สถานะการสมัครและโอกาสของโลหะผสมไทเทเนียมในวิศวกรรมมหาสมุทร

(1. บทนำ

มหาสมุทรซึ่งคิดเป็นประมาณ 71 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ผิวโลกมีทรัพยากรมากมาย มันได้กลายเป็นทิศทางหนึ่งของความพยายามของผู้คนเป็นเวลาหลายปีในการพัฒนาและใช้มหาสมุทรและทำให้มหาสมุทรเป็นแหล่งความมั่งคั่งมหาศาลของเรา อย่างไรก็ตาม น้ำทะเลมีฤทธิ์กัดกร่อนเนื่องจากมีปริมาณเกลืออยู่ประมาณ 3.5 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ มลภาวะทางชีวภาพในมหาสมุทรยังเร่งการกัดกร่อนของน้ำทะเลอีกด้วย

ไททาเนียมเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยมและมีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร ไททาเนียมและโลหะผสมมีความแข็งแรงสูง มีความถ่วงจำเพาะน้อย และทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลและการกัดกร่อนของบรรยากาศในทะเล ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งานของผู้คนในด้านวิศวกรรมทางทะเลได้เป็นอย่างดี หลังจากทำงานอย่างหนักโดยผู้คนในอุตสาหกรรมไททาเนียมและนักวิจัยด้านวิศวกรรมมหาสมุทรเป็นเวลาหลายปี ไททาเนียมได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการพัฒนาน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง การก่อสร้างท่าเรือ โรงไฟฟ้าชายฝั่ง การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เรือ การประมงทางทะเล และพลังงานความร้อนจากทะเล การแปลง ตอนนี้ ไททาเนียมสำหรับวิศวกรรมทางทะเลได้กลายเป็นหนึ่งในสาขาหลักของการใช้งานโยธาไททาเนียม

(II) สถานะการสมัคร

2.1 การพัฒนาน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง

น้ำมันเป็นสัดส่วนหลักของเศรษฐกิจของประเทศ คาดว่าปริมาณสำรองน้ำมันที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ของโลกอยู่ที่ 3 แสนล้านตัน โดยปริมาณสำรองน้ำมันใต้ทะเลมีประมาณ 130 พันล้านตัน การพัฒนาน้ำมันใต้น้ำเริ่มขึ้นในต้นศตวรรษที่ 20 การพัฒนาได้ผ่านกระบวนการจากนอกชายฝั่งสู่ทะเลไกล จากทะเลตื้นไปจนถึงทะเลลึก ถูกจำกัดโดยเงื่อนไขทางเทคนิคและการพัฒนาวัสดุ ในขั้นต้นจะใช้ได้เฉพาะแหล่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่ขยายโดยตรงจากชายฝั่งไปยังทะเลตื้นเท่านั้น นับตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ซึ่งได้รับแรงกระตุ้นจากวิกฤตพลังงานและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี การสำรวจและพัฒนาน้ำมันนอกชายฝั่งได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว และการพัฒนาน้ำมันนอกชายฝั่งได้ก้าวไปสู่ไหล่ทวีปอย่างรวดเร็ว ค่อยๆ ก่อตัวเป็นภาคอุตสาหกรรมน้ำมันนอกชายฝั่งใหม่ แท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งเป็นฐานงานสำหรับการสำรวจและใช้ประโยชน์จากน้ำมันและก๊าซใต้ทะเล และถือเป็นระดับของเทคโนโลยีการพัฒนาน้ำมันและก๊าซใต้ทะเล อุปกรณ์การผลิตน้ำมันนอกชายฝั่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยแท่นผลิตน้ำมันและอุปกรณ์เสริม เช่น เครื่องทำความเย็นน้ำมันดิบ เครื่องยกน้ำมัน ปั๊ม วาล์ว ข้อต่อและอุปกรณ์ติดตั้ง อุปกรณ์เหล่านี้สัมผัสกับซัลไฟด์ แอมโมเนีย คลอรีน และตัวกลางอื่นๆ ในน้ำทะเลและน้ำมันดิบ เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมของไททาเนียมในสื่อเหล่านี้ สหรัฐอเมริกาจึงใช้เสาหลักของแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งที่ผลิตด้วยไททาเนียมในแหล่งน้ำมันในช่วงต้นทศวรรษ 1970 และใช้ไททาเนียมในการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น เครื่องทำความร้อน ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อไทเทเนียมใช้น้ำทะเลเป็นตัวกลางในการทำความเย็นเพื่อทำให้ส่วนผสมของไอน้ำ/น้ำมันที่มีอุณหภูมิสูงที่สูบจากบ่อน้ำมันเย็นลง ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นไทเทเนียมยังใช้น้ำทะเลเป็นตัวกลางในการทำความเย็นเพื่อทำให้น้ำจืดเย็นลงซึ่งทำให้น้ำมันดิบในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนเย็นลง สหรัฐอเมริกาใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไททาเนียมประมาณ 100 เครื่องบนแท่นขุดเจาะน้ำมันในทะเลเหนือ ส่วนประกอบไททาเนียมที่สั่งโดย Hunting Oilfield Services ในเมืองอเบอร์ดีน สกอตแลนด์ สหราชอาณาจักร ได้รับการกล่าวขานว่าเป็นก้านยกแรงดันสูงไทเทเนียมตัวแรกของโลกสำหรับโครงการ Heidrum ของ Conoco ในนอร์เวย์

ท่อเจาะไทเทเนียมอัลลอยด์ไทเทเนียมปิโตรเลียมมีอายุการใช้งานยาวนาน โดยมีน้ำหนักเพียงครึ่งเดียวของเหล็กกล้าไร้สนิม แต่ความยืดหยุ่นในการใช้งานเป็นสองเท่าของเหล็กกล้าไร้สนิม และอายุการใช้งานยาวนานกว่าเหล็กกล้าถึง 10 เท่า คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ทำให้ไททาเนียมเป็นวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับการเจาะหลุมลึกที่อยู่ใกล้วงกลมและลึกได้ยาก เครื่องมือเจาะแบบผสมรวมถึงท่อเจาะไททาเนียมสามารถลดเวลาในการเจาะและลดต้นทุนการเจาะโดยรวมได้อย่างมาก ในปี 2543 GrantPrideco, RTI Energy Systems และ Torch Drilling Services ในสหรัฐอเมริกาได้ใช้ท่อเจาะไทเทเนียมสำหรับงานอุตสาหกรรมเป็นครั้งแรก ท่อเจาะไทเทเนียมที่ผลิตและจำหน่ายโดย GrantPrideco และ RTI Energy Systems ยังมีข้อต่อเครื่องมือเหล็กจาก GrantPrideco Anti-Fatigue ข้อต่อมีน้ำหนักเบา ยืดหยุ่นในการใช้งาน และทำให้ท่อเจาะไททาเนียมมีความทนทานและแข็งแรง

ระบบท่อส่งน้ำทะเลเป็นส่วนสำคัญของการใช้ประโยชน์จากน้ำมันใต้ทะเล เนื่องจากไททาเนียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงต่อน้ำทะเล จึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าระบบเหล็กถึง 10 เท่า ดังนั้นต้นทุนของระบบท่อไทเทเนียมจึงคุ้มค่าเมื่อเทียบกับระบบ Cu-Ni ของ. Active Metals of America และ Precision Tube Technology ได้ร่วมกันก่อตั้งบริษัท Titanium Tube Technology เพื่อผลิตท่อโลหะผสมไทเทเนียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ โลหะผสมที่ใช้ในท่อนี้คือโลหะผสม Ti-3Al-2.5V เส้นผ่านศูนย์กลาง 650 มม. ความหนาของผนังคือ 22-25 มม. และความยาว 350 ม. บริษัทอื่นในสหรัฐอเมริกาใช้ท่อโลหะผสมไทเทเนียมแบบไม่มีรอยต่อที่มีความยาว 15 ม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 600 มม. และความหนาของผนัง 25 มม. เพื่อสร้างท่อไรเซอร์ยาวเกือบ 500 ม. โดยการอัดรีด ซึ่งถูกใช้ในแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง ว่ากันว่าน้ำหนักของท่อไรเซอร์สามารถลดลงได้ครึ่งหนึ่ง ซึ่งสามารถลดต้นทุนของบัลลาสต์ได้อย่างมาก นอกจากนี้ยังมีความเหนียวในการแตกหักสูงและอายุความล้าที่ยาวนาน

ตามรายงานข้อมูล ในโครงการพัฒนาบ่อน้ำมันในทะเลเหนือในสหรัฐอเมริกา ปริมาณไททาเนียมที่ใช้ในอุปกรณ์ตัวลอยบนเรือและอุปกรณ์คงที่บนพื้นทะเลเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า ความต้องการวัสดุไททาเนียมสำหรับอุปกรณ์ตัวลอย 24 ชิ้นและอุปกรณ์ยึดติดใต้ทะเล 64 ชิ้นคือ: 50-100t สำหรับอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัย 50-100t สำหรับอุปกรณ์เชื่อมต่อ 400-1000t สำหรับอุปกรณ์ยกทั่วไป และ 1400-4200t สำหรับท่อเจาะ การกัดกร่อนของชิ้นส่วนโครงสร้างที่เกิดจากการเปรอะเปื้อนทางชีวภาพของแท่นสำรวจน้ำมันนอกชายฝั่งนั้นค่อนข้างร้ายแรง บริษัทแห่งหนึ่งในสหรัฐอเมริกาใช้ปลอกท่อยาวที่ทำจากท่อไทเทเนียมบนแท่นขุดเพื่อปกป้องชิ้นส่วนบนแท่นขุดเจาะ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้ส่วนประกอบโลหะผสมไททาเนียมเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในการขุดเจาะน้ำมันและการดำเนินการผลิตนอกชายฝั่ง ส่วนประกอบโลหะผสมไททาเนียมช่วยให้การขุดเจาะน้ำมันสามารถเข้าถึงน้ำลึกและบ่อน้ำลึก รวมถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นและสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง (เช่น เค็ม)

สำหรับการใช้งานประเภทนี้ โลหะผสมที่ใช้แกนไทเทเนียม TC4 (Ti-6Al-4V) นั้นเหมาะสมที่สุดและมีราคาต่ำที่สุดในแง่ของประสิทธิภาพที่ครอบคลุม ระบบท่อส่งน้ำทะเลเป็นส่วนสำคัญของการใช้ประโยชน์จากน้ำมันใต้ทะเล เนื่องจากไททาเนียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงต่อน้ำทะเล จึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าระบบเหล็กถึง 10 เท่า ดังนั้นต้นทุนของระบบท่อไทเทเนียมจึงคุ้มค่ากว่าระบบ Cu-Ni ของ. Active Metals of America และ Precision Tube Technology ได้ร่วมกันก่อตั้งบริษัท Titanium Tube Technology เพื่อผลิตท่อโลหะผสมไทเทเนียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ โลหะผสมที่ใช้สำหรับท่อนี้คือโลหะผสม TA18 (Ti-3Al-2.5V) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 650 มม. ความหนาของผนัง 22-25 มม. ความยาว 350 ม. และ ท่อชั่งน้ำหนัก 80-90t ซึ่งวางแผนที่จะใช้สำหรับการสำรวจน้ำมันใต้ทะเล บริษัทอื่นในสหรัฐอเมริกาใช้ท่อโลหะผสมไทเทเนียมแบบไม่มีรอยต่อที่มีความยาว 15 ม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 600 มม. และความหนาของผนัง 25 มม. เพื่อสร้างท่อไรเซอร์ยาวเกือบ 500 ม. โดยการอัดรีด ซึ่งถูกใช้ในแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง ว่ากันว่าน้ำหนักของท่อไรเซอร์สามารถลดลงได้ครึ่งหนึ่ง ซึ่งสามารถลดต้นทุนของบัลลาสต์ได้อย่างมาก นอกจากนี้ยังมีความเหนียวในการแตกหักสูงและอายุความล้าที่ยาวนาน

การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าโลหะผสม Ti-6Al-4V (Gr.5_TC4) เป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการเจาะท่อ ความแข็งแรงของผลผลิตและความล้าเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับงานเจาะ ดังนั้นโลหะผสม Gr.5 สองชิ้นที่มีองค์ประกอบคั่นระหว่างหน้าต่ำเป็นพิเศษจึงเหมาะสำหรับอุปกรณ์ยกแบบไดนามิกที่สำคัญยิ่งขึ้น เมื่ออุณหภูมิในการทำงานสูงกว่า 75 ~ 80 องศา เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของรอยแยกหรือการกัดกร่อนของความเค้น โลหะผสม Gr29 ที่ประกอบด้วยรูทีเนียมจะถูกนำมาใช้

ส่วนประกอบที่ใช้บ่อยที่สุด ได้แก่ รอกสำหรับเจาะนอกชายฝั่ง ท่อเจาะ ข้อต่อแบบทรงกรวย (TSJs) และรอกแบบผสมไททาเนียม/เหล็กกล้า

ส่วนประกอบไททาเนียมขนาดเล็ก เช่น ปั๊มไททาเนียม วาล์ว ข้อต่อ ตัวยึด แคลมป์ และชิ้นส่วนอะไหล่ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายบนแท่นขุดเจาะน้ำมัน ไททาเนียมอัลลอยด์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในเปลือกของอุปกรณ์บันทึกการสำรวจน้ำมันนอกชายฝั่งในต่างประเทศ

2.2 อาคารท่าเรือ

ไททาเนียมมีฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนาไม่เกิน 10นาโนเมตรบนพื้นผิว มีความเสถียรสูงในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนและมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมต่ออากาศ น้ำทะเล และสภาพแวดล้อมทางทะเล ปัจจุบันเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลต่างๆ ญี่ปุ่นได้ดำเนินการพัฒนาทางทะเลอย่างจริงจัง เช่น สะพานจากฮอนซูไปยังชิโกกุ สะพานข้ามอ่าวโตเกียว สนามบินคันไซ และฐานเก็บน้ำมันลอยน้ำ การทดสอบการสัมผัสที่ดำเนินการโดยกระทรวงการก่อสร้างและสโมสรเหล็กและเหล็กกล้าของญี่ปุ่นบนพื้นผิวมหาสมุทรของแม่น้ำโออิกาวะและรายงานการตรวจสอบการทดสอบการสัมผัสสารกันสนิมต่างๆ ที่ดำเนินการโดยกระทรวงคมนาคมและสมาคมกองท่อเหล็กบนเรือโบซากิ ตะแกรงทรายยังแสดงให้เห็นว่าไททาเนียมเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุด นอกจากคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมแล้ว ไททาเนียมยังมีข้อดีของไอออนที่ละลายน้ำน้อยมากในสภาพแวดล้อมของน้ำทะเล ไม่มีความเป็นพิษ และไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ญี่ปุ่นยังได้สร้างโครงสร้างทางทะเลลอยน้ำขนาดใหญ่พิเศษ โดยใช้วัสดุผสมเหล็กไทเทเนียมในการกัดกร่อนของน้ำทะเล ในการก่อสร้างทางหลวงที่ทอดข้ามอ่าวโตเกียว วัสดุไททาเนียมได้ถูกนำมาใช้เป็นลำตัวที่ป้องกันน้ำกระเซ็นของเสาสะพาน และวัสดุผสมเหล็กไทเทเนียมของเสาสะพานแต่ละอันมีปริมาณ 0.9 ตัน โครงสร้างทางทะเลลอยน้ำขนาดใหญ่ที่มีการใช้งานหรือวางแผนไว้แล้ว ได้แก่ สนามบิน ฐานการขนส่งท่าเรือ สิ่งอำนวยความสะดวกด้านกีฬา และอื่นๆ

2.3 โรงไฟฟ้าชายฝั่ง

การใช้ประโยชน์อย่างครอบคลุมของน้ำทะเลเป็นหนึ่งในโครงการที่สำคัญในด้านวิศวกรรมทางทะเล คอนเดนเซอร์ของโรงไฟฟ้าชายฝั่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้น้ำทะเลปริมาณมาก ไททาเนียมที่ใช้ในโรงไฟฟ้าชายฝั่งส่วนใหญ่เป็นไททาเนียมที่ใช้ในคอนเดนเซอร์ เนื่องจากคอนเดนเซอร์ใช้น้ำทะเลเป็นน้ำหล่อเย็น และน้ำทะเลมีทรายโคลน สารแขวนลอย สิ่งมีชีวิตในทะเล และสารกัดกร่อนจำนวนมาก สถานการณ์จึงรุนแรงมากขึ้นในน้ำเกลือสดที่น้ำทะเลและน้ำในแม่น้ำสลับกัน คอนเดนเซอร์แบบดั้งเดิมใช้ท่อโลหะผสมทองแดง ซึ่งมักจะได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงจากการกัดกร่อนต่างๆ ในน้ำทะเล ไททาเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในน้ำทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำทะเลที่มีมลพิษ และความต้านทานการกัดกร่อนจากการกัดกร่อนที่ความเร็วสูงมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ

2.4 เครื่องกลั่นน้ำทะเล

"น้ำเป็นแหล่งกำเนิดของชีวิต". ปัจจุบันการขาดแคลนน้ำเป็นปัญหาที่คุกคามโลก ประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ของประชากรโลกไม่มีแหล่งน้ำดื่มที่เพียงพอ แม่น้ำบนบกและแหล่งน้ำใต้ดินของโลกอยู่ห่างไกลจากความต้องการในการพัฒนาอุตสาหกรรม ดังนั้นการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลจะเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับมนุษย์ในการแก้ปัญหาแหล่งน้ำจืดในอนาคต

จากมุมมองของการพัฒนาการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลในประเทศและต่างประเทศ ส่วนใหญ่มีสองวิธี: การกลั่นและการรีเวิร์สออสโมซิส แบบแรกคือการต้มน้ำทะเลให้กลายเป็นไอ แล้วควบแน่นไอน้ำเพื่อให้ได้น้ำจืด อย่างหลังคือการเพิ่มแรงดันน้ำทะเลเพื่อให้น้ำจืดในนั้นผ่านเมมเบรนพิเศษและเก็บเกลือไว้เพื่อให้ได้น้ำจืด อุปกรณ์แยกเกลือออกจากน้ำทะเลในยุคแรกๆ ใช้โลหะผสมทองแดง เหล็กกล้าคาร์บอน และวัสดุอื่นๆ เนื่องจากวัสดุเหล่านี้ไม่ทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลและมีประสิทธิภาพในการผลิตต่ำ จึงถูกแทนที่อย่างรวดเร็วด้วยไททาเนียมที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลที่ดีเยี่ยม ในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล การใช้งานหลักของไททาเนียมคือท่อถ่ายเทความร้อนของเครื่องทำความร้อนของโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ผู้ผลิตรายใหญ่ของโรงงานกลั่นน้ำทะเลคือสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น ภายในปี 2547 มีโรงกรองแยกเกลือออกจากเกลือมากกว่า 15,000 โรงที่สร้างหรืออยู่ระหว่างการก่อสร้างในโลก โดยสามารถผลิตน้ำจืดได้ประมาณ 32 ล้านตันต่อวัน บริษัทญี่ปุ่นสร้างหน่วยกลั่น 10 หน่วยสำหรับซาอุดิอาระเบียด้วยการผลิตน้ำจืด 30,{6}} ตันต่อวัน โดยใช้ท่อไทเทเนียม 3,200 ตัน และผลผลิตเฉลี่ยต่อวันที่ 10000 ตัน ซึ่งต้องใช้ ไทเทเนียม 107 ตัน

เทียนจินในประเทศของฉัน ซานตง และสถานที่อื่นๆ ได้สร้างหรือกำลังสร้างโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ตัวอย่างเช่น แผนเบื้องต้นสำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลในเทียนจินคือการผลิตน้ำจืด 500,000 ตันต่อวันภายในปี 2007 และ 700,000 ตันภายในปี 2010 คาดว่าประมาณ 250 ตันของไทเทเนียม จะใช้ในโครงการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลในเทียนจินและซานตง

2.5 เรือรบ

ไททาเนียมและโลหะผสมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนในน้ำทะเลและบรรยากาศในทะเล และถือเป็นวัสดุสำหรับเรือที่ดี เนื่องจากมีความถ่วงจำเพาะต่อแสง ความแข็งแรงสูง ทนต่อแรงกระแทก ไม่เป็นแม่เหล็ก ส่งผ่านเสียง และมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเพียงเล็กน้อย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้ไทเทเนียมในเรือรบได้รับความสนใจอย่างมาก อุตสาหกรรมการต่อเรือและการต่อเรือของประเทศต่างๆ ยังให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับการใช้ไททาเนียมบนเรือ และได้พัฒนาโลหะผสมไททาเนียมสำหรับเรือเดินทะเลหลายเกรด ไททาเนียมและโลหะผสมใช้กันอย่างแพร่หลายในเรือต่างๆ เช่น โครงสร้างตัวถัง เรือสำรวจใต้ทะเลลึก และตัวถังแรงดันใต้น้ำ ท่อ วาล์ว หางเสือ ตัวยึดเพลา อุปกรณ์เสริม ใบพัดและตัวขับดันในไดรฟ์พลังงาน เพลา เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน คูลเลอร์ ตัวเรือ แผงโซนาร์ และอื่นๆ

การใช้ไททาเนียมครั้งแรกบนตัวเรือคือเรือดำน้ำชั้นอัลฟาของอดีตสหภาพโซเวียต ต่อจากนั้น ไททาเนียมถูกนำมาใช้ในการวิจัยใต้ท้องทะเลลึกเทียมหรือไร้คนขับ และเรือดำน้ำช่วยเหลือใต้ทะเลลึก ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมใช้สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างทั่วไป และโลหะผสม Ti-6Al-4V ใช้สำหรับถังแรงดัน ตามรายงาน การใช้ไททาเนียมในโครงสร้างตัวถังไม่เพียงแต่ช่วยลดน้ำหนักของตัวเรือ เพิ่มน้ำหนักบรรทุกที่มีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยลดการบำรุงรักษาและยืดอายุการใช้งานของเรืออีกด้วย โลหะผสมอลูมิเนียม เหล็กอ่อน และวัสดุโครงสร้างตัวถังอื่นๆ โดยทั่วไปต้องการการบำรุงรักษาภายใน 10 ปี ในขณะที่วัสดุไทเทเนียมแทบไม่ต้องบำรุงรักษาและซ่อมแซม และสามารถยืดอายุการใช้งานจาก 20 ปีปกติเป็น 30 เป็น 40 ปี

การวิจัยโลหะผสมไททาเนียมของญี่ปุ่นสำหรับเรือสำรวจใต้ทะเลลึกประสบความสำเร็จ ห้องแรงดัน "Deep-Sea 6500" เกือบทั้งหมดที่สามารถรองรับผู้ปฏิบัติงานได้ 3 คนใช้ไททาเนียมอัลลอยด์ นี่คือผลลัพธ์ของความพยายามระยะยาวที่อู่ต่อเรือ Mitsubishi Heavy Industries Kobe Shipyard เรือดำน้ำใช้ไทเทเนียมจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น เรือดำน้ำนิวเคลียร์ที่มีความลึกในการดำน้ำ 900 ม. ใช้ไททาเนียมสูงสุด 3500 ตัน

2.6 การประมงทะเล

ตามรายงาน อุตสาหกรรมประมงของญี่ปุ่นได้เปลี่ยนจากการตกปลาเป็นการเลี้ยงปลา และปลาสิงโต ปลาลิ้นหมา ปลาไหล ฯลฯ ได้รับการเพาะเลี้ยงเทียม ในเทคโนโลยีการผสมพันธุ์เทียม มีการใช้ตาข่ายโลหะไททาเนียมและท่อแลกเปลี่ยนความร้อนไททาเนียมเพื่อรักษาอุณหภูมิของน้ำทะเล วัฒนธรรมประดิษฐ์ของปลาเก๋านั้นเกิดขึ้นจริงในพื้นที่ชายฝั่งทะเลของฝูเจี้ยนในประเทศของฉัน และตะกร้าเพาะพันธุ์ชนิดแผ่นไทเทเนียมที่ใช้ได้นำประโยชน์ที่ยอดเยี่ยมมาสู่การเพาะเลี้ยงปลาเก๋า

2.7 การแปลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร

มีพลังงานมหาศาลในมหาสมุทร เช่น พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานคลื่น พลังงานความแตกต่างของอุณหภูมิ พลังงานกระแสน้ำในมหาสมุทร และพลังงานความต่างของเกลือ และอื่นๆ ด้วยการขาดแคลนพลังงานที่เพิ่มขึ้นในโลก ผู้คนจะมีความสนใจในการพัฒนาและใช้พลังงานจากมหาสมุทรมากขึ้น ได้มีการวิจัยและพัฒนาโครงการผลิตไฟฟ้าจากเทอร์โมอิเล็กทริกและกระแสน้ำขึ้นน้ำลง หลักการของการผลิตไฟฟ้าจากเทอร์โมอิเล็กทริกคือการใช้น้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูงบนพื้นผิวมหาสมุทรเพื่อทำให้แอมโมเนียหรือฟรีออนกลายเป็นไอเพื่อขับเคลื่อนกังหันให้หมุนและผลิตกระแสไฟฟ้า จากนั้นใช้น้ำทะเลอุณหภูมิต่ำในมหาสมุทรลึกเพื่อทำให้แอมโมเนียที่ระเหยกลายเป็นไอเย็นลง หรือฟรีออนเพื่อสร้างระบบเครื่องยนต์ความร้อนแบบวัฏจักรต่อเนื่อง

อุปกรณ์หลักสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากเทอร์โมอิเล็กทริก ได้แก่ เครื่องระเหยสาร คอนเดนเซอร์ ท่อดูดน้ำทะเล ลูป ฯลฯ ซึ่งไม่เพียงต้องการความต้านทานการกัดกร่อนเท่านั้น แต่ยังต้องการความต้านทานการกัดกร่อนของแอมโมเนียและฟลูออรีนด้วย ไททาเนียมและโลหะผสมไม่เพียงแต่มีความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเลได้ดีเท่านั้น แต่ยังทนต่อการกัดกร่อนจากแอมโมเนียและฟลูออรีนอีกด้วย ดังนั้นไทเทเนียมจึงเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุด

เครื่องระเหยและคอนเดนเซอร์ท่อไทเทเนียมใช้ในโรงไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น และได้ผลลัพธ์ที่ดี

(iii) อนาคต

ในฐานะที่เป็นตลาดพลเรือนที่เกิดใหม่ของไททาเนียม วิศวกรรมทางทะเลได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยวิกฤตพลังงานโลกที่ทวีความรุนแรงขึ้น ทุกประเทศในโลกจะลงทุนกำลังคนและทรัพยากรวัสดุจำนวนมากเพื่อใช้ประโยชน์จากทรัพยากรน้ำมันใต้ทะเลและทรัพยากรแร่อื่นๆ แนวโน้มการขาดแคลนน้ำจืดทั่วโลก ประเทศชายฝั่งทั้งหมดจะใช้น้ำทะเลเพื่อผลิตน้ำจืด การแข่งขันที่ดุเดือดยิ่งขึ้นของยุทโธปกรณ์กองทัพเรือของกองกำลังทหารต่างๆ นั้นแยกออกไม่ได้จากวัสดุโลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียม ดังนั้น การประยุกต์ใช้ไททาเนียมและโลหะผสมในวิศวกรรมทางทะเลจะมีมากขึ้นเรื่อยๆ คาดว่าไททาเนียมสำหรับวิศวกรรมทางทะเลคาดว่าจะเป็นตลาดแอพพลิเคชั่นขนาดใหญ่สำหรับวัสดุไททาเนียม

ติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม. ขอขอบคุณ

นิโคล

บริษัท: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd

ประเทศ:จีน

เพิ่ม: ถนนเป่าติ จินไถ เมืองเป่าจี ส่านซี ประเทศจีน

เซลล์: บวก 86 13369210920

Gmail:nicole@jmyunti.com

เว็บไซต์:www.jm-titanium.com