Приложение на титанови материали в морското инженерство
Титанът е материал с отлични физични свойства и стабилни химични свойства. Титанът и неговите сплави имат висока якост, ниско специфично тегло и са устойчиви на корозия от морска вода и температурна корозия в океана, което може да отговори добре на изискванията за приложение на хората в морското инженерство. След години на усилия от страна на професионалистите в титановата индустрия и изследователите на морските инженерни приложения, титанът се използва широко в разработването на морски нефт и газ, пристанищното строителство, крайбрежните електроцентрали, обезсоляването на морска вода, корабите, морския риболов и преобразуването на морска топлинна енергия. Сега титанът за морското инженерство се превърна в една от основните области на гражданско използване на титан. Специфичните приложения на титановите материали в морското инженерство са:
1. Развитие на морски нефт и газ:
Офшорната сондажна платформа е работна база за извършване на подводно проучване и разработване на нефт и газ, отбелязвайки подобряването на техническото ниво на подводното разработване на нефт и газ. Морското оборудване за производство на нефт включва главно платформи за производство на нефт и спомагателно оборудване, включително охладители за суров нефт, щрангове за производство на нефт, помпи, клапани, съединения и скоби. Това оборудване е в контакт със среди като сулфиди, амоняк и хлор в морска вода и суров нефт.
2. Пристанищно строителство:
Титановият материал има оксиден филм с дебелина не повече от 10 nm на повърхността си, който е много стабилен в корозивна среда и има отлична устойчивост на корозия в атмосферата, морската вода и морската среда. В момента това е суровината, която може най-добре да се адаптира към различни морски среди.
3. Крайбрежни електроцентрали:
Цялостното използване на морската вода е един от важните проекти в морското инженерство. Кондензаторът на бреговата електроцентрала е устройство, което използва голямо количество морска вода. Титанът, използван в крайбрежната електроцентрала, е основно титан, използван в кондензатора. Тъй като кондензаторът използва морска вода като охлаждаща вода, а морската вода съдържа голямо количество утайки, суспендирани вещества, морски организми и различни корозивни вещества, ситуацията е по-сериозна в солената вода, където морската вода и речната вода се редуват. Традиционните кондензатори използват тръби от медна сплав, които често са сериозно повредени поради различна корозия в морската вода. Титанът има добра устойчивост на корозия в морска вода, особено в замърсена морска вода, и неговата устойчивост на високоскоростна ерозия е особено изключителна.
4. Устройство за обезсоляване на морска вода:
От развитието на обезсоляването на морска вода у нас и в чужбина има основно два метода: дестилация и обратна осмоза. Първият е да нагрее морската вода, за да я изпари, и след това да кондензира парата, за да получи прясна вода. Последният е да нагнети морската вода, така че прясната вода в нея да премине през специална мембрана, прихващайки солта и получавайки прясна вода. Ранните устройства за обезсоляване на морска вода са използвали медни сплави, въглеродна стомана и други материали. Тъй като тези материали не са устойчиви на корозия от морска вода и имат ниска производствена ефективност, те скоро бяха заменени от титан с отлична устойчивост на корозия в морска вода. При обезсоляването на морска вода основното приложение на титан е топлопреносната тръба на нагревателя на устройството за обезсоляване.
5. Кораби:
Приложението на титан в корабите привлече много внимание. Военноморските сили и корабостроителните индустрии на различни страни също отдават голямо значение на изследването на приложението на титан в корабите и са разработили много видове морски титанови сплави. Титанът и неговите сплави се използват широко в кораби, като структурни части на корпуса, кораби за дълбоководни проучвания и устойчиви на налягане корпуси на подводници, тръби, клапани, кормила, рамки на валове, аксесоари, витла и витлови валове в устройства за задвижване, топлообменници , охладители, капаци за водачи на сонари на корпуса и др.
6. Морски риболов: Морският риболов се е изместил от риболов към развъждане и риби като риба лъв, писия и змиорки са изкуствено развъждани. В технологията за изкуствено развъждане се използват широко титаниеви метални мрежи и титаниеви тръбни топлообменници, които поддържат определена температура на морската вода.
7. Преобразуване на топлинната енергия на океана: Океанът съдържа огромна енергия, като енергия на приливите и отливите, енергия на вълните, енергия на температурните разлики, енергия на океанските течения, енергия на разликата в солеността и т.н. С нарастващия недостиг на световна енергия хората ще се интересуват повече от развитие и използване на океанската енергия. Проучени и разработени са проекти за производство на електроенергия при температурна разлика и производство на електроенергия при приливи и отливи. Принципът на генериране на термоелектрическа енергия е използването на морска вода с по-висока температура на повърхността на океана за газифициране на амоняк или фреон, задвижване на турбината да се върти и генерира електричество и след това използване на морска вода с ниска температура в дълбокото море за охлаждане на газифицирания амоняк или фреон , образувайки система с непрекъснато циркулиращ топлинен двигател.