La aplicación de titanio metal en marina.
La aplicación de titanio metal en marina.
1. Sumergible de aguas profundas
El sumergible tripulado Jiaolong de China, con una profundidad de inmersión máxima de 7000 metros, se construyó en 2002. Se completó la minería hidrotermal y biológica, creando con éxito un nuevo récord histórico de inmersión profunda tripulada, rompiendo a través de 7000 metros por primera vez y alcanzando un máximo profundidad de 7020 metros. Esto significa que Jiaolong ha recopilado y desplegado una serie de proyectos de investigación científica en aguas profundas. El 24 de junio de 2012, Jiaolong se convirtió en el sumergible tripulado operativo con la capacidad de inmersión más profunda del mundo en el área de prueba de la Fosa de las Marianas en el Pacífico Occidental, y puede moverse libremente en la vasta área marina que representa el 99,8 por ciento del área oceánica mundial. La Tabla 2 muestra la comparación de los índices técnicos y los índices de desempeño del sumergible tripulado.
Comparación de indicadores técnicos y de rendimiento de sumergibles tripulados.
Artículo | Alvin | Nautilo | mar profundo 6500 | Paz I (MIR) y Paz II (MIR) | submarino jiaolong |
| país | EE.UU | Francia | Japón | ruso | Porcelana |
| estado | trabajar | trabajar | trabajar | trabajar | trabajar |
| Profundidad (m) | 4500 | 6000 | 6500 | 6000 | 7000 |
| capacidad de carga | 2/1 | 1/2 | 1/2 | 2/1 | 2/1 |
| Material de la carcasa de presión | titanio aleación | titanio aleación | aleación de titanio | acero al níquel | aleación de titanio |
2. Desarrollo y utilización de la energía oceánica
En las centrales eléctricas costeras y las centrales nucleares, el condensador es un equipo importante a gran escala y el medio de enfriamiento es el agua de mar. Está hecho tradicionalmente de materiales de aleación de acero y cobre, pero tiene poca resistencia a la corrosión del agua de mar y una vida útil corta. En el agua de mar, especialmente bajo la acción del agua de mar contaminada, el condensador de aleación de cobre es propenso a la corrosión por picaduras, la corrosión por picaduras, la corrosión por tensión y la corrosión por fatiga, lo que provoca fugas en los equipos, obligando a la central eléctrica a detener la producción y causando grandes pérdidas económicas. La práctica en el país y en el extranjero ha demostrado que el titanio es el material más adecuado para el condensador y el intercambiador de calor de la central eléctrica.
El condensador utilizado en la central eléctrica de Binhai tiene muchas ventajas: puede utilizar localmente agua de mar como medio de refrigeración; Buena resistencia a la corrosión y larga vida útil: alta eficiencia de intercambio de calor y buenos beneficios económicos; Alto rendimiento de seguridad, tiempo de mantenimiento de interrupción reducido, alta eficiencia de producción, etc.
En ingeniería térmica, también se utiliza en motores superconductores. El titanio tiene las características de no magnético, alta resistencia específica, resistencia a bajas temperaturas y baja densidad. Tiene la mejor adaptabilidad integral. Es un material estructural de rotor superconductor muy ideal.
3. submarino
La aleación de titanio tiene una alta resistencia específica, buena plasticidad y resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión del agua de mar, formabilidad adecuada, soldabilidad y trabajabilidad en frío y en caliente, lo cual es adecuado para materiales de conchas submarinas; Al mismo tiempo, no es magnético y no es fácil de ser atacado por minas magnéticas; La aleación de titanio tiene un alto coeficiente de transmisión de sonido y es adecuada para fabricar deflectores de sonar.
Rusia es un líder internacional en la tecnología de investigación y fabricación para la construcción de submarinos nucleares totalmente de titanio, y también es el primer país en construir cascos resistentes a la presión con aleaciones de titanio.
4. Estación espacial de aguas profundas
La estación espacial móvil de aguas profundas se utilizará principalmente para la exploración científica marina, conocida como "Tiangong-1" en el océano. El establecimiento de la estación espacial no está restringido por el fuerte viento y el oleaje en la superficie del mar. Puede controlar directamente las herramientas y dispositivos de operación en el área de aguas profundas a largo plazo y para todo clima, y llevar a cabo operaciones de ingeniería militar bajo el agua, exploración y desarrollo de recursos. Formará un sistema de operación tridimensional en aguas profundas de "uno principal y dos auxiliares" con la plataforma de superficie y el transbordador sumergible tripulado multifuncional (entre la estación de trabajo y la nave nodriza, con las funciones de transporte, mantenimiento, comunicación y salvavidas).
No importa los Estados Unidos, Rusia o China, la construcción de su estación espacial de aguas profundas es inseparable del soporte de materiales clave de titanio y aleación de titanio. Para garantizar la seguridad, la confiabilidad y el rendimiento superior de la estación espacial de aguas profundas, es necesario utilizar una gran cantidad de materiales de titanio y aleaciones de titanio.
5. Desalación de agua de mar
Con la mejora gradual de la comprensión de la gente sobre la ley de corrosión de la unidad de desalinización por destilación y las ventajas del titanio, la selección de materiales del tubo de transferencia de calor en la unidad de desalinización de agua de mar ha cambiado significativamente. El tubo de transferencia de calor de titanio con excelente resistencia a la corrosión ha comenzado a usarse cada vez más. Especialmente en la unidad de destilación de efecto múltiple (MED), el titanio se usa a menudo en las tres filas superiores del haz de tubos de transferencia de calor que se lavan con relativa seriedad por la distribución de agua de mar.
Para el grado de titanio, los más utilizados son el titanio puro industrial TA1 (GRL) y TA2 (Gr2). El calentador de agua de mar con temperatura más alta utiliza ta9 (GR7, Ti PD) y TA10 (Gr12, ti-0.3mo-0.7ni). Las dos marcas tienen mejor resistencia a la corrosión. TA1 (GR1) TA2 (Gr2) y otros titanios industriales puros tienen una resistencia especial a la corrosión bajo tensión en agua de mar, agua natural y diversas soluciones de cloruro.
Como se mencionó anteriormente, el titanio tiene las ventajas de peso ligero, alta resistencia, resistencia a la corrosión, buena resistencia al calor y gran fiabilidad, especialmente para el cloro. No hay duda de que el titanio es uno de los materiales con mayor potencial para la aplicación de la industria de desalinización de agua de mar. La tubería soldada de titanio es la más utilizada en equipos de desalinización de agua de mar, que se utiliza principalmente en calentadores, condensadores, destiladores, evaporadores, intercambiadores de calor, etc. Anteriormente se han utilizado tuberías de níquel, latón aluminizado y aleación de cobre y níquel. Debido a las ventajas obvias de la tubería podrida en comparación con la tubería sin costura, como la longitud ilimitada de la tubería, la buena uniformidad del espesor de la pared, el alto grado de automatización de la producción y el uso de tubería soldada de titanio de pared delgada para la corrosión periódica, se han logrado beneficios obvios. No solo puede ahorrar costos, sino también mejorar el coeficiente de intercambio de calor. Soldadura corta de titanio, alta eficiencia productiva y alto rendimiento.
