En el camp de l’enginyeria marina, les condicions ambientals complexes i dures posen exigències extremadament altes en materials estructurals. L’elevada corrosivitat de l’aigua de mar, la pressió alta del mar i la baixa temperatura dificulta que els materials ordinaris serveixin de manera estable durant molt de temps. L’aliatge de titani s’ha utilitzat àmpliament en molts camps clau com la dessalinització de l’aigua de mar, la perforació de petroli fora del mar i la conversió d’energia tèrmica marina a causa de la seva excel·lent resistència a la corrosió, la gran resistència específica i la bona conductivitat tèrmica, i s’ha convertit en un dels materials bàsics per assegurar el funcionament segur i eficient de l’enginyeria marina.
Dessalinització de l'aigua de mar: Solució de resistència a la corrosió a condicions de cabal elevada i elevada de cabal
La dessalinització de l’aigua de mar és un camí tècnic important per alleujar l’escassetat global de recursos d’aigua dolça. Actualment, les tecnologies de dessalinització principals inclouen evaporació i osmosi inversa, de les quals la tecnologia Multi - Flash Flash (MSF) representa el 67% del mètode d’evaporació i aproximadament el 82% de la capacitat total de producció de dessalinació global. Durant el funcionament d’aquest tipus de dispositius, l’aigua de mar sovint es troba en estat d’alta temperatura (fins a 120 graus) i un cabal elevat, cosa que requereix una resistència a la corrosió extremadament estricta i la resistència a l’erosió de les canonades. Els materials tradicionals, com ara aliatges de coure o acer inoxidable, són propensos a la corrosió localitzada, el puny i la corrosió de tensió en aquest entorn, donant lloc a una vida més curta i costos de manteniment més curts.
Dessalinització de l'aigua de mar: Solució de resistència a la corrosió a condicions de cabal elevada i elevada de cabal
Els aliatges de titani, gràcies a les seves denses i auto - curació de pel·lícules d'òxid, mantenen una excel·lent resistència a la corrosió en ambients de clorur de temperatura alts -, especialment per a components crítics com ara tubs d'intercanvi de calor, tubs d'escalfament i escalfadors de salmorra en equips de dessalinització. Un cas típic és la planta de dessalinització de flaix multi {3- construïda per Harvey Alumini a les Illes Verges el 1965, i els seus tubs de conducció de calor són tubs de titani perfectes (grau 1 o grau 2) amb un gruix de paret de 0,7 mm, amb una longitud total d’uns 1,85 milions de metres i un pes total d’unes 24 tones. El sistema de tubs de titani ha mostrat una bona estabilitat de servei a la temperatura alta -, alta - amb entorns d’aigua de mar de flux, donant suport a la capacitat de la planta per tractar 1,84 milions de metres cúbics d’aigua de mar al dia, i encara s’utilitza com a referència per a la selecció típica de materials en molts projectes.
Dessalinització de l'aigua de mar: Solució de resistència a la corrosió a condicions de cabal elevada i elevada de cabal
Amb el desenvolupament de la indústria de dessalinització de l’aigua de mar cap a l’eficiència i la gran escala -, l’aplicació d’aliatge de titani a l’osmosi inversa (RO) High - canalitzacions de pressió, dispositius de recuperació d’energia, vàlvules de bombes i altres components s’ha ampliat gradualment a causa de la seva excel·lent fiabilitat, la llarga vida i el baix cost del cicle de vida.
Drillora de petroli a alta mar: materials clau sota els requisits sinèrgics de resistència i resistència a la corrosió d’alta resistència
Els equips de perforació de petroli offshore s’enfronten a múltiples reptes com ara la pressió alta, la fatiga de la corrosió i la baixa temperatura, cosa que suposa requisits extremadament alts per a les propietats del material. Els aliatges de titani s’utilitzen àmpliament a les plataformes fora del mar i als sistemes de perforació i producció de perforació marina- a causa de la seva gran resistència específica, una excel·lent resistència a la fatiga de la corrosió i la resistència a la corrosió de l’aigua de mar.
Drillora de petroli a alta mar: materials clau sota els requisits sinèrgics de resistència i resistència a la corrosió d’alta resistència
A les plataformes offshore, els aliatges de titani s'utilitzen habitualment en els feixos de tubs de condensador i intercanviador de calor per a motors de cicle tancats -. Aquests components han de tenir una bona conductivitat tèrmica, resistència al biofouling i resistència a la corrosió i aliatges de titani (per exemple, grau 12, Ti-0.15pd, etc.) poden ampliar significativament els intervals de manteniment dels equips alhora que garanteixen una eficiència tèrmica. A més, els cossos de bomba de titani, les vàlvules i els accessoris de canonades milloren significativament la fiabilitat global del sistema per la seva resistència a la corrosió de la crevice en ambients de clorur.
Drillora de petroli a alta mar: materials clau sota els requisits sinèrgics de resistència i resistència a la corrosió d’alta resistència
A Deep - perforació marítima, els aliatges de titani s'utilitzen per fabricar pressió crítica - components de suport com els aixecadors, els accessoris de canonades pretensades i els components de prevenció de bufades. Per exemple, els aliatges de titani de força alta - Força com Ti - 6al - 4V (grau 5) es poden utilitzar en entorns d’aigua ultra-profunda per sobre de 3.000 metres, i la seva excel·lent duresa i la resistència a l’embrit de l’hidrogen i la resistència a la perforació i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat i la continuïtat de la perforació i la continuïtat de la perforació i la continuïtat de la perforació i la continuïtat de la perforació i la continuïtat procés de producció.
Resum i Outlook
L’èxit de l’aplicació de l’aliatge de titani als camps de la dessalinització de l’aigua de mar i la perforació de petroli fora del mar reflecteix plenament els seus avantatges complets del rendiment com a material estructural clau per a l’enginyeria marina. Amb el desenvolupament continu dels recursos marins al mar profund i al mar llunyà, es plantegen requisits més elevats per al rendiment i l’economia dels materials.
Resum i Outlook
En el futur, els aliatges de titani també tenen àmplies perspectives d'aplicació en camps emergents com la conversió d'energia tèrmica marina (OTEC), la mineria subsea i les plataformes d'energia nuclear flotants a la costa. Promoure encara més les tecnologies de fabricació de costos baixos {{1- per a aliatges de titani (com ara la metal·lúrgia en pols i la fabricació additiva), desenvolupar nous aliatges de titani amb una resistència més elevada i una millor resistència a la corrosió i millorar el disseny de les estructures de titani/acer. Enginyeria.
