Aplicación de materiales de titanio en la ingeniería marina
El titanio es un material con excelentes propiedades físicas y químicas estables. El titanio y sus aleaciones tienen alta resistencia, baja gravedad específica y son resistentes a la corrosión del agua de mar y a la corrosión por temperatura del océano, lo que puede satisfacer bien los requisitos de aplicación de las personas en ingeniería marina. Después de años de esfuerzos por parte de los profesionales de la industria del titanio y los investigadores de aplicaciones de ingeniería marina, el titanio se ha utilizado ampliamente en el desarrollo de petróleo y gas marinos, la construcción de puertos, las centrales eléctricas costeras, la desalinización de agua de mar, los barcos, la pesca marina y la conversión de energía térmica marina. Ahora, el titanio para la ingeniería marina se ha convertido en una de las principales áreas de uso civil del titanio. Las aplicaciones específicas de los materiales de titanio en la ingeniería marina son:
1. Explotación de petróleo y gas marino:
La plataforma de perforación marina es una base de trabajo para implementar la exploración y el desarrollo submarinos de petróleo y gas, lo que marca la mejora del nivel técnico del desarrollo submarino de petróleo y gas. El equipo de producción de petróleo marino incluye principalmente plataformas de producción de petróleo y equipos auxiliares, incluidos enfriadores de petróleo crudo, elevadores de producción de petróleo, bombas, válvulas, juntas y abrazaderas. Estos equipos están en contacto con medios como sulfuros, amoníaco y cloro en el agua de mar y el petróleo crudo.
2. Construcción del puerto:
El material de titanio tiene una película de óxido con un espesor de no más de 10 nm en su superficie, que es muy estable en un entorno corrosivo y tiene una excelente resistencia a la corrosión de la atmósfera, el agua de mar y el medio marino. Actualmente es la materia prima que mejor se puede adaptar a diversos entornos marinos.
3. Centrales eléctricas costeras:
El uso integral del agua de mar es uno de los proyectos importantes en la ingeniería marina. El condensador de la central eléctrica costera es un dispositivo que utiliza una gran cantidad de agua de mar. El titanio utilizado en la central eléctrica costera es principalmente titanio utilizado en el condensador. Dado que el condensador utiliza agua de mar como agua de refrigeración, y el agua de mar contiene una gran cantidad de sedimentos, materia en suspensión, organismos marinos y diversas sustancias corrosivas, la situación es más grave en agua salada donde el agua de mar y el agua de río se alternan. Los condensadores tradicionales utilizan tubos de aleación de cobre, que a menudo se dañan gravemente debido a la corrosión en el agua de mar. El titanio tiene una buena resistencia a la corrosión en el agua de mar, especialmente en agua de mar contaminada, y su resistencia a la corrosión por erosión a alta velocidad es particularmente sobresaliente.
4. Dispositivo de desalinización de agua de mar:
Desde el desarrollo de la desalinización de agua de mar en el país y en el extranjero, existen principalmente dos métodos: destilación y ósmosis inversa. El primero consiste en calentar el agua de mar para vaporizarla y luego condensar el vapor para obtener agua dulce. El segundo consiste en presurizar el agua de mar para que el agua dulce que contiene pase a través de una membrana especial, interceptando la sal y obteniendo agua dulce. Los primeros dispositivos de desalinización de agua de mar utilizaban aleaciones de cobre, acero al carbono y otros materiales. Debido a que estos materiales no son resistentes a la corrosión del agua de mar y tienen una baja eficiencia de producción, pronto fueron reemplazados por titanio con una excelente resistencia a la corrosión del agua de mar. En la desalinización de agua de mar, la principal aplicación del titanio es el tubo de transferencia de calor del calentador del dispositivo de desalinización.
5. Buques:
La aplicación del titanio en los barcos ha atraído mucha atención. Las marinas y las industrias de construcción naval de varios países también conceden gran importancia a la investigación de la aplicación del titanio en los barcos y han desarrollado muchos grados de aleaciones de titanio para uso marino. El titanio y sus aleaciones se utilizan ampliamente en los barcos, como en las piezas estructurales del casco, en los buques de investigación de aguas profundas y en los cascos resistentes a la presión de los submarinos, en las tuberías, las válvulas, los timones, los marcos de los ejes, los accesorios, las hélices y los ejes de las hélices en los dispositivos de accionamiento de potencia, los intercambiadores de calor, los enfriadores, las cubiertas de guía de los sonares del casco, etc.
6. Pesca marina: La pesca marina ha pasado de la pesca a la cría, y se han criado artificialmente peces como el pez león, la platija y la anguila. En la tecnología de cría artificial, se utilizan ampliamente intercambiadores de calor de tubos de titanio y mallas metálicas que mantienen una determinada temperatura del agua de mar.
7. Conversión de energía térmica oceánica: El océano contiene una gran cantidad de energía, como la energía de las mareas, la energía de las olas, la energía de la diferencia de temperatura, la energía de las corrientes oceánicas, la energía de la diferencia de salinidad, etc. Con la creciente escasez de energía mundial, la gente estará más interesada en el desarrollo y la utilización de la energía oceánica. Se han estudiado y desarrollado proyectos de generación de energía por diferencia de temperatura y de generación de energía maremotriz. El principio de la generación de energía termoeléctrica es utilizar el agua de mar a mayor temperatura en la superficie del océano para gasificar amoníaco o freón, hacer girar la turbina y generar electricidad, y luego utilizar el agua de mar a baja temperatura en las profundidades del mar para enfriar el amoníaco o freón gasificado, formando un sistema de motor térmico de circulación continua.