Platesnis titano vamzdžių pritaikymas atveria naujas galimybes gėlinimo ir laivų statybos pramonei!

Titano atsparumas jūros vandens korozijai yra geresnis nei visų kitų metalų, tiek statiniame, tiek didelio greičio jūros vandens sraute titanas pasižymi ypatingu stabilumu. Todėl titanas yra ideali medžiaga gėlinimo įrenginiams. Titano panaudojimo šioje srityje skaičius didės. Titano jūros vandens ir vandenyno oro atsparumas korozijai yra labai stiprus ir stiprus, lengvas, yra idealios laivų statybos pramonės konstrukcinės medžiagos, plačiai naudojamas įvairiuose laivuose, giliavandeniuose povandeniniuose laivuose.
Šiuo metu gėlinimas yra išplitęs daugiau nei 60 pasaulio šalių ir regionų, pasaulyje yra daugiau nei 6 milijonai gėlinimo įrenginių, jūros vandens gėlinimas kasdien sudaro apie 35 milijonus tonų, o metinė norma yra daugiau nei 10%. padidėjime. Gėlinimas tapo vienu geriausių vandens trūkumo problemos sprendimo būdų. Šiuo metu pasaulyje pagrindiniai gėlinimo metodai daugiausia yra daugiapakopis greitas (MSF), žemos temperatūros daugiafunkcinis distiliavimas (LT-MED) ir atvirkštinio osmoso membranos (RO) metodas. Kiekvienas iš trijų metodų turi savų privalumų ir trūkumų, skiriasi ir taikymo sąlygos bei apimtis. Kinija daugiausia taiko LT-MED ir RO metodus, o per ateinančius kelerius metus Kinijoje bus pradėti keli gėlinimo projektai. Per ateinančius 3-5 metus jūros vandens gėlinimas turės daug erdvės plėtrai.
Priklausomai nuo šiandieninės technologijos, skirtos didelio masto jūros vandens gėlinimo taikymui, turi sąnaudų pranašumą, palyginti su vandens nukreipimu iš pietų į šiaurę, tonų vandens kaina yra mažesnė, valstybė įvedė daugybę paskatų, per ateinančius 10 metų jūros vandens gėlinimo mastas bus 5 kartus didesnis nei dabar. Ateities tendencija yra gėlinimo įranga su titano lydiniu, o ne vario lydiniu. Įvairiapusiai titano pranašumai lemia ateitį plačiai naudojamų jūros vandens gėlinimo vamzdžių srityje, tikimasi, kad per ateinančius dešimt metų Kinijos jūros vandens gėlinimo titano vamzdžių paklausa bus apie 9500-23520 tonų, pasaulinė paklausa yra apie 140. 63-281.25 mln. tonų. Nors preliminari vidaus paklausa nėra didelė, tačiau vidaus paklausa tesudaro 1,6% visos tarptautinės paklausos, galima teigti, kad bendra plėtros erdvė yra labai didelė.

Pirma, pagrindinės titano vamzdžių, skirtų gėlinimui, charakteristikos:
1, mažas tankis, didelis savitasis stiprumas (stiprumas / savitasis svoris)
Titano metalo tankis 4,51 g/cm3, didesnis nei aliuminio ir mažesnis nei plieno, vario, nikelio. Tačiau specifinis stiprumas yra metalo viršuje, yra 3 kartus didesnis nei nerūdijančio plieno, 1,3 karto didesnis nei aliuminio lydinio;
2, geras atsparumas korozijai
Titanas yra labai aktyvus metalas, jo pusiausvyros potencialas yra labai mažas, esant termodinaminei korozijai. Tačiau iš tikrųjų titanas yra labai stabilus daugelyje terpių, pavyzdžiui, titanas oksiduojančioje, neutralioje ir silpnoje redukcinėje terpėje yra atsparus korozijai. Taip yra todėl, kad titanas ir deguonis turi didelį giminingumą ore arba deguonies turinčiose terpėse, titano paviršiuje susidaro tankus, stiprus sukibimas, didelė inertinė oksido plėvelė, apsauganti titano substratą nuo korozijos. Net ir dėl mechaninio nusidėvėjimo greitai atsigaus arba atsinaujins. Tai rodo, kad titanas yra metalas, turintis stiprią pasyvavimo tendenciją. Titano oksido plėvelė iki 315 laipsnių temperatūroje išlaiko šią savybę.
3, geras šilumos perdavimo efektyvumas
Nors titano metalo šilumos laidumas yra didesnis nei anglinio plieno ir vario, tačiau dėl puikaus titano atsparumo korozijai sienelės storis gali būti labai sumažintas, o šilumos perdavimo paviršius su garais lašelinei kondensacijai, sumažinant šilumos grupę, Be to, nešvarumų paviršius taip pat gali sumažinti šiluminę varžą, todėl titano efektyvumas perduodant šilumą žymiai pagerėja.
4, geras atsparumas karščiui
Naujasis titano lydinys gali būti naudojamas ilgą laiką 600 laipsnių ar aukštesnėje temperatūroje.
5, geras cheminis atsparumas žemai temperatūrai
Titano lydinys TA7 (Ti-5Al-2.5Sn), TC4 (Ti-6Al-4V) ir Ti-2.5Zr-1 .5Mo ir kitų žemos temperatūros titano lydinių stiprumas mažėjant temperatūrai didėja, tačiau plastiškumo pokytis nėra reikšmingas.
6, tempiamasis stipris ir jo takumo riba
Ši savybė rodo, kad takumo ribos santykis (tempiamasis stipris / takumo riba) yra didelis, o tai rodo, kad titano metalo medžiaga liejant plastines deformacijas yra prasta. Dėl didelio išeigos ribos ir titano elastingumo modulio santykio, todėl titano liejimo atšokimo pajėgumas.
Antra, titano vamzdyje esanti gėlinimo įranga palaipsniui pakeis originalų vario lydinio vamzdį, palyginti su dviem, titano vamzdis turi šiuos privalumus:
1, titano vamzdis su mažiau medžiagų. Esant tokioms pačioms eksploatavimo sąlygoms, titano vamzdžio sienelės storis yra plonesnis, vamzdžio dozė mažesnė. Paprastai vario lydinio vamzdžio sienelės storis yra 0,9 mm-1,2 mm; su titano vamzdeliu vietoj korozinių mažų vietų, galimas sienelės storis 0,5 mm plonasienis vamzdis.

2, gero šilumos laidumo titano vamzdis. Titano šilumos laidumas 17W/(m-k), aliuminio žalvaris LOOW/(m-k), 70/30 vario 29W/(m-k), titano šilumos laidumas mažiausias. Tačiau naudojami plonasieniai titano vamzdžiai, šilumos laidumas, nors ir blogesnis nei aliuminio žalvaris, bet panašus į 90/10 vario, nei 70/30 vario.
3, titano vamzdis yra ekonomiškesnis. Titano vamzdžių kainos gali konkuruoti su vario lydinio vamzdžiais, dėl mažo titano tankio, tokio pat sienelės storio, tokio paties ilgio titano vamzdžio kokybė yra tik 50% vario lydinio vamzdžio, kai titano vamzdžio sienelės storis yra 50%. iš vario lydinio vamzdžio, matomas tas pats vario lydinio vamzdžio titano vamzdžio šilumos perdavimo plotas, kurio kokybė yra tik 1/4, titano vamzdis yra konkurencingas kainos atžvilgiu.
4, titano vamzdžio tarnavimo laikas yra ilgesnis. Kadangi jūros vanduo dažnai maišomas su nuosėdomis, jūros gyvybe, jie yra pritvirtinti prie šilumos perdavimo vamzdžio ir vamzdžių galų, ardys vario lydinio vamzdį, vario lydinys taip pat bus taikomas jūros vandens korozijai Br-. Titano vamzdis neatsiras šios problemos, ypač norint nužudyti bakterijas jūros vandenyje, reikia švirkšti deguonį, daugiau reikia naudoti gerą titano vamzdžio atsparumą korozijai.
Trečia, užsienio titano medžiagų kūrimas ir pritaikymas
„Hitachi“, „Mitsubishi“ ir „Toshiba“ elektrinių kondensatorių gamyba, storų {{0}},5 mm suvirintų titano vamzdžių naudojimas, „Mitsubishi“, „Kawasaki“, „Hitachi“, „Mitsui“ ir „Kobe Steel“ bei kitos įmonės gamina jūros vandens gėlinimo įrenginius, storų 0,5 mm - 0,7 mm titano suvirintų vamzdžių naudojimas. Iki 1983 m., per 16 metų, Japonija visame pasaulyje pagamino 4038 t plonasienių suvirintų titano vamzdžių, naudojamų gėlinimo įrangoje, ir iki šiol nebuvo padaryta jokios žalos dėl jūros vandens korozijos.
(1) Vėdinimo kondensatorius ir reaktyvinis slėgio reguliatorius
Tikroji jūros vandens gėlinimo įranga Japonijoje yra 2650 t/d jūros vandens gėlinimo įranga, kurią 1967 m. pastatė Matsushima Carbon Mining Co. Ventiliacijos kondensatoriaus ir reaktyvinio kompresoriaus šilumos perdavimo vamzdžiai ir vamzdžių plokštės negalėjo būti pagaminti iš vario lydinio, nes nuo Br- korozijos jūros vandenyje, o juos pakeitus titanu, gedimų dėl korozijos neatsirado įvyko.
(2) Šilumos išleidimo sekcijos kondensatorius
Daugiapakopis blykstės kondensatorius yra jūros vanduo kaip aušinamasis vanduo, aušinimo vandens garai, susidarantys visuose pliūpsnio kameros lygiuose, dėl jūros vandens dažnai susimaišo su nuosėdomis, jūros gyvybe, jie pritvirtinami prie šilumos perdavimo vamzdžio ir vamzdžių galų, vario erozija lydinio vamzdis. Todėl šiais laikais beveik visuose MSF tipo gėlinimo įrenginiuose šilumos perdavimo kondensatoriuje naudojami titano vamzdeliai. Ypač tada, kai reikia įpurkšti deguonies, norint sunaikinti jūros vandenyje esančias bakterijas, būtina naudoti titano vamzdelius, turinčius gerą atsparumą korozijai.
(3) Šilumos atkūrimo sekcijos kondensatorius
Šilumos atgavimo skyriaus kondensatoriaus šilumos perdavimo plotas yra didelis, dėl ekonominių priežasčių, dabar dažniausiai naudojamas vario lydinio vamzdis, tik ypatingomis progomis naudojamas titano vamzdis, pvz., kuriame yra amoniako ar vandenilio sulfido ir kitų teršalų vario lydinio korozijai. intensyvus. 1977 m., eksportuotas į Vokietijos 3600 t/d MSF gėlinimo įrenginį, nes tai yra amoniako pagalbinė įranga, negalima naudoti vario lydinio, bet titano; dėl sieros rūgšties ir deguonies korozijos. Dėl deguonies sulfido korozijos, 3120t/dMSP gėlinimo įrangos Peru, aliuminio ir žalvario vamzdžių korozija įvyko po 1 metų naudojimo, galiausiai visi šilumos perdavimo vamzdžiai buvo pakeisti titano vamzdžiais.
Pranešama, kad per dieną išleidžiama 100 tonų gėlinimo įrangos su titano vamzdeliais iki 60,000. Nuo 1967 iki 1994 m., per beveik 30 metų, iš viso pagaminti 52 komplektai šiluminės energijos gamybos kondensatoriaus energijos lygio ir 7 komplektai gėlinimo įrangos, iš viso 11, 000t titano suvirintų vamzdžių.
Ketvirta, laivų statybos pramonė
Vystantis visuomenei, žmonijos gamtos išteklių poreikiui vis svarbesnis tampa jūrų išteklių vystymas ir pritaikymas, teigiama, kad XXI amžius – jūrų plėtros amžius.
Vandenyno plėtrai reikia įvairios įrangos, o bet kokia įranga, skirta funkcijai pasiekti, priklauso nuo medžiagų technologijos. Titanas turi tokias charakteristikas, pritaikytas jūrinei aplinkai, kaip atsparumas korozijai, nemagnetiškumas, aukštos visapusiškos mechaninės savybės ir apdirbamumas ir kt., yra natūrali konstrukcinė jūrinės įrangos medžiaga. Šios titano savybės, naujų laivų produktų, jūrų inžinerijos mašinų ir įrangos tyrimams ir plėtrai suteikia svarbią medžiagų technologijų platformą, todėl nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos titanas laivuose ir jūrų inžinerijos taikymuose, ne tik laipsniško išplėtimo srityje, bet ir padidėjo suma.

Tobulėjant mokslui ir technologijoms, Kinijos laivų statybos pramonė po ilgalaikių taikomųjų tyrimų suformavo techninę titano lydinių medžiagų sistemą laivų statybai. Šioje pramonėje titano metalurgijos pusgaminiai daugiausia naudojami įvairiose plokštės, kaltinių, liejinių, vielos ir vamzdžių specifikacijose, iš kurių didžiausias plokščių kiekis sudaro daugiau nei 70%, po to seka kaltiniai. , apie 15%, liejiniai 12%, o likusi vielos ir vamzdžio dalis. Siekiant užtikrinti laivų ir jūrų inžinerinės įrangos konstrukcijos kokybę, svarbiausia yra įvairių tipų skirtingos titano izotropijos specifikacijos, audinių morfologija ir vidutinis grūdelių dydis, plokščių gamyba, lenkimas, štampavimas, suvirinimas, kalimas ir liejimo paruošimas, gamybos proceso technologija. Be to, vidaus jūrinio titano lydinio mokslinių tyrimų ir plėtros patirtis taip pat rodo, kad naujos titano lydinio medžiagos, skirtos laivų produktams, turi būti atliktas didelio masto struktūrinis modeliavimas. laivo konstrukcijoje turi būti naudojamas patvirtinimo testas, skirtas patikrinti jo tinkamumą naudoti, nustatyti atitinkamą titano lydinio medžiagą, laivo struktūrą, titano lydinio medžiagos struktūrą laivo gaminiams. Siekiant ištirti jo tinkamumą naudoti ir nustatyti atitinkamą eksperimentinę technologiją.
Jūrinis titanas dėl plataus pritaikymo spektro, be atsparumo korozijai jūrinėje aplinkoje reikalavimų, kiti mokslinių tyrimų prioritetai yra šie: ① didelis našumas (didelis stiprumas, atsparumas smūgiams, atsparumas nuovargiui), didelis funkcionalumas (didelis garso pralaidumas), ir prisitaikyti prie aplinkos sąlygų naudojimo; ② medžiagų statybos proceso pritaikomumą, saugos ir patikimumo naudojimą; ③ veislių / specifikacijų serija, medžiagos atraminė medžiaga (pvz., atitinkama vielos medžiaga), praktiškumas; maža kaina. Maža kaina. Laivai ir jūrų inžinerija turi pasikliauti jų našumu ir kokybe, bet taip pat įsitikinti, ar jo kaina yra priimtina, maža kaina yra dabartinės jūrinės titano lydinio medžiagos, o gamybos procesas yra svarbus mokslinių tyrimų tikslas, vidaus ir užsienio pigios kainos. titano lydinių tyrimai gana aktyvūs.