La più ampia applicazione dei tubi in titanio apre nuove opportunità per i settori della desalinizzazione e della costruzione navale!

La resistenza del titanio alla corrosione dell'acqua di mare è migliore rispetto a tutti gli altri metalli, sia nel flusso statico che ad alta velocità dell'acqua di mare, il titanio ha una stabilità speciale. Il titanio è quindi un materiale ideale per gli impianti di desalinizzazione. Il numero di applicazioni del titanio in questo campo è destinato ad aumentare. La resistenza alla corrosione dell'acqua di mare e dell'aria oceanica in titanio è molto forte, resistente e leggera, è il materiale strutturale ideale per l'industria della costruzione navale ed è stato ampiamente utilizzato in una varietà di navi e sottomarini di acque profonde in molte parti.
Allo stato attuale, la desalinizzazione si è diffusa in più di 60 paesi e regioni in tutto il mondo, il mondo ha più di 6 milioni di impianti di desalinizzazione, una produzione giornaliera di acqua di mare di circa 35 milioni di tonnellate e con un tasso annuo superiore al 10% nell'aumento. La desalinizzazione è diventata uno dei modi migliori per risolvere il problema della carenza idrica. Attualmente, i principali metodi di desalinizzazione a livello mondiale sono principalmente il flash multistadio (MSF), la distillazione multieffetto a bassa temperatura (LT-MED) e il metodo con membrana a osmosi inversa (RO). Ciascuno dei tre metodi presenta vantaggi e svantaggi e anche le condizioni e l'ambito di applicazione sono diversi. La Cina applica principalmente metodi LT-MED e RO e nei prossimi anni verranno lanciati numerosi progetti di desalinizzazione. Nei prossimi 3-5 anni, la desalinizzazione dell'acqua di mare avrà molto spazio di sviluppo.
A seconda della tecnologia odierna per l'applicazione su larga scala della desalinizzazione dell'acqua di mare ha un vantaggio in termini di costi, rispetto alla deviazione dell'acqua da sud a nord per tonnellate di acqua il costo è inferiore, lo stato ha introdotto una serie di incentivi, i prossimi 10 anni, il Il livello di desalinizzazione dell’acqua di mare sarà 5 volte più grande di quello attuale. La tendenza futura è costituita da apparecchiature di desalinizzazione con lega di titanio anziché lega di rame. I molteplici vantaggi del titanio determinano il futuro nel campo dei tubi di desalinizzazione dell'acqua di mare ampiamente utilizzati nello spazio, si prevede che nei prossimi dieci anni, la domanda cinese di tubi di titanio per la dissalazione dell'acqua di mare sarà di circa 9500-23520 tonnellate, la domanda globale è di circa 140. 63-2810,25 milioni di tonnellate. Anche se la domanda interna preliminare non è ampia, ma rappresenta solo l’1,6% della domanda internazionale totale, si può dire che lo spazio di sviluppo complessivo è molto ampio.

Innanzitutto, le principali caratteristiche dei tubi in titanio per la desalinizzazione:
1, bassa densità, elevata resistenza specifica (resistenza/peso specifico)
Densità del metallo di titanio di 4,51 g/cm3, superiore a quella dell'alluminio e inferiore a quella di acciaio, rame e nichel. Ma la resistenza specifica si trova nella parte superiore del metallo, è 3 volte quella dell'acciaio inossidabile, è 1,3 volte quella della lega di alluminio;
2, buona resistenza alla corrosione
Il titanio è un metallo molto attivo, il suo potenziale di equilibrio è molto basso, nel mezzo della tendenza alla corrosione termodinamica. Ma in realtà, il titanio è molto stabile in molti mezzi, come il titanio nel mezzo ossidante, neutro e riducente debole è resistente alla corrosione. Questo perché il titanio e l'ossigeno hanno una grande affinità, nell'aria o nei mezzi contenenti ossigeno, la superficie del titanio genera uno strato di densa, forte adesione, un grande film di ossido inerte, che protegge il substrato di titanio dalla corrosione. Anche a causa dell'usura meccanica si verificherà presto l'autoguarigione o la rigenerazione. Ciò dimostra che il titanio è un metallo con una forte tendenza alla passivazione. La pellicola di ossido di titanio a temperature fino a 315 gradi mantiene questa proprietà.
3, buone prestazioni di trasferimento del calore
Sebbene la conduttività termica del titanio metallico sia superiore a quella dell'acciaio al carbonio e del rame, ma a causa dell'eccellente resistenza alla corrosione del titanio, lo spessore della parete può essere notevolmente ridotto e la superficie di trasferimento del calore con il vapore per la condensazione a goccia, riducendo il gruppo termico, Inoltre, la superficie non incrostata può anche ridurre la resistenza termica, in modo che le prestazioni del titanio nel trasferimento di calore siano significativamente migliorate.
4, buona resistenza al calore
La nuova lega di titanio può essere utilizzata a lungo ad una temperatura di 600 gradi o superiore.
5, buona resistenza chimica alle prestazioni a bassa temperatura
Lega di titanio TA7 (Ti-5Al-2.5Sn), TC4 (Ti-6Al-4V) e Ti-2.5Zr-1 .5Mo e altre leghe di titanio a bassa temperatura rappresentate dalla sua resistenza aumentano con l'abbassamento della temperatura, ma il cambiamento di plasticità non è significativo.
6, resistenza alla trazione e relativo carico di snervamento
Questa proprietà mostra che il rapporto di resistenza allo snervamento (resistenza alla trazione/resistenza allo snervamento) è elevato, indicando che il materiale metallico del titanio nello stampaggio della deformazione plastica è scarso. A causa dell'elevato rapporto tra limite di snervamento e modulo di elasticità del titanio, la capacità di rimbalzo dello stampaggio del titanio è elevata.
In secondo luogo, l'attrezzatura di desalinizzazione nel tubo in titanio sostituirà gradualmente il tubo originale in lega di rame, rispetto ai due, il tubo in titanio presenta i seguenti vantaggi:
1, tubo in titanio con meno materiale. Nelle stesse condizioni operative, lo spessore della parete del tubo in titanio è più sottile e il dosaggio del tubo è inferiore. In generale, spessore della parete del tubo in lega di rame di 0,9 mm-1,2 mm; con tubo in titanio invece di piccoli punti corrosivi, spessore della parete disponibile di tubo a parete sottile 0,5 mm.

2, tubo di titanio di buona conduttività termica. Conducibilità termica titanio di 17W / (m - k), ottone alluminio per lOOW / (m - k), rame 70 / 30 per 29W / (m - k), conducibilità termica titanio dei più piccoli. Ma l'uso di tubi in titanio a pareti sottili, conduttività termica, sebbene peggiore dell'ottone in alluminio, ma paragonabile al rame 90/10, rispetto al rame 70/30.
3, il tubo in titanio è più conveniente. I prezzi dei tubi in titanio possono competere con i tubi in lega di rame, a causa della bassa densità del titanio, dello stesso spessore della parete, della stessa lunghezza della qualità del tubo in titanio è solo il 50% del tubo in lega di rame, quando lo spessore della parete del tubo in titanio è del 50% del tubo in lega di rame, la stessa area di trasferimento del calore del tubo in titanio, la qualità del tubo in lega di rame è visibile solo per 1/4, il tubo in titanio è competitivo in termini di prezzo.
4, la durata del tubo in titanio è più lunga. Poiché l'acqua di mare è spesso mescolata con sedimenti, la vita marina, attaccata al tubo di trasferimento del calore e alle estremità del tubo, eroderà il tubo in lega di rame, la lega di rame sarà anche soggetta alla corrosione dell'acqua di mare da parte del Br-. Il tubo in titanio non presenterà questo problema, soprattutto per uccidere i batteri nell'acqua di mare, dover iniettare ossigeno, è inoltre necessario utilizzare una buona resistenza alla corrosione del tubo in titanio.
In terzo luogo, lo sviluppo e l'applicazione di materiali di titanio stranieri
Hitachi, Mitsubishi e Toshiba producono condensatori per centrali elettriche, utilizzano tubi spessi saldati in titanio da {{0}} 0,5 mm, Mitsubishi, Kawasaki, Hitachi, Mitsui e Kobe Steel e altre aziende producono dispositivi per la desalinizzazione dell'acqua di mare, l'uso di tubi saldati in titanio spessi 0,5 mm - 0,7 mm. Fino al 1983, in 16 anni, il Giappone ha prodotto 4.038 tonnellate di tubi saldati in titanio a parete sottile utilizzati negli impianti di desalinizzazione in tutto il mondo, e finora non si sono verificati danni dovuti alla corrosione dell'acqua di mare.
(1) Condensatore di ventilazione e pressurizzatore a getto
La vera attrezzatura per la desalinizzazione dell'acqua di mare in Giappone è un'attrezzatura per la desalinizzazione dell'acqua di mare da 2650 t/d costruita dalla Matsushima Carbon Mining Co. nel 1967. I tubi di trasferimento del calore e le piastre tubiere del condensatore di ventilazione e del compressore a getto dell'impianto non potevano essere realizzati in lega di rame a causa alla corrosione da parte dell'acqua di mare Br-in, e dopo averli sostituiti con titanio, non si è verificato alcun cedimento dovuto alla corrosione.
(2) Condensatore della sezione di rilascio del calore
Il condensatore flash multistadio è acqua di mare come acqua di raffreddamento, vapore acqueo di raffreddamento generato a tutti i livelli della camera di flash, poiché l'acqua di mare è spesso mescolata con sedimenti, vita marina, sono collegati al tubo di trasferimento del calore e alle estremità del tubo, erosione del rame tubo in lega. Pertanto, al giorno d'oggi quasi tutte le apparecchiature di desalinizzazione di tipo MSF utilizzano tubi in titanio sul condensatore di trasferimento di calore. Soprattutto quando è necessario iniettare ossigeno per uccidere i batteri presenti nell'acqua di mare, è necessario utilizzare tubi in titanio con una buona resistenza alla corrosione.
(3) Condensatore sezione recupero calore
L'area di trasferimento del calore del condensatore del reparto di recupero del calore è ampia, per ragioni economiche, ora di solito si utilizzano tubi in lega di rame, solo in occasioni speciali si usano tubi in titanio, come quelli contenenti ammoniaca o idrogeno solforato e altri inquinanti del mezzo sulla corrosione della lega di rame intenso. 1977, esportato in Germania il dispositivo di desalinizzazione MSF da 3600 t/d, poiché si tratta di apparecchiature accessorie per l'ammoniaca, non può utilizzare la lega di rame, ma l'uso del titanio; a causa della corrosione dell'acido solforico e dell'ossigeno. A causa della corrosione del solfuro di ossigeno, delle apparecchiature di desalinizzazione da 3120 t/dMSP in Perù, la corrosione dei tubi in alluminio e ottone si è verificata dopo 1 anno di utilizzo e infine tutti i tubi di trasferimento del calore sono stati sostituiti con tubi in titanio.
È stato riferito che la produzione giornaliera di 100 tonnellate di apparecchiature di desalinizzazione con tubi in titanio fino a 60,000. Dal 1967 al 1994, in quasi 30 anni, un totale di 52 set di produzione a livello energetico di condensatori per la generazione di energia termica e 7 set di apparecchiature di desalinizzazione, per un totale di 11,000t di tubi saldati in titanio.
In quarto luogo, l'industria della costruzione navale
Con lo sviluppo della società, la domanda di risorse naturali da parte dell'umanità, lo sviluppo e l'uso delle risorse marine sono sempre più importanti, si dice che il 21° secolo sia il secolo dello sviluppo marino.
Lo sviluppo dell'oceano richiede una varietà di attrezzature e qualsiasi attrezzatura per raggiungere la funzione dipende dalla tecnologia dei materiali. Il titanio ha caratteristiche adatte all'ambiente marino, come resistenza alla corrosione, proprietà meccaniche non magnetiche, elevate e lavorabilità, ecc., è un materiale strutturale naturale per l'attrezzatura marina. Queste caratteristiche del titanio, per la ricerca e lo sviluppo di nuovi prodotti navali, macchinari e attrezzature per l'ingegneria navale, forniscono un'importante piattaforma tecnologica dei materiali, quindi dalla fine degli anni '50, il titanio nelle applicazioni navali e di ingegneria navale, non solo nel campo del graduale ampliamento, ma anche l'importo dell'aumento.

Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, l'industria della costruzione navale cinese ha formato un sistema tecnico di materiali in lega di titanio per la costruzione navale dopo una ricerca applicata a lungo termine. In questo settore, l'uso di semilavorati metallurgici di titanio è principalmente una varietà di specifiche diverse di piastre, pezzi fucinati, pezzi fusi, fili e tubi, di cui la maggior quantità di piastre, che rappresenta oltre il 70%, seguita dai pezzi fucinati , circa il 15%, getti 12% e il resto del filo e del tubo. Per garantire la qualità costruttiva delle navi e delle apparecchiature di ingegneria navale, vari tipi di specifiche diverse di isotropia del titanio, morfologia dei tessuti e dimensione dei grani moderate, produzione di lastre, piegatura, stampaggio, saldatura, forgiatura e preparazione della fusione, la tecnologia del processo di produzione è la chiave, in Inoltre, l'esperienza nazionale di ricerca e sviluppo di leghe di titanio marine mostra anche che un nuovo materiale in lega di titanio per prodotti navali deve essere effettuato con una simulazione strutturale su larga scala del test di validazione per esaminarne l'usabilità, per stabilire il corrispondente materiale in lega di titanio, il struttura della nave, la struttura del materiale in lega di titanio per i prodotti della nave, deve essere utilizzato nella costruzione della nave. Al fine di esaminarne l'usabilità e stabilire la corrispondente tecnologia sperimentale.
Titanio marino a causa di una vasta gamma di applicazioni, oltre ai requisiti di resistenza alla corrosione nell'ambiente marino, altre priorità di ricerca sono: ① elevate prestazioni (elevata resistenza, resistenza agli urti, resistenza alla fatica), elevata funzionalità (elevata trasmissione del suono), e adattarsi all'uso delle condizioni ambientali; ② adattabilità del processo di costruzione dei materiali, utilizzo di sicurezza e affidabilità; ③ varietà/serie di specifiche, supporto del materiale (come il materiale del filo corrispondente), praticità; basso costo. Basso costo. Le navi e l'ingegneria navale devono fare affidamento sulle loro prestazioni e qualità, ma anche vedere se il loro prezzo è accettabile, il basso costo è gli attuali materiali in lega di titanio marino e il processo di produzione è un obiettivo importante della ricerca, il basso costo nazionale ed estero la ricerca sulle leghe di titanio è piuttosto attiva.