Titaanimateriaalien käyttö meritekniikassa

Titaani on materiaali, jolla on erinomaiset fysikaaliset ominaisuudet ja vakaat kemialliset ominaisuudet. Titaanilla ja sen seoksilla on korkea lujuus, alhainen ominaispaino ja ne kestävät meriveden korroosiota ja valtameren lämpötilan korroosiota, mikä voi hyvin täyttää ihmisten vaatimukset merenkulun suunnittelussa. Titaaniteollisuuden ammattilaisten ja meritekniikan sovellusten tutkijoiden vuosien ponnistelujen jälkeen titaania on käytetty laajalti meriöljyn ja kaasun kehityksessä, satamien rakentamisessa, rannikkovoimaloissa, meriveden suolanpoistossa, laivoissa, merikalastuksessa ja meren lämpöenergian muuntamisessa. Nyt meritekniikan titaanista on tullut yksi titaanin siviilikäytön pääalueista. Titaanimateriaalien erityiset sovellukset meritekniikassa ovat:

1. Laivojen öljyn ja kaasun kehittäminen:
Offshore-porausalusta on työpohja merenalaisen öljyn ja kaasun etsinnässä ja kehittämisessä, mikä merkitsee merenalaisen öljyn ja kaasun kehittämisen teknisen tason paranemista. Laivojen öljyntuotannon laitteet sisältävät pääasiassa öljyntuotantoalustoja ja apulaitteita, mukaan lukien raakaöljyn jäähdyttimet, öljyntuotannon nousuputket, pumput, venttiilit, liitokset ja puristimet. Nämä laitteet ovat kosketuksissa merivedessä ja raakaöljyssä olevien väliaineiden, kuten sulfidien, ammoniakin ja kloorin kanssa.

2. Sataman rakentaminen:
Titaanimateriaalin pinnalla on enintään 10 nm paksu oksidikalvo, joka on erittäin vakaa syövyttävässä ympäristössä ja jolla on erinomainen korroosionkestävyys ilmakehää, merivettä ja meriympäristöä vastaan. Se on tällä hetkellä raaka-aine, joka sopeutuu parhaiten erilaisiin meriympäristöihin.

3. Rannikkovoimalaitokset:
Meriveden kokonaisvaltainen hyödyntäminen on yksi tärkeimmistä meritekniikan hankkeista. Rannikkovoimalaitoksen lauhdutin on laite, joka käyttää suuren määrän merivettä. Rannikkovoimalaitoksessa käytetty titaani on pääasiassa lauhduttimessa käytettyä titaania. Koska lauhdutin käyttää jäähdytysvetenä merivettä ja merivedessä on runsaasti sedimenttiä, suspendoitunutta ainetta, meren eliöitä ja erilaisia ​​syövyttäviä aineita, tilanne on vakavampi suolaisessa vedessä, jossa merivesi ja jokivesi vuorottelevat. Perinteisissä lauhduttimissa käytetään kupariseosputkia, jotka vaurioituvat usein pahoin meriveden erilaisten korroosioiden vuoksi. Titaanilla on hyvä korroosionkestävyys merivedessä, erityisesti saastuneessa merivedessä, ja sen nopean eroosion korroosionkestävyys on erityisen erinomainen.

4. Meriveden suolanpoistolaite:
Meriveden suolanpoiston kehittämisestä kotimaassa ja ulkomailla on pääasiassa kaksi menetelmää: tislaus ja käänteisosmoosi. Edellinen on lämmittää merivettä sen höyrystämiseksi ja sitten kondensoida höyryä makean veden saamiseksi. Jälkimmäinen on paineistaa merivettä niin, että siinä oleva makea vesi kulkee erityisen kalvon läpi, sieppaamalla suolan ja saamalla makeaa vettä. Varhaisissa meriveden suolanpoistolaitteissa käytettiin kupariseoksia, hiiliterästä ja muita materiaaleja. Koska nämä materiaalit eivät kestä meriveden korroosiota ja niillä on alhainen tuotantotehokkuus, ne korvattiin pian titaanilla, jolla on erinomainen meriveden korroosionkestävyys. Meriveden suolanpoistossa titaanin pääsovellus on suolanpoistolaitteen lämmittimen lämmönsiirtoputki.

5. Laivat:
Titaanin käyttö laivoissa on herättänyt paljon huomiota. Myös eri maiden merivoimat ja laivanrakennusteollisuus pitävät erittäin tärkeänä titaanin sovellustutkimusta laivoissa ja ovat kehittäneet monia laivojen titaaniseoksia. Titaania ja sen seoksia käytetään laajalti laivoissa, kuten rungon rakenneosissa, syvänmeren tutkimusaluksissa ja sukellusveneiden paineenkestävissä rungoissa, putkissa, venttiileissä, peräsimissä, akselin rungoissa, lisävarusteissa, potkureissa ja potkuriakseleissa voimansiirtolaitteissa, lämmönvaihtimissa , jäähdyttimet, rungon luotainohjainten kannet jne.

6. Merikalastus: Merikalastus on siirtynyt kalastuksesta jalostukseen, ja kaloja, kuten leijonakala, kampela ja ankeriaat, on kasvatettu keinotekoisesti. Keinotekoisessa jalostustekniikassa käytetään laajalti titaanimetalliverkkoa ja titaaniputkilämmönvaihtimia, jotka ylläpitävät tiettyä meriveden lämpötilaa.

7. Valtameren lämpöenergian muunnos: Valtameri sisältää valtavasti energiaa, kuten vuorovesienergiaa, aaltoenergiaa, lämpötilaeron energiaa, merivirtaenergiaa, suolapitoisuuden eroenergiaa jne. Maailman energian kasvavan pulan myötä ihmiset ovat kiinnostuneempia merienergian kehittäminen ja hyödyntäminen. Lämpötilaerojen sähköntuotanto- ja vuorovesivoiman tuotantoprojekteja on tutkittu ja kehitetty. Lämpösähköisen sähköntuotannon periaate on käyttää korkeamman lämpötilan merivettä valtameren pinnalla ammoniakin tai freonin kaasuttamiseen, käyttää turbiinia pyörimään ja tuottamaan sähköä ja sitten käyttää matalan lämpötilan merivettä syvässä meressä kaasutetun ammoniakin tai freonin jäähdyttämiseen. muodostaen jatkuvasti kiertävän lämpömoottorijärjestelmän.