المتطلبات الإنشائية لجميع الحاويات المصنوعة من التيتانيوم

تشير حاوية التيتانيوم الكاملة إلى الأجزاء الرئيسية ، مثل الغلاف والرأس والاستيلاء مصنوعة من التيتانيوم ، ويمكن أن تكون الأجزاء الثانوية مصنوعة من غير التيتانيوم ، على سبيل المثال ، حواف الأكمام الحية ويمكن أيضًا أن تكون براغي التوصيل الخاصة بها مصنوعة من الفولاذ الكربوني.

الحد الأدنى لسماكة جميع أغلفة حاوية التيتانيوم هو 2 مم ، مع مراعاة تلبية متطلبات السماكة لعملية اللحام وضمان تحمل الأبعاد الهندسية ، وتلبية متطلبات الصلابة المطلوبة في عملية التصنيع والنقل والرفع ؛ وتوفير مادة التيتانيوم وتقليل التكلفة.

نظرًا لأن القوة الميكانيكية للتيتانيوم تتناقص بشكل كبير عند درجة حرارة أكبر من أو تساوي 200 درجة ، ومعامل المرونة للتيتانيوم منخفض ، فإن هيكل التيتانيوم بالكامل غير مناسب للتطبيق في درجات الحرارة العالية أو الضغط العالي أو الضغط المتوسط ​​والأجهزة الكبيرة.

يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة المسموح بها لجميع أوعية ضغط التيتانيوم 25 درجة 0 ، ويعتبر اختيار الأوعية الصغيرة والمتوسطة الحجم ذات الضغط 0.5 ميجا باسكال ودرجة الحرارة أقل من 150 درجة اقتصاديًا نسبيًا. قد لا يكون التيتانيوم النقي اقتصاديًا عندما يكون سمكه أكثر من 13 مم.

على الرغم من أن الحاوية المصنوعة بالكامل من التيتانيوم تشبه الفولاذ المقاوم للصدأ في التصميم الإنشائي ، نظرًا لبعض الخصائص الخاصة لمادة التيتانيوم نفسها ، إلا أنها فريدة من نوعها في التصميم والمعالجة والتصنيع ، لذلك يجب الانتباه إلى النقاط التالية في التصميم الإنشائي:

1) عند تصميم هيكل اللحام ، يجب أن يكون جزء اللحام مناسبًا لتشغيل أداة اللحام بقوس الهيدروجين ، ويمكن حماية جميع مناطق وصلات اللحام بدرجة حرارة عالية (فوق 400 درجة) بشكل فعال.

يمكن أن يتحد التيتانيوم ، في الحالة المنصهرة ، مع أي عنصر تقريبًا ، لذلك يجب اتخاذ حماية خاصة أثناء عمليات اللحام والمعالجة الحرارية. من أجل تحقيق غرض الحماية الفعال ، يجب أن يكون شكل هيكل الأجزاء بسيطًا ، وتكون فتحة الاستيلاء على الغلاف رأسية بقدر الإمكان على محور الغلاف ، وذلك لحماية التركيب من أجل إنتاج مناسب وحماية أفضل تأثير.

2) تجنب بشكل صارم هيكل اللحام المتبادل بالصلب والتيتانيوم. نظرًا لأن الحديد والمعادن الأخرى المصهورة في لحام التيتانيوم ستشكل مركبات معدنية وسيطة صلبة وهشة ، تقلل إلى حد كبير من ليونة اللحام ، بالإضافة إلى لحام اللحام والنحاس الأصفر ، لا يمكن لحام التيتانيوم والصلب.

3) يجب أن تكون فجوة الحافة غير الحادة للوصل الملحوم تناكبيًا مناسبة. فجوة الحافة غير الحادة لمفصل اللحام التناكبي لوعاء ضغط التيتانيوم بالكامل أصغر من تلك الموجودة في الفولاذ ، ويرجع ذلك إلى نقطة الانصهار العالية ، والتوصيل الحراري الضعيف ، والقدرة الحرارية الصغيرة ومعامل المقاومة الكبير ، وسيولة المعدن الكبيرة من خزان صهر اللحام.

4) يجب تصميم حاويات التيتانيوم لضمان الاستمرارية الهيكلية والانتقال السلس للوصلات الملحومة لتجنب تركيز الإجهاد.

5) يجب أن يتبنى الانحناء والدوران لأجزاء التيتانيوم نصف قطر ثني كبير (مقارنة بالفولاذ) ، ويجب اعتماد معدل تمدد صغير للأنبوب.

6) التيتانيوم الصناعي النقي عرضة للتآكل بفجوة في بعض الوسائط ، في تصميم ومعالجة الحاويات الملامسة لهذه الوسائط ، يجب أن يكون قدر الإمكان لتجنب التشققات ومنطقة التدفق الراكدة ، في الفجوة مع سبائك التيتانيوم المقاومة للتآكل. (مثل سبائك التيتانيوم والبلاديوم) أو الطلاء.

7) عند تصميم ومعالجة الحاويات الملامسة لوسيط تآكل موصل ، إذا وجد التيتانيوم ملامسًا للمعادن الأخرى التي يمكن أن تسبب تآكلًا في الازدواج الكهربي ، يجب اتخاذ تدابير هيكلية (مثل مادة ثالثة كطبقة انتقالية) أو استخدام حماية الأنود .

8) عند تصميم المعدات المعرضة للتآكل ، يجب أن يكون معدل تدفق وسط التآكل أقل من معدل التدفق الحرج ، ومحاولة تجنب التغيرات المفاجئة في معدل التدفق أو اتجاه التدفق ؛ أو وضع حاجز وقائي في المناطق المعرضة للتآكل والتآكل.

①When the medium has corrosion or abrasion and ρ v2> 740kg / (m s2) or the medium has no corrosion or abrasion, but ρ v2>2355 كجم / (م ث 2) (ρ هي كثافة متوسطة ، كجم / م 3 ، v هي سرعة خط تدفق المواد ، م / ث).

يتم توفير لوحة واقية عندما يدخل وسيط التآكل إلى الجهاز على طول الجدار العرضي أو جدار محاذاة أنبوب المدخل وتكون المسافة أقل من ضعف القطر الخارجي للأنبوب.