Dans le domaine de l'ingénierie marine, des conditions environnementales complexes et sévères imposent des demandes extrêmement élevées sur les matériaux structurels. La forte corrosivité de l'eau de mer, de la haute pression en mer profonde et de la basse température rend difficile pour les matériaux ordinaires de servir de manière stable pendant longtemps. L'alliage de titane a été largement utilisé dans de nombreux domaines clés tels que le dessalement de l'eau de mer, le forage à l'huile offshore et la conversion de l'énergie thermique marine en raison de son excellente résistance à la corrosion, de sa résistance spécifique élevée et de sa bonne conductivité thermique, et est devenu l'un des matériaux de base pour assurer le fonctionnement sûr et efficace de l'ingénierie marine.
Désalination de l'eau de mer: solution de résistance à la corrosion dans des températures élevées et des conditions d'écoulement élevées
Le dessalement de l'eau de mer est une voie technique importante pour atténuer la pénurie mondiale de ressources en eau douce. À l'heure actuelle, les technologies de dessalement grand public incluent l'évaporation et l'osmose inverse, dont la technologie multi-étage multi - représente 67% de la méthode d'évaporation et environ 82% de la capacité de production globale totale de dessalement. Pendant le fonctionnement de ce type d'appareil, l'eau de mer est souvent dans un état de température élevée (jusqu'à 120 degrés) et de débit élevé, ce qui nécessite une résistance à la corrosion extrêmement stricte et une résistance à l'érosion des tuyaux. Les matériaux traditionnels tels que les alliages de cuivre ou l'acier inoxydable sont sujets à la corrosion localisée, aux piqûres et aux fissures de corrosion de contrainte dans cet environnement, ce qui entraîne une durée de vie de l'équipement plus court et des coûts d'entretien plus élevés.
Désalination de l'eau de mer: solution de résistance à la corrosion dans des températures élevées et des conditions d'écoulement élevées
Les alliages de titane, grâce à leurs films de guérison denses et de soi -, maintiennent une excellente résistance à la corrosion dans des environnements de chlorure de température élevés -, en particulier pour les composants critiques tels que les tubes d'échange de chaleur, les tubes de chauffage et les chauffe-saumures dans l'équipement de désalonnement. Un cas typique est l'usine de dessalement Flash Multi - construite par Harvey en aluminium dans les îles Vierges en 1965, et ses tubes de conduction thermique sont tous des tubes en titane sans couture (grade 1 ou grade 2) avec une épaisseur de paroi d'environ 24 tonnes. Le système de tube en titane a montré une bonne stabilité de service dans une température élevée -, des environnements élevés de flux de flux -, soutenant la capacité de l'usine à traiter 1,84 million de mètres cubes d'eau de mer par jour, et est toujours utilisé comme référence pour la sélection typique des matériaux dans de nombreux projets.
Désalination de l'eau de mer: solution de résistance à la corrosion dans des températures élevées et des conditions d'écoulement élevées
Avec le développement de l'industrie du dessalement de l'eau de mer vers l'efficacité et la grande échelle -, l'application de l'alliage de titane dans l'osmose inverse (RO) High - des pipelines de pression, les dispositifs de récupération d'énergie, les vannes de pompe et les autres composants se sont progressivement élargis en raison de son excellente fiabilité, de sa longue durée de vie et du coût du cycle de durée de vie faible.
Forage à l'huile offshore: matériaux clés sous les exigences synergiques de résistance à haute résistance et à la corrosion
L'équipement de forage d'huile offshore fait face à de multiples défis tels que la haute pression, la fatigue de la corrosion et la basse température, ce qui présente des exigences complètes extrêmement élevées pour les propriétés des matériaux. Les alliages de titane sont largement utilisés dans les plates-formes offshore et les systèmes de forage et de production profonds - en raison de leur résistance spécifique élevée, de leur excellente résistance à la fatigue de la corrosion et de leur résistance à la corrosion de l'eau de mer.
Forage à l'huile offshore: matériaux clés sous les exigences synergiques de résistance à haute résistance et à la corrosion
Dans les plates-formes offshore, les alliages de titane sont couramment utilisés dans les faisceaux de tube de condenseur et de chaleur pour les moteurs à cycle fermés -. Ces composants doivent avoir une bonne conductivité thermique, une résistance au biofoux et une résistance à la corrosion et des alliages de titane (par exemple, grade 12, TI-0.15pd, etc.) peuvent étendre considérablement les intervalles de maintenance des équipements tout en garantissant l'efficacité thermique. De plus, les corps de pompe en titane, les vannes et les raccords de tuyauterie améliorent considérablement la fiabilité globale du système en raison de leur résistance à la corrosion des crevasses dans les environnements de chlorure.
Forage à l'huile offshore: matériaux clés sous les exigences synergiques de résistance à haute résistance et à la corrosion
Dans le forage en mer profonde -, les alliages de titane sont utilisés pour fabriquer des composants de roulement de pression critique - tels que les émers, les raccords de tuyaux pré-réalisés et les composants de prévention de l'éruption. Par exemple, des alliages de titane élevés élevés - tels que TI - 6AL - 4V (5e année) peuvent être utilisés dans des environnements ultra-profonds supérieurs à 3000 mètres, et leur excellente résistance à l'embrittlage de l'hydrogène peut soutenir les charges dynamiques et les environnements à forte pression dans les opérations de perlarisation, assurer la sécurité et la procédure et la procès.
Résumé et perspective
L'application réussie de l'alliage de titane dans les domaines du dessalement de l'eau de mer et du forage d'huile offshore reflète pleinement ses avantages de performance complets en tant que matériau structurel clé pour l'ingénierie marine. Avec le développement continu des ressources marines vers la mer profonde et la mer lointaine, des exigences plus élevées sont proposées pour la performance et l'économie des matériaux.
Résumé et perspective
À l'avenir, les alliages de titane ont également de larges perspectives d'application dans des domaines émergents tels que la conversion de l'énergie thermique marine (OTEC), l'exploitation sous-marine et les plates-formes nucléaires flottantes offshore. La promotion supplémentaire des technologies de fabrication de coûts faibles - pour les alliages de titane (tels que la métallurgie en poudre et la fabrication additive), le développement de nouveaux alliages de titane avec des structures composites plus élevées et une meilleure résistance à la corrosion, et l'amélioration de la conception de structures composites en titane / acier aideront à améliorer la compétitivité des alliages de tins entiers.
