Exigences structurelles des conteneurs entièrement en titane

Exigences structurelles des conteneurs entièrement en titane

Les conteneurs entièrement en titane font référence aux pièces principales, telles que la coque, la tête et la prise en charge, qui sont en titane, et les pièces secondaires peuvent être en non-titane. Par exemple, la bride du boucleur et ses boulons de connexion peuvent également être en acier au carbone.

L'épaisseur minimale de la coque du conteneur entièrement en titane est de 2 mm, ce qui tient principalement compte du respect des exigences d'épaisseur du processus de soudage et de la garantie des tolérances dimensionnelles géométriques lors de la fabrication, du respect des exigences de rigidité requises lors de la fabrication, du transport et du levage, et de l'économie de titane pour réduire les coûts .

Principe de sélection de conception

La science et la technologie sont les caractéristiques de la civilisation humaine. Le progrès et la vulgarisation de la science et de la technologie ont fourni à l'humanité de nouveaux moyens de diffusion des idées et de la culture tels que la radio, la télévision, le cinéma, la vidéo et l'Internet, et ont permis la construction de la spiritualité. civilisation un nouveau transporteur.

Étant donné que la résistance mécanique du matériau en titane diminue considérablement lorsque la température est supérieure ou égale à 200 degrés et que le module d'élasticité du titane est faible, la structure entièrement en titane ne convient donc pas aux hautes températures, hautes pressions ou moyennes pressions et applications d'équipement à grande échelle.

La température admissible d'un récipient sous pression tout en titane ne doit pas dépasser 25 0 degrés, et il est considéré qu'il est plus économique de choisir une structure tout en titane pour les récipients de petite et moyenne taille avec une pression de 0,5 MPa. et une température inférieure à 150 degrés. Lors du calcul d'une épaisseur supérieure à 13 mm en tenant compte des coûts d'investissement, il peut ne pas être économique d'utiliser du titane pur.

Exigences structurelles

Bien que le conteneur entièrement en titane soit quelque peu similaire à l'acier inoxydable dans la conception structurelle, en raison de certaines propriétés spéciales du titane lui-même, il a son caractère unique dans la conception, le traitement et la fabrication. Par conséquent, lors de la conception de la structure, les points suivants doivent être pris en compte :

1. Lors de la conception de la structure de soudage, le site de soudage doit être facile à utiliser avec des outils de soudage à l'arc hydrogène, et toutes les zones de soudure à haute température (supérieures à 400 degrés) doivent être efficacement protégées. À l'état fondu, le titane peut se combiner avec presque tous les éléments, une protection spéciale doit donc être prise pendant le soudage et le traitement thermique.Afin d'atteindre des objectifs de protection efficaces, la structure et la forme des pièces doivent être simples, et l'ouverture de prise en charge sur le boîtier doit être aussi perpendiculaire à l'axe de le logement que possible, de sorte que le dispositif de protection puisse être facilement fabriqué et que l'effet de protection soit meilleur.2. Évitez strictement les structures soudées où l'acier et le titane fusionnent. Étant donné que d'autres métaux tels que le fer sont fondus dans les soudures en titane, des composés métalliques intermédiaires durs et cassants se forment, ce qui réduit considérablement la plasticité des soudures. À l'exception du soudage et du brasage explosifs, le titane et l'acier ne peuvent pas être soudés ensemble.

3. L'écart de bord émoussé du joint de soudage bout à bout doit être approprié. L'écart de bord émoussé des joints soudés bout à bout des récipients sous pression entièrement en titane est plus petit que celui de l'acier. Cela est dû au point de fusion élevé, à la mauvaise conductivité thermique, à la faible capacité thermique et au grand coefficient de résistance du titane, ainsi qu'à la grande fluidité du métal du bain de soudage.

4. La conception des conteneurs en titane doit assurer la continuité de la structure et la transition en douceur des joints soudés, et essayer d'éviter la concentration des contraintes.

5. Le pliage et le bridage des pièces en titane doivent adopter un rayon de courbure plus grand (par rapport à l'acier), et lors de l'expansion du tube, un taux d'expansion plus petit doit être utilisé.

6. Le titane pur industriel est sujet à la corrosion caverneuse dans certains milieux. Lors de la conception et de la manipulation des récipients en contact avec ces milieux, les crevasses et les zones stagnantes doivent être évitées autant que possible, et des alliages de titane résistants aux crevasses (tels que les alliages titane-palladium) ou des revêtements doivent être utilisés au niveau des crevasses. Alliages de titane résistants à la corrosion (tels que les alliages titane-palladium) ou revêtements.

7. Lors de la conception et de la manipulation de conteneurs en contact avec des milieux corrosifs conducteurs, s'il s'avère que le titane en contact avec d'autres métaux peut provoquer une corrosion galvanique, des mesures doivent être prises sur le plan structurel (comme l'utilisation d'un troisième matériau comme couche de transition) ou sur la protection anodique. .

8. Lors de la conception d'équipements sujets à la corrosion, le débit du milieu corrosif doit être inférieur au débit critique et essayer d'éviter les changements brusques de débit ou de sens d'écoulement ; ou installez des chicanes de protection dans les zones sujettes à la corrosion et à l'abrasion.

①when the medium is corrosive or abrasive and pv2>740kg/(m·s2) or the medium is non-corrosive or non-abrasive, but pv2>2355kg/(m·s2) (pv est la densité du fluide, kg/m3, v est la vitesse linéaire du flux de matériau, m/s), une plaque anti-poinçonnement doit être installée à l'entrée du matériau.

② Lorsque le milieu corrosif pénètre dans l'équipement de manière tangentielle ou que le tuyau d'entrée fait face à la paroi de l'appareil et que la distance entre eux est inférieure à 2 fois le diamètre extérieur du tuyau, une plaque de protection doit être installée.