الزامات ساختاری کشتی تمام تیتانیوم

ظروف تمام تیتانیوم به این معنی است که قطعات اصلی مانند پوسته، سر و گیرنده از تیتانیوم، قطعات ثانویه را می توان از غیر تیتانیوم ساخت، به عنوان مثال، فلنج و پیچ های اتصال آن نیز می تواند از فولاد کربنی باشد.
پوسته ظروف تیتانیوم حداقل ضخامت 2 میلی متر، عمدتاً برای برآورده کردن فرآیند جوشکاری در ساخت الزامات ضخامت و اطمینان از اینکه تحمل ابعاد هندسی الزامات برای برآورده کردن فرآیند تولید، حمل و نقل و بلند کردن الزامات سختی مورد نیاز است. و همچنین برای صرفه جویی در تیتانیوم، کاهش هزینه ها.
اصول انتخاب طرح
به عنوان تیتانیوم در دمای بیشتر یا مساوی 200 درجه، استحکام مکانیکی کاهش قابل توجهی دارد، و مدول الاستیسیته تیتانیوم کم است، بنابراین، ساختار تمام تیتانیوم در دمای بالا، فشار بالا یا فشار متوسط ​​و تجهیزات در مقیاس بزرگ برنامه های کاربردی مناسب نیست
دمای مجاز مخزن تحت فشار کامل تیتانیوم نباید از 250 درجه تجاوز کند، و اینکه فشار در 0.5 مگاپاسکال، دما زیر 150 درجه باشد، انتخاب ظروف کوچک و متوسط ​​از ساختار کامل تیتانیوم مقرون به صرفه تر است. از ملاحظات هزینه سرمایه گذاری که ضخامت بیش از 13 میلی متر محاسبه شده است، استفاده از تیتانیوم خالص ممکن است مقرون به صرفه نباشد.

الزامات ساختاری
اگر چه ظرف تیتانیوم کامل در طراحی سازه و فولاد ضد زنگ تا حدودی مشابه است، اما به دلیل برخی خواص خاص خود تیتانیوم، به طوری که در طراحی و پردازش و ساخت منحصر به فرد بودن آن، بنابراین در طراحی سازه باید به نکات زیر:
1) در طراحی ساختار جوشکاری، باید قسمت جوشکاری را آسان کند تا ابزار جوشکاری قوس هیدروژنی کار کند و همه در دمای بالا (بیش از 400 درجه) از ناحیه اتصال جوش داده شده به طور موثر محافظت شود.
تیتانیوم، در حالت مذاب خود، قادر به ترکیب شیمیایی با تقریباً هر عنصری است، بنابراین در هنگام جوشکاری و پردازش حرارتی باید محافظت ویژه ای انجام شود. برای دستیابی به حفاظت موثر، شکل ساختار قطعات باید ساده باشد و دهانه گیرنده روی پوسته باید تا حد امکان عمود بر محور پوسته باشد تا فیکسچر محافظ آسان ساخته شود و حفاظ اثر بهتر است
2) به شدت از ساختار جوش فولاد، همجوشی متقابل تیتانیوم اجتناب کنید. از آنجایی که آهن و سایر فلزات ذوب شده به جوش تیتانیوم، ترکیبات فلزی میانی سخت و شکننده را تشکیل می‌دهند، که تا حد زیادی انعطاف‌پذیری جوش را کاهش می‌دهند، علاوه بر جوشکاری انفجاری و لحیم کاری، تیتانیوم و فولاد را نمی‌توان جوش داد.
3) اتصالات جوش داده شده لب به لب، فاصله لبه‌های صاف باید مناسب باشد. همه اتصالات جوش داده شده لب به لب مخازن تحت فشار تیتانیوم کوچکتر از شکاف لبه بلونت فولاد هستند، این به دلیل نقطه ذوب بالای تیتانیوم، هدایت حرارتی ضعیف، ظرفیت حرارتی و ضریب مقاومت حوضچه مذاب کوچک و جوش داده شده سیالیت فلز است.
4) طراحی ظرف تیتانیوم باید تداوم ساختاری و انتقال صاف اتصالات جوش داده شده را تضمین کند، سعی کنید از تمرکز تنش جلوگیری کنید.
5) خم شدن و فلنج کردن قطعات تیتانیوم باید شعاع خمشی بزرگتری (در مقایسه با فولاد) داشته باشد و هنگام انبساط لوله باید از نرخ انبساط کمتری استفاده شود.
6) تیتانیوم خالص صنعتی در برخی از محیط های مستعد خوردگی شکاف، در طراحی، پردازش و تماس این رسانه ها با ظرف، باید سعی شود از ظاهر شکاف و ناحیه جریان راکد، در شکاف با آلیاژ تیتانیوم مقاوم در برابر خوردگی شکاف جلوگیری شود. (مانند آلیاژ تیتانیوم پالادیوم) یا پوشش.
7) در طراحی، پردازش و رسانه های رسانا خورنده در تماس با ظرف، مانند موجود در تیتانیوم و سایر تماس های فلزی می تواند منجر به خوردگی جفت گالوانیکی شود، باید در ساختار اقدامات انجام شده (مانند استفاده از یک سوم) باشد. مواد به عنوان لایه انتقال) یا استفاده از حفاظت آندی.
8) در طراحی تجهیزات مستعد خوردگی، سرعت جریان محیط خورنده باید کمتر از نرخ جریان بحرانی باشد و سعی کنید از تغییرات ناگهانی در سرعت جریان یا جهت جریان جلوگیری کنید. یا در قسمت های مستعد خوردگی و سایش برای نصب بافل های محافظ.
① When the medium is corrosive or abrasive and ρv2>740kg/(m-s2) or the medium is not corrosive or abrasive, but ρv2>2355kg/(m-s2) (ρ چگالی محیط است، kg/m3، v سرعت خطی جریان مواد، m/s است)، ورودی مواد باید با یک بافل تنظیم شود.
② هنگامی که محیط خورنده در امتداد مماس به تجهیزات، یا لوله ورودی رو به دیوار است و فاصله بین آنها کمتر از 2 برابر قطر بیرونی لوله است، باید برای محافظت از صفحه تنظیم شود.