การประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมในวิศวกรรมทะเล

การกลั่นน้ำทะเลเป็นเส้นทางทางเทคนิคที่สำคัญในการบรรเทาปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรน้ำจืดทั่วโลก ในปัจจุบันเทคโนโลยีการกลั่นน้ำทะเลกระแสหลักรวมถึงการระเหยและการหมุนเวียนแบบย้อนกลับซึ่งหลาย - สเตจแฟลช (MSF) บัญชีคิดเป็น 67% ของวิธีการระเหยและประมาณ 82% ของกำลังการผลิตการแยกเกลือออกจากทั่วโลกทั้งหมด ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ประเภทนี้น้ำทะเลมักจะอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง (สูงถึง 120 องศา) และอัตราการไหลสูงซึ่งต้องการความต้านทานการกัดกร่อนที่เข้มงวดมากและความต้านทานการกัดเซาะของท่อ วัสดุดั้งเดิมเช่นโลหะผสมทองแดงหรือสแตนเลสมีแนวโน้มที่จะมีการกัดกร่อนการกัดกร่อนการกัดกร่อนและการกัดกร่อนของความเครียดในสภาพแวดล้อมนี้ซึ่งนำไปสู่อายุการใช้งานที่สั้นลงและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่สูงขึ้น

โลหะผสมไทเทเนียมต้องขอบคุณฟิล์มออกไซด์ที่หนาแน่นและตัวเอง - ฟิล์มออกไซด์รักษารักษาความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง - อุณหภูมิคลอไรด์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบที่สำคัญเช่นหลอดแลกเปลี่ยนความร้อนท่อทำความร้อนและเครื่องทำความร้อน กรณีทั่วไปคือ Multi - โรงงานกลั่นน้ำทะเลแฟลชที่สร้างขึ้นโดย Harvey Aluminum ในหมู่เกาะเวอร์จินในปี 1965 และท่อนำความร้อนล้วนเป็นหลอดไทเทเนียมที่ไร้รอยต่อ (เกรด 1 หรือเกรด 2) ที่มีความหนาของผนัง 0.7 มม. ระบบหลอดไทเทเนียมแสดงให้เห็นถึงความเสถียรของบริการที่ดีในอุณหภูมิสูง - สูง - สภาพแวดล้อมการไหลของน้ำทะเลซึ่งรองรับความสามารถของพืชในการรักษา 1.84 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อวันและยังคงใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเลือกวัสดุทั่วไปในหลายโครงการ

ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำทะเลที่มีต่อประสิทธิภาพและขนาด - ขนาดใหญ่การประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมใน osmosis ย้อนกลับ (RO) สูง - ท่อความดัน, อุปกรณ์การกู้คืนพลังงาน, วาล์วปั๊มและส่วนประกอบอื่น ๆ

อุปกรณ์ขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการเช่นแรงดันสูงความเหนื่อยล้าจากการกัดกร่อนและอุณหภูมิต่ำซึ่งทำให้ข้อกำหนดที่ครอบคลุมสูงมากสำหรับคุณสมบัติของวัสดุ โลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งและระบบการขุดเจาะทะเลและระบบการผลิตที่ลึก - เนื่องจากความแข็งแรงที่เฉพาะเจาะจงสูงความต้านทานต่อการกัดกร่อนของการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและการต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเล

ในแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งโลหะผสมไทเทเนียมมักใช้ในการรวมกลุ่มคอนเดนเซอร์และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับเครื่องยนต์วงจรปิด - ส่วนประกอบเหล่านี้จำเป็นต้องมีค่าการนำความร้อนที่ดีความต้านทานต่อเชื้อเพลิงชีวภาพและความต้านทานการกัดกร่อนและโลหะผสมไทเทเนียม (เช่นเกรด 12, Ti-0.15pd ฯลฯ ) สามารถขยายช่วงเวลาการบำรุงรักษาอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ร่างกายของปั๊มไทเทเนียมวาล์วและอุปกรณ์ท่อช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือโดยรวมของระบบอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากความต้านทานต่อการกัดกร่อนรอยแยกในสภาพแวดล้อมคลอไรด์

ในการขุดเจาะทะเลลึก- โลหะผสมไทเทเนียมจะใช้ในการผลิตแรงดันวิกฤต - ส่วนประกอบแบริ่งเช่นตัวยก, อุปกรณ์ท่ออัดแรงและส่วนประกอบป้องกันการระเบิด ตัวอย่างเช่นสูง - โลหะผสมไทเทเนียมความแข็งแรงเช่น ti - 6AL - 4V (เกรด 5) สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความปลอดภัยสูงกว่า 3,000 เมตร

การประยุกต์ใช้อัลลอยไทเทเนียมที่ประสบความสำเร็จในด้านการกลั่นน้ำทะเลและการขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งสะท้อนให้เห็นถึงข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ครอบคลุมเป็นวัสดุโครงสร้างที่สำคัญสำหรับวิศวกรรมทางทะเล ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของทรัพยากรทางทะเลไปยังทะเลลึกและทะเลไกลความต้องการที่สูงขึ้นจะนำไปสู่ประสิทธิภาพและเศรษฐกิจของวัสดุ

ในอนาคตโลหะผสมไทเทเนียมยังมีโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวางในสาขาที่เกิดขึ้นใหม่เช่นการแปลงพลังงานความร้อนทางทะเล (OTEC) การขุดใต้ทะเลและแพลตฟอร์มพลังงานนิวเคลียร์ลอยนอกชายฝั่ง การส่งเสริมเทคโนโลยีการผลิตต้นทุนต่ำสำหรับโลหะผสมไทเทเนียม (เช่นผงโลหะและการผลิตสารเติมแต่ง) การพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมใหม่ที่มีความแข็งแรงสูงและการต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้น