requisitos estruturais para vasos de titânio

Recipiente todo de titânio

   Recipiente todo de titânio refere-se às partes principais, como o casco, cabeça e tubo de conexão, são feitos de titânio. As peças menores podem ser feitas de não titânio. Por exemplo, o flange solto e seus parafusos de conexão também podem ser feitos de aço carbono.

A espessura mínima do invólucro todo em titânio é de 2 mm. A principal consideração é atender aos requisitos do processo de soldagem quanto à espessura e garantir as tolerâncias geométricas durante a fabricação, para atender aos requisitos de rigidez exigidos nos processos de fabricação, transporte e içamento; e para economizar titânio, reduzir custos.

  Princípio de seleção de projeto

  Como a resistência mecânica do material de titânio diminui significativamente quando a temperatura é maior ou igual a 200 ° C e o módulo de elasticidade do titânio é baixo, a estrutura toda de titânio não é adequada para aplicações de alta temperatura, alta pressão ou média pressão e grande equipamento.

   A temperatura permitida de vasos de pressão totalmente de titânio não deve exceder 250 ° C, e considera-se que é mais econômico usar estruturas totalmente de titânio para vasos de pequeno e médio porte, cuja pressão é de 0,5 MPa e a temperatura está abaixo de 150 ° C . Em consideração aos custos de investimento, quando a espessura é maior que 13 mm, o uso de titânio puro pode ser antieconômico.

  Requisitos estruturais

   Embora o design estrutural do recipiente todo de titânio seja um tanto semelhante ao do aço inoxidável, devido às propriedades especiais do próprio titânio, ele tem sua própria singularidade no design e no processamento. Portanto, os seguintes pontos devem ser atendidos no projeto estrutural:

  1) Ao projetar a estrutura de soldagem, a parte de soldagem deve ser conveniente para a operação da ferramenta de soldagem a arco de hidrogênio e todas as áreas de junta de soldagem em alta temperatura (acima de 400 ℃) podem ser protegidas de maneira eficaz.

  O titânio pode se combinar com quase qualquer elemento no estado fundido, portanto, proteção especial deve ser tomada durante a soldagem e o trabalho a quente. A fim de alcançar objetivos de proteção eficazes, a forma estrutural das peças deve ser simples, e a abertura do tubo na carcaça deve ser tão perpendicular ao eixo da carcaça quanto possível, de modo que o acessório de proteção seja fácil de fabricar e o efeito de proteção é melhor.

   2) Evite estritamente a estrutura soldada de aço e titânio. Como o ferro e outros metais derretidos na soldagem de titânio formarão um composto de metal intermediário duro e quebradiço, o que reduz bastante a plasticidade da solda, exceto para soldagem e brasagem explosiva, titânio e aço não podem ser soldados.

  3) A folga da borda romba das juntas soldadas de topo deve ser apropriada. A lacuna da borda romba da junta soldada de topo de todos os vasos de pressão de titânio é menor do que a do aço. Isso se deve ao alto ponto de fusão do titânio, baixa condutividade térmica, pequena capacidade de calor, grande resistividade e grande fluidez do metal da poça de fusão.

  4) O projeto do vaso de titânio deve garantir a continuidade da estrutura e a transição suave das juntas soldadas, e tentar evitar a concentração de tensões.

  5) A dobra e flange das peças de titânio devem usar um raio de curvatura maior (em comparação com o aço) e uma taxa de expansão menor deve ser usada ao expandir o tubo.

6) O titânio puro industrial está sujeito à corrosão em fendas em alguns meios. Ao projetar e manusear recipientes em contato com esses meios, tente evitar fendas e áreas de estagnação e use ligas de titânio resistentes à corrosão em fendas (como liga de titânio-paládio) ou revestimento.

7) Ao projetar e manusear recipientes em contato com meios corrosivos condutores, se for constatado que o contato entre o titânio e outros metais pode causar corrosão galvânica, medidas devem ser tomadas na estrutura (como o uso de um terceiro material como camada de transição) ou adote a proteção do ânodo.

   8) Ao projetar equipamentos sujeitos à corrosão, a taxa de fluxo do meio corrosivo deve ser inferior à taxa de fluxo crítica e deve-se tentar evitar mudanças repentinas na taxa de fluxo ou na direção do fluxo; ou configure defletores de proteção em locais sujeitos à corrosão e abrasão.

① Quando o meio é corrosivo ou abrasivo e ρv2> 740kg / (m · s2) ou o meio é não corrosivo ou não abrasivo, mas ρv2> 2355kg / (m · s2) (ρ é a densidade do meio, kg / m3, v é o material Quando a velocidade linear do fluxo, m / s), a placa anti-abrasão deve ser instalada na entrada do material.

  ②Quando o meio corrosivo entra no equipamento ao longo da direção tangencial, ou o tubo de entrada está voltado para a parede do dispositivo e a distância entre eles é menor que o dobro do diâmetro externo do tubo, uma placa de proteção deve ser fornecida. 

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