Requisitos estruturais para contêineres totalmente em titânio

Recipiente completo de titânio refere-se às partes principais, como casco, cabeça e takeover, são feitas de titânio, peças secundárias podem ser feitas de não titânio, por exemplo, flanges de manga viva e seus parafusos de conexão também podem ser feitos de aço carbono.

A espessura mínima de todo invólucro de titânio é de 2mm, considerando principalmente atender aos requisitos de espessura do processo de soldagem e garantir a tolerância geométrica da dimensão, atendendo aos requisitos de rigidez exigidos no processo de fabricação, transporte e elevação; e economizando material de titânio e reduzindo o custo.

Como a resistência mecânica do titânio diminui significativamente a uma temperatura maior ou igual a 200 graus, e o módulo de elasticidade do titânio é baixo, toda a estrutura de titânio não é adequada para aplicação em alta temperatura, alta pressão ou média pressão e dispositivos grandes.

A temperatura permitida de todos os vasos de pressão de titânio não deve exceder 250 graus, e considera-se que é relativamente econômico escolher vasos de pequeno e médio porte com pressão de 0,5MPa e temperatura abaixo de 150 graus. O titânio puro pode não ser econômico quando a espessura é superior a 13 mm.

Embora o recipiente todo em titânio seja semelhante ao aço inoxidável no projeto estrutural, devido a algumas propriedades especiais do próprio material de titânio, ele é único no projeto, processamento e fabricação, portanto, os seguintes pontos devem ser observados no projeto estrutural:

1) Ao projetar a estrutura de soldagem, a parte de soldagem deve ser conveniente para a operação da ferramenta de soldagem de arco de hidrogênio, e todas as áreas de junção de soldagem em alta temperatura (acima de 400 graus) podem ser efetivamente protegidas.

O titânio, no estado fundido, pode combinar-se com quase todos os elementos, portanto, proteção especial deve ser tomada durante os processos de soldagem e processamento térmico. A fim de alcançar o objetivo de proteção eficaz, a forma da estrutura das peças deve ser simples e o orifício de controle no invólucro é o mais vertical possível em relação ao eixo do invólucro, de modo a proteger o acessório para produção conveniente e melhor proteção efeito.

2)Evite estritamente a estrutura de soldagem de fusão mútua de aço e titânio. Como o ferro e outros metais fundidos na solda de titânio formarão compostos metálicos intermediários duros e quebradiços, reduzem bastante a plasticidade da solda, além da soldagem por explosão e brasagem, o titânio e o aço não podem ser soldados.

3) A folga da borda romba da junta soldada de topo deve ser apropriada. A folga da borda romba da junta de solda de topo do vaso de pressão totalmente em titânio é menor que a do aço, devido ao alto ponto de fusão, baixa condutividade térmica, pequena capacidade térmica e grande coeficiente de resistência e grande fluidez do metal de o tanque de fusão de soldagem.

4) Os recipientes de titânio devem ser projetados para garantir a continuidade estrutural e a transição suave das juntas soldadas para evitar a concentração de tensões.

5) A curvatura e torneamento das peças de titânio deve adotar um grande raio de curvatura (em comparação com o aço) e uma pequena taxa de expansão do tubo deve ser adotada.

6)Titânio puro industrial é propenso a corrosão em alguns meios, no projeto e tratamento de recipientes em contato com esses meios, deve ser o mais longe possível para evitar rachaduras e área de fluxo estagnado, na lacuna com liga de titânio resistente à corrosão (como liga de titânio e paládio) ou revestimento.

7) Ao projetar e tratar recipientes em contato com um meio condutor de corrosão, se o titânio for encontrado em contato com outros metais que possam causar corrosão do eletropar, medidas estruturais devem ser tomadas (como um terceiro material como camada de transição) ou usando proteção de ânodo .

8) Ao projetar equipamentos propensos à corrosão, a taxa de fluxo do meio corrosivo deve ser menor que a taxa de fluxo crítica e tentar evitar mudanças repentinas na taxa de fluxo ou na direção do fluxo; ou instale um defletor de proteção em áreas propensas a corrosão e abrasão.

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 é a densidade média, kg/m3, v é a velocidade da linha do fluxo de material, m/s).

②Uma placa de proteção deve ser fornecida quando o meio de corrosão entrar no equipamento ao longo da tangente ou da parede de alinhamento do tubo de entrada e a distância for menor que 2 vezes o diâmetro externo do tubo.