Status sa Aplikasyon Ug Mga Prospect sa Titanium Alloys sa Ocean Engineering

(I) Pasiuna

Ang kadagatan, nga naglangkob sa mga 71% sa nawong sa yuta, adunay daghang mga kapanguhaan. Ang pagpahimulos ug paggamit sa kadagatan, paghimo sa kadagatan nga tinubdan sa atong dakong bahandi, nahimong usa sa mga direksyon nga gihagoan pag-ayo sa mga tawo sulod sa daghang katuigan. Bisan pa, tungod kay ang tubig sa dagat adunay mga 3.5% nga asin, ang tubig sa dagat makadaot. Dugang pa, ang pila ka biolohikal nga polusyon sa kadagatan nagpadali usab sa pagkagahi sa tubig sa dagat.

Ang Titanium usa ka materyal nga adunay maayo kaayo nga pisikal nga mga kabtangan ug lig-on nga kemikal nga mga kabtangan. Ang Titanium ug ang mga haluang niini adunay taas nga kalig-on, gamay nga gibug-aton nga gibug-aton, pagsukol sa kaagnasan sa tubig sa dagat ug kaagnasan sa atmospera sa dagat, ug mahimo nga matuman ang mga kinahanglanon sa mga tawo sa mga aplikasyon sa marine engineering. Pagkahuman sa mga tuig nga paningkamot sa mga tawo sa industriya sa titanium ug mga tigdukiduki sa aplikasyon sa engineering sa dagat, ang titanium kaylap nga gigamit sa mga natad sama sa pag-uswag sa lana ug gas sa baybayon, pagtukod sa pantalan, mga istasyon sa kuryente sa baybayon, desalination sa tubig sa dagat, mga barko, pangisdaan sa dagat, ug pagkakabig sa enerhiya sa init sa dagat. Karon, ang titanium alang sa marine engineering nahimong usa sa mga nag-unang lugar sa titanium alang sa mga aplikasyon sa sibilyan.

(2) Status sa aplikasyon

2.1 Pagpalambo sa lana ug gas sa gawas sa baybayon

Ang lana mao ang linya sa ekonomiya sa usa ka nasud. Gibanabana nga ang mabawi nga reserba sa kahinguhaan sa lana sa kalibutan 300 bilyon ka tonelada, diin ang reserba sa lana sa submarino mga 130 bilyon ka tonelada. Ang pag-uswag sa lana sa submarino nagsugod sa sayong bahin sa ika-20 nga siglo. Ang pag-uswag niini miagi sa proseso gikan sa duol sa dagat hangtod sa halayong dagat, gikan sa mabaw nga dagat hangtod sa lawom nga dagat. Gipugngan sa teknikal nga mga kondisyon ug materyal nga pag-uswag, sa sinugdanan, ang mga deposito sa lana ug natural nga gas nga direkta gikan sa baybayon hangtod sa mabaw nga dagat ang mahimong pahimuslan. Sukad sa 1980s, tungod sa krisis sa enerhiya ug pag-uswag sa teknolohiya, paspas nga naugmad ang eksplorasyon ug pag-uswag sa lana sa gawas sa baybayon, ang pag-uswag sa lana sa gawas sa baybayon paspas nga nag-uswag sa estante sa kontinente, ug usa ka bag-ong sektor sa industriya sa lana sa gawas sa baybayon nga hinay-hinay nga naporma. Ang offshore drilling platform usa ka work base alang sa subsea oil ug gas exploration ug exploitation, ug kini nagtimaan sa lebel sa subsea oil ug gas development technology. Ang mga kagamitan sa pagkuha sa lana sa gawas sa baybayon nag-una nga naglakip sa mga platform sa produksiyon sa lana ug mga gamit nga ancillary. Ang mga ancillary nga kagamitan naglakip sa krudo nga mga cooler sa lana, oil risers, pumps, valves, joints ug fixtures. Kini nga mga ekipo adunay kontak sa sulfide, ammonia, chlorine ug uban pang media sa tubig sa dagat ug krudo. Tungod kay ang titanium adunay maayo kaayo nga resistensya sa kaagnasan sa kini nga media, gigamit sa Estados Unidos ang mga haligi sa platform sa lana sa gawas sa baybayon nga hinimo sa titanium sa mga natad sa lana sa sayong bahin sa 1970s, ug sa parehas nga oras gigamit ang titanium sa paghimo og mga tubular heat exchanger ug plate-type heat exchangers. Heater. Ang titanium tubular heat exchanger naggamit sa tubig-dagat isip cooling medium aron pabugnawon ang taas nga temperatura nga steam/oil mixture nga gikuha gikan sa oil well. Ang titanium plate heat exchanger naggamit usab sa tubig sa dagat isip cooling medium sa pagpabugnaw sa presko nga tubig nga makapabugnaw sa krudo nga lana sa carbon steel heat exchanger.

Ang Petroleum titanium alloy titanium drill pipe adunay taas nga serbisyo sa kinabuhi, ang gibug-aton niini katunga lamang sa stainless steel, apan ang pagka-flexible niini doble sa stainless steel, ug ang kinabuhi sa serbisyo niini 10 ka pilo sa asero. Kini nga maayo kaayo nga mga kabtangan naghimo sa titanium nga usa ka maayo kaayo nga materyal alang sa hapit lingin ug lawom nga mga atabay sa lana nga lisud i-drill. Ang hiniusa nga himan sa pag-drill nga adunay sulud nga titanium drill pipe makapakunhod pag-ayo sa oras sa pag-drill ug makunhuran ang kinatibuk-ang gasto sa pag-drill.

Sumala sa mga taho sa datos, sa North Sea oil field development project sa Estados Unidos, ang gidaghanon sa titanium nga gigamit sa floating device sa barko ug ang fixed device sa seabed miuswag kon itandi kaniadto. Ang panginahanglan alang sa titanium nga mga materyales alang sa 24 nga mga barko nga naglutaw nga mga himan ug 64 nga submarino nga mga fixtures mao ang: safety protection devices 50-100t, connecting devices 50-100t, general lifting equipment 400-1000t, ug drill pipes 1400-4200t. Ang kaagnasan sa mga bahin sa istruktura tungod sa biolohikal nga kontaminasyon sa mga platform sa pagmina sa lana sa baybayon grabe kaayo. Usa ka kompanya sa US migamit ug taas nga casing nga hinimo sa titanium pipe sa mining platform aron mapanalipdan ang mga piyesa sa plataporma.

Sa miaging pipila ka tuig, ang paggamit sa mga sangkap sa titanium alloy sa oil drilling ug mga operasyon sa produksiyon sa baybayon miuswag pag-ayo. Ang mga sangkap sa Titanium alloy nagtugot sa oil drilling nga mosulod sa mas lawom nga tubig ug mas lawom nga mga atabay sa aseite, lakip ang mas taas nga temperatura ug grabe nga makadaot (ie, parat) nga mga palibot sa produksiyon.

Alang sa kini nga matang sa aplikasyon, kung gikonsiderar ang kinatibuk-ang pasundayag, ang TC4 titanium rod (Ti-6Al-4V) nga nakabase sa alloy mao ang labing angay ug adunay labing ubos nga gasto. Ang seawater pipeline system usa ka kinahanglanon nga bahin sa subsea oil exploitation. Tungod kay ang titanium adunay taas nga resistensya sa corrosion sa tubig sa dagat, ang kinabuhi sa serbisyo niini 10 ka beses kaysa sa mga sistema sa asero. Busa, ang gasto sa titanium piping systems kay cost-effective kay sa Cu-Ni system. sa.

Ang kasagarang gigamit nga mga sangkap naglakip sa seaside drilling hoists, drill pipe, tapered stress joints (TSJ) ug titanium/steel hybrid hoists.

Ang gagmay nga mga bahin sa titanium sama sa titanium pumps, valves, joints, fasteners, fixtures ug spare parts kaylap nga gigamit sa oil mining platforms. Daghang gidaghanon sa mga titanium alloy ang gigamit usab sa mga kabhang sa offshore oil exploration logging instruments sa gawas sa nasud.

2.2 Pagtukod sa pantalan

Adunay usa ka oxide nga pelikula sa nawong sa titanium nga adunay gibag-on nga dili molapas sa 10nm. Kini lig-on kaayo sa mga corrosive nga palibot ug adunay maayo kaayo nga pagsukol sa kaagnasan sa hangin, tubig sa dagat ug mga palibot sa dagat. Kini karon ang labing angay nga hilaw nga materyal alang sa lainlaing mga palibot sa dagat. Ang Japan kusganong nagpatuman sa marine development, sama sa tulay gikan sa Honshu ngadto sa Shikoku, ang dalan tabok sa Tokyo Bay, Kansai Airport, ug ang floating oil storage base. Ang pagsulay sa pagkaladlad nga gihimo sa Ministry of Construction ug sa Iron ug Steel Club sa Japan sa ibabaw sa Oigawa, ug ang lainlaing mga pagsulay sa pagkaladlad sa anticorrosion nga gihimo sa Ministry of Transportation ug ang Steel Pipe Pile Association sa Haosaki Floating Sand Trestle nagpakita usab nga ang titanium mao ang labing angay nga materyal. Dugang pa sa maayo kaayo nga anti-corrosion nga mga kabtangan, ang titanium usab adunay mga bentaha nga gamay ra nga mga ion nga natunaw sa tubig sa dagat, dili makahilo, ug dili kinahanglan mabalaka bahin sa polusyon sa kalikopan. Nagtukod usab ang Japan og usa ka super dako nga naglutaw nga istruktura sa dagat, gamit ang titanium steel composite nga mga materyales sa pagbanlas sa tubig sa dagat; sa pagtukod sa Tokyo Bay tabok sa haywey, ang titanium nga mga materyales gigamit isip splash-proof trunks sa mga pantalan, ug ang matag pier ginama sa titanium Ang kantidad mao ang 0.9t. Ang dagkong floating marine buildings nga gigamit o giplano naglakip sa mga airport, harbor logistics bases, sports facilities, ug uban pa.

2.3 Mga estasyon sa kuryente sa baybayon

Ang komprehensibo nga paggamit sa tubig sa dagat usa sa mga importanteng proyekto sa marine engineering, ug ang condenser sa coastal power station mao ang mga ekipo nga naggamit ug daghang tubig sa dagat. Ang titanium nga gigamit sa mga estasyon sa kuryente sa baybayon kasagarang gigamit sa mga condenser. Tungod kay ang condenser naggamit sa tubig sa dagat ingon nga makapabugnaw nga tubig, ug ang tubig sa dagat adunay daghang lapok, balas, gisuspinde nga butang, mga organismo sa dagat ug lainlaing mga makadaot nga mga butang, ang kahimtang labi ka grabe sa nagpulipuli nga pagbag-o sa tubig sa dagat ug tubig sa suba. Ang mga tradisyonal nga condenser naggamit ug mga tubo nga tumbaga nga haluang metal, nga sagad grabe nga nadaot tungod sa lainlaing pagkaguba sa tubig sa dagat. Ang Titanium adunay maayo nga resistensya sa kaagnasan sa tubig sa dagat, labi na ang hugaw nga tubig sa dagat, ug ang taas nga tulin nga pagsukol sa erosion sa tubig sa dagat labi ka talagsaon.

2.4 Desalination device sa tubig sa dagat

"Ang tubig mao ang tinubdan sa kinabuhi". Sa pagkakaron, ang kakuwang sa kahinguhaan sa tubig nahimong problema nga naghampak sa kalibotan. Mga 25% sa populasyon sa kalibutan walay igong tubig nga mainom. Ang terrestrial nga mga suba ug mga kahinguhaan sa tubig sa yuta layo sa pagtagbo sa mga panginahanglan sa pag-uswag sa industriya. Busa, sa umaabot, ang desalination sa tubig-dagat maoy usa ka epektibong paagi alang sa katawhan sa pagsulbad sa mga kahinguhaan sa tab-ang nga tubig.

Gikan sa panglantaw sa pagpalambo sa seawater desalination sa balay ug sa gawas sa nasud, adunay nag-una sa duha ka mga pamaagi: distillation ug reverse osmosis. Ang nahauna mao ang pagpainit sa tubig sa dagat aron maalisngaw kini, ug dayon i-condense ang alisngaw aron makakuha ug presko nga tubig. Ang naulahi mao ang pag-pressurize sa tubig sa dagat, paghimo sa presko nga tubig nga moagi sa usa ka espesyal nga lamad ug pag-intercept sa asin aron makakuha og presko nga tubig. Ang una nga mga kagamitan sa pag-desalination sa tubig sa dagat migamit ug mga copper alloy, carbon steel ug uban pang materyales. Tungod kay kini nga mga materyales dili makasugakod sa kaagnasan sa tubig sa dagat ug adunay ubos nga kahusayan sa produksiyon, kini dali nga gipulihan sa titanium nga adunay maayo kaayo nga pagsukol sa kaagnasan sa tubig sa dagat. Sa desalination sa tubig sa dagat, ang nag-unang aplikasyon sa titanium mao ang heat transfer tube sa heater sa desalination device. Ang nag-unang prodyuser sa mga planta sa desalination mao ang Estados Unidos ug Japan. Sa 2004, adunay labaw pa sa 15,000 nga mga planta sa desalination sa tubig sa dagat nga gitukod ug gitukod sa kalibutan, nga adunay adlaw-adlaw nga output nga mga 32 milyon nga tonelada nga presko nga tubig.

2.5 Barko

Ang Titanium ug ang mga haluang niini mga corrosion-resistant sa seawater ug ocean atmospheres, ug adunay gaan nga espesipikong gravity, taas nga kusog, impact resistance, walay magnetism, sound permeability, ug ubos nga expansion coefficient. Giisip sila nga maayong mga materyales sa barko. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang paggamit sa titanium sa mga barko nakadani ug daghang pagtagad. Ang mga navy ug mga industriya sa paghimo sa barko sa lainlaing mga nasud naghatag usab ug dakong importansya sa panukiduki bahin sa paggamit sa titanium sa mga barko, ug daghang mga tatak sa marine titanium alloys ang naugmad. Ang Titanium ug ang mga haluang niini kaylap nga gigamit sa mga barko, sama sa mga istruktura sa kasko, mga barko sa survey sa lawom nga dagat ug mga kasko sa presyur sa submarino, mga tubo, mga balbula, mga timon, mga bracket sa shaft, mga aksesorya, mga propeller ug mga propeller sa mga aparato sa pagmaneho sa kuryente Mga shaft, heat exchanger, cooler, hull sonar shroud, ug uban pa.

Ang unang paggamit sa titanium sa barko sa barko mao ang alpha-class nga submarino sa kanhi Soviet Union. Pagkahuman, gigamit ang titanium sa artipisyal o wala’y tawo nga panukiduki sa lawom nga dagat ug mga submarino sa tabang sa lawom nga dagat. Ang industriyal nga puro nga titanium gigamit alang sa kinatibuk-ang mga bahin sa istruktura, ug ang Ti-6Al-4V nga haluang metal gigamit alang sa mga pressure vessel. Sumala sa mga taho, ang paggamit sa titanium sa istruktura sa kasko dili lamang makapakunhod sa gibug-aton sa kasko mismo, makadugang sa epektibo nga gibug-aton sa pagkarga, apan makapakunhod usab sa pagmentinar ug makapalugway sa kinabuhi sa barko. Ang mga materyales sa istruktura sa hull sama sa aluminyo nga haluang metal ug malumo nga asero sa kasagaran nanginahanglan pagmentinar sa 10 ka tuig, samtang ang mga materyales sa titanium nanginahanglan hapit wala’y pagmentinar ug pag-ayo, ug ang ilang kinabuhi mahimong mapalawig gikan sa naandan nga 20 ka tuig hangtod sa 30-40 ka tuig.

2.6 Pangisda sa dagat

Sumala sa mga taho, ang mga pangisda sa Japan nausab gikan sa pagpangisda ngadto sa pagpanguma sa isda, ug ang artipisyal nga pag-uma sa lionfish, flounder ug eel natuman na. Sa artipisyal nga teknolohiya sa pagpasanay, daghang gidaghanon sa titanium metal meshes ug titanium tube heat exchangers nga nagpadayon sa usa ka temperatura sa tubig sa dagat gigamit. Ang artipisyal nga pagpananom sa grouper natuman sa baybayon nga mga dapit sa Fujian, akong nasud, ug ang titanium plate type breeding basket nga gigamit nakahatag ug maayo kaayong mga benepisyo sa pagtikad sa grouper.

2.7 Ocean thermal energy conversion

Ang kadagatan adunay dako nga enerhiya, sama sa tidal energy, wave energy, temperature difference energy, ocean current energy, ug salt difference energy. Samtang ang mga kahinguhaan sa enerhiya sa kalibutan labi nga nihit, ang mga tawo mahimong mas interesado sa pagpalambo ug paggamit sa enerhiya sa dagat. Ang thermoelectric power generation ug tidal power generation nga mga proyekto kay gituki ug naugmad. Ang prinsipyo sa thermoelectric power generation mao ang pag-alisngaw sa ammonia o freon pinaagi sa tubig-dagat nga adunay mas taas nga temperatura sa ibabaw sa dagat aron mapalihok ang turbine sa pagtuyok alang sa power generation, ug dayon pabugnawan ang vaporized ammonia o freon nga adunay ubos nga temperatura nga tubig-dagat nga lawom sa kadagatan aron maporma ang usa ka padayon nga cycle heat engine system.

Ang nag-unang ekipo alang sa thermoelectric power generation mao ang evaporator, condenser, seawater suction pipe, loop, ug uban pa. Ang mga ekipo gikinahanglan dili lamang sa corrosion resistant, apan usab resistant sa ammonia ug fluorine. Ang Titanium ug ang mga sinubong niini dili lamang adunay maayo nga pagsukol sa kaagnasan sa tubig sa dagat, Kini usab makasugakod sa kaagnasan sa ammonia ug fluorine, mao nga ang titanium mao ang labing maayo nga materyal.

(iii) Mga palaaboton

Ingon usa ka us aka us aka sibilyan nga merkado alang sa titanium, ang offshore engineering paspas nga naugmad sa bag-ohay nga mga tuig. Uban sa dugang nga pagkusog sa krisis sa enerhiya sa kalibutan, ang mga nasud sa kalibutan mamuhunan sa usa ka dako nga kantidad sa mga tawo ug materyal nga mga kahinguhaan sa pagpahimulos sa mga kahinguhaan sa petrolyo sa ilawom sa dagat ug uban pang mga kahinguhaan sa mineral; sa us aka us aka us aka kakulang sa tibuuk kalibutan nga presko nga tubig, ang tanan nga mga nasud sa baybayon mogamit sa tubig sa dagat aron makagama ug lab-as nga tubig; dugang pa, Ang nagkakusog nga kompetisyon alang sa mga kagamitan sa naval sa lainlaing mga gahum sa militar, ug uban pa, dili mabulag gikan sa titanium ug titanium alloy nga mga materyales. Busa, ang paggamit sa titanium ug ang mga haluang niini sa marine engineering mahimong mas ug mas kaylap. Ang Titanium alang sa marine engineering gilauman nga mahimong usa ka mas dako nga merkado sa aplikasyon alang sa mga materyales sa titanium.