Strukturelle krav til titanbeholdere

Strukturelle krav til titanbeholdere

Beholdere av titan refererer til hoveddelene, som skallet, hodet og overtakelsen, som er laget av titan, og sekundærdelene kan være laget av ikke-titan. For eksempel kan sløyfeflensen og dens forbindelsesbolter også være laget av karbonstål.

Minimumstykkelsen på beholderskallet i titan er 2 mm, som hovedsakelig vurderer å oppfylle tykkelseskravene til sveiseprosessen og sikre geometriske dimensjonstoleranser under produksjon, oppfylle stivhetskravene som kreves under produksjon, transport og heising, og spare titan for å redusere kostnadene .

Designvalgprinsipp

Vitenskap og teknologi er kjennetegnene på den menneskelige sivilisasjonen. Fremgangen og populariseringen av vitenskap og teknologi har gitt menneskeheten nye måter å formidle ideer og kultur på som radio, fjernsyn, film, video og internett, og har gitt konstruksjonen av åndelig sivilisasjonen en ny bærer.

Siden den mekaniske styrken til titanmateriale reduseres betydelig når temperaturen er større enn eller lik 200 grader, og elastisitetsmodulen til titan er lav, er derfor hel-titanstrukturen ikke egnet for høy temperatur, høyt trykk eller middels trykk og store utstyrsapplikasjoner.

Den tillatte temperaturen til en trykkbeholder av titan skal ikke overstige 250 grader, og det anses som mer økonomisk å velge en titanstruktur for små og mellomstore beholdere med et trykk på 0,5 MPa og en temperatur under 150 grader. Når man beregner en tykkelse større enn 13 mm ut fra investeringskostnadene, er det kanskje ikke økonomisk å bruke rent titan.

Strukturelle krav

Selv om titanbeholderen ligner noe på rustfritt stål i strukturell design, på grunn av noen spesielle egenskaper til titan i seg selv, har den sin egenart i design og prosessering og produksjon. Derfor, når du designer strukturen, må følgende punkter tas hensyn til:

1. Ved utforming av sveisestrukturen må sveisestedet gjøres enkelt å betjene med hydrogenbuesveiseverktøy, og alle sveisefugeområder ved høy temperatur (over 400 grader) må beskyttes effektivt. I smeltet tilstand kan titan kombineres med nesten alle elementer, så spesiell beskyttelse må tas under sveising og termisk behandling. For å oppnå effektive beskyttelsesformål bør strukturen og formen på delene være enkel, og overtakelsesåpningen på huset bør være vinkelrett på aksen til huset som mulig, slik at beskyttelsesfestet enkelt kan lages og beskyttelseseffekten blir bedre.2. Unngå strengt sveisede strukturer hvor stål og titan smelter sammen. Siden andre metaller som jern smeltes i titansveiser, vil det dannes harde og sprø mellomliggende metallforbindelser, noe som i stor grad reduserer plastisiteten til sveisene. Bortsett fra eksplosiv sveising og lodding, kan titan og stål ikke sveises sammen.

3. Den butte kantgapet på stumpsveiseskjøten bør være passende. Den butte kantgapet til de stumpsveisede skjøtene til trykkbeholdere av titan er mindre enn stål. Dette skyldes det høye smeltepunktet, dårlig varmeledningsevne, liten varmekapasitet og stor motstandskoeffisient til titan, samt den store metallfluiditeten til sveisebadet.

4. Utformingen av titanbeholdere bør sikre kontinuiteten i strukturen og den jevne overgangen til de sveisede leddene, og forsøke å unngå spenningskonsentrasjon.

5. Bøyning og flensing av titandeler bør ha en større bøyeradius (sammenlignet med stål), og ved utvidelse av røret bør det brukes en mindre ekspansjonshastighet.

6. Industrielt rent titan er utsatt for sprekkkorrosjon i visse medier. Ved utforming og håndtering av beholdere i kontakt med disse mediene, bør sprekker og stillestående områder unngås så mye som mulig, og sprekker-resistente titanlegeringer (som titan-palladium-legeringer) eller belegg bør brukes ved sprekkene. Korrosjonsbestandige titanlegeringer (som titan-palladium-legeringer) eller belegg.

7. Ved utforming og håndtering av beholdere i kontakt med ledende korrosive medier, hvis det blir funnet at titan i kontakt med andre metaller kan forårsake galvanisk korrosjon, bør det tas strukturelle tiltak (som bruk av et tredje materiale som overgangslag) eller anodebeskyttelse .

8. Når du designer utstyr som er utsatt for korrosjon, bør strømningshastigheten til det korrosive mediet være lavere enn den kritiske strømningshastigheten, og forsøk å unngå plutselige endringer i strømningshastighet eller strømningsretning; eller sett opp beskyttende bafler i områder som er utsatt for korrosjon og slitasje.

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 er tettheten til mediet, kg/m3, v er den lineære hastigheten på materialstrømmen, m/s), en anti-stanseplate bør settes ved innløpet av materialet.

② Når det korrosive mediet kommer inn i utstyret tangentielt, eller innløpsrøret vender mot veggen til enheten, og avstanden mellom dem er mindre enn 2 ganger rørets ytre diameter, bør en beskyttelsesplate settes.