وعاء ضغط التيتانيوم خزان نصف الكرة Gr2 Gr5 Gr7 رأس التيتانيوم صحن التيتانيوم رأس صحن التيتانيوم المعدات

وعاء ضغط التيتانيوم خزان نصف الكرة Gr2 Gr5 Gr7 رأس التيتانيوم صحن التيتانيوم رأس صحن التيتانيوم المعدات

رؤوس نصف الكرة من التيتانيوم هي مكونات لا تتجزأ في سفن الضغط والخزانات والمفاعلات المستخدمة في مختلف الصناعات ، بما في ذلك المعالجة الكيميائية والبتروكيماويات والطيران والبحرية.هذه الرؤوس نصف الكرة عادة ما تتكون من سبائك التيتانيوم عالية الجودة مثل الدرجة 2 (Gr2)، الدرجة 5 (Gr5) ، والدرجة 7 (Gr7) ، والتي توفر خصائص استثنائية للتعامل مع الضغط، ومقاومة التآكل، ودرجات الحرارة العالية.

الرؤوس نصف الكرة في شكل صحن من التيتانيوم

رأس نصف الكرة على شكل صحن هو واحد من أكثر أنواع رؤوس سفن الضغط شيوعاً.شكل نصف الكرة مثالي لتطبيقات الضغط بسبب كفاءته الهيكلية في توزيع الضغط بالتساوي عبر السطحالتيتانيوم مناسب بشكل خاص لهذه التطبيقات نظرا لنسبة القوة إلى الوزن العالية ومقاومة التآكل.

سبائك التيتانيوم المستخدمة في رؤوس خزانات نصف الكرة

1التيتانيوم الصف 2 (Gr2) رأس نصف الكرة

• الدرجة الثانية هي سبيكة التيتانيوم النقي الأكثر استخداماً تجارياً. لديها مقاومة ممتازة للتآكل، خاصة في الأحماض والكلوريدات، ومياه البحر،مما يجعلها مثالية للبيئات التي يكون فيها التآكل مصدر قلق كبيرلكن القوة العالية ليست حاسمة
• التطبيقات: المفاعلات الكيميائية، خزانات التخزين، التطبيقات البحرية، محطات تحلية مياه البحر، ومبادلات الحرارة.
• المزايا:
  • مقاومة ممتازة للتآكل العام
  • قابلية لحام ممتازة
  • تكلفة أقل مقارنة مع سبائك التيتانيوم ذات القوة العالية.
  • مثالي لظروف الضغط والدرجة الحرارية المعتدلة

2التيتانيوم الصف 5 (Gr5) رأس نصف كروي (Ti-6Al-4V)

• الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) هي سبيكة ألفا بيتا تقدم قوة أعلى بكثير من الدرجة 2 بسبب وجود الألومنيوم والفاناديوم. وهذا يجعلها مناسبة لضغوط عالية ،تطبيقات درجة حرارة عالية.
• تطبيقات: مكونات الطيران والفضاء، وعلاء الضغط العالي، المفاعلات، ومبادلات الحرارة، والنفط والغاز.
• المزايا:
  • نسبة القوة إلى الوزن متفوقة
  • أداء أفضل في درجات حرارة عالية (حتى حوالي 400 درجة مئوية).
  • مقاومة جيدة للتآكل ، على الرغم من أنها ليست مقاومة للحمضات العدوانية مثل الدرجة 2.
  • مناسبة لتطبيقات الضغط العالي مثل الأوعية الضغطية والمفاعلات.

3الصف 7 من التيتانيوم (Gr7) رأس نصف الكرة

• الدرجة 7 (Ti-0.2Pd) هي سبيكة من التيتانيوم والبلاديوم، مصممة خصيصًا للاستخدام في بيئات تآكل شديدة. إنها تجمع بين خصائص التيتانيوم مع الميزة الإضافية للبلاديوم،والذي يزيد من مقاومة الحمضات المقللة (مثل حمض الكبريتيك) والمواد الكيميائية العدوانية الأخرى.
• التطبيقات: المعالجة الكيميائية ، صناعات البتروكيماويات ، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل.
• المزايا:
  • مقاومة ممتازة لحماية الحمض الكبريتيك والكلور
  • مناسبة للبيئات الكيميائية العدوانية للغاية، بما في ذلك حمض الهيدروكلوريك.
  • يوفر كل من القوة ومقاومة التآكل الممتازة ، خاصة في الحمضات المقللة.
  • مثالية لتطبيقات تآكل قوية من شأنها أن تتدهور الدرجة 2 أو الدرجة 5.

تصنيع الرؤوس النصفية الكروية من التيتانيوم

عملية تصنيع رؤوس نصف الكرة الشكل صحن التيتانيوم تنطوي على عدة خطوات رئيسية:

1. اختيار المواد: اختر سبيكة التيتانيوم المناسبة (Gr2 ، Gr5 ، أو Gr7) بناءً على قوة التطبيق ومقاومته للتآكل ومتطلبات درجة الحرارة.

2. تشكيل: يتم تسخين أوراق التيتانيوم ثم تشكيلها إلى شكل صحن أو نصف كروي. وتشمل التقنيات المستخدمة:

   • الرسم العميق: عملية يتم فيها رسم ورقة مسطحة على شكل نصف كرة باستخدام القوالب.
   • الضغط: الضغط لتشكيل التيتانيوم إلى الشكل المطلوب.
   • التشكيل الساخن: تسخين التيتانيوم إلى درجات حرارة عالية لجعله أكثر قابلية للتلاعب قبل التشكيل.

3. لحام: إذا كان من الضروري لحام رأس الصحن إلى جسم أسطواني أو مكونات أخرى ، يتم استخدام طرق لحام عالية الدقة مثل لحام TIG (غاز التونغستين الجامد).التيتانيوم حساس للغاية للتلوث أثناء اللحام، لذلك يجب أن يتم تنفيذ العملية في بيئة خاضعة للرقابة (غالبا ما تستخدم الغازات الخاملة لتجنب الأكسدة).

4. المعالجة السطحية: بعد تشكيل الرؤوس التيتانيوم يمكن أن تخضع للعلاجات السطحية مثل:

   • المخلل: علاج كيميائي لإزالة طبقات الأكسيد وتحسين نوعية السطح.
   • السلبية: عملية تعزز طبقة أكسيد التيتانيوم الطبيعية ، مما يزيد من مقاومة التآكل.
   • التلميع: لأسباب جمالية أو أداء ، وخاصة في التطبيقات التي تتطلب أسطح ناعمة.

5. التفتيش والاختبار: يتم استخدام طرق تفتيش صارمة لضمان جودة وسلامة رؤوس التيتانيوم:

   • فحص بصري لاكتشاف أي عيوب سطحية.
   • الاختبار غير المدمر مثل الاختبار بالموجات فوق الصوتية أو الفحص بالأشعة السينية للكشف عن العيوب الداخلية.
   • اختبار الضغط للتأكد من سلامة الهيكل للرؤوس لتطبيقها المقصود.

عملية تصنيع الرؤوس نصف الكرة في شكل صحن من التيتانيوم

تتضمن عملية تصنيع رؤوس نصف الكرة الشكل صحن التيتانيوم عدة خطوات ، بما في ذلك:

1. اختيار المواد: يتم اختيار أوراق التيتانيوم من الدرجة 2 أو الدرجة 5 بناءً على المتطلبات الخاصة للتطبيق.

2. التشكيل: يتم تسخين ورقة التيتانيوم إلى درجة حرارة مناسبة للتشكيل ، ثم يتم ضغطها ميكانيكياً أو سحبها إلى شكل نصف كروي. ويمكن القيام بذلك باستخدام الرسم العميق ،تشكيل الساخنأو تقنيات الضغط.

3. لحام: إذا كان من الضروري لحام رأس الصحن إلى أجزاء أخرى ، مثل جسم أسطواني ، يتم استخدام تقنيات لحام دقة مثل لحام TIG (حام الغاز الجامد من تونغستن) لجمع أجزاء التيتانيوم.يجب توخي الحذر لتجنب التلوث والحفاظ على سلامة المادة.

4. ما بعد المعالجة: بعد تشكيل الرأس وحامله ، قد يخضع لعمليات إضافية مثل التخلط لإزالة الأكسيدات ، والبرقة لتحسين النهاية السطحية ،أو التخفيف لتعزيز مقاومة التآكل.

5. الاختبار والتفتيش: تخضع الرؤوس النهائية لفحوصات صارمة لمراقبة الجودة ، بما في ذلك الاختبار غير المدمر (NDT) مثل الأشعة السينية أو الاختبار بالموجات فوق الصوتية أو اختبار الضغط ،لضمان استيفائها لمعايير القوة والمتانة المطلوبة.

عملية تصنيع رأس نصف كروي من التيتانيوم

يتم إنتاج رؤوس نصف الكرة من التيتانيوم عادةً باستخدام عمليات مثل الرسم العميق أو التشكيل الساخن أو الضغط. وتشمل العملية العامة:

1. إعداد الصفائح: يتم قطع صفائح سبائك التيتانيوم إلى الحجم المطلوب.
2. تشكيل: يتم تسخين ورقة التيتانيوم ثم الضغط عليها أو سحبها إلى شكل نصف كروي باستخدام الصحافة أو الصبغة.
3. لحام: إذا لزم الأمر ، يتم لحام الرأس نصف الكروي إلى الجسم الأسطواني للوعاء أو الخزان.لحام التيتانيوم يتطلب مراقبة دقيقة للحرارة وبيئة الحاملة لمنع التلوث.
4. ما بعد المعالجة: بعد التشكيل واللحام ، يمكن أن تخضع رؤوس نصف الكرة التيتانيوم لعلاجات مثل التخلط أو التلميع أو التجاوز لتعزيز مقاومة التآكل وجودة السطح.

مزايا الرؤوس نصف الكرة من التيتانيوم

1. مقاومة التآكل:
   • سبائك التيتانيوم، وخاصة الدرجة 1 والدرجة 2، معروفة بمقاومتها الفعالة للتآكل، وهو أمر حاسم في البيئات الكيميائية والبحرية.
2. نسبة القوة إلى الوزن:
   • التيتانيوم يقدم نسبة قوة عالية إلى الوزن، مما يعني أن الرؤوس يمكن أن تتحمل ضغوط داخلية عالية دون إضافة وزن كبير،والتي هي مهمة في الصناعات مثل الطيران والفضاء والبحرية.
3. العمر الطويل:
   • نظراً لمقاومة التيتانيوم الممتازة للتآكل ، فإن رؤوس نصف الكرة المصنوعة من هذه المادة لها عمر خدمة طويل مع الحد الأدنى من الصيانة.
4. مقاومة الحرارة العالية:
   • التيتانيوم من الدرجة 5، على وجه الخصوص، مناسب لتطبيقات درجات الحرارة العالية، مما يضمن سلامة الهيكل في بيئات الحرارة الشديدة.
5. التوافق الحيوي:
   • التيتانيوم من الدرجة الأولى والدرجة الثانية متوافق بيولوجيًا ، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات في المعدات الطبية ، مثل الزرع والأدوات الجراحية.

تطبيقات رؤوس نصف الكرة من التيتانيوم

1. أوعية الضغط:
   • تستخدم في الصناعات مثل البتروكيماويات والصيدلة ومعالجة الأغذية حيث يجب احتواء الضغط الداخلي بأمان.
2. مبادلات الحرارة:
   • تستخدم رؤوس التيتانيوم في مبادلات الحرارة بسبب مقاومتها للتآكل وقدرتها على تحمل الأحمال الحرارية العالية.
3. خزانات التخزين:
   • تستخدم في خزانات التخزين التي تتطلب مقاومة ممتازة للتآكل من المواد الكيميائية أو الأحماض.
4. الفضاء الجوي
   • قوة وخصائص خفيفة الوزن من التيتانيوم تجعلها مثالية للتطبيقات الفضائية ، بما في ذلك في خزانات الوقود والمكونات المضغوطة.
5. التطبيقات البحرية:
   • مثالي لمواجهة مياه البحر، حيث مقاومة التيتانيوم للتآكل الناجم عن الكلوريد أمر حاسم.
6. توليد الطاقة:
   • تستخدم في بناء المفاعلات وغيرها من المكونات عالية الضغط ودرجة الحرارة العالية في صناعة توليد الطاقة.

أنواع رؤوس الأطباق بناءً على الشكل

يتم تصنيف رؤوس الأطباق بناءً على أشكالها الهندسية ، ويخدم كل نوع احتياجات هيكلية أو وظيفية محددة.

الرؤوس المنحدرة:

• هذه الرؤوس تتميز بسطح منحرف خارجي وتستخدم عادة لضمان سلامة هيكلية الحاويات التي يجب أن تتحمل الضغط الداخلي.
• وتشمل الأمثلة رؤوس نصف الكرة، والرؤوس البيضاوية، ورؤوس القرص، والرؤوس الكروية غير المحاطة.
• غالبًا ما تستخدم الرؤوس نصف الكرة في سفن الضغط العالي لأن شكلها يمكن أن يوزع الضغط الداخلي بالتساوي.
• الرؤوس البيضاوية ورؤوس القرص يمكن أيضا استخدامها اعتمادا على التصميم ومتطلبات الضغط.
• تستخدم بعض أسطوانات الغاز رؤوسًا متعرجة إلى الداخل ، ويشار إليها أحيانًا باسم رؤوس القاع المشتركة ، والتي تعزز القوة والسلامة من خلال توفير توزيع أكثر كفاءة في الحمل.

الرؤوس المخروطية:

• الرؤوس المخروطية لها شكل مخروط وتستخدم عادة في التطبيقات التي يكون فيها انتقال سلس بين الأشكال الأسطوانية والمخروطية ضروريًا ،مثل في أنواع معينة من المفاعلات والأبراج.
• هذه الرؤوس مفيدة بشكل خاص في التعامل مع كل من الضغوط الداخلية والخارجية بسبب طبيعتها المتعرجة.

الرؤوس المسطحة:

• الرؤوس المسطحة أقل شيوعًا من الرؤوس المنحدرة أو المخروطية وتستخدم في الحاويات التي يكون فيها الضغط الداخلي منخفضًا نسبيًا أو غير موجود.فهي أسهل في التصنيع واللحام ولكنها عموما أقل فعالية في التعامل مع ضغط داخلي مرتفع.

أشكال الجمع:

• بعض الرؤوس تجمع بين أشكال هندسية مختلفة لتحقيق فوائد تصميمية أو هيكلية محددة. يمكن أن تجمع هذه الرؤوس بين الأشكال المنحدرة والمنحدرة ، أو تستخدم عناصر مسطحة ومنتحرة ،لتلبية الاحتياجات الوظيفية للسفينة.

مواصفات رؤوس التيتانيوم:

التكوين الكيميائي

الخصائص الميكانيكية