El espesor mínimo de la carcasa del recipiente totalmente de titanio es de 2 mm, lo que se considera principalmente para cumplir con los requisitos de espesor del proceso de soldadura y garantizar los requisitos de tolerancia geométrica durante la fabricación y cumplir con los requisitos de rigidez requeridos en el proceso de fabricación, transporte y elevación. Y también ahorra material de titanio, reduce costos.

Principio de selección de diseño

Debido a que la resistencia mecánica del material de titanio disminuye significativamente cuando la temperatura es mayor o igual a 200 ℃, y el módulo elástico del titanio es bajo, por lo tanto, la estructura completamente de titanio no es adecuada para la aplicación de alta temperatura, alta presión o presión media y equipos grandes.

La temperatura de funcionamiento del recipiente a presión completamente de titanio no debe exceder los 250 ℃, y se considera que la estructura completamente de titanio es más económica para los recipientes de tamaño mediano y pequeño con una presión de 0,5 MPa y una temperatura inferior a 150 ℃. Teniendo en cuenta el coste de inversión, el titanio puro puede no ser económico cuando el espesor es superior a 13 mm.

Requisitos de la estructura

Aunque el recipiente totalmente de titanio es similar al acero inoxidable en diseño estructural, tiene su propia singularidad en diseño y fabricación debido a algunas propiedades especiales del propio material de titanio. Por lo tanto, se debe prestar atención a los siguientes puntos en el diseño estructural:

1) En el diseño de la estructura de soldadura, el sitio de soldadura debe ser conveniente para el funcionamiento de la herramienta de soldadura por arco de hidrógeno y todas las áreas de unión de soldadura a alta temperatura (por encima de 400 ℃) se pueden proteger de manera efectiva.

El titanio puede combinarse con casi cualquier elemento en estado fundido, por lo que se debe tomar una protección especial durante la soldadura y el trabajo en caliente. Para lograr el propósito de una protección efectiva, la forma de la estructura de las piezas debe ser simple y la abertura de la tubería en la carcasa debe ser perpendicular al eje de la carcasa en la medida de lo posible, de modo que la producción del accesorio de protección sea conveniente y el efecto de protección sea mejor.

2) Evite estrictamente la estructura de soldadura de acero y titanio fundido. Debido a que el hierro y otros metales se funden en la soldadura de titanio formarán compuestos metálicos intermedios duros y quebradizos, lo que reducirá en gran medida la plasticidad de la soldadura, excepto para la soldadura por explosión y la soldadura fuerte, el titanio y el acero no se pueden soldar.

3) El espacio del lado romo de la junta de soldadura a tope debe ser apropiado. El espacio de la junta soldada a tope de todos los recipientes a presión de titanio es menor que el del acero, lo que se debe al alto punto de fusión del titanio, la mala conductividad térmica, la pequeña capacidad térmica, la gran resistividad y la gran fluidez del metal del baño de soldadura.

4) El diseño de los recipientes de titanio debe garantizar la continuidad de la estructura y la transición suave de las juntas soldadas para evitar la concentración de tensiones en la medida de lo posible.

5) La flexión y el rebordeado de las piezas de titanio deben adoptar un radio de flexión mayor (en comparación con el acero), y se debe adoptar una tasa de expansión menor al expandir el tubo.

6) El titanio puro industrial en algunos medios es fácil de producir corrosión por grietas, en el diseño, el procesamiento y los contenedores de contacto con estos medios, se debe tratar de evitar grietas y áreas estancadas, aleaciones de titanio resistentes a la corrosión por grietas (como aleaciones de titanio y paladio) o revestimiento en las grietas.

7) En el diseño y tratamiento de recipientes en contacto con medios corrosivos conductores, si se encuentra que el contacto del titanio con otros metales puede provocar corrosión galvánica, se deben tomar medidas en la estructura (como usar un tercer material como capa de transición) o usar protección de ánodo.

8) En el diseño de equipos propensos a la corrosión, el caudal de los medios corrosivos debe ser inferior al caudal crítico y tratar de evitar cambios repentinos en el caudal o la dirección del flujo; O en las partes propensas a la corrosión y la abrasión para configurar un deflector protector.

(1) cuando el medio es corrosivo o abrasivo y ρ V2 >740kg/(m•s2) o el medio no es corrosivo ni abrasivo, pero ρ V2 BBB>55kg /(m•s2) (ρ es la densidad del medio, kg/m3, V es la velocidad lineal del flujo de material, m/s), la entrada de material debe estar provista de una placa antiimpacto.

(2) Cuando el medio corrosivo ingresa al equipo a lo largo de la dirección tangencial, o la tubería de entrada está orientada hacia la pared y la distancia entre ella es menor a 2 veces el diámetro exterior de la tubería, se debe configurar la placa de protección.