Per a un escalfador de funda de titani que s'utilitza per mantenir 140 graus en una solució d'hidròxid de sodi al 50% sota una pressió de 2 bar, quina és la tensió de tracció màxima admissible (MPa) a la paret del tub per evitar esquerdes càustiques durant 5 anys?
Deixa un missatge
L'esquerda càustica (esquerdament per corrosió per tensió) del titani de grau 2 és causada per un 50% d'hidròxid de sodi a 140 graus sota una pressió de 2 bar . 5 anys. Això es basa en el factor d'intensitat d'estrès llindar de l'esquerda càustica. La tensió del cèrcol causada per la pressió interna és σ=P × D / 2 t. Per a un tub de 25 mm OD amb una paret d'1,5 mm, la tensió del cèrcol és de 1,7 MPa a 2 bar molt per sota del límit. Però les càrregues residuals de la flexió o la soldadura poden ser substancialment més altes.
Mecanisme d'esquerdament càustic en Ti
El titani reacciona amb NaOH concentrat calent per formar una capa de titanat de sodi. Les esquerdes comencen als defectes d'aquesta capa sota tensió de tracció. L'esquerda creix intergranularment. L'estrès llindar per a la fractura disminueix amb l'augment de la temperatura i la concentració.
Estrès llindar quantitatiu i la seva dependència de la temperatura
Temperatura (graus) NaOH Conc. (%) Llindar d'estrès per a 5 anys de vida (MPa) 120 50 100 130 50 75 140 50 50 150 50 30
Manual de gestió de l'estrès
Font de l'estrès Estrès normal (MPa) acceptable? Mitigació
Pressió interna (2 bar, 25x1,5 mm) 1,7 Sí No
Residual de flexió (radi 5D) 80-120 Sense alleujament de tensió
Residual de soldadura (-soldat) 150-250 Sense brillantor i alleujament de l'estrès
Tensió d'expansió tèrmica 20-50 BorderlineFlexible Instal·lació
Redacció d'una especificació-ben informada
Per a l'escalfador de titani al 50% de NaOH a 140 graus: alleuja totes les soldadures i corbes a 540 graus durant 30 minuts. Tensió inferior a 50 MPa. L'enginyer controla l'estrès residual per evitar esquerdes càustiques.
