تطبيق وتطوير أنابيب سبيكة التيتانيوم الكبيرة القطر للاستخدام البحري

في السنوات الأخيرة ، قامت الصين بالعديد من المشاريع المهمة ، بما في ذلك السفن البحرية ، ومنصات حفر النفط في الخارج ، وتحلية مياه البحر ، والجزر الاصطناعية. أدت هذه المشاريع إلى زيادة كبيرة في الطلب على أنابيب معدنية عالية القوة مقاومة للتآكل المستخدمة في المعدات واسعة النطاق داخل هذه الحقول. نظرًا للبيئة البحرية المعقدة والقاسية (على سبيل المثال ، التآكل القوي ، الأعاصير ، الحمل الحراري القوي ، درجات الحرارة العالية ، الضغط العالي ، والتلوث البيولوجي) ، فإن مقاومة التآكل للأنابيب المعدنية ذات أهمية قصوى. تعد التيتانيوم وسبائكه ، بقوتها العالية ، صلابة ، خصائصها غير المغناطيسية ، الكثافة المنخفضة ، ومقاومة التآكل الممتازة ، مواد مثالية لمثل هذه المعدات البحرية على نطاق واسع.

أظهر الاستخدام المكثف أن أنظمة الأنابيب الفولاذية ذات الفئة المنخفضة ذاتها لها عمر 1-2 سنوات ، وأن أنظمة أنابيب CU/NI تستمر فقط من 6 إلى 8 سنوات فقط ، وكلاهما لا يقل عن متطلبات الحياة لتصميم أنابيب مياه البحر. التيتانيوم ، مع قوتها العالية ، صلابة ، قوة محددة ، الوزن الخفيف ، الخواص غير المغناطيسية ، ومقاومة مياه البحر والتآكل الجوي البحري ، لها حياة تآكل تتجاوز 120،000 ساعة وعمر خدمة تزيد عن 60 عامًا. في ظل الظروف البحرية القاسية ، فإن عمر مواد سبيكة التيتانيوم يتجاوز بكثير مواد المواد المعدنية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إعادة تدويرها بنسبة 100 ٪ بعد انتهاء عمر الخدمة ، مما يجعلها أفضل خيار مادي للمعدات البحرية.

خصائص المعدات البحرية

1. الهياكل المعدنية الكبيرة : تتكون المعدات البحرية من هياكل معدنية كبيرة ذات حمولة كبيرة ، وتكاليف استثمار عالية ، وخسائر كبيرة في الأضرار.
2. الظروف المعقدة والقاسية : هذه الأنظمة معقدة ومتعددة الوظائف وتعمل في ظل ظروف قاسية ، والتي تتطلب تقنيات عالية الموثوقية وتقنيات البناء المتطورة.
3. طول طول المواد : يعد تمديد عمر المواد أمرًا بالغ الأهمية لضمان نزاهة وموثوقية وسلامة المعدات والهياكل البحرية ، وتعزيز الحفاظ على الموارد والتنمية المستدامة.
4. الأداء المحسن : إن تحسين أداء المعدات البحرية ينطوي على تعزيز مقاومة التآكل ، والوزن الخفيف ، وذلك باستخدام مواد عالية القوة وعالية العقل ، والموثوقية ، والكفاءة الاقتصادية لدورة الحياة بأكملها للمنتج.

مزايا أنابيب سبيكة التيتانيوم

تحتوي سبائك التيتانيوم على سلسلة من الخصائص المهمة ، بما في ذلك نقطة انصهار عالية ، وكثافة منخفضة ، وقوة عالية ، ومقاومة للتآكل ، والموصلية الفائقة ، وذاكرة الشكل ، وتخزين الهيدروجين. هذه الخصائص تجعل سبائك التيتانيوم تستخدم على نطاق واسع في الفضاء ، والطاقة البحرية ، والطاقة النووية ، والطبية ، والكيميائية ، والمعادن ، والإلكترونيات ، والرياضة ، والترفيه ، وحقول البناء. تُعرف سبائك التيتانيوم باسم "المعدن الثالث" و "المعدن الجوي" و "المعدن البحري". الأنابيب ، المستخدمة في نقل وسائل الإعلام الغازية والسائلة ، هي منتجات أساسية في مختلف القطاعات الاقتصادية الوطنية. تجد أنابيب سبيكة التيتانيوم ، مع مقاومة تآكل خفيفة الوزن وممتازة ، تطبيقات شاملة في محركات الطيران ، والمركبة الفضائية ، وخطوط أنابيب البترول ، والمعدات الكيميائية ، والبناء البحري ، والمنصات الخارجية. وتشمل هذه محطات الطاقة الساحلية ، واستخراج النفط والغاز في الخارج ونقلها ، وتحلية مياه البحر ، والإنتاج الكيميائي البحري ، وإنتاج القلويات والملح ، ومعدات تكرير البترول ، وآفاق واسعة.

تطورات تقنية

يعد الترويج لتطبيق مواد التيتانيوم اتجاهًا رئيسيًا للتطوير التكنولوجي لبناء السفن ومعدات الهندسة البحرية. تستخدم البلدان المتقدمة على نطاق واسع أنابيب سبيكة التيتانيوم في معدات الهندسة البحرية ، مما يعزز سلامة وموثوقية هذه الأنظمة ، وتقليل حجم المعدات ووزنها ، وتوسيع عمر الخدمة بشكل كبير عن طريق تقليل تلف المعدات وتردد الصيانة.

خصائص معالجة أنابيب سبيكة التيتانيوم

تحتوي سبائك التيتانيوم على نوعين مختلفين: أنبوب أنبوب سلس التيتانيوم وأنبوب لحام التيتانيوم لهما مرونة منخفضة في درجة حرارة الغرفة ومقاومة تشوه عالية ، لكنها تظهر اللدونة الجيدة ومقاومة تشوه أقل في مناطق الطور α+β و β. لذلك ، فإن تشكيل وتصنيع مواد سبيكة التيتانيوم أو إعداد ملفات تعريف مختلفة (اللوحات ، قضبان ، أنبوب Ti ، وما إلى ذلك) تتطلب التدفئة إلى بالقرب من نقطة انتقال الطور.

تميل سبائك التيتانيوم إلى التفاعل كيميائيًا مع الأكسجين والنيتروجين والكربون والهيدروجين في درجات حرارة عالية ، مما يقلل بشكل حاد من أداء تشوههم ويؤثر على خصائص خدمتهم. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لانخفاض الموصلية الحرارية لسبائك التيتانيوم ، فإن تسخين البليتات الكبيرة غالبًا ما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في درجة الحرارة المقطعية ، مما يجعلها عرضة للتكسير أثناء التشوه. علاوة على ذلك ، فإن نطاق درجة حرارة التشوه لسبائك التيتانيوم ضيقة وحساسة لمعدلات الإجهاد ، ويتطلب عمومًا تشوهًا بمعدلات منخفضة. يؤثر معدل التبريد بعد التشوه بشكل مباشر على بنية توازن درجة حرارة الغرفة وخصائص خدمة المكونات. لذلك ، من الأهمية بمكان الحفاظ على درجة حرارة تشوه ثابتة أو اتخاذ تدابير لتقليل معدل انخفاض درجة الحرارة أثناء التشوه لضمان اللدونة الكافية.