鈦設備在海洋工程的應用
目前,海洋工程用鈦已成為鈦民用應用的主要領域之一。
海上石油開采設備主要包括采油平臺和附屬設備,附屬設備有原油冷卻器、升油管、泵、閥、接頭和夾具等。這些設備均與海水及原油中的硫化物、氨、氯等介質接觸。由于鈦在這些介質中具有優(yōu)異的耐蝕性,所以美國在70年代初就在其油田中使用了鈦制造的近海石油平臺支柱,同時用鈦制造了列管式換熱器和板式換熱器。美國在北海油田鉆井平臺上大約使用了100個鈦熱交換器。
早期的海水淡化裝置使用銅合金、碳素鋼等材料,因這些材料不耐海水腐蝕,生產效率低,很快被耐海水腐蝕性能優(yōu)異的鈦所代替。在海水淡化中,鈦的主要應用是淡化裝置的加熱器傳熱管。日本一家公司為沙特建造日產淡水3萬噸的蒸餾法裝置10臺,用鈦管3200噸,平均日產1萬噸的裝置,需用鈦107噸。我國的天津、山東等地均建有或在建海水淡化裝置。
鈦及其合金在船舶中的應用十分廣泛,如船體結構件、深海調查船及潛艇耐壓殼體、管道、閥、船舵、軸托架、配件、動力驅動裝置中的推進器和推進器軸、熱交換器、冷卻器、船殼聲吶導流罩等等。此外,鈦設備還用于海洋漁業(yè)、海洋熱能轉換等領域,如日本在人工養(yǎng)殖技術中,大量使用了鈦金屬網和維持一定海水溫度的鈦管式熱交換器等;在海洋熱能轉換領域,美國、日本的溫差發(fā)電站的主要設備蒸發(fā)器、凝縮器及海水吸管、環(huán)路系統等都使用了鈦制設備,均取得了良好的效果。
在制藥工業(yè)的應用
制藥生產過程中,設備接觸鹽酸、硝酸、醋酸、硫酸及其鹽類和有機溶劑等介質,設備腐蝕現象很嚴重。若經常停產維修,則會影響生產,況且,設備腐蝕產生污染還會影響產品的質量。
制藥工業(yè)的氣流干燥裝置,包括管道、螺旋加料機、加熱器、旋風分離器等設備,使用不銹鋼設備產生明顯的腐蝕,腐蝕產物中的鐵離子還有可能污染產品,使產品中的鐵含量超標,影響產品的質量。選用腐蝕速率僅為0.0008~0.003mm/a的鈦材料可以解決鐵離子污染問題。鈦設備制造自動化水平
我國鈦設備制造技術與發(fā)達國家之間的另一個重大差距是自動化水平不高。國內鈦設備專業(yè)廠的鈦的自動切割、自動焊接、數控鉆床等自動化裝備還不能滿足專業(yè)化和大型化的要求。許多工業(yè)應用的大型設備,必須依靠機械化、自動化生產工藝來實現。因此,我們應加強技術開發(fā)力度,努力提高生產效率,提高設備制造的自動化水平,從而提高鈦設備的質量。
鈦設備焊接水平
近年來,國外焊接技術水平發(fā)展很快,新型焊接設備、焊接技術不斷涌現。設備的焊縫質量及勞動生產率大幅提高。而我國鈦設備制造企業(yè)在這方面存在明顯不足,我們應該不斷地開發(fā)和應用新型焊接設備,縮小與發(fā)達國家的差距。
鈦設備制造企業(yè)的生產環(huán)境水平
鈦是一種活性金屬,容易受到鐵離子、灰塵及其它污染物的污染。因此,鈦設備的生產要在潔凈廠房內進行。我國鈦設備企業(yè)雖然有了相對隔離的潔凈廠房,但在廠房內的清潔程度、鐵污染的控制、專門成形設備和工具等方面與國外廠家仍有一定差距。國內鈦設備專業(yè)廠家的廠房高度、起吊重量還不能滿足大型化的要求,普遍存在著鋼結構和鈦部件同時施工等不合理的現象,這有可能對鈦設備的質量產生影響。
鈦設備的推廣應用及產品系列化
目前國內許多企業(yè)在使用鈦設備時,多考慮設備的一次性投資較高,因而,與國外企業(yè)相比,選用鈦材較少。我國鈦設備制造企業(yè)應借鑒美國、日本等發(fā)達國家的經驗,從壽命周期、強度等方面綜合分析,選用鈦材應是十分理想的。因此,國內鈦設備企業(yè)應大力宣傳、推廣鈦設備的應用,開發(fā)市場、推廣技術、擴大應用。我國許多鈦壓力容器、換熱器、泵、閥、風機等已經廣泛應用,但沒有形成專門的產品系列。因此,要針對市場需求,加強鈦產品系列的標準化工作,提供相應的各種系列的鈦產品。
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