Konstrukční požadavky celotitanových kontejnerů

Konstrukční požadavky celotitanových kontejnerů

Celotitanové kontejnery se týkají hlavních částí, jako je plášť, hlava a převzetí, které jsou vyrobeny z titanu, a sekundární části mohou být vyrobeny z netitanu. Například příruba smyčkovače a její spojovací šrouby mohou být také vyrobeny z uhlíkové oceli.

Minimální tloušťka celotitanového pláště kontejneru je 2 mm, což zohledňuje především splnění požadavků na tloušťku procesu svařování a zajištění geometrických rozměrových tolerancí během výroby, splnění požadavků na tuhost vyžadovaných při výrobě, přepravě a zvedání a úsporu titanu pro snížení nákladů .

Princip výběru designu

Věda a technika jsou charakteristickým znakem lidské civilizace. Pokrok a popularizace vědy a techniky poskytly lidstvu nové prostředky k šíření myšlenek a kultury, jako je rádio, televize, film, video a internet, a umožnily výstavbu duchovní civilizace novým nosičem.

Protože mechanická pevnost titanového materiálu výrazně klesá, když je teplota vyšší nebo rovna 200 stupňům a modul pružnosti titanu je nízký, není celotitanová struktura vhodná pro vysoké teploty, vysoký tlak nebo střední tlak a aplikace ve velkém měřítku.

Přípustná teplota celotitanové tlakové nádoby by neměla překročit 250 stupňů a za ekonomičtější je u malých a středních nádob s tlakem 0,5MPa volit celotitanovou konstrukci. a teplotě pod 150 stupňů. Při výpočtu tloušťky větší než 13 mm z uvážení investičních nákladů nemusí být ekonomické používat čistý titan.

Strukturální požadavky

Přestože je celotitanová nádoba svým konstrukčním provedením poněkud podobná nerezové oceli, díky některým speciálním vlastnostem samotného titanu má svou jedinečnost v designu, zpracování a výrobě. Při navrhování konstrukce je proto třeba věnovat pozornost následujícím bodům:

1. Při navrhování svařovací konstrukce musí být místo svařování snadno ovladatelné pomocí nástrojů pro obloukové svařování vodíkem a všechny oblasti svarových spojů při vysoké teplotě (nad 400 stupňů) musí být účinně chráněny. V roztaveném stavu se může titan kombinovat s téměř jakýkoli prvek, takže při svařování a tepelném zpracování musí být zajištěna speciální ochrana. Aby bylo dosaženo účelů účinné ochrany, struktura a tvar dílů by měly být jednoduché a přejímací otvor na krytu by měl být kolmý k ose pouzdro tak, aby bylo možné snadno vyrobit ochranný přípravek a ochranný účinek byl lepší.2. Striktně se vyhněte svařovaným konstrukcím, kde se ocel a titan vzájemně spojují. Protože se v titanových svarech taví jiné kovy, jako je železo, vytvoří se tvrdé a křehké mezilehlé kovové sloučeniny, což značně snižuje plasticitu svarů. S výjimkou výbušného svařování a pájení nelze titan a ocel svařovat dohromady.

3. Mezera tupého okraje svaru na tupo by měla být přiměřená. Mezera tupého okraje svaru na tupo celotitanových tlakových nádob je menší než u oceli. To je způsobeno vysokým bodem tání, špatnou tepelnou vodivostí, malou tepelnou kapacitou a velkým koeficientem odporu titanu, stejně jako velkou tekutostí kovu svařovací lázně.

4. Konstrukce titanových nádob by měla zajistit kontinuitu konstrukce a hladký přechod svarových spojů a snažit se vyhnout koncentraci napětí.

5. Ohýbání a obrubování titanových dílů by mělo mít větší poloměr ohybu (ve srovnání s ocelí) a při roztahování trubky by měla být použita menší rychlost roztahování.

6. Průmyslově čistý titan je v určitých médiích náchylný ke štěrbinové korozi. Při navrhování a manipulaci s nádobami, které jsou v kontaktu s těmito médii, je třeba se co nejvíce vyhýbat štěrbinám a nehybným oblastem a na štěrbinách by měly být použity slitiny titanu odolné proti trhlinám (jako jsou slitiny titan-palladium) nebo povlaky. Slitiny titanu odolné proti korozi (jako jsou slitiny titanu a palladia) nebo povlaky.

7. Při navrhování a manipulaci s nádobami, které jsou v kontaktu s vodivými korozivními médii, pokud se zjistí, že titan ve styku s jinými kovy může způsobit galvanickou korozi, měla by být přijata opatření konstrukčně (např. použití třetího materiálu jako přechodové vrstvy) nebo anodová ochrana .

8. Při navrhování zařízení, které je náchylné ke korozi, by měl být průtok korozivního média nižší než kritický průtok a snažit se vyhnout náhlým změnám průtoku nebo směru proudění; nebo nastavte ochranné přepážky v oblastech, které jsou náchylné ke korozi a oděru.

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 je hustota média, kg/m3, v je lineární rychlost toku materiálu, m/s), na vstupu materiálu by měla být umístěna deska proti proražení.

② Když korozivní médium vstupuje do zařízení tangenciálně nebo je vstupní potrubí obráceno ke stěně zařízení a vzdálenost mezi nimi je menší než dvojnásobek vnějšího průměru potrubí, měla by být nastavena ochranná deska.