Strukturni zahtjevi posude od potpuno titanijuma

Svi titanijumski kontejneri podrazumevaju da glavni delovi, kao što su školjka, glava i prijemnik od titanijuma, sekundarni delovi mogu biti napravljeni od netitanijuma, na primer, prirubnica i njeni spojni vijci takođe mogu biti napravljeni od ugljeničnog čelika.
Svi titanijumski kontejneri ljuske minimalne debljine 2 mm, uglavnom da bi se zadovoljili zahtjevi za debljinom u procesu zavarivanja u proizvodnji i kako bi se osiguralo da tolerancije geometrijskih dimenzija zahtjeva ispunjavaju zahtjeve za proizvodnju, transport i dizanje zahtijevane krutosti; kao i da uštedite titanijum, smanjite troškove.
Principi odabira dizajna
Kako titanijum na temperaturi većoj ili jednakoj 200 stepeni, mehanička čvrstoća značajno opada, a modul elastičnosti titanijuma je nizak, dakle, potpuno titanijumska struktura na visokoj temperaturi, visokom pritisku ili srednjem pritisku i oprema velikih razmera aplikacije nije prikladno.
Dozvoljena temperatura pune titanijumske posude pod pritiskom ne bi trebalo da prelazi 250 stepeni, a da je pritisak u 0,5MPa, temperatura ispod 150 stepeni. Izbor malih i srednjih kontejnera pune titanijumske strukture je ekonomičniji. Na osnovu investicionih troškova izračunate debljine veće od 13 mm, upotreba čistog titanijuma možda neće biti ekonomična.

Strukturni zahtjevi
Iako je puna titanijumska posuda u konstrukciji i inoxu donekle slična, ali zbog nekih posebnih svojstava samog titana, tako da je u dizajnu i preradi i izradi njegova jedinstvenost, pa se u konstrukcijskom dizajnu mora obratiti pažnja na sljedeće tačke:
1) U dizajnu konstrukcije za zavarivanje, potrebno je da dio za zavarivanje bude lak za rukovanje alatom za zavarivanje sa vodoničnim lukom i da sve na visokoj temperaturi (više od 400 stepeni) područja zavarenog spoja može biti efikasno zaštićeno.
Titan je u rastopljenom stanju sposoban da se hemijski kombinuje sa gotovo svim elementima, tako da je potrebna posebna zaštita prilikom zavarivanja i termičke obrade. Da bi se postigla efikasna zaštita, oblik strukture dijelova treba biti jednostavan, a otvor prijemnika na školjki što je više moguće okomit na osu školjke, tako da je zaštitno učvršćenje lako napraviti, a zaštita efekat je bolji.
2) Strogo izbjegavajte zavarivanje strukture čelika, titana međusobnog spajanja. Budući da će željezo i drugi metali spojeni s titanovim zavarom formirati tvrdu i krhku međumetalnu smjesu, uvelike smanjujući plastičnost vara, osim zavarivanja eksplozijom i lemljenja, titan i čelik se ne mogu zavariti.
3) Čeono zavareni spojevi tupi rubovi moraju biti odgovarajući. Svi titanijumski posuda pod pritiskom zavareni spojevi moraju biti manji od zazora tupe ivice čelika, to je zbog visoke tačke topljenja titanijuma, loše toplotne provodljivosti, toplotnog kapaciteta i koeficijenta otpora malog i zavarenog rastopljenog metala tečnosti.
4) Dizajn kontejnera od titanijuma treba da obezbedi kontinuitet strukture i glatku tranziciju zavarenih spojeva, pokušajte da izbegnete koncentraciju naprezanja.
5) Savijanje i prirubljivanje dijelova od titana trebaju imati veći (u usporedbi sa čelikom) radijus savijanja, a kada se cijev širi, treba koristiti manju brzinu širenja.
6) Industrijski čisti titan u nekim medijima sklonim koroziji u pukotinama, u dizajnu, obradi i kontaktu ovih medija sa posudom, treba pokušati izbjeći pojavu pukotina i područja stagniranja tečenja, u pukotini sa titanijumskom legurom otpornom na koroziju. (kao što je legura titanijum-paladija) ili premaz.
7) u dizajnu, obradi i vodljivi korozivni medij u kontaktu sa spremnikom, kao što je u titanu i drugim metalima kontakt može dovesti do korozije galvanske spojke, treba biti u strukturi poduzetih mjera (kao što je korištenje trećeg materijal kao prijelazni sloj) ili korištenje anodne zaštite.
8) U projektovanju opreme sklone koroziji, brzina protoka korozivnog medijuma treba da bude niža od kritičnog protoka, i pokušaj da se izbegnu nagle promene u protoku ili smeru strujanja; ili u dijelovima sklonim koroziji i habanju za postavljanje zaštitnih pregrada.
① When the medium is corrosive or abrasive and ρv2>740kg/(m-s2) or the medium is not corrosive or abrasive, but ρv2>2355kg/(m-s2) (ρ je gustina medija, kg/m3, v je linearna brzina protoka materijala, m/s), ulaz materijala treba postaviti sa pregradom.
② Kada je korozivni medij duž tangencijalne u opremu, ili je ulazna cijev okrenuta prema zidu, a razmak između njih je manji od 2 puta vanjskog promjera cijevi, treba postaviti da zaštiti ploču.