Zašto se titan koristi u uslugama morske vode
Titan duguje svoju poziciju u pomorskom inženjerstvu tankom, stabilnom i samopopravljajućem pasivnom oksidnom filmu koji se trenutačno stvara u zraku ili u vodi. U morskoj vodi film ostaje netaknut u širokom rasponu brzine, temperature i sadržaja kisika, tako da je metal otporan na opću koroziju, udare udubljenja i pukotine koji ograničavaju bakrene legure, ugljični čelik, pa čak i-nehrđajuće tipove otporne na kiseline. Folija se također obnavlja nakon mehaničkog oštećenja, zbog čega oprema od titana tolerira abrazivne, fluktuirajuće zadatke pokretnog sustava morske vode.
Druga prednost je težina. Titan je otprilike upola teži od ekvivalentnog dijela od nehrđajućeg čelika, što je važno na platformi gdje svaki kilogram uzrokuje trošak konstrukcije i na brodu gdje je stabilnost dio dizajna.
Razvoj nafte i plina u moru
Oprema za proizvodnju nafte u moru sastoji se uglavnom od proizvodnih platformi i njihove pomoćne opreme. Pomoćni predmeti uključuju hladnjake sirove nafte, cijevi za podizanje nafte, pumpe, ventile, spojeve i armature, koji su svi u kontaktu sa sulfidom, amonijakom, klorom i drugim medijima koji se prenose morskom vodom i sirovom naftom. Izmjenjivači topline od titana, usponi, unutarnji dijelovi crpki i ventila, spojevi i pričvrsni elementi odabrani su upravo za tu kombinaciju.
Brojke težine i životnog vijeka objašnjavaju prednost. Bušaća cijev od titana ima dug radni vijek, teži samo otprilike upola manje od ekvivalentnog niza od nehrđajućeg čelika, nudi otprilike dvostruko veću fleksibilnost u uporabi, a njezin vijek trajanja je oko deset puta duži od nehrđajućeg čelika.
Desalinizacija morske vode
Rani uređaji za desalinizaciju morske vode koristili su materijale poput bakrene legure i ugljičnog čelika. Budući da ti materijali nisu bili otporni na koroziju u morskoj vodi i davali su nisku proizvodnu učinkovitost, brzo su zamijenjeni titanom, koji pruža izvrsnu otpornost na koroziju u morskoj vodi. U postrojenju za desalinizaciju glavna primjena titana je cijev za prijenos topline grijanja jedinice isparivača, gdje cijev s tankim-stjenkama prenosi vruću slanu vodu kontinuiranim protokom.
| Područje biljke | Tipičan predmet od titana | Stanje dužnosti |
|---|---|---|
| Isparivač i efekti | Cijevi za prijenos topline za grijanje | Vruća gazirana salamura, velika brzina |
| Dio za povrat topline | Cijevni snopovi i cijevni limovi | Kondenzat i para |
| Krug salamure | Unutrašnji dijelovi pumpe i ventila | Koncentrirana slana voda, erozivni tok |
| Vodovi za paru i kondenzat | Cjevovodi, priključci i pričvrsni elementi | Vlažna atmosfera klorida |
Brodogradnja i brodske konstrukcije
Titan i legure titana naširoko se koriste u brodovima, na primjer u dijelovima trupa, istraživačkim brodovima za duboko more, postrojenjima za pretvorbu toplinske energije oceana i morskom ribarstvu. Praktičan slučaj je metalna mreža od titana, koja se trenutno koristi za umjetni uzgoj u obalnim područjima. Metalna mreža od titana u osnovi nije korodirana na moru i ne treba je mijenjati nakon mnogo godina korištenja, a izmjenjivač topline izrađen od titanskih cijevi zagrijava morsku vodu kako bi održala temperaturu potrebnu za uzgoj ribe.
Strukturalni dijelovi trupa i nadgrađa gdje ušteda težine poboljšava nosivost i stabilnost.
Istraživački brodovi za duboko more, gdje trup i cjevovod moraju preživjeti dugo uranjanje bez oštećenja premaza.
Postrojenja za pretvorbu oceanske toplinske energije, gdje krugovi tople i hladne morske vode zahtijevaju punu kompatibilnost s morskom vodom.
Morsko ribarstvo, uključujući mreže za uzgoj i izmjenjivače topline za grijanje morske vode.
Odabir stupnja za pomorsku dužnost
Komercijalno čiste vrste pokrivaju većinu morskih aplikacija. Klase koje sadrže-paladij i molibden{2}}nikal-odabiru se za lokacije s toplijim, redukcijskim ili agresivnijim kloridima, a klase legura veće-čvrstoće koriste se tamo gdje strukturni dio također mora nositi opterećenje. Cijevi, limovi i šipke naručuju se prema priznatim specifikacijama kao što su ASTM B265 za ploče, limove i trake, ASTM B338 za zavarene i bešavne cijevi, ASTM B348 za šipke i gredice te odgovarajući nacionalni standardi za cijevi i ploče.
| Oznaka | Tipična upotreba u moru | Odabir vozača |
|---|---|---|
| 1. stupanj | Tanko{0}}cijev za prijenos topline, mreža za uzgoj, obloge | Mogućnost oblikovanja i zavarljivost |
| 2. stupanj | Opći izmjenjivači topline, cjevovodi, pumpe i ventili | Uravnotežena čvrstoća i otpornost na koroziju |
| 7. razred | Krugovi tople i reducirajuće morske vode ili slane vode | Otpornost na napad pukotina u vrućoj salamuri |
| 12. razred | Strukturni dijelovi, spojni elementi, -predmeti visoke čvrstoće | Veća čvrstoća s dobrom otpornošću na morsku vodu |
Pravila izrade i održavanja
Izrada slijedi istu logiku kao i slučaj korozije. Radne površine održavaju se čistima i bez željeza, namjenski alati sprječavaju unakrsnu kontaminaciju, zavarivanje se izvodi pod argonskom zaštitom, a gotov predmet se provjerava na skupljanje željeza prije nego što se stavi u upotrebu. Budući da titan ne treba zaštitni premaz u morskoj vodi, održavanje je ograničeno na pregled: pasivni film održava sama morska voda i ne smije biti zakopan ispod naslaga bogatih željezom ili zarobljenih krhotina.
FAQ
P: Zašto je titan odabran za brodogradnju umjesto nehrđajućeg čelika?
Njegov stabilni pasivni film otporan je na udare klorida u obliku rupa i pukotina u širokom rasponu brzina i temperatura, te je otprilike upola lakši, što smanjuje troškove konstrukcije i rukovanja.
P: Koja je glavna primjena titana u postrojenju za desalinizaciju?
Cijevi za prijenos topline grijanja jedinice isparivača, zajedno s cijevnim pločama i unutarnjim dijelovima pumpe i ventila izloženi su vrućoj koncentriranoj slanoj vodi.
P: Koliko dugo oprema od titana traje u morskoj vodi?
Vijek trajanja je vrlo dug; kao referenca, navodi se da titanijska cijev za bušenje traje oko deset puta dulje od nehrđajućeg čelika, a mreža za uzgoj u biti nije korodirana na moru.
P: Koji stupanj titana odgovara brodskom izmjenjivaču topline?
Stupanj 2 je uobičajeni izbor za opće uvjete rada s morskom vodom, dok se stupanj 7 koristi za krugove vruće ili redukcijske slane vode, a stupanj 12 gdje je potrebna veća čvrstoća.
P: Treba li oprema od titana bojati ili katodna zaštita?
U morskoj vodi nije potreban premaz jer se pasivni oksidni film sam popravlja; važna briga je održavati površine čistima i bez onečišćenja željezom.
P: Gdje se još koristi titan na plovilu?
Strukturalni dijelovi trupa, brodovi za istraživanje dubokog mora, postrojenja za pretvorbu toplinske energije oceana, mreža za uzgoj ribe i izmjenjivači topline morske vode koji kontroliraju temperaturu uzgoja ribe.
