requisitos estructurales para recipientes totalmente de titanio

Todo contenedor de titanio

   El contenedor totalmente de titanio se refiere a que las partes principales, como la carcasa, la cabeza y el tubo de conexión, están hechas de titanio. Las partes menores pueden estar hechas de no titanio. Por ejemplo, la brida suelta y sus pernos de conexión también pueden estar hechos de acero al carbono.

El grosor mínimo de la carcasa del contenedor totalmente de titanio es de 2 mm. La consideración principal es cumplir con los requisitos del proceso de soldadura para el espesor y asegurar las tolerancias geométricas durante la fabricación, para cumplir con los requisitos de rigidez requeridos en los procesos de fabricación, transporte y elevación; y para ahorrar titanio, reducir costes.

  Principio de selección de diseño

  Debido a que la resistencia mecánica del material de titanio disminuye significativamente cuando la temperatura es mayor o igual a 200 ° C, y el módulo elástico del titanio es bajo, la estructura totalmente de titanio no es adecuada para aplicaciones de alta temperatura, alta presión o presión media y equipo grande.

   La temperatura permitida de los recipientes a presión totalmente de titanio no debe exceder los 250 ° C, y se considera que es más económico utilizar estructuras totalmente de titanio para recipientes pequeños y medianos cuya presión es de 0,5 MPa y la temperatura es inferior a 150 ° C. . Teniendo en cuenta los costes de inversión, cuando el grosor es superior a 13 mm, el uso de titanio puro puede resultar antieconómico.

  Requisitos estructurales

   Aunque el diseño estructural del contenedor completamente de titanio es algo similar al del acero inoxidable, debido a las propiedades especiales del titanio en sí, tiene su propia singularidad en el diseño y procesamiento. Por lo tanto, se debe prestar atención a los siguientes puntos en el diseño estructural:

  1) Al diseñar la estructura de soldadura, la pieza de soldadura debe ser conveniente para el funcionamiento de la herramienta de soldadura por arco de hidrógeno, y todas las áreas de unión de soldadura a alta temperatura (por encima de 400 ℃) se pueden proteger de manera efectiva.

  El titanio puede combinarse con casi cualquier elemento en estado fundido, por lo que se debe tomar una protección especial durante la soldadura y el trabajo en caliente. Para lograr propósitos de protección efectivos, la forma estructural de las piezas debe ser simple, y la abertura de la tubería en la carcasa debe ser lo más perpendicular posible al eje de la carcasa, de modo que el dispositivo de protección sea fácil de fabricar y el efecto de protección es mejor.

   2) Evite estrictamente la estructura soldada de acero y titanio. Dado que el hierro y otros metales fundidos en la soldadura de titanio formarán un compuesto de metal intermedio duro y quebradizo, lo que reduce en gran medida la plasticidad de la soldadura, a excepción de la soldadura fuerte y explosiva, el titanio y el acero no se pueden soldar.

  3) La holgura del borde romo de las uniones soldadas a tope debe ser adecuada. El espacio del borde romo de la unión soldada a tope de todos los recipientes a presión de titanio es más pequeño que el del acero. Esto se debe al alto punto de fusión del titanio, la mala conductividad térmica, la pequeña capacidad calorífica, la gran resistividad y la gran fluidez del metal del baño de soldadura.

  4) El diseño del recipiente de titanio debe garantizar la continuidad de la estructura y la transición suave de las uniones soldadas, y tratar de evitar la concentración de tensiones.

  5) El doblado y rebordeado de piezas de titanio debe usar un radio de curvatura mayor (en comparación con el acero), y se debe usar una tasa de expansión menor al expandir el tubo.

6) El titanio puro industrial es propenso a la corrosión por grietas en algunos medios. Al diseñar y manipular contenedores en contacto con estos medios, intente evitar grietas y áreas de estancamiento, y use aleaciones de titanio resistentes a la corrosión por grietas (como aleación de titanio-paladio) o revestimiento.

7) Al diseñar y manipular contenedores en contacto con medios corrosivos conductores, si se encuentra que el contacto entre el titanio y otros metales puede causar corrosión galvánica, se deben tomar medidas en la estructura (como usar un tercer material como capa de transición) o Adopte la protección del ánodo.

   8) Al diseñar equipos propensos a la corrosión, la tasa de flujo del medio corrosivo debe ser menor que la tasa de flujo crítica y tratar de evitar cambios repentinos en la tasa de flujo o la dirección del flujo; o instale deflectores de protección en los lugares propensos a la corrosión y la abrasión.

①Cuando el medio es corrosivo o abrasivo y ρv2> 740 kg / (m · s2) o el medio es no corrosivo o no abrasivo, pero ρv2> 2355 kg / (m · s2) (ρ es la densidad del medio, kg / m3, v es el material Cuando la velocidad lineal de flujo, m / s), la placa antidesgaste debe instalarse en la entrada del material.

  ②Cuando el medio corrosivo ingresa al equipo a lo largo de la dirección tangencial, o la tubería de entrada está orientada hacia la pared del dispositivo, y la distancia entre ellos es menos del doble del diámetro exterior de la tubería, se debe proporcionar una placa protectora. 

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