În domeniul ingineriei marine, condițiile de mediu complexe și dure fac cereri extrem de mari asupra materialelor structurale. Corozivitatea ridicată a apei de mare, a presiunii mari de mare și a temperaturii scăzute fac dificilă pentru materialele obișnuite să servească stabil pentru o lungă perioadă de timp. Aliajul de titan a fost utilizat pe scară largă în multe câmpuri cheie, cum ar fi desalinizarea apei de mare, forajul de ulei în larg și conversia energiei termice marine, datorită rezistenței sale excelente de coroziune, rezistenței specifice ridicate și o bună conductivitate termică și a devenit unul dintre materialele de bază pentru a asigura funcționarea sigură și eficientă a ingineriei marine.
Desalinizarea apei de mare: soluție de rezistență la coroziune în condiții de debit ridicat și de debit ridicat
Desalinizarea apei de mare este o cale tehnică importantă pentru a atenua deficitul global de resurse de apă dulce. În prezent, tehnologiile de desalinizare mainstream includ evaporarea și osmoza inversă, din care tehnologia multi - Flash Flash (MSF) reprezintă 67% din metoda de evaporare și aproximativ 82% din capacitatea totală de producție globală de desalinizare. În timpul funcționării acestui tip de dispozitiv, apa de mare este adesea într -o stare de temperatură ridicată (până la 120 de grade) și debit ridicat, ceea ce necesită rezistență la coroziune extrem de strictă și rezistență la eroziune a conductelor. Materialele tradiționale, cum ar fi aliajele de cupru sau oțelul inoxidabil, sunt predispuse la coroziunea localizată, coroziunea și coroziunea stresului în acest mediu, ceea ce duce la o durată de viață mai scurtă a echipamentelor și la costurile de întreținere mai mari.
Desalinizarea apei de mare: soluție de rezistență la coroziune în condiții de debit ridicat și de debit ridicat
Aliajele de titan, datorită filmelor de oxid de oxid densă și de sine -}}, mențin o rezistență excelentă la coroziune în medii de clorură de temperatură ridicate -, în special pentru componente critice, cum ar fi tuburi de schimb de căldură, tuburi de încălzire și încălzitoare de saramură în echipamente de desalinizare. Un caz tipic este planta de desalinizare a flash -ului multi -, construită de Harvey Aluminum în Insulele Virgine în 1965, iar tuburile sale de conducere de căldură sunt toate tuburi de titan fără sudură (gradul 1 sau gradul 2), cu o grosime de perete de 0,7 mm, cu o lungime totală de aproximativ 1,85 milioane metri și o greutate totală de aproximativ 24 de tons. Sistemul de tuburi de titan a arătat o stabilitate bună a serviciilor în temperatura ridicată -, ridicat - Medii de apă de mare flux, care susține capacitatea instalației de a trata 1,84 milioane de metri cubi de apă de mare pe zi și este încă utilizat ca referință pentru selecția tipică a materialelor în multe proiecte.
Desalinizarea apei de mare: soluție de rezistență la coroziune în condiții de debit ridicat și de debit ridicat
Odată cu dezvoltarea industriei de desalinizare a apei de mare către eficiență și scară mare -, aplicarea aliajului de titan în conducte de presiune inverse (RO) ridicate - conducte de presiune, dispozitive de recuperare a energiei, valve de pompă și alte componente s -a extins treptat datorită fiabilității sale excelente, a costurilor de viață lungă și a ciclului de viață scăzut.
Forajul pe ulei offshore: materiale cheie în conformitate cu cerințele sinergice de rezistență la rezistență ridicată și la coroziune
Echipamentele de foraj cu ulei în larg se confruntă cu multiple provocări, cum ar fi presiune ridicată, oboseală de coroziune și temperaturi scăzute, ceea ce prezintă cerințe extrem de ridicate pentru proprietățile materialelor. Aliajele de titan sunt utilizate pe scară largă în platformele offshore și în sistemele de foraj și producție pe mare -, datorită rezistenței lor specifice ridicate, rezistenței excelente a oboselii de coroziune și rezistenței la coroziunea apei de mare.
Forajul pe ulei offshore: materiale cheie în conformitate cu cerințele sinergice de rezistență la rezistență ridicată și la coroziune
În platformele offshore, aliajele de titan sunt utilizate în mod obișnuit în pachetele de tuburi de schimbător de căldură pentru motoare închise -. Aceste componente trebuie să aibă o conductivitate termică bună, rezistență la biofouling și rezistență la coroziune și aliaje de titan (de exemplu, gradul 12, TI-0.15pd etc.) pot extinde semnificativ intervalele de întreținere a echipamentelor, asigurând în același timp eficiența termică. În plus, corpurile de pompă de titan, supapele și armăturile de conducte îmbunătățesc semnificativ fiabilitatea generală a sistemului datorită rezistenței lor la coroziunea crevice în mediile de clorură.
Forajul pe ulei offshore: materiale cheie în conformitate cu cerințele sinergice de rezistență la rezistență ridicată și la coroziune
În Deep - foraj pe mare, aliajele de titan sunt utilizate pentru a fabrica presiune critică - componente de rulment, cum ar fi ridicate, accesorii pretensionate de conducte și componente de prevenire a exploziei. De exemplu, aliajele de titan ridicate -}, cum ar fi Ti - 6al -} 4V (gradul 5), pot fi utilizate în medii ultra-adâncite de peste 3.000 de metri, iar rezistența lor excelentă de rezistență la rezistență la rezistență și în valoare de high-presiuni și de producție.
Rezumat și perspective
Aplicarea cu succes a aliajului de titan în domeniile desalinizării apei de mare și a forajului petrolier în larg reflectă pe deplin avantajele sale de performanță cuprinzătoare ca material structural cheie pentru inginerie marină. Odată cu dezvoltarea continuă a resurselor marine către marea adâncă și marea îndepărtată, cerințele mai mari sunt prezentate pentru performanța și economia materialelor.
Rezumat și perspective
În viitor, aliajele de titan au, de asemenea, perspective largi de aplicare în câmpuri emergente, cum ar fi conversia energiei termice marine (OTEC), exploatarea submarină și platformele de energie nucleară plutitoare în larg. Further promoting low-cost manufacturing technologies for titanium alloys (such as powder metallurgy and additive manufacturing), developing new titanium alloys with higher strength and better corrosion resistance, and improving the design of titanium/steel composite structures will help enhance the competitiveness of titanium alloys in the whole life cycle of marine environments and provide solid support for the sustainable development of marine Inginerie.
