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海洋用大口径钛合金管材应用和发展

作者: 发布时间:2018/11/27 14:25:41 浏览次数:

近年来,我国实施了大量海洋舰艇、海洋石油钻井平台、海水淡化、人工岛礁建设等重大工程,对上述领域中大型装备使用的各类高强耐蚀金属管材的需求呈大幅增长趋势。由于金属管材需要在复杂恶劣海洋环境(强腐蚀、台风、强对流、高温、高压、生物附着)中应用,对其耐蚀性能有极高要求,钛及钛合金具有髙强韧性、无磁、低密度及优异的耐蚀性能等独特优势,成为上述领域大型装备中最为理想的材料。大量使用经验证实,低合金钢管路系统使用寿命为1?2年,Cu/Ni管路系统使用寿命也仅有6?8年,远达不到海水管路设计寿命要求。钛具有高强、高韧性、比强度高、质轻、无磁、耐海水腐蚀和海洋大气腐蚀等特点,钛及钛合金管道的腐蚀寿命大于12万小时,服役期限60年以上,在恶劣的海洋工况条件下,钛合金材料的全寿命是其他金属材料无法比拟的,在装备寿命结束之后可百分之百无害化回收。因此,是海洋装备的最佳选材。

海洋装备的特点

①海洋装备属大型金属建筑物,体形吨位大,投资费用高,破坏损失大。

②系统结构复杂、功能齐全,工况条件复杂恶劣,对可靠性要求高,建造技术难度大。

③材料延寿对保障海洋装备和结构物完整性、可靠性和安全性,促进资源保护和可持续发展具有重要的意义。

④提高海洋装备性能主要涉及提高耐腐蚀性、轻量化、高强高韧材料应用、可靠性和全寿命周期产品经济性。

钛合金管材的优势

钛合金具有熔点高、密度小、强度大、耐腐蚀、超导、形状记忆和储氢等一系列重要特性,广泛应用于航空、航天、舰船、核电、医疗、化工、冶金、电子、体育休闲、建筑等领域,被人们誉为“第三金属”、“空中金属”和“海洋金属”。管材用于气态、液态介质的传输通道,是国民经济各领域的基础性产品,钛合金管材由于其本身的质轻、耐腐蚀性能好的优异特点,在航空发动机、航天飞行器、石油输送管路、化工设备、海洋环境施工及海上各种作业平台等有着广泛的应用,诸如沿海电站、海上油气开采输送、海水淡化、海洋化工生产、制碱制盐、石油精炼设备等,前景十分广阔。