Konštrukčné požiadavky na celotitánové kontajnery

Celotitánová nádoba znamená, že hlavné časti, ako je plášť, hlava a trysky, sú vyrobené z titánu, zatiaľ čo sekundárne časti nemusia byť vyrobené z titánu. Napríklad lobová príruba a jej spojovacie skrutky môžu byť tiež vyrobené z uhlíkovej ocele.

Minimálna hrúbka plášťa celotitánovej nádoby je 2 mm, čo sa považuje hlavne za splnenie požiadaviek na hrúbku procesu zvárania a geometrickú toleranciu počas výroby a na splnenie požiadaviek na tuhosť v procese výroby, prepravy a zdvíhania. A šetrite titánový materiál, znížte náklady.

Princíp výberu dizajnu

Pretože mechanická pevnosť titánového materiálu výrazne klesá, keď je teplota vyššia alebo rovná 200 stupňom a modul pružnosti titánu je nízky, nie je vhodný na aplikáciu celotitánovej štruktúry pri vysokej teplote, vysokom tlaku alebo médiu. tlakové a veľké zariadenia.

Povolená teplota všetkých titánových tlakových nádob by nemala presiahnuť 250 stupňov . Uvažuje sa, že je ekonomické zvoliť celú titánovú štruktúru pre malé a stredne veľké nádoby s tlakom 0,5 MPa a teplotou pod 150 stupňov. Ak je hrúbka väčšia ako 13 mm, použitie čistého titánu nemusí byť ekonomické.

Štrukturálna požiadavka

Hoci konštrukcia celotitánovej nádoby je do istej miery podobná nerezovej oceli, vďaka niektorým špeciálnym vlastnostiam samotného titánového materiálu má svoju jedinečnosť v dizajne a výrobe. Preto by ste pri navrhovaní konštrukcie mali venovať pozornosť nasledujúcim bodom:

1) Pri navrhovaní zváracej konštrukcie je potrebné, aby zváracia časť vyhovovala prevádzke nástroja na oblúkové zváranie HYDROGEN a zabezpečila, že celá oblasť zvarového spoja pri vysokej teplote (nad 400 stupňov) môže byť účinne chránená.

Titán sa môže kombinovať s takmer akýmkoľvek prvkom v roztavenom stave, takže pri zváraní a procese opracovania za tepla je potrebná špeciálna ochrana. Aby sa dosiahol účel účinnej ochrany, tvar konštrukcie dielov by mal byť jednoduchý a otvor dýzy na plášti by mal byť pokiaľ možno kolmý na os plášťa, aby bola výroba ochranného prípravku pohodlná a ochranný účinok je lepší.

2) Dôsledne sa vyhýbajte vzájomnej fúzii ocele a titánu zváracej štruktúre. Pretože železo a iné kovy roztavené v titánovom zvare vytvoria tvrdú a krehkú strednú kovovú zlúčeninu, výrazne znížia plasticitu zvaru, okrem výbušného zvárania a tvrdého spájkovania nie je možné zvárať titán a oceľ.

3) Vôľa tupého okraja spoja by mala byť primeraná. Vôľa tupého zvarového spoja celotitánovej tlakovej nádoby je menšia ako u ocele, čo je spôsobené vysokým bodom topenia, zlou tepelnou vodivosťou, nízkou tepelnou kapacitou a vysokým odporom titánu a vysokou tekutosťou kovu zváracieho bazénu. .

4) Konštrukcia titánových nádob by mala zabezpečiť kontinuitu štruktúry a hladký prechod zvarových spojov a čo najviac sa vyhnúť koncentrácii napätia.

5) Ohýbanie a obrubovanie titánových častí by malo mať väčší polomer ohybu (v porovnaní s oceľou) a pri rozširovaní rúr by sa mala použiť menšia rýchlosť rozťahovania.

6) Priemyselne čistý titán v niektorých médiách ľahko vytvára medzerovú koróziu. Pri navrhovaní a úprave nádob, ktoré sú v kontakte s týmito médiami, by sa malo čo najviac vyhnúť prasklinám a stagnujúcim oblastiam a v medzere by sa mali použiť zliatiny titánu odolné voči korózii (ako je zliatina titánu a paládia) alebo povlak.

7) Ak sa pri navrhovaní a úprave nádob, ktoré sú v kontakte s vodivými korozívnymi médiami, zistí, že kontakt medzi titánom a inými kovmi môže viesť ku galvanickej korózii, mali by sa prijať štrukturálne opatrenia (napríklad použitie tretieho materiálu ako prechodovej vrstvy) alebo anodickej ochrany. 8) Pri konštrukcii zariadenia náchylného na koróziu by mal byť prietok korozívneho média nižší ako kritický prietok a mal by sa snažiť vyhnúť náhlym zmenám prietoku alebo smeru; Alebo v ľahko vyrobiteľnej korózii a erózii časti inštalácie ochrannej priehradky.

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 je hustota média, kg/m3, V je lineárna rýchlosť toku materiálu, M/s), materiál by mal byť nastavený na vstupe protinárazovej dosky.

② Keď korozívne médium vstupuje do zariadenia v tangenciálnom smere alebo je vstupné potrubie otočené k stene a vzdialenosť medzi nimi je menšia ako 2-násobok vonkajšieho priemeru potrubia, mala by sa nastaviť ochranná doska.