隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各個(gè)行業(yè)對(duì)不銹鋼及有色金屬的需求量迅速增加,致使市場(chǎng)上不銹鋼及有色金屬的價(jià)格快速增長(zhǎng)。
鈦復(fù)合板既具有碳剛良好的可焊性、成形性、導(dǎo)熱性及較好的力學(xué)性能,又具有各種復(fù)層優(yōu)良的耐腐蝕性能。所以被廣泛用于石化、化工、輕工、鹽化工、電站輔機(jī)、海水淡化等行業(yè)。例如:石油精煉工廠的真空塔、蒸餾塔、熱交換器;化工廠的各種反應(yīng)塔、沉析槽、攪拌器;海水淡化廠的海水淡化裝置;造紙工業(yè)中的染色缸、洗滌塔、高壓釜;制鹽工業(yè)中的蒸發(fā)器;核能工業(yè)中的加壓器、脫鹽裝置、純水裝置、反應(yīng)堆熱交換器的管板,以及各種金屬接頭等。
由于鈦及
鈦合金材料的性能和鋼材有很多共同點(diǎn)或相似之處,故GB150-2011《鋼制壓力容器》所考慮的容器設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則和三種失效形式,即強(qiáng)度失效、剛度失效和穩(wěn)定失效,對(duì)鈦設(shè)備也是適用的。目前除俄羅斯有專用的鈦設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)外,其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn),如美國(guó)ASME,日本JIS等與鋼制受壓元件標(biāo)準(zhǔn)一起,采用相同的計(jì)算公式。故本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:全鈦制、鈦復(fù)合鋼板制和襯鈦鋼制設(shè)備的各部件設(shè)計(jì)、計(jì)算均按GB150-2011《鋼制壓力容器》進(jìn)行。
(1)內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球殼
內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球殼的計(jì)算公式與GB150-2011一致,其理論的闡述可參閱www.nmware.com“內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球殼”的標(biāo)準(zhǔn)釋義。
(2)外壓圓筒和外壓球殼
外壓圓筒和球殼的計(jì)算方法和步驟按GB150-2011;鈦制的外壓圓筒和球殼壁厚計(jì)算圖用國(guó)產(chǎn)鈦板由國(guó)內(nèi)測(cè)定而得。
外壓圓筒加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)計(jì)算按GB150-2011,加強(qiáng)圈的材料可為鈦材或鋼材,前者與殼體的連接采用間斷焊,后者與殼體的連接采用釬焊。
(3)
鈦封頭的設(shè)計(jì)公式與GB150-2011一致,其理論闡述可參閱GB150-2011第7章“封頭”的標(biāo)準(zhǔn)釋義。其中外壓封頭的計(jì)算可用本標(biāo)準(zhǔn)第6章的外壓壁厚計(jì)算圖。
(4)鈦制壓力容器中所采用的法蘭,通常采用以下幾種結(jié)構(gòu),即
鈦管翻邊及鈦焊環(huán)外套鋼制活套法蘭,鈦襯里的鋼法蘭以及厚壁鈦管外車螺紋用螺紋法蘭連接。這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者可參閱GB150-2011取相近結(jié)構(gòu)的法蘭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,本標(biāo)準(zhǔn)不列計(jì)算公式。有關(guān)鈦法蘭的理論闡述可參閱GB150-2011第9章“法蘭”的標(biāo)準(zhǔn)釋義。
(5)開(kāi)孔和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算公式與GB150-2011一致,其理論闡述可參閱GB150-2011第8章“開(kāi)孔與開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)”的標(biāo)準(zhǔn)釋義。
取消了GB150-2011中不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大開(kāi)孔直徑。容器開(kāi)孔是否要補(bǔ)強(qiáng)以及如何補(bǔ)強(qiáng)由設(shè)計(jì)者自行決定。對(duì)圓筒或球殼開(kāi)孔所需的補(bǔ)強(qiáng)面積中的強(qiáng)度消弱系數(shù)全部f=+-10
為了降低成本,各企業(yè)開(kāi)始普遍關(guān)注金屬?gòu)?fù)合板材料,現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)各企業(yè)正在嘗試使用或初步使用,而在美國(guó)鋼材市場(chǎng)上復(fù)合板材料已占到鋼材市場(chǎng)的百分之四十左右,在日本鋼材市場(chǎng)上也占到百分之三十五左右。爆炸復(fù)合材料的研制是當(dāng)今遍及全世界的材料科學(xué)革命的重要組成部分,它具有廣闊的市場(chǎng)前景和很高的經(jīng)濟(jì)效益。