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全チタン製容器 全チタン製容器とは、ケーシング、ヘッド、接続管などの主要部品がチタンで作られており、スリーブフランジやその接続ボルトなどの補助部品はチタンでなくてもよいものを指します。例えば、これらの部品は炭素鋼で作られることもあります。 全チタン製の容器ケーシングの最小厚さは2mmであり、これは製造時における溶接工程で求められる厚さ要件や幾何学的寸法の公差を満たすこと、そして製造・輸送・吊り上げの過程で必要とされる剛性要件を確保するために設定されている；そしてチタン材を節約し、コストを削減する。 設計上の選定原則として、チタン材は温度が200℃以上になると機械的強度が著しく低下するうえ、弾性率も低いため、全チタン構造は高温・高圧、または中圧下での大型機器への適用には不向きである。 全チタン製圧力容器の許容温度は250℃を超えるべきではなく、圧力が0.5MPaで温度が150℃以下の中小型容器においては、全チタン製構造を採用する方が経済的であると考えられる。投資コストを考慮して厚さが13mmを超える場合、純チタンを使用すると経済的ではないかもしれません。 構造上の要求として、全チタン製の容器は構造設計においてステンレス鋼とある程度類似しているものの、チタン材固有の特別な性質のため、設計や加工製造において独自の特徴を持っています。したがって、構造設計を行う際には、以下の点に注意する必要があります：1)溶接構造を設計する際には、溶接部が水素アーク溶接機の操作しやすい形状であるようにしつつ、400℃以上の高温にさらされるすべての溶接部を効果的に保護できるようにしなければなりません。 チタンは溶融状態ではほぼあらゆる元素と化学反応を起こすため、溶接や熱処理の過程で特別な保護措置が必要となる。効果的な保護を実現するためには、部品の構造形状はシンプルである必要があり、ケース上の接続用開口部は可能な限りケースの軸線に垂直になっているべきです。これにより、保持具の製作が容易になり、保護効果も向上します。 2) 鋼とチタンの相互溶融を起こす溶接構造は厳しく避ける。鉄などの他の金属がチタンの溶接部に溶け込むと、硬くてもろい中間金属化合物が形成され、溶接部の塑性が著しく低下するため、爆発溶接やはんだ付けを除き、チタンと鋼は溶接できない。 3) 接合溶接部の鈍縁間隙は適切でなければならない。チタン製の圧力容器の突合わせ溶接部の鈍縁隙間は、鋼の場合よりも小さくなければならない。これは、チタンが融点が高く、熱伝導性が悪く、比熱容量が小さく、抵抗率が高いこと、そして溶接時の溶融金属の流動性が大きいためである。 4) チタン製容器の設計においては、構造の連続性と溶接部の滑らかな遷移を確保し、応力集中が生じないように努めるべきである。 5) チタン製部品の曲げやフランジ加工には、鋼材と比較してより大きな曲げ半径を用いるべきであり、管拡張時にはより小さな拡張率を用いるべきである。 6) 工業用純チタンは特定の媒体中で隙間腐食を起こしやすいため、これらの媒体と接触する容器の設計や処理にあたっては、隙間や滞留域が生じないように十分注意する必要があり、隙間部には隙間腐食に耐性のあるチタン合金（例えばチタンパラジウム合金）やコーティングを使用すべきである。 7) 導電性のある腐食性媒体と接する容器を設計・製造する際、チタンが他の金属と接触することで電気化学的腐食が生じる可能性がある場合は、構造上の対策（例えば、中間層として第三の材料を使用するなど）またはアノード保護を施すべきである。 8) 腐食が生じやすい機器を設計する際、腐食性媒体の流速は臨界流速以下に抑え、流速や流れ方の急激な変化はできるだけ避けるべきである；または、腐食や摩耗が起きやすい部位に保護板を設置する。 ①媒体が腐食性または摩耗性であり、かつρv2>740kg/(m·s2)の場合、または媒体が腐食性も摩耗性もなくてもρv2>2355kg/(m·s2)の場合（ρは媒体の密度、kg/m3、vは物質の流れの線速度、m/s）、物質の入口には防衝板を設置する必要がある。 ②腐食性媒体が接線方向から装置内に侵入する場合、または入口管が器壁に直角に向いており、その距離が管の外径の2倍未満の場合は、保護板を設置しなければならない。