フルチタンコンテナの構造要件

フルチタンコンテナの構造要件
  フルチタンコンテナ
  フルチタンコンテナとは、ハウジング、ヘッド、テイクオーバーなどの主要コンポーネントがチタンでできており、二次コンポーネントが非チタンでできていることを意味します。たとえば、フランジとその接続ボルトも炭素鋼でできています。
  全チタン製コンテナハウジングの最小厚さは2mmです。これは主に、溶接プロセスの厚さ要件を満たし、溶接プロセスの幾何学的公差を確保し、製造、輸送、持ち上げプロセスで必要な剛性要件を満たし、節約することを考慮しています。チタンとコスト削減。
  デザイン選択の原則
  チタンの機械的強度は200℃以上の温度で大幅に低下し、チタンの弾性率は低いため、完全なチタン構造を高温、高圧または中圧などで使用することは適切ではありません。大型機器。
  全チタン製圧力容器の許容温度は250℃を超えてはならず、圧力は0.5MPaと考えられ、150℃以下の中小型容器の方がチタン構造全体が経済的です。 。投資コストの観点から13mmを超える厚さを計算する場合、純チタンを使用するのは経済的でない場合があります。
  構造要件
  オールチタン製の容器は、構造設計がステンレス鋼と多少似ていますが、チタン自体の特殊な性質により、設計や製造が独特であるため、構造設計では以下の点に注意することが重要です。
  1)溶接構造の設計では、溶接場所を水素アーク溶接ツールの操作を容易にし、高温(400℃以上)のすべての溶接接合部を効果的に保護できるようにする必要があります。
  チタンは溶融状態のほとんどすべての元素と組み合わせて使用​​できるため、溶接および熱処理中に特別な保護を行う必要があります。
効果的な保護目的を達成するために、コンポーネントの構造は単純でなければならず、引き継ぎ開口部のシェルは、ハウジングの軸に可能な限り垂直であり、器具の生産を保護するために便利であり、保護効果はより良い。
  2)鋼、チタンの相互溶融溶接構造は厳しく避けてください。鉄などの他の金属がチタン溶接部に溶着するため、硬くて脆い中間金属化合物が形成され、爆発圧接とろう付けを除いて、溶接の可塑性が大幅に低下します。チタンと鋼は溶接できません。
  3)突合せ溶接継手の鈍いエッジクリアランスが適切である必要があります。
全チタン圧力容器の突合せ溶接継手の鈍いエッジギャップは、チタンの融点が高く、熱伝導率が低く、熱容量が小さく、抵抗係数が大きく、金属の流動性が大きいため、鋼よりも小さくなっています。溶接溶融プールで。
  4)チタン容器の設計では、構造の連続性と溶接継手のスムーズな移行を確保し、応力集中を回避するようにしてください。
  5)チタン部品の曲げおよび回転エッジは、(鋼と比較して)より大きな曲げ半径を採用する必要があり、チューブを拡張するときはより小さな拡張パイプレートを使用する必要があります。
  6)隙間腐食を起こしやすい一部の媒体に含まれる工業用純チタンは、これらの媒体と接触する容器の設計、処理において、隙間に強いチタン合金(チタンパラジウム合金として)またはコーティング。
  7)導電性腐食媒体と接触する容器の設計と取り扱いにおいて、チタンおよび他の金属がガルバニック腐食につながる可能性のある他の金属と接触していることが判明した場合、構造的対策(例えば、移行層としての第3の材料の使用)または、アノード保護を行う必要があります。
  8)腐食しやすい機器の設計では、腐食媒体の流量を臨界流量よりも低くし、流量や流量の急激な変化、または腐食やエロージョンが発生しやすい領域を避けてください。保護ベゼルを設置します。
  (1)媒体が腐食性または研磨性で、ρv2> 740kg \ /(m.s2)であるか、媒体が非腐食性または研磨性であるが、ρv2> 2355kg \ /(m.s2)(ρは媒体密度、kg \ / m3、vはマテリアルフローのライン速度、m \ / s)、マテリアルインレットはフラッシング防止プレートを設定する必要があります。
  (2)腐食媒体を装置に切り込む場合、または入口管が管の壁に面していて、それらの間の距離が管の外径の2倍未満の場合は、保護プレートを設定する必要があります。