Strukturella krav för behållare helt i titan

Full titanbehållare hänvisar till huvuddelarna, såsom skal, huvud och takeover är gjorda av titan, sekundära delar kan vara gjorda av icke-titan, till exempel spänningsförande hylsflänsar och deras anslutningsbultar kan också vara gjorda av kolstål.

Minsta tjocklek på alla titanbehållarskal är 2 mm, främst med tanke på att uppfylla tjocklekskraven för svetsprocessen och säkerställa geometrisk dimensionstolerans, uppfylla de styvhetskrav som krävs i tillverknings-, transport- och lyftprocessen; och spara titanmaterial och minska kostnaderna.

Eftersom den mekaniska styrkan hos titan minskar avsevärt vid en temperatur högre än eller lika med 200 grader, och elasticitetsmodulen för titan är låg, är hela titanstrukturen inte lämplig för applicering i hög temperatur, högt tryck eller medeltryck och stora enheter.

Den tillåtna temperaturen för alla titantryckkärl bör inte överstiga 250 grader, och det anses vara relativt ekonomiskt att välja små och medelstora kärl med tryck på 0,5 MPa och temperatur under 150 grader. Rent titan kanske inte är ekonomiskt när tjockleken är mer än 13 mm.

Även om behållaren helt i titan liknar det rostfria stålet i den strukturella designen, på grund av vissa speciella egenskaper hos titanmaterialet i sig, är den unik i design, bearbetning och tillverkning, så följande punkter bör uppmärksammas i strukturell design:

1) Vid design av svetsstrukturen måste svetsdelen vara bekväm för driften av vätebågsvetsningsverktyget, och alla svetsfogområden vid hög temperatur (över 400 grader) kan effektivt skyddas.

Titan, i smält tillstånd, kan kombineras med nästan vilket element som helst, så speciellt skydd måste tas under svetsning och termisk bearbetning. För att uppnå det effektiva skyddsändamålet bör strukturformen på delarna vara enkel och övertagandehålet på skalet är så vertikalt som möjligt mot skalets axel, för att skydda fixturen för bekväm produktion och bättre skydd effekt.

2) Undvik strängt stål och titan ömsesidig smältande svetsstruktur. Eftersom järn och andra metaller som smälts i titansvetsen kommer att bilda hårda och spröda mellanliggande metallföreningar, minskar svetsens plasticitet avsevärt, förutom explosionsvetsning och lödning, kan titan och stål inte svetsas.

3) Den trubbiga kantspalten på den stumsvetsade fogen ska vara lämplig. Den trubbiga kantgapet i stumsvetsfogen i tryckkärlet av heltitan är mindre än stålets, vilket beror på den höga smältpunkten, dålig värmeledningsförmåga, liten värmekapacitet och stor motståndskoefficient och stor metallfluiditet av svetssmälttanken.

4)Titanbehållare ska utformas för att säkerställa strukturell kontinuitet och smidig övergång av svetsfogar för att undvika spänningskoncentration.

5) Böjning och vridning av titandelar ska ha en stor böjningsradie (jämfört med stål) och en liten rörexpansionshastighet ska antas.

6) Industriell ren titan är benägen till gap korrosion i vissa medier, vid design och behandling av behållare i kontakt med dessa medier, bör så långt som möjligt för att undvika sprickor och stillastående flödesområde, i gapet med gap korrosionsbeständig titanlegering (såsom titan palladiumlegering) eller beläggning.

7) Vid design och behandling av behållare i kontakt med ett ledande korrosionsmedium, om titan hittas i kontakt med andra metaller som kan orsaka elektroelementkorrosion, bör strukturella åtgärder vidtas (som ett tredje material som ett övergångsskikt) eller använda anodskydd .

8) Vid design av utrustning som är utsatt för korrosion bör flödeshastigheten för korrosionsmediet vara lägre än den kritiska flödeshastigheten och försök att undvika plötsliga förändringar i flödeshastighet eller flödesriktning; eller sätt upp en skyddande baffel i områden som är utsatta för korrosion och nötning.

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 är medeldensiteten, kg/m3, v är materialflödets linjehastighet, m/s).

②En skyddsplatta ska tillhandahållas när korrosionsmediet kommer in i utrustningen längs den tangentiella eller inloppsrörets inriktningsvägg och avståndet är mindre än 2 gånger rörets ytterdiameter.