Конструктивные требования к цельнотитановым контейнерам

Полный титановый контейнер относится к основным частям, таким как корпус, головка и приемная часть, изготовлены из титана, второстепенные части могут быть изготовлены из не титана, например, фланцы с подвижной втулкой и их соединительные болты также могут быть изготовлены из углеродистой стали.

Минимальная толщина всей титановой оболочки контейнера составляет 2 мм, в основном с учетом требований к толщине процесса сварки и обеспечения допуска на геометрические размеры, а также соблюдения требований жесткости, необходимых в процессе производства, транспортировки и подъема; и экономия титанового материала и снижение стоимости.

Поскольку механическая прочность титана значительно снижается при температуре выше или равной 200 градусам, а модуль упругости титана низкий, вся структура титана не подходит для применения при высокой температуре, высоком давлении или среднем давлении и больших устройствах.

Допустимая температура всех титановых сосудов под давлением не должна превышать 250 градусов, и считается, что относительно экономично выбирать малые и средние сосуды с давлением 0,5 МПа и температурой ниже 150 градусов. Чистый титан может быть неэкономичным, если его толщина превышает 13 мм.

Хотя цельнотитановый контейнер похож на нержавеющую сталь по конструктивному исполнению, из-за некоторых особых свойств самого титанового материала он уникален по конструкции, обработке и производству, поэтому при разработке следует обратить внимание на следующие моменты. структурный дизайн:

1) При проектировании сварочной конструкции сварочная часть должна быть удобной для работы с инструментом для водородной дуговой сварки, и все зоны сварного соединения при высокой температуре (выше 400 градусов) могут быть эффективно защищены.

Титан в расплавленном состоянии может соединяться практически с любым элементом, поэтому во время процессов сварки и термической обработки необходимо соблюдать особую защиту. Для достижения эффективной защиты форма конструкции деталей должна быть простой, а приемное отверстие на корпусе должно быть как можно более вертикальным по отношению к оси корпуса, чтобы защитить приспособление для удобного производства и лучшей защиты. эффект.

2) Строго избегайте взаимного плавления стали и титана. Поскольку железо и другие металлы, расплавленные в сварном шве титана, образуют твердые и хрупкие соединения промежуточных металлов, что значительно снижает пластичность сварного шва, в дополнение к сварке взрывом и пайке, титан и сталь не могут быть сварены.

3) Зазор тупой кромки стыкового сварного соединения должен быть соответствующим. Зазор тупой кромки стыкового сварного соединения цельнотитанового сосуда под давлением меньше, чем у стали, что связано с высокой температурой плавления, плохой теплопроводностью, малой теплоемкостью и большим коэффициентом сопротивления, а также большой текучестью металла. сварочный плавильный бак.

4) Титановые контейнеры должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить структурную непрерывность и плавный переход сварных соединений во избежание концентрации напряжений.

5) Гибка и токарная обработка титановых деталей должны иметь большой радиус изгиба (по сравнению со сталью) и небольшую скорость расширения трубы.

6) Промышленный чистый титан подвержен коррозии в некоторых средах, при проектировании и обработке контейнеров, контактирующих с этими средами, следует максимально избегать трещин и застойных зон, в зазорах с зазором устойчивый к коррозии титановый сплав. (например, титано-палладиевый сплав) или покрытие.

7) При проектировании и обработке контейнеров, контактирующих с проводящей коррозионной средой, если титан находится в контакте с другими металлами, которые могут вызвать электропарную коррозию, следует принять конструктивные меры (например, третий материал в качестве переходного слоя) или использовать защиту анода. .

8) При проектировании оборудования, подверженного коррозии, скорость потока коррозионной среды должна быть ниже критической скорости потока, и стараться избегать резких изменений скорости потока или направления потока; или установить защитную перегородку в местах, подверженных коррозии и истиранию.

①When the medium has corrosion or abrasion and ρ v2> 740kg / (m s2) or the medium has no corrosion or abrasion, but ρ v2>2355кг/(м с2) (ρ - плотность среды, кг/м3, v - линейная скорость потока материала, м/с).

②Защитная пластина должна быть предусмотрена, когда коррозионная среда попадает в оборудование вдоль тангенциальной или входной стенки выравнивания трубы, и расстояние менее 2-кратного наружного диаметра трубы.