Rakenteelliset vaatimukset kokonaan titaanisäiliöille

Täysi titaanisäiliö viittaa pääosiin, kuten kuori, pää ja läpivienti ovat titaania, toissijaiset osat voivat olla ei-titaania, esimerkiksi jännitteiset holkkilaipat ja niiden liitospultit voivat olla myös hiiliterästä.

Kaikkien titaanisäiliön kuoren vähimmäispaksuus on 2 mm, ottaen huomioon pääasiassa hitsausprosessin paksuusvaatimukset ja geometristen mittojen toleranssin, valmistus-, kuljetus- ja nostoprosessin jäykkyysvaatimusten täyttämisen; ja säästää titaanimateriaalia ja alentaa kustannuksia.

Koska titaanin mekaaninen lujuus laskee merkittävästi lämpötilassa, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 200 astetta, ja titaanin kimmomoduuli on alhainen, koko titaanirakenne ei sovellu käytettäväksi korkeassa lämpötilassa, korkeassa paineessa tai keskipaineessa ja suurissa laitteissa.

Kaikkien titaanipaineastioiden sallittu lämpötila ei saa ylittää 250 astetta, ja katsotaan, että on suhteellisen taloudellista valita pieniä ja keskisuuria astioita, joiden paine on 0,5 MPa ja lämpötila alle 150 astetta. Puhdas titaani ei välttämättä ole taloudellinen, jos sen paksuus on yli 13 mm.

Vaikka täystitaaninen säiliö on rakenteeltaan samanlainen kuin ruostumaton teräs, titaanimateriaalin tiettyjen erityisominaisuuksien vuoksi se on ainutlaatuinen suunnittelussa, käsittelyssä ja valmistuksessa, joten seuraaviin seikkoihin tulee kiinnittää huomiota rakenteellinen suunnittelu:

1) Hitsausrakennetta suunniteltaessa hitsausosan on oltava kätevä vetykaarihitsaustyökalun käyttöä varten, ja kaikki hitsausliitosalueet korkeassa lämpötilassa (yli 400 astetta) voidaan suojata tehokkaasti.

Titaani sulassa tilassa voi yhdistyä lähes minkä tahansa elementin kanssa, joten hitsaus- ja lämpökäsittelyprosessien aikana on suoritettava erityissuojaus. Tehokkaan suojaustavoitteen saavuttamiseksi osien rakenteen muodon tulee olla yksinkertainen ja kuoren vastaanottoreikä on mahdollisimman pystysuora kuoren akseliin nähden, jotta kiinnitys voidaan suojata kätevää tuotantoa ja parempaa suojaa varten. vaikutus.

2) Vältä tiukasti teräksen ja titaanin sulavaa hitsausrakennetta. Koska titaanihitsauksessa sulanut rauta ja muut metallit muodostavat kovia ja hauraita välimetalliyhdisteitä, vähentävät suuresti hitsin plastisuutta, räjähdyshitsauksen ja juottamisen lisäksi titaania ja terästä ei voida hitsata.

3) Päyhitsisaumaliitoksen tylpän reunaraon tulee olla sopiva. Täystitaanisen paineastian päittäishitsiliitoksen tylppä reunarako on pienempi kuin teräksen, mikä johtuu korkeasta sulamispisteestä, huonosta lämmönjohtavuudesta, pienestä lämpökapasiteetista ja suuresta vastuskertoimesta sekä suuresta metallin juoksevuudesta. hitsauksen sulatussäiliö.

4) Titaanisäiliöt on suunniteltava varmistamaan rakenteellinen jatkuvuus ja hitsausliitosten tasainen siirtyminen jännityksen keskittymisen välttämiseksi.

5) Titaaniosien taivutuksessa ja kääntämisessä on oltava suuri taivutussäde (verrattuna teräkseen) ja pieni putken laajenemisnopeus on otettava käyttöön.

6) Teollinen puhdas titaani on altis rakokorroosiolle joissakin väliaineissa, näiden väliaineiden kanssa kosketuksissa olevien säiliöiden suunnittelussa ja käsittelyssä tulisi mahdollisuuksien mukaan välttää halkeamia ja pysähtyneitä virtausalueita, raossa korroosionkestävällä titaaniseoksella. (kuten titaanipalladiumseos) tai pinnoite.

7) Suunniteltaessa ja käsiteltäessä sähköä johtavan korroosioväliaineen kanssa kosketuksissa olevia säiliöitä, jos titaania löytyy kosketuksissa muiden metallien kanssa, jotka voivat aiheuttaa sähköparikorroosiota, tulee ryhtyä rakenteellisiin toimenpiteisiin (esim. kolmas materiaali siirtymäkerroksena) tai käyttää anodisuojausta. .

8) Kun suunnitellaan korroosiolle alttiita laitteita, korroosioväliaineen virtausnopeuden tulee olla kriittistä virtausnopeutta pienempi ja yrittää välttää äkillisiä muutoksia virtausnopeudessa tai virtaussuunnassa; tai asenna suojalevy korroosiolle ja kulumiselle alttiille alueille.

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 on keskitiheys, kg/m3, v on materiaalivirran linjanopeus, m/s).

②Suojalevy on varustettava, kun korroosioaine pääsee laitteeseen tangentiaalista tai tuloputken kohdistusseinää pitkin ja etäisyys on alle 2 kertaa putken ulkohalkaisija.