容器的承載能力不僅與鈦材強度有關(guān),還與設(shè)計中根據(jù)材料強度所計算出來的構(gòu)件尺寸有關(guān),因而材料強度高低只影響構(gòu)件的尺寸大小。一般并不影響到材料是否能用。
2、鈦比鋼的價格貴得多,也比鋁、銅等貴多,采用昂貴的鈦制造容器在于鈦有下述其他金屬不可替代的特征。
(1)鈦的比強度很高,宇航容器常利用此特性,但宇航容器不屬于本標準的范圍。地面固定式容器并不特別追求容器的重量輕。
(2)鈦有良好的低溫塑料及其韌性,宜用于低溫容器,但由于鋁、銅、奧氏體不銹鋼等也均可用于低溫容器,因而實際上昂貴的鈦很少用于低溫容器。
(3)鈦用于容器主要利用鈦具有優(yōu)于上述其他金屬的優(yōu)異的耐腐蝕性
(4)鈦的熱導率約為碳鋼的1/5,與奧氏體不銹鋼接近,由于鈦的強度較高,管殼式換熱器的換熱管的壁厚可較薄。
(5)本標準中規(guī)定的容器用鈦材料只限于我國現(xiàn)行鈦材國家標準中的牌號、狀態(tài)和能保證力學性能的尺寸范圍。
如我國鈦板標準GB/T3621中保證力學性能的厚度僅為10mm(TA2為25mm),而在國外鈦板標準中與我國容器用鈦牌號相當?shù)拟伵铺柋WC力學性能的厚度均較厚,美國為25mm,日本為15mm,德國為35mm,俄羅斯為150mm.實際上我國鈦板標準中可供應的鈦板厚度可達60mm.只要供貨時能保證力學性能,在容器上也是可以應用的,力學性能的合格指標可以協(xié)商確定.如果所保證的強度比標準中10mm以下厚度的強度保證值稍低,可以另行計算其許用應力值.據(jù)了解,我國寶雞有色金屬加工廠對不超過25mm厚的鈦板以可按GB/T3621中厚度不超過10mm的鈦板保證力學性能.
(6)我國鈦材與國外相應牌號在化學成分與力學性能方面并不完全相同,但有較好的對應關(guān)系.采用國外鈦材代替國內(nèi)相應牌號的鈦材是允許的,也很方便.這時除應符合<<壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程>>中第22條的要求外,當國外鈦材與國內(nèi)鈦材的強度稍有差別時,其許用應力值也應作相應的調(diào)整.
當由于特殊情況的需要,要采用本標準規(guī)定的容器用鈦牌號和狀態(tài)以外的鈦材及新研制的鈦材制造容器時,除應按<<壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程>>中第23條的規(guī)定外,還應至少同時符合下列條件:
1 化學成分符合相應鈦材標準的要求;
2 室溫抗拉強度、規(guī)定殘余伸長應力、伸長率的下線值均為保證值;
3 一般要求室溫下變形鈦材的伸長率不低于18%,只有在確知鈦材只用于不變形或變形量較小的容器構(gòu)件,且經(jīng)制造部門認可可以順利成形時才可應用伸長率較低的鈦材,此時伸長率也不應低于15%.
4 該鈦材具有在該容器設(shè)計溫度下的抗拉強度和規(guī)定殘余伸長應力的下線保證值數(shù)據(jù).
(7)本標準中所列變形鈦的6個牌號在國內(nèi)已有一定的應用基礎(chǔ).
1993年前,鈦材標準中有的容器用鈦只有TA1、TA2、TA3三個牌號,基本上以TA2作為基本牌號,要求塑性和耐蝕性高些時采用TA1,不變行的構(gòu)件可采用TA3.雖然TA0、TA9和TA10在1993年以后才正式列入標準,但與TA0相當?shù)拿绹铺朑radel國內(nèi)已有采用,TA9和TA10也早以Ti-0.2Pd和Ti-0.3Mo-0.8Ni的非正式牌號在容器中多有采用.鑄鈦的兩個牌號自1986年即以列入國家標準,得到廣泛應用.
因此本標準所確定的容器用鈦在鈦材生產(chǎn)供應、容器制造和應用方面都已積累了較多的經(jīng)驗,具備了較堅實的基礎(chǔ).
(8)除GB/T3620中的6個牌號外,另外按GB/T14845-1993列出了板式換熱器用鈦板TA1-A,具有良好的深沖性能