純鈦制容器的結(jié)構(gòu)要求

純鈦制容器系指主要零部件，如殼體、封頭和接管等采用鈦制作，次要零部件可非鈦制作，例如，活套法蘭及其連接螺栓也可用碳鋼制成。

 
純鈦制容器殼體最小厚度為2毫米，主要考慮在制造時(shí)滿足焊接工藝對(duì)厚度的要求和保證幾何尺寸公差的要求，滿足制造、運(yùn)輸和吊裝過(guò)程中所需的剛度要求；以及節(jié)省鈦材，降低成本。
由于鈦材在溫度大于或等于200度時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度顯著下降，而且鈦的彈性模量又低，因此，全鈦結(jié)構(gòu)在高溫、高壓或中壓和大型設(shè)備上應(yīng)用是不適宜的。
全鈦壓力容器的許用溫度不宜超過(guò)250度，并認(rèn)為壓力在0.5MPa，溫度在150度以下的中小型容器選用全鈦制結(jié)構(gòu)是比較經(jīng)濟(jì)的。從投資費(fèi)用考慮計(jì)算厚度大于13毫米時(shí)，使用純鈦可能不經(jīng)濟(jì)。
純鈦制容器雖然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上與不銹鋼有些相似，但由于鈦材本身的一些特殊性能，使之在設(shè)計(jì)和加工制造中又有其獨(dú)特性，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：
1.在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，必須使焊接部位便于氫弧焊焊具的操作，并使所有處于高溫（400度以上）的焊接接頭區(qū)域都能得到有效的保護(hù)。
鈦在熔融狀態(tài)下，幾乎能和任何元素起化合作用，因此在焊接和熱加工過(guò)程中必須采取特殊的保護(hù)，為了達(dá)到有效的保護(hù)目的，零部件結(jié)構(gòu)形狀要簡(jiǎn)單，殼體上的接管開(kāi)孔盡可能垂直于殼體的軸線，以便保護(hù)夾具制作方便，保護(hù)效果更好。
2．嚴(yán)格避免鋼、鈦互熔的焊接結(jié)構(gòu)。由于鐵等其他金屬熔于鈦焊縫中會(huì)形成硬而脆的中間金屬化合物，極大地降低焊縫塑性，除爆炸焊接和釬焊外，鈦與鋼不能相焊。
3．對(duì)接焊接接頭的鈍邊間隙要適當(dāng)。全鈦制壓力容器的對(duì)接焊接接頭的鈍邊間隙要比鋼的要小，這是由于鈦的熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱性差、熱容量小和電阻系數(shù)大以及焊接熔池金屬流動(dòng)性大的緣故。
4．鈦制容器的設(shè)計(jì)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和焊接接頭的平滑過(guò)渡，盡量避免出現(xiàn)應(yīng)力集中。
5．鈦制零部件的彎曲和翻邊應(yīng)采用較大的彎曲半徑，脹管時(shí)，應(yīng)采用較小的脹管率。
6．工業(yè)純鈦在某些介質(zhì)中易產(chǎn)生縫隙腐蝕，在設(shè)計(jì)、處理與這些介質(zhì)相接觸的容器時(shí)，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)縫隙和滯流區(qū)，在縫隙處采用耐縫隙腐蝕的鈦合金或涂層。
7，在設(shè)計(jì)易產(chǎn)生腐蝕的設(shè)備時(shí)，腐蝕介質(zhì)的流速應(yīng)低于臨界流速，并盡量避免流速或流向的突然變化；或在易產(chǎn)生腐蝕和磨蝕的部位設(shè)置防護(hù)擋板。
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