Za grijač od titanskog omotača koji se koristi za održavanje 140 stupnjeva u 50% otopini natrijevog hidroksida pod tlakom od 2 bara, koji je najveći dopušteni vlačni napon (MPa) u stijenci cijevi za sprječavanje kaustičnih pucanja tijekom 5 godina?

Kaustično pucanje (pukotina uslijed korozije) titana stupnja 2 uzrokuje 50% natrijev hidroksid na 140 stupnjeva pod pritiskom od 2 bara. 5 godina, maksimalno dozvoljeno vlačno naprezanje za sprječavanje pucanja je 50 MPa. To se temelji na pragu faktora intenziteta naprezanja kaustičnih pukotina. Obručno naprezanje uzrokovano unutarnjim tlakom je σ=P × D / 2 t. Za cijev OD od 25 mm sa stijenkom od 1,5 mm, obručno naprezanje je 1,7 MPa pri 2 bara daleko ispod granice. Ali preostala opterećenja od savijanja ili zavarivanja mogu biti znatno veća.

Mehanizam kaustičnog pucanja u Ti

Titan reagira s vrućim koncentriranim NaOH i stvara sloj natrijeva titanata. Pukotine počinju na defektima u ovom sloju pod vlačnom napetosti. Pukotina raste intergranularno. Prag naprezanja za lom opada s povećanjem temperature i koncentracije.

Kvantitativno naprezanje praga i njegova temperaturna ovisnost

Temperatura (stupanj) NaOH Konc. (%) Prag naprezanja za 5-godišnji život (MPa) 120 50 100 130 50 75 140 50 50 150 50 30
Priručnik za upravljanje stresom

Izvor naprezanja Normalno naprezanje (MPa) prihvatljivo? Smanjenje
Unutarnji tlak (2 bara, 25x1,5 mm) 1,7 Da Ne
Ostaci od savijanja (5D radijus) 80-120 Bez rasterećenja
Ostaci od zavarivanja (kao-zavareni) 150-250 Bez sjaja i smanjenja naprezanja
Naprezanje toplinskog širenja 20-50 BorderlineFlexible Installation
Pisanje dobro{0}}informirane specifikacije

Za grijač od titana u 50% NaOH na 140 stupnjeva: otpustite sve zavare i savijanja na 540 stupnjeva tijekom 30 minuta. Naprezanje ispod 50 MPa. Inženjer kontrolira zaostalo naprezanje kako bi spriječio kaustično pucanje.