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钛设备在海洋工程的应用(yòng)
目前,海洋工程用(yòng)钛已成為(wèi)钛民(mín)用(yòng)应用(yòng)的主要领域之一。
海上石油开采设备主要包括采油平台和附属设备,附属设备有(yǒu)原油冷却器、升油管、泵、阀、接头和夹具等。这些设备均与海水及原油中的硫化物(wù)、氨、氯等介质接触。由于钛在这些介质中具有(yǒu)优异的耐蚀性,所以美國(guó)在70年代初就在其油田中使用(yòng)了钛制造的近海石油平台支柱,同时用(yòng)钛制造了列管式换热器和板式换热器。美國(guó)在北海油田钻井平台上大约使用(yòng)了100个钛热交换器。
早期的海水淡化装置使用(yòng)铜合金、碳素钢等材料,因这些材料不耐海水腐蚀,生产效率低,很(hěn)快被耐海水腐蚀性能(néng)优异的钛所代替。在海水淡化中,钛的主要应用(yòng)是淡化装置的加热器传热管。日本一家公司為(wèi)沙特建造日产淡水3万吨的蒸馏法装置10台,用(yòng)钛管3200吨,平均日产1万吨的装置,需用(yòng)钛107吨。我國(guó)的天津、山(shān)东等地均建有(yǒu)或在建海水淡化装置。
钛及其合金在船舶中的应用(yòng)十分(fēn)广泛,如船體(tǐ)结构件、深海调查船及潜艇耐压壳體(tǐ)、管道、阀、船舵、轴托架、配件、动力驱动装置中的推进器和推进器轴、热交换器、冷却器、船壳声呐导流罩等等。此外,钛设备还用(yòng)于海洋渔业、海洋热能(néng)转换等领域,如日本在人工养殖技术中,大量使用(yòng)了钛金属网和维持一定海水温度的钛管式热交换器等;在海洋热能(néng)转换领域,美國(guó)、日本的温差发電(diàn)站的主要设备蒸发器、凝缩器及海水吸管、环路系统等都使用(yòng)了钛制设备,均取得了良好的效果。
在制药工业的应用(yòng)
制药生产过程中,设备接触盐酸、硝酸、醋酸、硫酸及其盐类和有(yǒu)机溶剂等介质,设备腐蚀现象很(hěn)严重。若经常停产维修,则会影响生产,况且,设备腐蚀产生污染还会影响产品的质量。
制药工业的气流干燥装置,包括管道、螺旋加料机、加热器、旋风分(fēn)离器等设备,使用(yòng)不锈钢设备产生明显的腐蚀,腐蚀产物(wù)中的铁离子还有(yǒu)可(kě)能(néng)污染产品,使产品中的铁含量超标,影响产品的质量。选用(yòng)腐蚀速率仅為(wèi)0.0008~0.003mm/a的钛材料可(kě)以解决铁离子污染问题。钛设备制造自动化水平
我國(guó)钛设备制造技术与发达國(guó)家之间的另一个重大差距是自动化水平不高。國(guó)内钛设备专业厂的钛的自动切割、自动焊接、数控钻床等自动化装备还不能(néng)满足专业化和大型化的要求。许多(duō)工业应用(yòng)的大型设备,必须依靠机械化、自动化生产工艺来实现。因此,我们应加强技术开发力度,努力提高生产效率,提高设备制造的自动化水平,从而提高钛设备的质量。
钛设备焊接水平
近年来,國(guó)外焊接技术水平发展很(hěn)快,新(xīn)型焊接设备、焊接技术不断涌现。设备的焊缝质量及劳动生产率大幅提高。而我國(guó)钛设备制造企业在这方面存在明显不足,我们应该不断地开发和应用(yòng)新(xīn)型焊接设备,缩小(xiǎo)与发达國(guó)家的差距。
钛设备制造企业的生产环境水平
钛是一种活性金属,容易受到铁离子、灰尘及其它污染物(wù)的污染。因此,钛设备的生产要在洁净厂房内进行。我國(guó)钛设备企业虽然有(yǒu)了相对隔离的洁净厂房,但在厂房内的清洁程度、铁污染的控制、专门成形设备和工具等方面与國(guó)外厂家仍有(yǒu)一定差距。國(guó)内钛设备专业厂家的厂房高度、起吊重量还不能(néng)满足大型化的要求,普遍存在着钢结构和钛部件同时施工等不合理(lǐ)的现象,这有(yǒu)可(kě)能(néng)对钛设备的质量产生影响。
钛设备的推广应用(yòng)及产品系列化
目前國(guó)内许多(duō)企业在使用(yòng)钛设备时,多(duō)考虑设备的一次性投资较高,因而,与國(guó)外企业相比,选用(yòng)钛材较少。我國(guó)钛设备制造企业应借鉴美國(guó)、日本等发达國(guó)家的经验,从寿命周期、强度等方面综合分(fēn)析,选用(yòng)钛材应是十分(fēn)理(lǐ)想的。因此,國(guó)内钛设备企业应大力宣传、推广钛设备的应用(yòng),开发市场、推广技术、扩大应用(yòng)。我國(guó)许多(duō)钛压力容器、换热器、泵、阀、风机等已经广泛应用(yòng),但没有(yǒu)形成专门的产品系列。因此,要针对市场需求,加强钛产品系列的标准化工作,提供相应的各种系列的钛产品。