Strukturelle Anforderungen für Volltitanbehälter

Ein Volltitangefäß bedeutet, dass die Hauptteile wie Mantel, Kopf und Düsen aus Titan bestehen, während die Nebenteile möglicherweise nicht aus Titan bestehen. Beispielsweise können ein Lappenflansch und seine Verbindungsbolzen auch aus Kohlenstoffstahl bestehen.

Die Mindestdicke der Hülle des Volltitanbehälters beträgt 2 mm, was hauptsächlich dazu dient, die Anforderungen an die Dicke des Schweißprozesses und die geometrische Toleranz während der Herstellung sowie die Steifigkeitsanforderungen während des Herstellungs-, Transport- und Hebevorgangs zu erfüllen. Und sparen Sie Titanmaterial, reduzieren Sie die Kosten.

Prinzip der Designauswahl

Da die mechanische Festigkeit des Titanmaterials erheblich abnimmt, wenn die Temperatur größer oder gleich 200 Grad ist, und der Elastizitätsmodul von Titan niedrig ist, ist es nicht für die Anwendung einer Volltitanstruktur bei hoher Temperatur, hohem Druck oder Medium geeignet Druck und große Geräte.

Die zulässige Temperatur aller Titan-Druckbehälter sollte 25 0 Grad nicht überschreiten. Es wird davon ausgegangen, dass es wirtschaftlich ist, für kleine und mittelgroße Gefäße mit einem Druck von 0,5 MPa und einer Temperatur unter 150 Grad eine Volltitanstruktur zu wählen. Wenn die Dicke größer als 13 mm ist, ist es möglicherweise nicht wirtschaftlich, reines Titan zu verwenden.

Strukturelle Anforderung

Obwohl das Strukturdesign des Volltitangefäßes dem von Edelstahl etwas ähnlich ist, hat es aufgrund einiger besonderer Eigenschaften des Titanmaterials selbst seine Einzigartigkeit in Design und Herstellung. Daher sollten bei der Tragwerksplanung folgende Punkte beachtet werden:

1) Beim Entwerfen der Schweißstruktur ist es notwendig, das Schweißteil für den Betrieb des WASSERSTOFF-Lichtbogenschweißwerkzeugs bequem zu machen und sicherzustellen, dass der gesamte Schweißnahtbereich bei hoher Temperatur (über 400 Grad) wirksam geschützt werden kann.

Titan kann sich im Schmelzzustand mit fast jedem Element verbinden, daher muss beim Schweißen und Heißverarbeiten besonders geschützt werden. Um den Zweck eines wirksamen Schutzes zu erreichen, sollte die Strukturform der Teile einfach sein und die Düsenöffnung an der Schale sollte so weit wie möglich senkrecht zur Achse der Schale sein, damit die Herstellung der Schutzvorrichtung bequem und bequem ist Die Schutzwirkung ist besser.

2) Vermeiden Sie streng die Schweißstruktur der gegenseitigen Verschmelzung von Stahl und Titan. Da Eisen und andere Metalle, die in der Titanschweißnaht geschmolzen sind, eine harte und spröde Zwischenmetallverbindung bilden, die die Plastizität der Schweißnaht erheblich verringert, können Titan und Stahl zusätzlich zum Explosionsschweißen und -löten nicht geschweißt werden.

3) Stumpfkantenabstand der Stumpfschweißverbindung sollte angemessen sein. Der stumpfe Kantenabstand der Stumpfschweißverbindung von Volltitan-Druckbehältern ist kleiner als der von Stahl, was auf den hohen Schmelzpunkt, die schlechte Wärmeleitfähigkeit, die geringe Wärmekapazität und den hohen spezifischen Widerstand von Titan und die hohe Fließfähigkeit des Schweißbadmetalls zurückzuführen ist .

4) Das Design von Titangefäßen sollte die Kontinuität der Struktur und den reibungslosen Übergang von Schweißverbindungen sicherstellen und Spannungskonzentrationen so weit wie möglich vermeiden.

5) Beim Biegen und Bördeln von Titanteilen sollte ein größerer Biegeradius (im Vergleich zu Stahl) und beim Aufweiten von Rohren eine kleinere Aufweitrate verwendet werden.

6) Industrielles Reintitan kann in einigen Medien leicht Spaltkorrosion erzeugen. Bei der Gestaltung und Behandlung von Behältern, die mit diesen Medien in Berührung kommen, sollten Risse und Stagnationen möglichst vermieden und im Spalt risskorrosionsbeständige Titanlegierungen (z. B. Titan-Palladium-Legierung) oder Beschichtungen verwendet werden.

7) Wird bei der Konstruktion und Behandlung von Behältern in Kontakt mit leitfähigen korrosiven Medien festgestellt, dass der Kontakt zwischen Titan und anderen Metallen zu galvanischer Korrosion führen kann, sollten konstruktive Maßnahmen ergriffen werden (z. B. Verwendung eines dritten Materials als Übergangsschicht). oder anodischer Schutz. 8) Bei der Konstruktion von korrosionsanfälligen Geräten sollte die Durchflussrate des korrosiven Mediums niedriger als die kritische Durchflussrate sein und versuchen, plötzliche Änderungen der Durchflussrate oder -richtung zu vermeiden; Oder in der leicht zu erzeugenden Korrosion und Erosion des Einbauteils der Schutzwand.

① When the medium has corrosion or abrasion and ρ V2 >740kg/(m·s2) or no corrosion or abrasion of the medium, but ρ V2 >2355kg/(m·s2) (ρ ist die Dichte des Mediums, kg/m3, V ist die lineare Geschwindigkeit des Materialflusses, M /s), sollte das Material am Eingang der Prallplatte eingestellt werden.

② Wenn das korrosive Medium in tangentialer Richtung in das Gerät eintritt oder das Einlassrohr der Wand zugewandt ist und der Abstand zwischen ihnen weniger als das Zweifache des Außendurchmessers des Rohrs beträgt, sollte die Schutzplatte angebracht werden.