Anwendung von Titanwerkstoffen im Schiffsbau
Titan ist ein Material mit hervorragenden physikalischen und stabilen chemischen Eigenschaften. Titan und seine Legierungen haben eine hohe Festigkeit, ein geringes spezifisches Gewicht und sind beständig gegen Seewasserkorrosion und Meerestemperaturkorrosion, was den Anwendungsanforderungen der Menschen im Schiffsbau gut gerecht wird. Nach jahrelangen Bemühungen von Fachleuten der Titanindustrie und Anwendungsforschern im Schiffsbau wird Titan häufig in der Meeresöl- und -gasförderung, im Hafenbau, in Küstenkraftwerken, bei der Meerwasserentsalzung, in Schiffen, in der Meeresfischerei und bei der Umwandlung von Meereswärmeenergie eingesetzt. Mittlerweile ist Titan für den Schiffsbau zu einem der Hauptbereiche der zivilen Verwendung von Titan geworden. Die spezifischen Anwendungen von Titanmaterialien im Schiffsbau sind:
1. Entwicklung der Meeresöl- und -gasförderung:
Die Offshore-Bohrplattform ist eine Arbeitsbasis für die Durchführung der Unterwasser-Öl- und Gasexploration und -entwicklung und markiert die Verbesserung des technischen Niveaus der Unterwasser-Öl- und Gasentwicklung. Die Ausrüstung zur Meeresölproduktion umfasst hauptsächlich Ölproduktionsplattformen und Zusatzgeräte, darunter Rohölkühler, Ölproduktionssteigleitungen, Pumpen, Ventile, Verbindungen und Klemmen. Diese Geräte kommen mit Medien wie Sulfiden, Ammoniak und Chlor in Meerwasser und Rohöl in Kontakt.
2. Hafenbau:
Das Titanmaterial hat auf seiner Oberfläche einen Oxidfilm mit einer Dicke von nicht mehr als 10 nm, der in einer korrosiven Umgebung sehr stabil ist und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber der Atmosphäre, dem Meerwasser und der Meeresumwelt aufweist. Es ist derzeit der Rohstoff, der sich am besten an verschiedene Meeresumgebungen anpassen kann.
3. Küstenkraftwerke:
Die umfassende Nutzung von Meerwasser ist eines der wichtigsten Projekte im Meeresbau. Der Kondensator des Küstenkraftwerks ist ein Gerät, das eine große Menge Meerwasser verbraucht. Das im Küstenkraftwerk verwendete Titan ist hauptsächlich Titan, das im Kondensator verwendet wird. Da der Kondensator Meerwasser als Kühlwasser verwendet und das Meerwasser eine große Menge an Sedimenten, Schwebstoffen, Meeresorganismen und verschiedenen korrosiven Substanzen enthält, ist die Situation in Salzwasser, wo sich Meerwasser und Flusswasser abwechseln, noch schwerwiegender. Herkömmliche Kondensatoren verwenden Rohre aus Kupferlegierungen, die aufgrund verschiedener Korrosionserscheinungen im Meerwasser häufig schwer beschädigt werden. Titan weist in Meerwasser eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in verschmutztem Meerwasser, und seine Hochgeschwindigkeits-Erosionskorrosionsbeständigkeit ist besonders hervorragend.
4. Meerwasserentsalzungsanlage:
Bei der Entwicklung der Meerwasserentsalzung im In- und Ausland haben sich hauptsächlich zwei Methoden herauskristallisiert: Destillation und Umkehrosmose. Bei der ersten Methode wird Meerwasser erhitzt, um es zu verdampfen, und dann wird der Dampf kondensiert, um Süßwasser zu erhalten. Bei der Umkehrosmose wird Meerwasser unter Druck gesetzt, sodass das darin enthaltene Süßwasser durch eine spezielle Membran strömt, die das Salz abfängt und Süßwasser erzeugt. Frühe Meerwasserentsalzungsanlagen verwendeten Kupferlegierungen, Kohlenstoffstahl und andere Materialien. Da diese Materialien nicht gegen Meerwasserkorrosion beständig sind und eine geringe Produktionseffizienz aufweisen, wurden sie bald durch Titan mit hervorragender Meerwasserkorrosionsbeständigkeit ersetzt. Bei der Meerwasserentsalzung wird Titan hauptsächlich als Wärmeübertragungsrohr für die Heizung der Entsalzungsanlage verwendet.
5. Schiffe:
Die Anwendung von Titan in Schiffen hat viel Aufmerksamkeit erregt. Die Marinen und Schiffbauindustrien verschiedener Länder legen ebenfalls großen Wert auf die Anwendungsforschung von Titan in Schiffen und haben viele Sorten von Titanlegierungen für den Schiffsbau entwickelt. Titan und seine Legierungen werden in Schiffen häufig verwendet, beispielsweise als Rumpfstrukturteile, Tiefsee-Vermessungsschiffe und druckfeste U-Boot-Rümpfe, Rohre, Ventile, Ruder, Wellenrahmen, Zubehör, Propeller und Propellerwellen in Antriebsgeräten, Wärmetauscher, Kühler, Rumpf-Sonarführungsabdeckungen usw.
6. Meeresfischerei: Die Meeresfischerei hat sich vom Fischfang zur Zucht verlagert, und Fische wie Rotfeuerfische, Flundern und Aale wurden künstlich gezüchtet. In der künstlichen Zuchttechnologie werden häufig Titan-Metallgewebe und Titan-Rohr-Wärmetauscher verwendet, die eine bestimmte Meerwassertemperatur aufrechterhalten.
7. Umwandlung von thermischer Energie aus dem Ozean: Der Ozean enthält enorme Energiemengen, wie Gezeitenenergie, Wellenenergie, Temperaturunterschiedsenergie, Energie aus Meeresströmungen, Energie aus Salzgehaltsunterschieden usw. Angesichts der zunehmenden Energieknappheit auf der Welt werden die Menschen zunehmend an der Entwicklung und Nutzung der Meeresenergie interessiert sein. Projekte zur Stromerzeugung durch Temperaturunterschiede und zur Stromerzeugung durch Gezeiten wurden untersucht und entwickelt. Das Prinzip der thermoelektrischen Stromerzeugung besteht darin, das Meerwasser mit höherer Temperatur an der Meeresoberfläche zu nutzen, um Ammoniak oder Freon zu vergasen, die Turbine anzutreiben, um Strom zu erzeugen, und dann das Meerwasser mit niedriger Temperatur in der Tiefsee zu nutzen, um das vergaste Ammoniak oder Freon abzukühlen, wodurch ein kontinuierlich zirkulierendes Wärmekraftmaschinensystem entsteht.