Δομικές απαιτήσεις δοχείων από τιτάνιο

Δομικές απαιτήσεις δοχείων από τιτάνιο

Τα δοχεία από τιτάνιο αναφέρονται στα κύρια μέρη, όπως το κέλυφος, η κεφαλή και η εξαγωγή, τα οποία είναι κατασκευασμένα από τιτάνιο και τα δευτερεύοντα μέρη μπορούν να είναι κατασκευασμένα από μη τιτάνιο. Για παράδειγμα, η φλάντζα της θηλιάς και τα μπουλόνια σύνδεσης μπορούν επίσης να είναι κατασκευασμένα από ανθρακούχο χάλυβα.

Το ελάχιστο πάχος του κελύφους δοχείων από τιτάνιο είναι 2 mm, το οποίο λαμβάνει υπόψη κυρίως την ικανοποίηση των απαιτήσεων πάχους της διαδικασίας συγκόλλησης και τη διασφάλιση γεωμετρικών διαστάσεων ανοχές κατά την κατασκευή, την ικανοποίηση των απαιτήσεων ακαμψίας που απαιτούνται κατά την κατασκευή, τη μεταφορά και την ανύψωση και την εξοικονόμηση τιτανίου για μείωση του κόστους .

Αρχή επιλογής σχεδίου

Η επιστήμη και η τεχνολογία είναι τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του ανθρώπινου πολιτισμού. Η πρόοδος και η εκλαΐκευση της επιστήμης και της τεχνολογίας έχουν προσφέρει στην ανθρωπότητα νέα μέσα διάδοσης ιδεών και πολιτισμού όπως το ραδιόφωνο, η τηλεόραση, ο κινηματογράφος, το βίντεο και το Διαδίκτυο, και έχουν δώσει την οικοδόμηση πνευματικών πολιτισμός ένας νέος φορέας.

Δεδομένου ότι η μηχανική αντοχή του υλικού τιτανίου μειώνεται σημαντικά όταν η θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη ή ίση με 200 μοίρες και ο συντελεστής ελαστικότητας του τιτανίου είναι χαμηλός, επομένως, η δομή εξ ολοκλήρου τιτανίου δεν είναι κατάλληλη για υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση ή μέση πίεση και μεγάλης κλίμακας εφαρμογές εξοπλισμού.

Η επιτρεπόμενη θερμοκρασία ενός δοχείου υπό πίεση εξ ολοκλήρου τιτανίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 250 βαθμούς και θεωρείται ότι είναι πιο οικονομικό να επιλέξετε μια δομή από τιτάνιο για μικρού και μεσαίου μεγέθους δοχεία με πίεση 0,5 MPa και θερμοκρασία κάτω των 150 βαθμών. Κατά τον υπολογισμό πάχους μεγαλύτερου από 13 mm από την εξέταση του κόστους επένδυσης, μπορεί να μην είναι οικονομικό να χρησιμοποιείτε καθαρό τιτάνιο.

Δομικές απαιτήσεις

Αν και το δοχείο από τιτάνιο είναι κάπως παρόμοιο με το ανοξείδωτο χάλυβα σε δομικό σχεδιασμό, λόγω ορισμένων ιδιαίτερων ιδιοτήτων του ίδιου του τιτανίου, έχει τη μοναδικότητά του στο σχεδιασμό και την επεξεργασία και την κατασκευή. Επομένως, κατά το σχεδιασμό της δομής, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα σημεία:

1. Κατά το σχεδιασμό της δομής συγκόλλησης, η θέση συγκόλλησης πρέπει να είναι εύκολη στη λειτουργία με εργαλεία συγκόλλησης τόξου υδρογόνου και όλες οι περιοχές των αρμών συγκόλλησης σε υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 400 μοίρες) πρέπει να προστατεύονται αποτελεσματικά. Στη λιωμένη κατάσταση, το τιτάνιο μπορεί να συνδυαστεί με σχεδόν οποιοδήποτε στοιχείο, επομένως πρέπει να λαμβάνεται ειδική προστασία κατά τη συγκόλληση και τη θερμική επεξεργασία. Για να επιτευχθούν αποτελεσματικοί στόχοι προστασίας, η δομή και το σχήμα των εξαρτημάτων πρέπει να είναι απλά και το άνοιγμα ανάληψης στο περίβλημα πρέπει να είναι κάθετο στον άξονα το περίβλημα όσο το δυνατόν, έτσι ώστε το προστατευτικό εξάρτημα να μπορεί να κατασκευαστεί εύκολα και να είναι καλύτερο το προστατευτικό αποτέλεσμα.2. Αποφύγετε αυστηρά συγκολλημένες κατασκευές όπου ο χάλυβας και το τιτάνιο συντήκονται μεταξύ τους. Δεδομένου ότι άλλα μέταλλα όπως ο σίδηρος τήκονται σε συγκολλήσεις τιτανίου, θα σχηματιστούν σκληρές και εύθραυστες ενδιάμεσες μεταλλικές ενώσεις, γεγονός που μειώνει σημαντικά την πλαστικότητα των συγκολλήσεων. Εκτός από την εκρηκτική συγκόλληση και τη συγκόλληση, το τιτάνιο και ο χάλυβας δεν μπορούν να συγκολληθούν μεταξύ τους.

3. Το διάκενο αμβλείας ακμής της ακίδας συγκόλλησης πρέπει να είναι κατάλληλο. Το διάκενο αμβλείας ακμής των συγκολλημένων αρμών από άκρη σε άκρη δοχείων πίεσης από τιτάνιο είναι μικρότερο από αυτό του χάλυβα. Αυτό οφείλεται στο υψηλό σημείο τήξης, την κακή θερμική αγωγιμότητα, τη μικρή θερμοχωρητικότητα και τον μεγάλο συντελεστή αντίστασης του τιτανίου, καθώς και τη μεγάλη ρευστότητα μετάλλου του λουτρού συγκόλλησης.

4. Ο σχεδιασμός των δοχείων τιτανίου θα πρέπει να διασφαλίζει τη συνέχεια της δομής και την ομαλή μετάβαση των συγκολλημένων αρμών και να προσπαθεί να αποφύγει τη συγκέντρωση τάσεων.

5. Η κάμψη και η φλάντζα των τμημάτων τιτανίου πρέπει να υιοθετούν μεγαλύτερη ακτίνα κάμψης (σε σύγκριση με τον χάλυβα) και κατά την επέκταση του σωλήνα, θα πρέπει να χρησιμοποιείται μικρότερος ρυθμός διαστολής.

6. Το βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο είναι επιρρεπές σε διάβρωση με ρωγμές σε ορισμένα μέσα. Όταν σχεδιάζετε και χειρίζεστε δοχεία που έρχονται σε επαφή με αυτά τα μέσα, οι ρωγμές και οι στάσιμες περιοχές θα πρέπει να αποφεύγονται όσο το δυνατόν περισσότερο και θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κράματα τιτανίου (όπως κράματα τιτανίου-παλλαδίου) ή επιστρώσεις ανθεκτικά στις σχισμές στις ρωγμές. Ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα τιτανίου (όπως κράματα τιτανίου-παλλαδίου) ή επιστρώσεις.

7. Όταν σχεδιάζετε και χειρίζεστε δοχεία που έρχονται σε επαφή με αγώγιμα διαβρωτικά μέσα, εάν διαπιστωθεί ότι το τιτάνιο σε επαφή με άλλα μέταλλα μπορεί να προκαλέσει γαλβανική διάβρωση, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα δομικά (όπως η χρήση τρίτου υλικού ως μεταβατικής στρώσης) ή προστασίας ανόδου .

8. Όταν σχεδιάζετε εξοπλισμό που είναι επιρρεπής στη διάβρωση, ο ρυθμός ροής του διαβρωτικού μέσου πρέπει να είναι χαμηλότερος από τον κρίσιμο ρυθμό ροής και προσπαθήστε να αποφύγετε ξαφνικές αλλαγές στον ρυθμό ροής ή στην κατεύθυνση ροής. ή τοποθετήστε προστατευτικά διαφράγματα σε περιοχές που είναι επιρρεπείς σε διάβρωση και τριβή.

①when the medium is corrosive or abrasive and pv2>740kg/(m·s2) or the medium is non-corrosive or non-abrasive, but pv2>2355kg/(m·s2) (pv είναι η πυκνότητα του μέσου, kg/m3, v είναι η γραμμική ταχύτητα της ροής του υλικού, m/s), πρέπει να τοποθετηθεί μια πλάκα κατά της διάτρησης στην είσοδο του υλικού.

② Όταν το διαβρωτικό μέσο εισέρχεται στον εξοπλισμό εφαπτομενικά ή ο σωλήνας εισόδου είναι στραμμένος προς το τοίχωμα της συσκευής και η απόσταση μεταξύ τους είναι μικρότερη από 2 φορές την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα, πρέπει να τοποθετηθεί μια προστατευτική πλάκα.