Титановые емкости ВТ6С: сосуды и резервуары из титанового сплава
Титановые емкости ВТ6С — это сосуды, резервуары и аппараты, изготовленные из двухфазного титанового сплава ВТ6С (Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-Si), относящегося к системе Ti–Al–Sn–Zr–Mo–Cr–Si. Сплав ВТ6С сочетает высокую прочность с удовлетворительной технологичностью при сварке и штамповке, что позволяет изготавливать из него тонкостенные обечайки, эллиптические днища и патрубки для химического, нефтегазового и энергетического оборудования.
Материал и конструктивные особенности
Сплав ВТ6С имеет предел прочности при растяжении 950–1100 МПа, предел текучести 850–950 МПа и относительное удлинение 8–12 %. Плотность — 4,55 г/см. Рабочий диапазон температур для длительной эксплуатации — от –196 C до +450 C. Емкости из ВТ6С изготавливают методами аргонодуговой сварки в среде инертного газа, автоматической сварки неплавящимся электродом и, для крупногабаритных резервуаров, электронно-лучевой сварки. Толщина стенки обечаек — от 2 до 30 мм в зависимости от расчетного давления и диаметра аппарата.
Конструктивно титановые емкости ВТ6С включают цилиндрическую обечайку, эллиптические или конические днища, штуцеры для входа и выхода среды, люки-лазы, рубашки обогрева или охлаждения. Для работы с агрессивными средами внутренняя поверхность может подвергаться травлению и пассивации. Фланцевые соединения выполняются по ГОСТ 12815–80 или по стандартам ASME B16.5 при поставке на экспорт.
Области применения
- Химическая промышленность: реакторы, сборники, мерники для агрессивных сред — азотной, уксусной, хлорной кислот, растворов хлоридов.
- Нефтегазовый комплекс: сепараторы, буферные емкости, аппараты подготовки пластовой воды на месторождениях с высоким содержанием сероводорода.
- Энергетика: деаэраторы, баки запаса обессоленной воды, конденсатосборники на ТЭС и АЭС.
- Металлургия: травильные ванны, электролизные ванны для получения цветных металлов.
- Пищевая и фармацевтическая отрасль: емкости для хранения агрессивных реагентов и стерильных растворов.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 950–1100 | МПа | 20 C | ГОСТ 19807–91 |
| Предел текучести | 850–950 | МПа | 20 C | ГОСТ 19807–91 |
| Рабочая температура | –196…+450 | C | длительная | — |
| Толщина стенки | 2–30 | мм | обечайка | — |
| Рабочее давление | до 10 | МПа | расчетное | — |
Нормативная база
- ГОСТ 19807–91 — титан и титановые сплавы, марки.
- ГОСТ 22178–76 — листы из титановых сплавов.
- ГОСТ 23755–79 — плиты из титановых сплавов.
- ГОСТ 34347–2017 — сосуды и аппараты стальные сварные, применительно к титановым конструкциям.
- ПБ 03-576-03 — правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Вопросы и ответы
Какие среды допускает титановая емкость ВТ6С?
Емкости из сплава ВТ6С стойки к азотной, уксусной, хлорной кислотам, растворам хлоридов, морской воде. Не рекомендуются для плавиковой, соляной кислот и сред с высоким содержанием фтора.
Какой максимальный диаметр обечайки возможен?
При толщине стенки 2–30 мм диаметр обечайки составляет от 200 до 4000 мм в зависимости от расчетного давления и требований к жесткости конструкции.
Как сваривают титановые емкости ВТ6С?
Применяют аргонодуговую сварку неплавящимся электродом в среде аргона или гелия, автоматическую сварку и электронно-лучевую сварку. Сварные швы проходят радиографический контроль по ГОСТ 7512–82.
Проводится ли термообработка после сварки?
Да, для снятия остаточных напряжений выполняется отжиг при 750–850 C с последующим охлаждением на воздухе. Режим назначается в зависимости от толщины сварного соединения.
