Zastosowanie tytanu metalicznego w morzu

Zastosowanie tytanu metalicznego w morzu

1. Zatapialne głębinowe

Chiński załogowy okręt podwodny Jiaolong, o maksymalnej głębokości nurkowania 7000 metrów, został zbudowany w 2002 roku. Wydobycie hydrotermalne i biologiczne zostało zakończone, z powodzeniem tworząc nowy historyczny rekord głębokiego nurkowania załogowego, po raz pierwszy przekraczając 7000 metrów i osiągając maksimum głębokość 7020 metrów. Oznacza to, że Jiaolong zebrał i wdrożył szereg głębokowodnych projektów badawczych. W dniu 24 czerwca 2012 r. Jiaolong stał się operacyjną załogową łodzią podwodną o najgłębszych możliwościach nurkowania na świecie w obszarze testowym Rowu Mariańskiego na zachodnim Pacyfiku i może swobodnie poruszać się po rozległym obszarze morskim, który stanowi 99,8 procent powierzchni oceanów na świecie. W tabeli 2 przedstawiono porównanie wskaźników technicznych i wskaźników wydajności załogowej łodzi podwodnej.

Porównanie wskaźników technicznych i wydajności załogowych łodzi podwodnych

2. Rozwój i wykorzystanie energii oceanicznej

W elektrowniach przybrzeżnych i elektrowniach jądrowych skraplacz jest ważnym sprzętem na dużą skalę, a medium chłodzącym jest woda morska. Jest tradycyjnie wykonany ze stali i stopów miedzi, ale ma słabą odporność na korozję w wodzie morskiej i krótką żywotność. W wodzie morskiej, zwłaszcza pod wpływem zanieczyszczonej wody morskiej, skraplacz ze stopu miedzi jest podatny na korozję wżerową, korozję wżerową, korozję naprężeniową i korozję zmęczeniową, co powoduje wycieki sprzętu, zmuszając elektrownię do zatrzymania produkcji i powodując duże straty ekonomiczne. Praktyka w kraju i za granicą dowiodła, że ​​tytan jest najbardziej odpowiednim materiałem na kondensator i wymiennik ciepła elektrowni.

skraplacz zastosowany w elektrowni Binhai ma wiele zalet: może lokalnie wykorzystywać wodę morską jako medium chłodzące; Dobra odporność na korozję i długa żywotność: wysoka wydajność wymiany ciepła i dobre korzyści ekonomiczne; Wysoka wydajność bezpieczeństwa, skrócony czas przestojów, wysoka wydajność produkcji i tak dalej.

W inżynierii cieplnej jest również stosowany w silnikach nadprzewodzących. Tytan ma właściwości niemagnetyczne, wysoką wytrzymałość właściwą, odporność na niskie temperatury i niską gęstość. Ma najlepszą wszechstronną zdolność adaptacji. Jest to bardzo idealny nadprzewodzący materiał konstrukcyjny wirnika.

3. Okręt podwodny

Stop tytanu ma wysoką wytrzymałość właściwą, dobrą plastyczność i odporność na zmęczenie, odporność na korozję w wodzie morskiej, odpowiednią formowalność, spawalność oraz obrabialność na zimno i na gorąco, co jest odpowiednie dla materiałów powłok okrętów podwodnych; Jednocześnie jest niemagnetyczny i niełatwo go zaatakować minami magnetycznymi; Stop tytanu ma wysoki współczynnik przenoszenia dźwięku i nadaje się do wykonania deflektora sonaru.

Rosja jest międzynarodowym liderem w zakresie badań i technologii budowy całkowicie tytanowych atomowych okrętów podwodnych, a także pierwszym krajem, w którym buduje się odporne na ciśnienie kadłuby ze stopów tytanu.

4. Stacja kosmiczna głębinowa

Mobilna stacja kosmiczna głębinowa będzie wykorzystywana głównie do morskich badań naukowych, znanych jako „Tiangong-1” w oceanie. Założenie stacji kosmicznej nie jest ograniczone ostrym wiatrem i falami na powierzchni morza. Może bezpośrednio sterować narzędziami i urządzeniami operacyjnymi w głębinach morskich w perspektywie długoterminowej i w każdych warunkach pogodowych, a także prowadzić podwodne operacje inżynierii wojskowej, eksplorację i rozwój zasobów. Utworzy trójwymiarowy system operacji głębinowych „jednego głównego i dwóch pomocniczych” z platformą powierzchniową i wahadłowym wielofunkcyjnym załogowym statkiem podwodnym (między stacją roboczą a statkiem macierzystym, z funkcjami transportowymi, konserwacyjnymi, komunikacyjnymi i ratujący życie).

Bez względu na Stany Zjednoczone, Rosję czy Chiny, budowa stacji kosmicznej głębinowej jest nierozerwalnie związana ze wsparciem kluczowych materiałów z tytanu i stopów tytanu. Aby zapewnić bezpieczeństwo, niezawodność i doskonałą wydajność głębinowej stacji kosmicznej, należy użyć dużej liczby materiałów z tytanu i stopów tytanu.

5. Odsalanie wody morskiej

Wraz ze stopniową poprawą zrozumienia przez ludzi prawa korozyjnego jednostki odsalania destylacyjnego i zalet tytanu, wybór materiału rury wymiany ciepła w jednostce odsalania wody morskiej uległ znacznej zmianie. Coraz częściej stosuje się tytanową rurę do wymiany ciepła o doskonałej odporności na korozję. Zwłaszcza w aparacie do destylacji wieloefektowej (MED), tytan jest często używany w trzech górnych rzędach wiązki rur do wymiany ciepła, które są stosunkowo poważnie myte przez dystrybucję wody morskiej.

W przypadku gatunku tytanu najszerzej stosowane są przemysłowe czyste tytany TA1 (GRL) i TA2 (Gr2). Podgrzewacz wody morskiej o wyższej temperaturze wykorzystuje ta9 (GR7, Ti PD) i TA10 (Gr12, ti-0.3mo-0.7ni). Obie marki mają lepszą odporność na korozję. TA1 (GR1) TA2 (Gr2) i inne przemysłowe czyste tytany mają szczególną odporność na korozję naprężeniową w wodzie morskiej, wodzie naturalnej i różnych roztworach chlorków.

Jak wspomniano powyżej, tytan ma zalety lekkości, wysokiej wytrzymałości, odporności na korozję, dobrej odporności na ciepło i dużej niezawodności, szczególnie w przypadku chloru. Nie ma wątpliwości, że tytan jest jednym z najbardziej potencjalnych materiałów} do zastosowania w przemyśle odsalania wody morskiej. Spawana rura tytanowa jest najczęściej stosowana w urządzeniach do odsalania wody morskiej, która jest stosowana głównie w podgrzewaczach, skraplaczach, destylatorach, parownikach, wymiennikach ciepła itp. Wcześniej stosowano rury niklowe, aluminiowane z mosiądzu i miedzi ze stopów niklu. Ze względu na oczywiste zalety zgniłej rury w porównaniu z rurą bezszwową, takie jak nieograniczona długość rury, dobra jednorodność grubości ścianek, wysoki stopień automatyzacji produkcji i stosowanie cienkościennej spawanej rury tytanowej do okresowej korozji, osiągnięto oczywiste korzyści. Może nie tylko obniżyć koszty, ale także poprawić współczynnik wymiany ciepła. Krótkie spawanie tytanu, wysoka wydajność produkcji i wysoka wydajność.