Thread Content
Контейнеры полностью из титана – это контейнеры, в которых основные компоненты, такие как корпус, крышка и соединительные элементы, изготовлены из титана. Второстепенные компоненты могут быть сделаны не из титана; например, фланцы и болты для их соединения могут быть изготовлены из углеродистой стали. Минимальная толщина корпуса контейнера, изготовленного полностью из титана, составляет 2 мм. Это обусловлено необходимостью соблюдения требований к толщине материала при сварке, а также необходимостью обеспечения допусков по геометрическим размерам. Кроме того, такая толщина позволяет обеспечить необходимую прочность в процессе производства, транспортировки и подъема контейнера ； А также экономия титанового материала и снижение затрат. Принципы проектирования: Поскольку механическая прочность титана существенно снижается при температуре, равной или выше 200°C, а модуль упругости титана невелик, конструкции, полностью изготовленные из титана, не подходят для использования в условиях высокого или среднего давления, а также в крупных устройствах. Допустимая температура для резервуаров, изготовленных полностью из титана, не должна превышать 250°C. Считается, что для небольших и средних резервуаров при давлении 0,5 МПа и температуре ниже 150°C более экономичным является использование конструкций, полностью изготовленных из титана. С учетом затрат на инвестиции использование чистого титана может оказаться нерентабельным при толщине более 13 мм. Требования к конструкции. Хотя контейнеры, изготовленные полностью из титана, по своей конструктивной схеме в некотором роде схожи со стальными контейнерами, особые свойства самого титана делают их уникальными с точки зрения проектирования и производства. Поэтому при проектировании необходимо учитывать следующие моменты: 1) При проектировании сварных конструкций необходимо обеспечить удобство использования оборудования для сварки водородным арком, а также гарантировать эффективную защиту всех участков сварных соединений, находящихся при высоких температурах (выше 400°C). В расплавленном состоянии титан может вступать в химическую реакцию практически с любыми элементами, поэтому при сварке и термообработке необходимо применять специальные меры защиты. Для обеспечения эффективной защиты конструкция деталей должна быть простой, а отверстия для подключений на корпусе — по возможности вертикальными относительно оси корпуса. Это облегчает изготовление крепежных устройств и повышает эффективность защиты. 2) Строго избегать сварных конструкций с взаимным плавлением стали и титана. Поскольку такие металлы, как железо, при плавлении в сварных швах из титана образуют твердые и хрупкие промежуточные металлические соединения, что существенно снижает пластичность сварного шва, титан и сталь не могут быть сварены, за исключением случаев взрывной сварки и пайки. 3) Зазор на тупой кромке соединения при сварке должен быть соответствующим. Зазор на тупом крае шва при соединении полностью из титана изготовленных сосудов под давлением должен быть меньше, чем у стальных аналогов. Это обусловлено высокой температурой плавления титана, плохой теплопроводностью, низкой теплоемкостью и большим сопротивлением электрическому току, а также высокой текучестью металла в зоне сварки. 4) Проектирование титановых контейнеров должно обеспечивать непрерывность конструкции и плавный переход сварных соединений, с максимальной степенью предотвращения концентрации напряжений. 5) При изгибе и образовании выступов на деталях из титана следует использовать более больший радиус изгиба (по сравнению со сталью); при расширении трубы необходимо применять меньший коэффициент расширения. 6) Промышленный чистый титан склонен к коррозии в зазорах в некоторых средах. При проектировании и изготовлении резервуаров, находящихся в контакте с такими средами, необходимо избегать наличия зазоров и зон застоя жидкости. В местах наличия зазоров следует использовать титановые сплавы, устойчивые к коррозии в зазорах (например, сплав титана и палладия), или покрытия. 7) При проектировании и изготовлении контейнеров, находящихся в контакте с электролитически агрессивными средами, если выясняется, что контакт титана с другими металлами может привести к коррозии типа электродного пара, необходимо принять соответствующие меры по конструктивной стороне (например, использовать третий материал в качестве переходного слоя) или применить анодную защиту. 8) При проектировании оборудования, подверженного коррозии, скорость потока коррозионной среды должна быть ниже критической скорости, а также следует избегать резких изменений скорости или направления потока ； Или устанавливать защитные барьеры в местах, подверженных коррозии и износу. ①Когда среда является коррозионной или абразивной и ρv² > 740 кг/(м·с²), или же среда не является ни коррозионной, ни абразивной, но ρv² > 2355 кг/(м·с²) (ρ — плотность среды, кг/м³; v — линейная скорость потока материала, м/с), на входе материала необходимо устанавливать защитную пластину. ②Когда коррозионный фактор попадает в устройство по тангенциальной направленности, или когда входной трубопровод находится прямо напротив стенки устройства, причем расстояние между ними меньше чем в 2 раза больше внешнего диаметра трубопровода, необходимо установить защитную пластину.