Strukturelle Anforderungen für Volltitanbehälter

Volltitanbehälter bezieht sich auf die Hauptteile, wie Schale, Kopf und Übernahme, die aus Titan bestehen, Sekundärteile können aus Nicht-Titan bestehen, z. B. Live-Hülsenflansche und ihre Verbindungsbolzen können auch aus Kohlenstoffstahl bestehen.

Die Mindestdicke aller Behälterhüllen aus Titan beträgt 2 mm, wobei hauptsächlich berücksichtigt wird, dass die Dickenanforderungen des Schweißprozesses erfüllt und die Toleranz der geometrischen Abmessungen sichergestellt werden, um die Steifigkeitsanforderungen zu erfüllen, die für den Herstellungs-, Transport- und Hebeprozess erforderlich sind. und Einsparung von Titanmaterial und Reduzierung der Kosten.

Da die mechanische Festigkeit von Titan bei einer Temperatur größer oder gleich 200 Grad deutlich abnimmt und der Elastizitätsmodul von Titan niedrig ist, ist die gesamte Titanstruktur nicht für die Anwendung in Hochtemperatur-, Hochdruck- oder Mitteldruck- und großen Vorrichtungen geeignet.

Die zulässige Temperatur aller Titan-Druckbehälter sollte 25 0 Grad nicht überschreiten, und es wird davon ausgegangen, dass es relativ wirtschaftlich ist, kleine und mittelgroße Behälter mit einem Druck von 0,5 MPa und einer Temperatur unter 150 Grad zu wählen. Reines Titan ist möglicherweise nicht wirtschaftlich, wenn die Dicke mehr als 13 mm beträgt.

Obwohl der Volltitan-Behälter dem Edelstahl in der konstruktiven Gestaltung ähnlich ist, ist er aufgrund einiger besonderer Eigenschaften des Titanmaterials selbst einzigartig in Design, Verarbeitung und Herstellung, daher sollten die folgenden Punkte beachtet werden strukturiertes Design:

1) Beim Entwerfen der Schweißstruktur muss das Schweißteil für den Betrieb des Wasserstoff-Lichtbogenschweißwerkzeugs geeignet sein, und alle Schweißnahtbereiche bei hoher Temperatur (über 400 Grad) können wirksam geschützt werden.

Titan kann sich im geschmolzenen Zustand mit fast jedem Element verbinden, daher muss während des Schweißens und der thermischen Verarbeitung ein besonderer Schutz angewendet werden. Um den effektiven Schutzzweck zu erreichen, sollte die Strukturform der Teile einfach sein und das Aufnahmeloch an der Schale so vertikal wie möglich zur Achse der Schale sein, um die Vorrichtung für eine bequeme Produktion und einen besseren Schutz zu schützen Wirkung.

2) Vermeiden Sie strikt die gegenseitige Schmelzschweißstruktur von Stahl und Titan. Da Eisen und andere Metalle, die in der Titanschweißnaht geschmolzen sind, harte und spröde Zwischenmetallverbindungen bilden, die die Plastizität der Schweißnaht erheblich verringern, können Titan und Stahl zusätzlich zum Explosionsschweißen und Löten nicht geschweißt werden.

3) Der Stumpfkantenspalt der Stumpfschweißverbindung muss angemessen sein. Der stumpfe Randspalt der Stumpfschweißverbindung des Volltitan-Druckbehälters ist kleiner als der des Stahls, was auf den hohen Schmelzpunkt, die schlechte Wärmeleitfähigkeit, die geringe Wärmekapazität und den großen Widerstandskoeffizienten sowie die große Metallfließfähigkeit zurückzuführen ist der Schweißschmelzbehälter.

4)Titanbehälter müssen so konstruiert sein, dass sie strukturelle Kontinuität und einen reibungslosen Übergang von Schweißverbindungen gewährleisten, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden.

5) Beim Biegen und Drehen von Titanteilen muss ein großer Biegeradius (im Vergleich zu Stahl) und eine kleine Rohrausdehnungsrate angenommen werden.

6) Industrielles Reintitan ist in einigen Medien anfällig für Spaltkorrosion. Bei der Konstruktion und Behandlung von Behältern, die mit diesen Medien in Kontakt kommen, sollte der Spalt so weit wie möglich mit spaltkorrosionsbeständiger Titanlegierung versehen werden, um Risse und stagnierende Strömungsbereiche zu vermeiden (wie Titan-Palladium-Legierung) oder Beschichtung.

7) Wenn bei der Konstruktion und Behandlung von Behältern in Kontakt mit einem leitfähigen Korrosionsmedium Titan in Kontakt mit anderen Metallen gefunden wird, die eine Elektroelementkorrosion verursachen können, sollten strukturelle Maßnahmen ergriffen werden (z. B. ein drittes Material als Übergangsschicht) oder ein Anodenschutz verwendet werden .

8) Beim Entwerfen von korrosionsanfälligen Geräten sollte die Durchflussrate des Korrosionsmediums niedriger als die kritische Durchflussrate sein und versuchen, plötzliche Änderungen der Durchflussrate oder Durchflussrichtung zu vermeiden. oder richten Sie an korrosions- und abriebgefährdeten Stellen eine Schutzwand ein.

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 ist die Dichte des Mediums, kg/m3, v ist die Liniengeschwindigkeit des Materialflusses, m/s).

②Eine Schutzplatte muss bereitgestellt werden, wenn das Korrosionsmedium entlang der tangentialen oder der Ausrichtungswand des Einlassrohrs in das Gerät eintritt und der Abstand weniger als das Zweifache des Außendurchmessers des Rohrs beträgt.