Titaaniputkien laajempi käyttö avaa uusia mahdollisuuksia suolanpoisto- ja laivanrakennusteollisuudelle!

Titaanin kestävyys meriveden korroosiolle kuin kaikki muut metallit ovat parempia, sekä staattisessa että nopeassa meriveden virtauksessa titaanilla on erityinen vakaus. Titaani on siksi ihanteellinen materiaali suolanpoistolaitoksiin. Titaanin sovellusten määrä tällä alalla kasvaa. Titaani meriveden ja valtameren ilman korroosionkestävyys on erittäin vahva, ja vahva, kevyt, on laivanrakennusteollisuuden ihanteellinen rakennemateriaalit, on käytetty laajasti erilaisissa aluksissa, syvänmeren sukellusveneissä monissa osissa.
Tällä hetkellä suolanpoisto on levinnyt yli 60 maahan ja alueelle ympäri maailmaa, maailmassa on yli 6 miljoonaa suolanpoistolaitosta, suolanpoisto merivedestä päivittäin noin 35 miljoonaa tonnia ja vuotuinen osuus on yli 10 %. nousussa. Suolanpoistosta on tullut yksi parhaista tavoista ratkaista vesipulaongelma. Tällä hetkellä maailman yleisimmät suolanpoistomenetelmät ovat pääasiassa monivaiheinen flash (MSF), matalalämpötilainen monivaikutteinen tislaus (LT-MED) ja käänteisosmoosikalvo (RO). Jokaisella kolmesta menetelmästä on omat etunsa ja haittansa, ja myös ehdot ja käyttöalue ovat erilaisia. Kiinassa käytetään pääasiassa LT-MED- ja RO-menetelmiä, ja lähivuosina Kiinassa käynnistetään useita suolanpoistoprojekteja. Seuraavien 3-5 vuoden aikana meriveden suolanpoistossa on paljon kehittämisen varaa.
Riippuen nykypäivän teknologiasta laajamittaiseen käyttöön meriveden suolanpoistossa on kustannusetu verrattuna etelästä pohjoiseen veden ohjaukseen tonnien vesikustannukset ovat alhaisemmat, valtio on ottanut käyttöön useita kannustimia, seuraavan 10 vuoden aikana Meriveden suolanpoisto on viisi kertaa nykyistä suurempi. Suolanpoistolaitteet titaaniseoksella kupariseoksen sijaan ovat tulevaisuuden trendi. Titaanin monitahoiset edut määrittävät tulevaisuuden meriveden suolanpoistoputkien alalla, jota käytetään laajalti, on odotettavissa, että seuraavan kymmenen vuoden aikana Kiinan meriveden suolanpoiston titaaniputkien kysyntä on noin 9500-23520 tonnia, maailmanlaajuinen kysyntä on noin 140. 63-281,25 miljoonaa tonnia. Vaikka alustava kotimainen kysyntä ei ole suuri, mutta kotimainen kysyntä on vain 1,6 % kansainvälisestä kokonaiskysynnästä, voidaan sanoa, että kokonaiskehitystila on erittäin suuri.

Ensinnäkin suolanpoistoon tarkoitettujen titaaniputkien pääominaisuudet:
1, pieni tiheys, korkea ominaislujuus (lujuus / ominaispaino)
Titaanimetallin tiheys 4,51 g/cm3, korkeampi kuin alumiinin ja pienempi kuin teräksen, kuparin, nikkelin. Mutta ominaislujuus sijaitsee metallin yläosassa, on 3 kertaa ruostumattoman teräksen, on 1,3 kertaa alumiiniseoksen;
2, hyvä korroosionkestävyys
Titaani on erittäin aktiivinen metalli, sen tasapainopotentiaali on erittäin alhainen termodynaamisen korroosiotaipmuksen väliaineessa. Mutta itse asiassa titaani on erittäin vakaa monissa väliaineissa, kuten titaani hapettavassa, neutraalissa ja heikosti pelkistävässä väliaineessa on korroosionkestävää. Tämä johtuu siitä, että titaanilla ja hapella on suuri affiniteetti ilmassa tai happea sisältävässä väliaineessa, titaanipinnalla muodostaen tiheän, vahvan tartuntakerroksen, suuren inertin oksidikalvon, joka suojaa titaanisubstraattia korroosiolta. Jopa mekaanisen kulumisen vuoksi on pian itsestään paranevaa tai regeneroitumista. Tämä osoittaa, että titaani on metalli, jolla on voimakas passivointitaipumus. Titaanin oksidikalvo jopa 315 asteen lämpötiloissa säilyttää tämän ominaisuuden.
3, hyvä lämmönsiirtokyky
Vaikka titaanimetallin lämmönjohtavuus on kuin hiiliteräksellä ja kuparilla, mutta titaanin erinomaisen korroosionkestävyyden vuoksi, joten seinämän paksuus voidaan vähentää huomattavasti ja lämmönsiirtopinta höyryn kanssa tippakondensaatiota varten, mikä vähentää lämpöryhmää, myös hilseilemättömän pinnan pinta voi myös vähentää lämpövastusta, jolloin titaanin suorituskyky lämmönsiirrossa paranee merkittävästi.
4, hyvä lämmönkestävyys
Uutta titaaniseosta voidaan käyttää pitkään 600 asteen tai korkeammassa lämpötilassa.
5, hyvä kemiallinen kestävyys matalissa lämpötiloissa
Titaaniseos TA7 (Ti-5Al-2.5Sn), TC4 (Ti-6Al-4V) ja Ti-2.5Zr-1 .5Mo ja muut matalan lämpötilan titaaniseokset, joita sen lujuus edustaa, kasvaa lämpötilan alenemisen myötä, mutta plastisuuden muutos ei ole merkittävä.
6, vetolujuus ja sen myötöraja
Tämä ominaisuus osoittaa, että myötörajasuhde (vetolujuus / myötöraja) on korkea, mikä osoittaa, että titaanimetallimateriaali plastisen muodonmuutoksen muovauksessa on huono. Koska suuri suhde myötöraja ja kimmokerroin titaani, niin että titaani muovaus rebound kapasiteettia.
Toiseksi titaaniputken suolanpoistolaitteisto korvaa vähitellen alkuperäisen kupariseosputken verrattuna kahteen, titaaniputkella on seuraavat edut:
1, titaaniputki, jossa on vähemmän materiaalia. Samoissa käyttöolosuhteissa titaaniputken seinämän paksuus on ohuempi, pienempi putken annostelu. Yleensä kupariseoksesta valmistettu putken seinämän paksuus on 0,9 mm-1,2 mm; titaaniputkella syövyttävien pienten paikkojen sijaan, seinämän paksuus on 0,5 mm ohutseinämäinen putki.

2, titaaniputki, jolla on hyvä lämmönjohtavuus. Titaanin lämmönjohtavuus 17W / (m - k), alumiini messinki LOOW / (m - k), 70 / 30 kupari 29W / (m - k), titaanin lämmönjohtavuus pienin. Mutta ohutseinäisten titaaniputkien käyttö, lämmönjohtavuus, vaikkakin huonompi kuin alumiini messinki, mutta verrattavissa 90/10 kupariin, kuin 70/30 kupari.
3, titaaniputki on kustannustehokkaampi. Titaaniputken hinnat voivat kilpailla kupariseosputken kanssa, koska titaanin tiheys on sama, saman pituinen titaaniputken laatu on vain 50% kupariseosputkesta, kun titaaniputken seinämän paksuus on 50%. kupariseosputkesta, kupariseosputken titaaniputken laadun sama lämmönsiirtoalue on vain 1/4, titaaniputki on kilpailukykyinen hinnan suhteen.
4, titaaniputken käyttöikä on pidempi. Koska merivettä sekoitetaan usein sedimentin, merielämän kanssa, ne on kiinnitetty lämmönsiirtoputkeen ja putken päihin, syövyttää kupariseosputkea, kupariseos joutuu myös meriveden korroosiolle Br-. Titaani putki ei näy tätä ongelmaa, varsinkin jotta tappaa bakteereja merivedessä, on ruiskutettava happea, enemmän on käytettävä hyvää korroosionkestävyyttä titaani putki.
Kolmanneksi ulkomaisten titaanimateriaalien kehittäminen ja soveltaminen
Hitachi, Mitsubishi ja Toshiba tuotanto voimalaitosten lauhduttimen, paksun {{0}},5 mm:n titaanihitsattujen putkien käyttö, Mitsubishi, Kawasaki, Hitachi, Mitsui ja Kobe Steel ja muut yritykset tuottavat meriveden suolanpoistolaitteita, paksujen 0,5 mm - 0,7 mm titaanihitsattujen putkien käyttö. Vuoteen 1983 mennessä, 16 vuodessa, Japani on tuottanut 4038t ohutseinäisiä titaanihitsattuja putkia, joita on käytetty suolanpoistolaitteissa ympäri maailmaa, eikä meriveden korroosiosta ole toistaiseksi aiheutunut vaurioita.
(1) Tuuletuslauhdutin ja suihkupaineistin
Todellinen meriveden suolanpoistolaitteisto Japanissa on Matsushima Carbon Mining Co:n vuonna 1967 rakentama 2650 t/d meriveden suolanpoistolaitteisto. Tuuletuslauhduttimen ja laitoksen suihkukompressorin lämmönsiirtoputket ja putkilevyt eivät voineet olla kupariseoksesta johtuen. meriveden Br- aiheuttamaan korroosioon, ja kun ne on korvattu titaanilla, korroosiosta ei ole aiheutunut vikoja. tapahtui.
(2) Lämmönluovutusosan lauhdutin
Monivaiheinen flash-lauhdutin on merivettä jäähdytysvedenä, leimahduskammion kaikilla tasoilla syntyvä jäähdytysvesihöyry, meriveden vuoksi sekoittuu usein sedimentin kanssa, merielämä, ne on kiinnitetty lämmönsiirtoputkeen ja putken päihin, kuparin eroosio metalliseos putki. Siksi nykyään lähes kaikki MSF-tyyppiset suolanpoistolaitteet käyttävät titaaniputkia lämmönsiirtolauhduttimessa. Varsinkin kun happea on ruiskutettava bakteerien tappamiseksi merivedessä, on käytettävä titaaniputkia, joilla on hyvä korroosionkestävyys.
(3) Lämmöntalteenottoosaston lauhdutin
Lämmöntalteenottoosaston lauhduttimen lämmönsiirtoalue on suuri taloudellisista syistä johtuen, nyt käytetään yleensä kupariseoksesta valmistettua putkea, vain erityistapauksissa käytetään titaaniputkea, kuten ammoniakkia tai rikkivetyä ja muita väliaineen epäpuhtauksia kupariseoksen korroosio on intensiivistä. 1977, viedään Saksan 3600t/d MSF suolanpoistolaitteeseen, koska se on ammoniakkia lisävarusteena, ei voi käyttää kupariseosta, mutta titaanin käyttö; rikkihapon ja hapen korroosion vuoksi. Perussa 3120t/dMSP suolanpoistolaitteiston happisulfidikorroosiosta johtuen alumiini- ja messinkiputkien korroosio tapahtui 1 vuoden käytön jälkeen ja lopulta kaikki lämmönsiirtoputket vaihdettiin titaaniputkiin.
On todettu, että päivittäinen tuotanto 100 tonnia suolanpoistolaitteita titaaniputkilla jopa 60,000. Vuodesta 1967 vuoteen 1994, lähes 30 vuodessa, yhteensä 52 sarjaa tuotantoa energiatasolla lämpövoimantuotannon lauhduttimessa ja 7 sarjaa suolanpoistolaitteita, yhteensä 11,000t titaanihitsattuja putkia.
Neljänneksi laivanrakennusteollisuus
Yhteiskunnan kehittyessä ihmiskunnan luonnonvarojen kysyntä, meren resurssien kehittäminen ja soveltaminen on yhä tärkeämpää, sanotaan, että 2000-luku on meren kehityksen vuosisata.
Meren kehittämiseen tarvitaan erilaisia ​​laitteita, ja kaikki toiminnon saavuttamiseen tarvittavat laitteet riippuvat materiaalitekniikasta. Titaanilla on meriympäristöön mukautettuja ominaisuuksia, kuten korroosionkestävyys, ei-magneettinen, korkeat kattavat mekaaniset ominaisuudet ja työstettävyys jne., se on luonnollinen rakennemateriaali laivavarusteille. Nämä titaanin ominaisuudet uusien laivatuotteiden, meritekniikan koneiden ja laitteiden tutkimukseen ja kehittämiseen tarjoavat tärkeän materiaaliteknologian alustan, joten 1950-luvun lopulta lähtien titaani laivojen ja meritekniikan sovelluksissa, ei vain alan asteittaisen laajentamisen, mutta myös lisääntynyt määrä.

Tieteen ja teknologian kehityksen myötä Kiinan laivanrakennusteollisuus on pitkän aikavälin soveltavan tutkimuksen jälkeen muodostanut teknisen järjestelmän titaaniseosmateriaaleista laivanrakennusta varten. Tällä alalla titaanimetallurgisten puolivalmiiden tuotteiden käyttö ovat pääasiassa erilaisia ​​levyjen, takeiden, valukappaleiden, langan ja putken eritelmiä, joista suurin osa levyistä on yli 70%, jota seuraa takeet , noin 15 %, valukappaleet 12 % ja loput lanka ja putki. Laivojen ja merenkulkulaitteiden rakennuslaadun varmistamiseksi avainasemassa ovat erilaiset titaanin isotropian erittelyt, kudosmorfologia ja raekoko kohtalainen, levyvalmistus, taivutus, leimaaminen, hitsaus, taonta ja valu valmistelu, valmistusprosessitekniikka. Lisäksi kotimainen merenkulun titaaniseos T & K-kokemus osoittaa myös, että uusi titaaniseosmateriaali laivojen tuotteisiin on suoritettava laajamittainen rakennesimulaatio laivan rakentamisessa on käytettävä validointitestiä sen käytettävyyden tutkimiseksi, vastaavan titaaniseosmateriaalin, aluksen rakenteen, laivan tuotteiden titaaniseosmateriaalin rakenteen selvittämiseksi. Sen käytettävyyden tutkimiseksi ja vastaavan kokeellisen teknologian luomiseksi.
Merititaani useiden sovellusten ansiosta meriympäristön korroosionkestävyyden vaatimusten lisäksi muita tutkimuksen painopisteitä ovat: ① korkea suorituskyky (suuri lujuus, iskunkestävyys, väsymiskestävyys), korkea toiminnallisuus (korkea äänensiirto), ja mukautua ympäristöolosuhteiden käyttöön; ② materiaalin rakentamisen prosessi sopeutumiskykyä, käyttö turvallisuutta ja luotettavuutta; ③ lajikkeet / eritelmät sarja, materiaalin tuki (kuten vastaava lanka materiaali), käytännöllisyys; alhaiset kustannukset. Alhaiset kustannukset. Laivat ja merenkulkutekniikka on luottaa sen suorituskykyyn ja laatuun, mutta myös nähdä, onko sen hinta hyväksyttävä, alhaiset kustannukset ovat nykyiset meren titaaniseosmateriaalit ja valmistusprosessi on tärkeä tutkimuksen tavoite, kotimaiset ja ulkomaiset edulliset titaaniseosten tutkimus on melko aktiivista.