzacja nauki i techniki dostarczyły ludzkości nowych środków rozpowszechniania idei i kultury, takich jak radio, telewizja, film, wideo i Internet, oraz umożliwiły budowę duchowych cywilizacja nowym nosicielem.

Ponieważ wytrzymałość mechaniczna materiału tytanowego znacznie spada, gdy temperatura jest większa lub równa 200 stopni, a moduł sprężystości tytanu jest niski, struktura całkowicie tytanowa nie nadaje się do wysokich temperatur, wysokiego ciśnienia lub średniego ciśnienia i zastosowania urządzeń na dużą skalę.

Dopuszczalna temperatura całkowicie tytanowego zbiornika ciśnieniowego nie powinna przekraczać 25 0 stopni i uważa się, że bardziej ekonomiczny jest wybór konstrukcji całkowicie tytanowej dla małych i średnich zbiorników o ciśnieniu 0,5 MPa i temperatura poniżej 150 stopni. Przy obliczaniu grubości większej niż 13 mm z uwzględnieniem kosztów inwestycji, użycie czystego tytanu może nie być ekonomiczne.

Wymagania konstrukcyjne

Chociaż całkowicie tytanowy pojemnik jest nieco podobny do konstrukcji ze stali nierdzewnej, ze względu na pewne szczególne właściwości samego tytanu, ma swoją wyjątkowość w projektowaniu, przetwarzaniu i produkcji. Dlatego przy projektowaniu konstrukcji należy zwrócić uwagę na następujące punkty:

1. Podczas projektowania konstrukcji spawalniczej miejsce spawania musi być łatwe w obsłudze za pomocą narzędzi do spawania łukiem wodorowym, a wszystkie obszary połączeń spawalniczych w wysokiej temperaturze (powyżej 400 stopni) muszą być skutecznie chronione. W stanie stopionym tytan może łączyć się z prawie każdy element, dlatego podczas spawania i obróbki termicznej należy zachować szczególną ochronę. Aby osiągnąć skuteczne cele ochrony, budowa i kształt części powinny być proste, a otwór przejściowy na obudowie powinien być jak najbardziej prostopadły do ​​osi obudowa, jak to możliwe, aby można było łatwo wykonać zabezpieczenie, a efekt ochrony był lepszy.2. Ściśle unikaj spawanych konstrukcji, w których stal i tytan stapiają się ze sobą. Ponieważ inne metale, takie jak żelazo, topią się w spoinach tytanowych, utworzą się twarde i kruche pośrednie związki metali, co znacznie zmniejsza plastyczność spoin. Z wyjątkiem spawania wybuchowego i lutowania twardego, tytanu i stali nie można spawać razem.

3. Tępa szczelina krawędzi złącza zgrzewanego doczołowo powinna być odpowiednia. Tępa szczelina krawędziowa połączeń spawanych doczołowo zbiorników ciśnieniowych wykonanych w całości z tytanu jest mniejsza niż w przypadku stali. Wynika to z wysokiej temperatury topnienia, słabej przewodności cieplnej, małej pojemności cieplnej i dużego współczynnika rezystancji tytanu, a także dużej płynności metalu kąpieli spawalniczej.

4. Konstrukcja pojemników tytanowych powinna zapewniać ciągłość konstrukcji i płynne przejście spawanych połączeń oraz starać się unikać koncentracji naprężeń.

5. Gięcie i kołnierzowanie części tytanowych powinno przyjmować większy promień gięcia (w porównaniu ze stalą), a przy rozpieraniu rury należy stosować mniejszy stopień rozszerzania.

6. Przemysłowy czysty tytan jest podatny na korozję szczelinową w niektórych mediach. Podczas projektowania i obsługi pojemników mających kontakt z tymi mediami należy w miarę możliwości unikać szczelin i obszarów stojących, a w szczelinach należy stosować odporne na szczeliny stopy tytanu (takie jak stopy tytanu i palladu) lub powłoki. Odporne na korozję stopy tytanu (takie jak stopy tytanu i palladu) lub powłoki.

7. Podczas projektowania i obchodzenia się z pojemnikami mającymi kontakt z przewodzącymi czynnikami korozyjnymi, jeśli okaże się, że tytan w kontakcie z innymi metalami może powodować korozję galwaniczną, należy podjąć środki konstrukcyjne (takie jak użycie trzeciego materiału jako warstwy przejściowej) lub ochronę anodową .

8. Projektując sprzęt podatny na korozję, natężenie przepływu czynnika korozyjnego powinno być niższe niż krytyczne natężenie przepływu i starać się unikać nagłych zmian natężenia przepływu lub kierunku przepływu; lub ustawić przegrody ochronne w obszarach narażonych na korozję i ścieranie.

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 to gęstość medium, kg/m3, v to liniowa prędkość przepływu materiału, m/s), na wlocie materiału należy ustawić płytkę przeciwprzebijającą.

② Gdy czynnik korozyjny dostaje się do urządzenia stycznie lub rura wlotowa skierowana jest w stronę ściany urządzenia, a odległość między nimi jest mniejsza niż 2-krotna zewnętrzna średnica rury, należy założyć płytę ochronną.