全鈦制容器

　　全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。

　　全鈦制容器殼體最小厚度為2mm，主要考慮在制造時(shí)滿(mǎn)足焊接工藝對厚度的要求和保證幾何尺寸公差的要求，滿(mǎn)足制造、運輸和吊裝過(guò)程中所需的剛度要求，以及節省鈦材，降低成本。

　　設計選用原則

　　由于鈦材在溫度大于或等于200℃時(shí)，機械強度顯著(zhù)下降，而且鈦的彈性模量又低，因此，全鈦結構在高溫、高壓或中壓和大型設備上應用是不適宜的。

　　全鈦壓力容器的許用溫度不宜超過(guò)250℃，并認為壓力在0.5MPa，溫度在150℃以下的中小型容器選用全鈦制結構是比較經(jīng)濟的。從投資費用考慮計算厚度大于13mm時(shí)，使用純鈦可能不經(jīng)濟。

　　結構要求

　　全鈦制容器雖然在結構設計上與不銹鋼有些相似，但由于鈦材本身的一些特殊性能，使之在設計和加工制造中又有其獨特性，因此在結構設計時(shí)，須注意以下幾點(diǎn)：

　　1)在設計焊接結構時(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℃以上）的焊接接頭區域都能得到有效的保護。

　　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。為了達到有效的保護目的，零部件結構形狀要簡(jiǎn)單，殼體上的接管開(kāi)孔盡可能垂直于殼體的軸線(xiàn)，以便保護夾具制作方便，保護效果更好。

　　2)嚴格避免鋼、鈦互熔的焊接結構。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)對接焊接接頭的鈍邊間隙要適當。全鈦制壓力容器的對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、導熱性差、熱容量小和電阻系數大以及焊接熔池金屬流動(dòng)性大的緣故。

　　4)鈦制容器的設計應保證結構的連續性和焊接接頭的平滑過(guò)渡，盡量避免出現應力集中。

　　5)鈦制零部件的彎曲和翻邊應采用較大（與鋼材相比）的彎曲半徑，脹管時(shí)，應采用較小的脹管率。

　　6)工業(yè)純鈦在某些介質(zhì)中易產(chǎn)生縫隙腐蝕，在設計、處理與這些介質(zhì)相接觸的容器時(shí)，應盡量避免出現縫隙和滯流區，在縫隙處采用耐縫隙腐蝕的鈦合金（如鈦鈀合金）或涂層。

　　7)在設計、處理與導電性腐蝕介質(zhì)相接觸的容器時(shí)，如發(fā)現鈦與其他金屬接觸可導致產(chǎn)生電偶腐蝕，應在結構上采取措施（如采用第三種材料作為過(guò)渡層）或采用陽(yáng)極保護。

　　8)在設計易產(chǎn)生腐蝕的設備時(shí)，腐蝕介質(zhì)的流速應低于臨界流速，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置防護擋板。

　?、佼斀橘|(zhì)有腐蝕或磨蝕性且ρv2>740kg/(m·s2)或者介質(zhì)無(wú)腐蝕或無(wú)磨蝕性，但ρv2>2355kg/(m·s2)（ρ為介質(zhì)密度，kg/m3，v為物料流的線(xiàn)速度，m/s）時(shí)，物料進(jìn)口處應設置防沖板。

　?、诋敻g介質(zhì)沿切向進(jìn)入設備，或進(jìn)口管正對器壁，且其間的距離小于2倍管外徑時(shí)，應設置保護板。