היישום הרחב יותר של צינורות טיטניום פותח הזדמנויות חדשות לתעשיות ההתפלה ובניית ספינות!

עמידות טיטניום בפני קורוזיה מי ים יותר מכל המתכות האחרות טובה יותר, הן בזרימה סטטית או במהירות גבוהה של מי ים לטיטניום יש יציבות מיוחדת. טיטניום הוא אפוא חומר אידיאלי למפעלי התפלה. מספר היישומים של טיטניום בתחום זה יגדל. עמידות בפני קורוזיה מי ים ואוויר אוקיינוס ​​טיטניום היא חזקה מאוד, וחזק, קל משקל, הוא החומרים המבניים האידיאליים של תעשיית בניית הספינות, נעשה שימוש נרחב במגוון ספינות, צוללות מים עמוקים בחלקים רבים.
נכון להיום התפלה התפשטה ליותר מ-60 מדינות ואזורים ברחבי העולם, בעולם יש יותר מ-6 מיליון מתקני התפלה, התפלת מי ים תפוקה יומית של כ-35 מיליון טון בערך, ועם קצב שנתי של יותר מ-10% בעלייה. התפלה הפכה לאחת הדרכים הטובות ביותר לפתור את בעיית המחסור במים. כיום, שיטות ההתפלה המרכזיות בעולם הן בעיקר רב-שלבי הבזק (MSF), זיקוק רב-אפקט בטמפרטורה נמוכה (LT-MED) ושיטת אוסמוזה הפוכה (RO). לכל אחת משלוש השיטות יתרונות וחסרונות משלה, וגם התנאים והיקף היישום שונים. סין מיישמת בעיקר שיטות LT-MED ו-RO, ומספר פרויקטי התפלה יושקו בסין בשנים הקרובות. ב-3-5 השנים הבאות, להתפלת מי ים יהיה הרבה מקום לפיתוח.
בהתאם לטכנולוגיה של היום ליישום בקנה מידה גדול של התפלת מי ים יש יתרון בעלויות, בהשוואה להסטת המים מדרום לצפון עבור טונות של עלות מים נמוכה יותר, המדינה הציגה סדרה של תמריצים, ב-10 השנים הבאות, קנה המידה של התפלת מי ים יהיה גדול פי 5 מהווה. ציוד התפלה עם סגסוגת טיטניום במקום סגסוגת נחושת היא המגמה העתידית. יתרונות רב-צדדיים של טיטניום קובעים את העתיד בתחום של צינור התפלת מי ים בשימוש נרחב, צפוי כי בעשר השנים הקרובות, הביקוש לצינור טיטניום להתפלת מי ים בסין הוא כ-9500-23520 טון, הביקוש העולמי הוא כ-140. 63-281.25 מיליון טון. אמנם הביקוש המקומי המקדים אינו גדול, אך הביקוש המקומי מהווה רק 1.6% מסך הביקוש הבינלאומי, ניתן לומר כי מרחב הפיתוח הכולל הוא עצום מאוד.

ראשית, המאפיינים העיקריים של צינורות טיטניום להתפלה:
1, צפיפות נמוכה, חוזק סגולי גבוה (חוזק / משקל סגולי)
צפיפות מתכת טיטניום של 4.51g/cm3, גבוהה מאלומיניום ונמוכה מפלדה, נחושת, ניקל. אבל החוזק הספציפי ממוקם בחלק העליון של המתכת, הוא פי 3 מזה של נירוסטה, הוא פי 1.3 מזה של סגסוגת אלומיניום;
2, עמידות בפני קורוזיה טובה
טיטניום היא מתכת פעילה מאוד, פוטנציאל שיווי המשקל שלה נמוך מאוד, במדיום של נטייה לקורוזיה תרמודינמית. אבל למעשה, טיטניום יציב מאוד במדיות רבות, כגון טיטניום במדיום המחמצן, נייטרלי וחלש מפחית עמיד בפני קורוזיה. הסיבה לכך היא שלטיטניום וחמצן יש זיקה גדולה, באוויר או במדיה המכילה חמצן, משטח טיטניום כדי ליצור שכבה של הדבקה צפופה וחזקה, סרט תחמוצת אינרטי גדול, המגן על מצע הטיטניום מפני קורוזיה. אפילו עקב בלאי מכני בקרוב יהיה ריפוי עצמי או התחדשות. זה מראה שטיטניום היא מתכת עם נטייה חזקה של פסיביות. סרט התחמוצת של טיטניום בטמפרטורות של עד 315 מעלות שומר על תכונה זו.
3, ביצועי העברת חום טובים
למרות המוליכות התרמית של מתכת טיטניום מאשר פלדת פחמן ונחושת, אבל בגלל עמידות בפני קורוזיה מעולה של טיטניום, כך ניתן להפחית מאוד את עובי הדופן, ואת פני השטח של העברת החום עם הקיטור עבור עיבוי הטפטוף, הפחתת קבוצת החום, כמו כן, פני השטח של אי קנה המידה יכולים גם להפחית את ההתנגדות התרמית, כך שביצועי הטיטניום בהעברת החום משתפרים משמעותית.
4, עמידות בחום טובה
ניתן להשתמש בסגסוגת הטיטניום החדשה לאורך זמן בטמפרטורה של 600 מעלות ומעלה.
5, עמידות כימית טובה לביצועים בטמפרטורה נמוכה
סגסוגת טיטניום TA7 (Ti-5Al-2.5Sn), TC4 (Ti-6Al-4V) ו-Ti-2.5Zr-1 .5Mo וסגסוגות טיטניום אחרות בטמפרטורה נמוכה המיוצגת על ידי החוזק שלה עולה עם הורדת הטמפרטורה, אך השינוי הפלסטי אינו משמעותי.
6, חוזק מתיחה וחוזק התפוקה שלו
תכונה זו מראה שיחס חוזק התפוקה (חוזק מתיחה / חוזק תפוקה) הוא גבוה, מה שמעיד על כך שחומר מתכת הטיטניום בייצור של עיוות פלסטי גרוע. בשל היחס הגדול של מגבלת תפוקה למודול האלסטיות של טיטניום, כך שיכולת החזרה של יציקת טיטניום.
שנית, ציוד ההתפלה בצינור הטיטניום יחליף בהדרגה את צינור סגסוגת הנחושת המקורי, בהשוואה לשניים, לצינור טיטניום יש את היתרונות הבאים:
1, צינור טיטניום עם פחות חומר. באותם תנאי הפעלה, עובי דופן צינור טיטניום דק יותר, פחות מינון צינור. באופן כללי, עובי דופן של צינור מסגסוגת נחושת של 0.9 מ"מ-1.2 מ"מ; עם צינור טיטניום במקום מקומות קטנים קורוזיביים, עובי דופן זמין של 0.5 מ"מ צינור דק דופן.

2, צינור טיטניום עם מוליכות תרמית טובה. מוליכות תרמית טיטניום של 17W / (m - k), פליז אלומיניום עבור lOOW / (m - k), 70 / 30 נחושת עבור 29W / (m - k), מוליכות תרמית טיטניום של הקטנים ביותר. אבל השימוש של צינורות טיטניום דק דופן, מוליכות תרמית, אם כי גרוע יותר מאלומיניום פליז, אבל דומה 90/10 נחושת, מאשר 70/30 נחושת.
3, צינור טיטניום הוא חסכוני יותר. מחירי צינור טיטניום יכולים להתחרות עם צינור מסגסוגת נחושת, בשל הצפיפות הנמוכה של טיטניום, אותו עובי דופן, אותו אורך של איכות צינור טיטניום הוא רק 50% מצינור סגסוגת הנחושת, כאשר עובי דופן צינור הטיטניום של 50% של צינור סגסוגת הנחושת, אותו אזור העברת חום של צינור טיטניום האיכות של צינור סגסוגת הנחושת הוא רק 1/4 יכול להיות נראה, צינור הטיטניום תחרותי מבחינת המחיר.
4, חיי השירות של צינור הטיטניום ארוכים יותר. מכיוון שמי ים מעורבבים לעתים קרובות עם משקעים, חיי ים, הם מחוברים לצינור העברת החום ולקצות הצינור, ישחקו את צינור סגסוגת הנחושת, סגסוגת הנחושת תהיה גם כפופה לקורוזיה של מי ים של Br-. צינור טיטניום לא תופיע בעיה זו, במיוחד כדי להרוג חיידקים במי ים, צריך להזריק חמצן, יותר צריך להשתמש עמידות טובה בפני קורוזיה של צינור טיטניום.
שלישית, פיתוח ויישום של חומרי טיטניום זרים
הייצור של היטאצ'י, מיצובישי וטושיבה של מעבה תחנות כוח, שימוש בצינורות עבים מרותכים מטיטניום {{0}}.5 מ"מ, מיצובישי, קוואסאקי, היטאצ'י, מיצוי וקובי סטיל וחברות אחרות לייצור מכשירי התפלת מי ים, השימוש בצינורות מרותכים טיטניום עבה של 0.5 מ"מ - 0.7 מ"מ. עד שנת 1983, תוך 16 שנים, ייצרה יפן 4038 ט של צינורות טיטניום מרותכים עם דופן דק ששימשו בציוד התפלה ברחבי העולם, ועד כה לא נגרם נזק עקב קורוזיה של מי ים.
(1) מעבה אוורור ולחץ סילון
הציוד האמיתי להתפלת מי ים ביפן הוא ציוד התפלת מי ים בנפח 2650 ט/ד שנבנה על ידי חברת Matsushima Carbon Mining Co. בשנת 1967. צינורות העברת החום ופלטות הצינור של מעבה האוורור ומדחס הסילון של המפעל לא יכלו להיות עשויים מסגסוגת נחושת. לקורוזיה על ידי Br- במי ים, ולאחר החלפתם בטיטניום, לא התרחש כשל עקב קורוזיה.
(2) מעבה סעיף שחרור חום
מעבה הבזק רב-שלבי הוא מי ים כמי קירור, אדי מים מקררים הנוצרים בכל רמות תא ההבזק, עקב מי ים מעורבבים לעתים קרובות עם משקעים, חיי ים, הם מחוברים לצינור העברת החום ולקצוות הצינור, שחיקת נחושת צינור סגסוגת. לכן, כיום כמעט כל ציוד ההתפלה מסוג MSF משתמש בצינורות טיטניום על מעבה העברת החום. במיוחד כאשר יש להחדיר חמצן על מנת להרוג חיידקים במי הים, יש צורך להשתמש בצינורות טיטניום בעלי עמידות טובה בפני קורוזיה.
(3) מעבה מקטע התאוששות חום
מחלקת התאוששות חום שטח העברת חום מעבה גדול, מסיבות כלכליות, כעת בדרך כלל להשתמש בצינור סגסוגת נחושת, רק באירועים מיוחדים להשתמש בצינור טיטניום, כגון המכילה אמוניה או מימן גופרתי ומזהמים אחרים של המדיום על סגסוגת הנחושת קורוזיה היא אִינטֶנסִיבִי. 1977, מיוצא למכשיר ההתפלה של גרמניה 3600t/d MSF, מכיוון שהוא ציוד אביזר אמוניה, לא יכול להשתמש בסגסוגת נחושת, אלא בשימוש בטיטניום; עקב קורוזיה של חומצה גופרתית וחמצן. עקב קורוזיה של חמצן גופרתי, ציוד התפלה 3120t/dMSP בפרו, קורוזיה של צינורות אלומיניום ופליז התרחשה לאחר שנה של שימוש, ולבסוף כל צינורות העברת החום הוחלפו בשפופרות טיטניום.
מדווח כי התפוקה היומית של 100 טון של ציוד התפלה עם צינורות טיטניום עד 60,000. מ-1967 עד 1994, תוך כמעט 30 שנה, סך של 52 סטים של ייצור ברמת האנרגיה של מעבה ייצור חשמל תרמי ו-7 סטים של ציוד התפלה, בסך הכל 11,000ת של צינורות מרותכים טיטניום.
רביעית, תעשיית בניית ספינות
עם התפתחות החברה, הדרישה של האנושות למשאבי טבע, הפיתוח והיישום של משאבים ימיים יותר ויותר חשובים, אומרים שהמאה ה-21 היא המאה של הפיתוח הימי.
פיתוח האוקיינוס ​​זקוק למגוון של ציוד, וכל ציוד להשגת הפונקציה תלוי בטכנולוגיה החומרית. לטיטניום מאפיינים המותאמים לסביבה הימית, כגון עמידות בפני קורוזיה, לא מגנטית, תכונות מכניות מקיפות גבוהות ויכולת עיבוד וכו', הוא חומר מבני טבעי לציוד ימי. מאפיינים אלו של טיטניום, למחקר ופיתוח של מוצרי ספינות חדשים, מכונות וציוד הנדסה ימית מספקים פלטפורמה טכנולוגית חומרית חשובה, כך שמסוף שנות ה-50, טיטניום ביישומי הספינה וההנדסה הימית, לא רק בתחום של הרחבה הדרגתית, אלא גם הכמות של גדלה.

עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, תעשיית בניית הספינות בסין יצרה מערכת טכנית של חומרי סגסוגת טיטניום לבניית ספינות לאחר מחקר יישומי ארוך טווח. בענף זה, השימוש במוצרי חצי גמר מתכתי טיטניום הם בעיקר מגוון מפרטים שונים של הצלחת, פרזול, יציקות, תיל וצינור, מתוכם הכמות הגדולה ביותר של צלחת, המהווה יותר מ-70%, ואחריה פרזול. , כ-15%, יציקות 12%, ושאר החוט והצינור. כדי להבטיח את איכות הבנייה של ספינות וציוד הנדסי ימי, סוגים שונים של מפרטים שונים של איזוטרופית טיטניום, מורפולוגיה של רקמות וגודל גרגר בינוני, ייצור לוחות, כיפוף, הטבעה, ריתוך, חישול ויציקה, טכנולוגיית תהליך הייצור היא המפתח, ב בנוסף, ניסיון המו"פ והפיתוח של סגסוגת טיטניום ימית מראה גם שחומר סגסוגת טיטניום חדש למוצרי ספינה חייב להתבצע הדמיה מבנית בקנה מידה גדול של יש להשתמש במבחן האימות לבחינת השימושיות שלו, כדי לקבוע את החומר המתאים מסגסוגת טיטניום, מבנה הספינה, מבנה החומר מסגסוגת טיטניום למוצרי הספינה, יש להשתמש בבניית הספינה. על מנת לבחון את השימושיות שלו ולבסס את הטכנולוגיה הניסיונית המתאימה.
טיטניום ימי בשל מגוון רחב של יישומים, בנוסף לדרישות העמידות בפני קורוזיה בסביבה הימית, סדרי עדיפויות מחקריים אחרים הם: ① ביצועים גבוהים (חוזק גבוה, קשיחות פגיעה, עמידות בפני עייפות), פונקציונליות גבוהה (העברת קול גבוהה), ולהתאים לשימוש בתנאי הסביבה; ② תהליך בניית חומר הסתגלות, שימוש בבטיחות ואמינות; ③ זנים / סדרת מפרטים, התומך של החומר (כגון חומר החוט המתאים), פרקטיות; עלות נמוכה. עלות נמוכה. ספינות והנדסה ימית היא להסתמך על הביצועים והאיכות שלה, אבל גם לראות אם המחיר שלה מקובל, עלות נמוכה היא החומרים הנוכחיים של סגסוגת טיטניום ימית ותהליך הייצור הוא מטרה חשובה של המחקר, העלות הנמוכה המקומית והזרה מחקר על סגסוגות טיטניום הוא די פעיל.