ظرف فشار تیتانیوم مخزن نیمکره ای Gr2 Gr5 Gr7 سر تیتانیوم ظرف تیتانیوم سر ظرف تیتانیوم تجهیزات

ظرف فشار تیتانیوم مخزن نیمکره ای Gr2 Gr5 Gr7 سر تیتانیوم ظرف تیتانیوم سر ظرف تیتانیوم تجهیزات

سر های نیمه کره ای تیتانیوم اجزای جدایی ناپذیر در ظروف تحت فشار، مخازن و راکتورهای مورد استفاده در صنایع مختلف از جمله پردازش شیمیایی، پتروشیمی، هوافضا و دریایی هستند.این سر های نیمه کره ای به طور معمول از آلیاژ های تیتانیوم با کیفیت بالا مانند درجه 2 (Gr2) تشکیل شده اند، درجه 5 (Gr5) و درجه 7 (Gr7) ، که دارای خواص استثنایی برای کنترل فشار، مقاومت در برابر خوردگی و دمای بالا هستند.

سرهای نیمه کره ای شکل ظرف تیتانیوم

یک سر نیمه کره ای به شکل ظرف یکی از رایج ترین انواع سر ظرف فشار است.شکل نیمکره ای به دلیل کارایی ساختاری در توزیع فشار به طور یکنواخت در سطح، برای کاربردهای فشار ایده آل استتیتانیوم به ویژه به دلیل نسبت قدرت به وزن و مقاومت در برابر خوردگی مناسب برای این کاربردهاست.

آلیاژ های تیتانیوم مورد استفاده برای سر تانک های نیمه کره ای

1. تیتانیوم درجه 2 (Gr2) سر نیمه کره ای

• درجه 2 رایج ترین آلیاژ تیتانیوم خالص تجاری است. مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد، به ویژه در اسید ها، کلراید ها و آب دریا،که باعث می شود آن را برای محیط هایی که خوردگی یک نگرانی قابل توجهی است، ایده آل باشد.، اما قدرت بالا به اندازه کافی مهم نیست.
• کاربرد: راکتورهای شیمیایی، مخازن ذخیره سازی، کاربردهای دریایی، کارخانه های شورسازی آب دریا و مبادلات گرما.
• مزایا:
  • مقاومت فوق العاده در برابر خوردگی کلی
  • قابل جوشکاري عالي
  • در مقایسه با آلیاژ های تیتانیوم با قدرت بالاتری هزینه کمتری دارد.
  • برای فشار متوسط و دمای مناسب

2. تیتانیوم درجه 5 (Gr5) سر نیمه کره ای (Ti-6Al-4V)

• درجه 5 (Ti-6Al-4V) یک آلیاژ آلفا بتا است که به دلیل وجود آلومینیوم و واندیم، قدرت قابل توجهی بالاتر از درجه 2 را ارائه می دهد. این باعث می شود که برای فشار بالا مناسب باشد.کاربردهای درجه حرارت بالا.
• کاربرد: قطعات هوافضا، ظروف با فشار بالا، راکتورها، مبادلات گرما و نفت و گاز.
• مزایا:
  • نسبت قدرت به وزن فوق العاده
  • عملکرد بهتر در دمای بالا (تا حدود 400 درجه سانتیگراد)
  • مقاومت خوب در برابر خوردگی، اگرچه در برابر اسیدهای تهاجمی به اندازه درجه 2 مقاوم نیست.
  • مناسب برای کاربردهای فشار بالا مانند ظروف تحت فشار و راکتورها.

3. تیتانیوم درجه 7 (Gr7) سر نیمه کره ای

• درجه 7 (Ti-0.2Pd) یک آلیاژ تیتانیوم-پالادیوم است که به طور خاص برای استفاده در محیط های بسیار خوردنی طراحی شده است.که مقاومت آن را در برابر اسیدهای کاهش دهنده (مانند اسید گوگرد) و سایر مواد شیمیایی تهاجمی افزایش می دهد.
• کاربرد: پردازش شیمیایی، صنایع پتروشیمی و سایر کاربردهایی که نیاز به مقاومت بهتر در برابر خوردگی دارند.
• مزایا:
  • مقاومت عالی در برابر محیط اسید سولفوریک و کلر
  • مناسب برای محیط های شیمیایی بسیار تهاجمی، از جمله اسید هیدروکلوریک
  • هم قدرت و هم مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی را فراهم می کند، به ویژه در کاهش اسید ها.
  • ایده آل برای کاربردهای بسیار خوردنی که درجه 2 یا درجه 5 را تخریب می کنند.

تولید کلاهک های نیمه کره ای تیتانیوم

فرآیند تولید برای سر های نیمه کره ای شکل ظروف تیتانیوم شامل چندین مرحله کلیدی است:

1. انتخاب مواد: آلیاژ تیتانیوم مناسب (Gr2، Gr5 یا Gr7) را بر اساس قدرت، مقاومت در برابر خوردگی و نیازهای دمایی استفاده می کنید.

2. شکل گیری: ورق های تیتانیوم گرم می شوند و سپس به شکل یک بشقاب یا شکل نیمکره ای شکل می گیرند. تکنیک های مورد استفاده عبارتند از:

   • نقاشی عمیق: یک فرآیند است که در آن یک ورق صاف به شکل یک نیمکره با استفاده از یک دی کشیده می شود.
   • فشار دادن: اعمال فشار برای شکل دادن تیتانیوم به شکل مورد نظر.
   • شکل گیری گرم: گرم کردن تیتانیوم تا دمای بالا تا قبل از شکل گیری قابل انعطاف تر شود.

3. جوش: اگر سر بشقاب نیاز به جوش دادن به یک بدن استوانه ای یا سایر اجزای آن باشد، از روش های جوش با دقت بالا مانند جوش TIG (Tungsten Inert Gas) استفاده می شود.تیتانیوم بسیار حساس به آلودگی در هنگام جوش است، بنابراین این فرآیند باید در یک محیط کنترل شده انجام شود (اغلب با استفاده از گاز های بی اثر برای جلوگیری از اکسیداسیون).

4. درمان سطحی: پس از شکل گیری، سر های تیتانیوم ممکن است تحت درمان سطحی مانند:

   • ترشی: یک درمان شیمیایی برای حذف لایه های اکسید و بهبود کیفیت سطح.
   • غیرفعال سازی: فرآیندی است که لایه اکسید طبیعی تیتانیوم را افزایش می دهد و مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش می دهد.
   • پولیش: به دلایل زیبایی شناسی یا عملکرد، به ویژه در کاربردهایی که به سطوح صاف نیاز دارند.

5. بازرسی و آزمایش: روش های دقیق بازرسی برای اطمینان از کیفیت و یکپارچگی سر های تیتانیوم استفاده می شود:

   • بازرسی بصری برای تشخیص هر گونه نقص سطحی
   • آزمایش غیر مخرب (NDT) مانند آزمایش فوق صوتی یا بازرسی اشعه ایکس برای تشخیص نقص های داخلی.
   • آزمایش فشار برای تأیید یکپارچگی ساختاری سر برای کاربرد مورد نظر آنها.

فرآیند تولید سرهای نیمه کره ای شکل ظرف تیتانیوم

فرآیند تولید سر های نیمه کره ای شکل ظرف تیتانیوم شامل چندین مرحله است، از جمله:

1. انتخاب مواد: ورق های تیتانیوم درجه 2 یا درجه 5 بر اساس الزامات خاص درخواست انتخاب می شوند.

2. شکل گیری: ورق تیتانیوم به دمای مناسب برای شکل گیری گرم می شود و سپس به صورت مکانیکی فشار داده می شود یا به شکل نیمه کره کشیده می شود.شکل گیری گرم، و يا تکنیک های فشار دادن.

3. جوش: اگر سر بشقاب نیاز به جوش دادن به قطعات دیگر مانند یک بدن استوانه ای داشته باشد، تکنیک های جوش دقیق مانند TIG (Tungsten Inert Gas welding) برای اتصال قطعات تیتانیوم استفاده می شود.برای جلوگیری از آلودگی و حفظ یکپارچگی مواد باید مراقب باشند..

4. پس از پردازش: پس از شکل گیری و جوش دادن سر، ممکن است فرآیندهای اضافی مانند ترشح برای حذف اکسید، پولیش برای بهبود سطح،یا پاسیویشن برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی.

5. آزمایش و بازرسی: سر های آماده تحت کنترل کیفیت دقیق قرار می گیرند، از جمله آزمایش غیر مخرب (NDT) مانند آزمایش اشعه ایکس، آزمایش فوق صوت یا آزمایش فشار،تا اطمینان حاصل شود که آنها با استانداردهای مقاومت و دوام مورد نیاز مطابقت دارند.

فرآیند تولید سر نیمه کره ای تیتانیوم

سر های نیمه کره ای تیتانیوم به طور معمول با استفاده از فرآیندهایی مانند نقاشی عمیق ، شکل گیری گرم یا فشار تولید می شوند.

1. آماده سازی ورق: ورق های آلیاژ تیتانیوم به اندازه مورد نیاز برش داده می شوند.
2. شکل گیری: ورق تیتانیوم گرم می شود و سپس با استفاده از یک مطبوع یا قالب شکل گیری به شکل نیمه کره ای فشار داده می شود یا کشیده می شود.
3. جوش: در صورت لزوم، سر نیمه کره ای به بدن استوانه ای ظرف یا مخزن جوش داده می شود.جوش تیتانیوم نیاز به کنترل دقیق گرما و محیط جوش برای جلوگیری از آلودگی دارد.
4. بعد از پردازش: پس از شکل گیری و جوش، سر های نیمه کره ای تیتانیوم ممکن است تحت درمان هایی مانند ترشی، پولیش یا غیرفعال سازی قرار گیرند تا مقاومت در برابر خوردگی و کیفیت سطح را افزایش دهند.

مزایایی که سر های نیمه کره ای تیتانیوم دارند

1. مقاومت در برابر خوردگی:
   • آلیاژ های تیتانیوم، به ویژه درجه 1 و درجه 2، به دلیل مقاومت در برابر خوردگی برتر شناخته شده اند، که در محیط های شیمیایی و دریایی بسیار مهم است.
2. نسبت قدرت به وزن:
   • تیتانیوم نسبت مقاومت به وزن بالایی دارد، به این معنی که سرها می توانند بدون اضافه کردن وزن قابل توجهی به فشارهای داخلی مقاومت کنند.که در صنایع هوافضا و دریایی مهم است..
3. طول عمر:
   • با توجه به مقاومت عالی تیتانیوم در برابر خوردگی ، سر های نیمه کره ای ساخته شده از این ماده دارای عمر طولانی با حداقل نگهداری هستند.
4. مقاومت در برابر دمای بالا:
   • تیتانیوم درجه 5 به طور خاص برای کاربردهای دمای بالا مناسب است و یکپارچگی ساختاری را در محیط های گرمای شدید تضمین می کند.
5. سازگاری زیستی:
   • تیتانیوم درجه 1 و درجه 2 سازگار با زیست هستند، که آنها را برای کاربردهای مناسب در تجهیزات پزشکی، مانند ایمپلنت ها و ابزارهای جراحی، ایده آل می کند.

کاربردهای کلاه های نیمه کره ای تیتانیوم

1. ظرف های تحت فشار:
   • در صنایع مانند پتروشیمی، داروسازی و پردازش مواد غذایی استفاده می شود که در آن فشار داخلی باید به طور ایمن تحت کنترل باشد.
2. مبادلات گرما:
   • سر های تیتانیوم به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و توانایی مقاومت در برابر بار های حرارتی بالا در مبادلات گرما استفاده می شود.
3. مخزن:
   • در مخازن ذخیره سازی استفاده می شود که نیاز به مقاومت عالی در برابر خوردگی مواد شیمیایی یا اسید دارد.
4. هوافضا:
   • قدرت و خواص سبک وزن تیتانیوم آن را برای کاربردهای هوافضا، از جمله در مخازن سوخت و قطعات تحت فشار، ایده آل می کند.
5. کاربرد دریایی:
   • ایده آل برای تماس با آب دریا، که در آن مقاومت تیتانیوم در برابر خوردگی ناشی از کلرید بسیار مهم است.
6. تولید برق:
   • در ساخت راکتورها و سایر اجزای فشار بالا و دمای بالا در صنعت تولید برق استفاده می شود.

انواع سر ظروف بر اساس شکل

سر های ظروف بر اساس اشکال هندسی آنها طبقه بندی می شوند و هر نوع به نیازهای ساختاری یا کاربردی خاص خدمت می کند.

سرهای کج:

• این سرها دارای یک سطح منحنی هستند و معمولاً برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری ظروف که باید با فشار داخلی مقاومت کنند استفاده می شوند.
• مثال هایی از این مدل ها شامل سر های نیمه کره ای، سرهای بیضی، سر های دیسک و سر های کروی بدون لبه می باشد.
• سر های نیمه کره ای اغلب در ظروف با فشار بالا استفاده می شوند زیرا شکل آنها می تواند فشار داخلی را به طور مساوی توزیع کند.
• سرهای بیضی و سرهای دیسک نیز بسته به طراحی و الزامات فشار می توانند استفاده شوند.
• برخی از بطری های گاز از سرهای منحنی به سمت داخل استفاده می کنند که گاهی اوقات به عنوان سرهای پایین ترکیب شده شناخته می شوند که با ارائه توزیع بار کارآمدتر، قدرت و ایمنی را افزایش می دهند.

سرهای مخروطی:

• سرهای مخروطی دارای شکل مخروطی هستند و به طور معمول در کاربردهایی استفاده می شوند که انتقال صاف بین شکل های استوانه ای و مخروطی ضروری است.مانند در انواع خاصی از راکتورها و برج ها.
• این سرها به ویژه در مقابله با فشارهای داخلی و خارجی به دلیل ماهیت مخروط خود مفید هستند.

سر هموار:

• سرهای مسطح کمتر از سرهای مخروط یا مخروطی رایج هستند و در ظروف استفاده می شوند که فشار داخلی نسبتا کم است یا وجود ندارد.آنها برای تولید و جوش آسان تر هستند اما به طور کلی در مقابله با فشار داخلی بالا کمتر موثر هستند.

شکل های ترکیبی:

• برخی از سرها ترکیب شکل های هندسی مختلف را برای دستیابی به طراحی خاص یا مزایای ساختاری به دست می آورند. این سرها ممکن است شکل های کج و مخروطی را ترکیب کنند، یا از عناصر صاف و کج استفاده کنند،برای پاسخگویی به نیازهای عملکردی کشتی.

مشخصات کلاه های تیتانیوم:

ترکیب شیمیایی

خواص مکانیکی