Merisuunnittelun alalla monimutkaiset ja ankarat ympäristöolosuhteet asettavat erittäin korkeat rakenteelliset materiaalit. Meriveden, syvänmeren korkean paineen ja matalan lämpötilan korkea syövytys vaikeuttavat tavallisten materiaalien palvelemista vakaasti pitkään. Titaaniseosia on käytetty laajasti monilla avainalueilla, kuten meriveden suolanpoisto, offshore -öljyporaus ja meren lämpöenergian muuntaminen erinomaisen korroosionkestävyyden, suuren spesifisen lujuuden ja hyvän lämmönjohtavuuden vuoksi, ja siitä on tullut yksi ydinmateriaaleista merentekniikan turvallisen ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi.
Meriveden suolanpoisto: Korroosionkestävyysliuos korkeassa lämpötilassa ja suurissa virtausolosuhteissa
Meriveden suolanpoisto on tärkeä tekninen polku makean veden resurssien maailmanlaajuisen pula. Tällä hetkellä valtavirran suolanpoistotekniikat sisältävät haihduttamisen ja käänteisosmoosin, joista multi - lavasalama (MSF) -teknologia on 67% haihtumismenetelmästä ja noin 82% maailmanlaajuisesta suolanpoistokapasiteetista. Tämän tyyppisen laitteen käytön aikana merivettä on usein korkean lämpötilan tilassa (jopa 120 asteessa) ja korkea virtausnopeus, joka vaatii erittäin tiukan korroosionkestävyyden ja putkien eroosion vastustuskyvyn. Perinteiset materiaalit, kuten kupariseokset tai ruostumaton teräs, ovat alttiita paikalliselle korroosiolle, pistokselle ja stressikorroosiohalkeille tässä ympäristössä, mikä johtaa lyhyempiin laitteiden käyttöikään ja korkeampiin huoltokustannuksiin.
Meriveden suolanpoisto: Korroosionkestävyysliuos korkeassa lämpötilassa ja suurissa virtausolosuhteissa
Titaniumseokset, jotka ovat tiheän ja itsensä - paranemisen oksidikalvojensa ansiosta, ylläpitävät erinomaista korroosionkestävyyttä korkeassa - lämpötilakloridiympäristössä, etenkin kriittisten komponenttien, kuten lämmönvaihtoputkien, lämmitysputkien ja suolavedenlämmittimissä suolanpoistolaitteissa. Tyypillinen tapaus on Harvey -alumiinin rakentama Multi - -vaiheinen suolanpoistokasvi vuonna 1965 ja sen lämmönjohtavuusputket ovat kaikki saumattomia titaaniputkia (luokka 1 tai luokka 2), joiden seinämän paksuus on 0,7 mm, ja kokonaispituus on noin 1,85 miljoonaa metriä ja kokonaispaino noin 24 tonnia. Titaaniputkijärjestelmä on osoittanut hyvän palvelun vakauden korkeassa - lämpötilassa, korkea - virtaus meriveden ympäristöissä, tukemaan kasvin kykyä käsitellä 1,84 miljoonaa kuutiometriä merivettä päivässä, ja sitä käytetään edelleen viitteenä tyypilliselle materiaalivalinnalle monissa projekteissa.
Meriveden suolanpoisto: Korroosionkestävyysliuos korkeassa lämpötilassa ja suurissa virtausolosuhteissa
Meriveden suolanpoistoteollisuuden kehittyessä tehokkuuteen ja suureen - asteikkoon, titaaniseoksen käyttö käänteisosmoosissa (RO) korkea - paineputket, energian talteenottolaitteet, pumpun venttiilit ja muut komponentit ovat vähitellen laajentuneet sen erinomaisen luotettavuuden, pitkän käyttöiän ja alhaisten elinkaarikustannusten vuoksi.
Offshore -öljyporaus: Keskeiset materiaalit suuren lujuuden ja korroosionkestävyyden synergististen vaatimusten mukaisesti
Offshore -öljyporauslaitteet kohtaavat useita haasteita, kuten korkeapaine, korroosion väsymys ja matala lämpötila, mikä asettaa erittäin korkeat kattavat vaatimukset materiaaliominaisuuksille. Titaaniseoksia käytetään laajasti offshore -alustoilla ja syvällä - merikäyttö- ja tuotantojärjestelmillä niiden suuren spesifisen lujuuden, erinomaisen korroosion väsymiskestävyyden ja meriveden korroosionkestävyyden vuoksi.
Offshore -öljyporaus: Keskeiset materiaalit suuren lujuuden ja korroosionkestävyyden synergististen vaatimusten mukaisesti
Offshore -alustoilla titaaniseoksia käytetään yleisesti lauhduttimen ja lämmönvaihtimen putken nippuissa suljettuihin - -jakson moottoreihin. Näillä komponenteilla on oltava hyvä lämmönjohtavuus, bioresistenssivastus ja korroosionkestävyys ja titaaniseokset (esim. Aste 12, TI-0.15PD jne.) Voivat pidentää laitteiden ylläpitovälejä merkittävästi samalla kun lämpötehokkuus varmistaa. Lisäksi titaanipumppukappaleet, venttiilit ja putkistovarusteet parantavat merkittävästi järjestelmän yleistä luotettavuutta johtuen niiden rakojen korroosion kestämisestä kloridiympäristöissä.
Offshore -öljyporaus: Keskeiset materiaalit suuren lujuuden ja korroosionkestävyyden synergististen vaatimusten mukaisesti
Syvässä - merikäynnissä titaaniseoksia käytetään kriittisen paineen valmistamiseen - laakerikomponentit, kuten nousut, esijännitetyt putkenvarusteet ja räjähdyksen estäjäkomponentit. Esimerkiksi korkeaa - voimakkuutta titaaniseoksia, kuten ti - 6Al - 4v (luokka 5), voidaan käyttää ultrasyvissä olevassa vedenympäristössä, joka on yli 3000 metriä, ja niiden erinomaista sitkeys- ja vetyhallinnon vastustuskykyt kestävät dynaamisen kuormituksen ja korkean paineenympäristön ja tuotannon jatkuvuuden ja korkean paineen ympäristön.
Yhteenveto ja näkymät
Titaaniseoksen onnistunut levitys meriveden suolanpoiston ja offshore -öljyporauksen aloilla heijastaa täysin sen kattavia suorituskykyä merentekniikan keskeisenä rakenteellisena materiaalina. Meresurssien jatkuvan kehityksen myötä syvänmeren ja kaukaisen merelle, materiaalien suorituskyvyn ja talouden kannalta esitetään korkeammat vaatimukset.
Yhteenveto ja näkymät
Tulevaisuudessa titaaniseoksilla on myös laaja sovellusnäkymiä nousevilla aloilla, kuten meren lämpöenergian muuntaminen (OTEC), merenpohjakaivos- ja merellä olevat kelluvat ydinvoimaloustat. Matalan - edistäminen titaaniseoksille (kuten jauhemetallurgia ja lisäaineiden valmistus) kustannustekniikoiden kustannustekniikat, uusien titaaniseosten kehittäminen, jolla on suurempi vahvuus ja parempaa korroosionkestävyyttä, ja titaanin/teräskomposiitirakenteiden suunnittelun parantaminen auttaa parantamaan Marine -ympäristöympäristön kestävän tuen kilpailukykyä.
