Primjena i razvoj cijevi od legure titanijuma velikog promjera za pomorsku upotrebu

Primjena i razvoj cijevi od legure titanijuma velikog promjera za brodove

Potražnja za raznim vrstama metalnih cijevi visoke čvrstoće i otporne na koroziju koje se koriste u velikoj opremi na terenu pokazuje značajan porast. Budući da se metalne cijevi moraju koristiti u složenim i surovim morskim okruženjima (jaka korozija, tajfun, jaka konvekcija, visoka temperatura, visoki pritisak, biološka adhezija), oni imaju izuzetno visoke zahtjeve za otpornošću na koroziju. Titan i legure titana imaju visoku žilavost, nemagnetnost. Jedinstvene prednosti kao što su mala gustina i izvrsna otpornost na koroziju postale su najidealniji materijal za velike uređaje u gore spomenutim poljima. Mnogo iskustva potvrdilo je da je vijek trajanja cijevnog sistema od niskolegiranog čelika 1-2 godine, a vijek trajanja Cu / Ni cijevnog sustava samo 6-8 godina, što je daleko ispod projektnog vijeka trajanja cjevovoda morske vode. Titan ima karakteristike visoke čvrstoće, visoke žilavosti, visoke specifične čvrstoće, male težine, nemagnetnosti, otpornosti na koroziju morske vode i morske atmosferske korozije. Životni vijek korozije cjevovoda od titana i legura titana traje više od 120.000 sati, a vijek trajanja duži od 60 godina. U radnim uvjetima, puni životni vijek materijala od legure titana nema premca od ostalih metalnih materijala i može se reciklirati 100% bezopasno nakon završetka životnog vijeka opreme. Stoga je to najbolji materijal za pomorsku opremu.

Karakteristike pomorske opreme

① Pomorska oprema velika je metalna građevina velike tonaže, visokih investicijskih troškova i velikog gubitka štete.

②Sistem ima složenu strukturu, kompletne funkcije, složene i teške radne uvjete, visoke zahtjeve za pouzdanošću i teške građevinske tehnike.

Extension Produženje vijeka trajanja materijala od velikog je značaja za osiguravanje integriteta, pouzdanosti i sigurnosti morske opreme i građevina, te za promicanje zaštite resursa i održivog razvoja.

④ Poboljšanje performansi brodske opreme uglavnom uključuje poboljšanje otpornosti na koroziju, male težine, primjenu materijala visoke čvrstoće i visoke žilavosti, pouzdanosti i ekonomičnosti proizvoda tijekom životnog ciklusa.

Prednosticijevi od legure titana

Titanova legura ima niz važnih karakteristika kao što su visoka tačka topljenja, niska gustina, velika čvrstoća, otpornost na koroziju, superprovodljivost, memorija oblika i skladištenje vodika. Široko se koristi u vazduhoplovstvu, vazduhoplovstvu, brodovima, nuklearnoj industriji, medicini, hemiji, metalurgiji, elektronici, sportu. Područja zabave i građevine poznata su kao &; treći metal &,&; air metal" i&"ocean metal &". Cijevi se koriste za prijenosne kanale plinovitih i tečnih medija. Oni su osnovni proizvodi u raznim poljima nacionalne ekonomije. Cijevi od legure titana koriste se u avionskim motorima, svemirskim vozilima i naftovodima zbog svoje male težine i odlične otpornosti na koroziju. , Hemijska oprema, izgradnja morskog okoliša i razne operativne platforme na moru imaju širok spektar primjena, poput obalnih elektrana, istraživanja i transporta nafte i plina u moru, desalinizacija morske vode, proizvodnja hemijskih sredstava u moru, proizvodnja alkalne soli, oprema za rafinaciju nafte itd ., a izgledi su vrlo široki.

Promocija i primjena titanijumskih materijala jedan je od najvažnijih pravaca tehnološkog razvoja opreme za brodogradnju i brodogradnju. Cijevi od legure titana široko se koriste u brodovima i brodskoj inženjerskoj opremi u razvijenim zemljama. Veliki broj titanijumskih materijala koristi se za poboljšanje sigurnosti i pouzdanosti opreme, smanjenje obima opreme, smanjenje kvaliteta i značajno smanjenje nezgoda i oštećenja opreme. Znatno produžiti radni vijek.

Karakteristike performansi obrade cijevi od legure titanijuma

Legura titana ima malu plastičnost na sobnoj temperaturi i veliku otpornost na deformacije, ali ima dobru plastičnost i malu otpornost na deformacije u α + β dvofaznoj zoni i β-faznoj zoni. Zbog toga se oblikovanje i proizvodnja materijala od legure titana ili priprema različitih profila (ploča), šipki, cijevi itd.) Moraju zagrijati u blizini točke faznog prijelaza.

Budući da su legure titana sklone kemijski reagirati s kisikom, dušikom, ugljikom itd. Na visokim temperaturama i lako apsorbiraju vodik, deformacijske osobine titanovih legura drastično su smanjene i to utječe na radne performanse materijala. Uz to, niska toplotna provodljivost legura titana često dovodi do zagrijavanja velikih praznina. To rezultira velikom temperaturnom razlikom u presjeku, što lako može dovesti do pukotina tijekom procesa deformacije; osim toga, temperaturni raspon zone deformacije legure titana je uzak, a brzina deformacije osjetljivija i općenito mora biti deformirana nižom brzinom; istodobno, brzina hlađenja nakon deformacije izravno utječe na njezinu sobnu temperaturu. Ravnotežna struktura i radne performanse komponenata, stoga, temperatura deformacije treba održavati konstantnom tijekom procesa deformacije ili treba poduzeti mjere za smanjenje brzine temperature kap kako bi imao dovoljnu plastičnost.

Analiza tehnologije pripreme cijevi od legure titanijuma velikog promjera iz moje zemlje&#

Tradicionalni postupak proizvodnje bešavnih cijevi od legure titana je probijanje ekstruzijom, poprečno valjano probijanje + hladno valjanje, bušenje i bušenje. Trenutno domaća upotreba tradicionalne tehnologije može pripremiti cijevi od legure titana male veličine, a koriste se u zrakoplovstvu, zrakoplovstvu, brodogradnji i petrokemijskim poljima, što snažno podržava razvoj naoružanja i nacionalne ekonomije.

(1) Tradicionalni postupak bušenja i bušenja i istiskivanja: Bušenje i obrada svrdlom je izravna upotreba šipki od legure titana za bušenje i obradu, bez postupka zagrijavanja i kalandriranja, a stopa iskorištenja materijala je izuzetno niska, uglavnom manja od 50% , ukupni trošak vrlo visok. Istovremeno, nije pogodan za obradu cijevi velikog promjera i tankih zidova.

Tehnologija ekstruzijskog kalupa može dobiti veliku količinu deformacija, sitnih zrna i teško je kontrolirati jednolikost debljine zida kapilare. Ekstruzijsko oblikovanje obično koristi podmazivanje staklenim prahom ili podmazivanje obloženo bakrom. Ekstrudirana tehnologija cijevi od legure titanijuma podmazana staklenim prahom u mojoj zemlji nije zrela. Učinak podmazivanja u fazi nakon ekstruzije nije idealan, što lako može prouzrokovati ozbiljnu površinu matrice i istisnute cijevi. Šteta, visoki proizvodni troškovi, niska efikasnost proizvodnje i kvalitet proizvoda; učinak podmazivanja bakreno presvučene čaure je bolji i može se postići bolji kvalitet površine cijevi od legure titana, ali materijal bakreno presvučene čahure je velik i paket je pričvršćen na površinu cijevi od legure titana je uklonjeno. Bakarna čaura troši puno kiseline, što lako uzrokuje zagađenje okoline.

(2) Tradicionalni postupak hladnog valjanja (Mannov tip) +: postoji mnogo postupaka hladnog valjanja, efikasnost proizvodnje je izuzetno niska, potrebno je više prolaza, deformacija prolaza je mala, potrošnja energije žarenja između prolaz je visok, a kiseljenje zagađuje okoliš. Ovaj postupak je pogodan samo za valjanje cijevi od čistog titana i legura s malom otpornošću na deformacije i ne može valjati cijevi od legure titana visoke čvrstoće (kao što je TC4). Prinos ovog postupka je oko 75%.

Prema karakteristikama materijala od legure titana, kontrolom parametara procesa kao što su temperatura valjanja, brzina smanjenja ukupnog promjera, koeficijent eliptičnosti, brzina deformacije, brzina redukcije fronte i kontrola šupljine, itd., Stabilnost zajamčen je cijeli postupak, a zajamčena je kvaliteta unutarnje i vanjske površine. , Dimenzionalna tačnost i različiti pokazatelji performansi u potpunosti zadovoljavaju zahtjeve procesa. Tehnologija pripreme ima sljedeće prednosti:

① Ova tehnologija je usmjerena na visoku otpornost deformacija na legure titana. Kroz inovativno poboljšanje poprečno valjanih bušaćih mlinova, višenamjenskih valjaonica i dvoserijskih reduktora mikronapona, povećava se sila kotrljanja glavnog motora, a grijanje se vrši kroz prstenastu peć. Inteligentni sistem za kontrolu temperature i uređaj za brzi prenos usvajaju se između procesa probijanja, vrućeg valjanja, dimenzioniranja i korekcije kako bi se minimalizirao stupanj pada temperature slijepe ploče kako bi se osiguralo da ima dovoljnu plastičnost i prilagodio se karakteristikama uskog raspona temperature deformacije legure titana.

②Ovaj postupak je posebno pogodan za valjanje i oblikovanje cijevi od legure titanijuma velikog promjera. Vanjski promjer može doseći φ530 mm, debljina zida pokriva 5-36 mm, a duljina proizvoda može doseći 12 metara ili više. U poređenju sa postupkom ekstrudiranja + hladnim valjanjem i postupkom bušenja i bušenja, troškovi njegove obrade smanjuju se za više od 50%; u poređenju sa tradicionalnim bušenjem i bušenjem, stopa iskorišćenja cevi od legure titana povećana je za više od 40%; u poređenju sa tradicionalnim postupkom ekstrudiranja kalupom, efikasnost proizvodnje je udvostručena. Postigla je visoku efikasnost i nisku cijenu, a tehničko usko grlo u proizvodnji cijevi od legure titanijuma velikog promjera svladava dvovaljnim koso valjanjem legure titana. Na osnovu napretka procesa i zrelosti tehnologije, stopa prinosa može doseći i do 95%.

Primjena i izgledi za razvoj cijevi od legure titanijuma velikog promjera

Trenutno se titanij koji se koristi u domaćoj brodskoj opremi uglavnom uključuje: glavni kondenzator podmornice, lansirni spremnik za torpedo od legure titana, nuklearni hladnjak sistema primarnog kruga PWR, sonarnu kupolu, propeler od legure titana, ispušnu cijev dima dizel motora i sistem cjevovoda za more, srodni sistem cjevovoda i ventila pumpe, duboko uronjivi potisni omotač i pomoćni sistem. Tipične specifikacije cjevovoda za morsku vodu: φ308x4mm, φ285x5mm; glavni sistem cjevovoda s morskom vodom brodova: φ12,7 ~ 304,8mm.

Zbog male gustine, otpornosti na koroziju i velike čvrstoće titana i legura titana, težina opreme može se znatno smanjiti. Stoga, iako su titan i legure titana skuplji u smislu jedinične cijene, nakon smanjenja ukupne težine opreme, titan i legure titana, naprotiv, seksualni unos neće biti previše veći od ostalih materijala, pa čak niži od ostali materijali. Cijevi od titana i legura titana imaju ogromne izglede za primjenu. Sa zrelošću i promocijom tehnologije proizvodnje sa visokom efikasnošću, kratkog protoka i jeftine proizvodnje, mnoge primjene cijevi od bakra i legura bakra mogu se zamijeniti cijevima od titana i legura titana.

① U brodogradnji, cijevi koje se koriste u brodovima i velikim tankerima za naftu važno su područje primjene cijevi od legure bakra. Cijevi od legure bakra za brodove uglavnom uključuju cijevi od bapronikela BFe30-1-1, BFe10-1-1 i aluminijske mesingane cijevi HAl77-2. Budući da je većina kontaktnog medija u moru morska voda, cijevi moraju imati izvrsnu otpornost na koroziju morske vode i visoka mehanička i tehnološka svojstva. Uređaji za izmjenu topline u brodskom inženjeringu koriste cijevi od bakra i legura bakra. Na primjer, druge morske cijevi za izmjenu topline uglavnom uključuju: hladnjake ulja, hladnjake vode i grijače napojne vode za dizel motore, generatore i druge pomoćne sisteme. Specifikacije ovih proizvoda se razlikuju.

②Gradnja brodskog inženjeringa i brodova velike tonaže zahtijeva veću preciznost i veću promjeru antikorozivne cijevne opreme kako bi se povećao primarni prijenos i pomicanje. Istodobno, treba koristiti visoku tačnost dimenzija kako bi se osigurala visoka nepropusnost sklopa cjevovoda. Podrazumijeva se da je maksimalni promjer bešavnih bakreno-nikl cijevi, poput morskih i platforma za proizvodnju nafte velikog promjera u Njemačkoj, Južnoj Koreji i drugim zemljama, dosegao φ520 mm ili više.

Postupnim produbljivanjem pomorske strategije energije moje zemlje&br. 39, potražnja za bešavnim cijevima velikog promjera, velikom čvrstoćom i otpornom na koroziju nastavlja se povećavati na poljima priobalne opreme, nafte i plina na moru istraživanje i razvoj polja i brodovi. Velika proizvodnja bešavnih cijevi od legure titanijuma velikog promjera i industrijska promocija i primjena tehnologije za pripremu visoke efikasnosti, kratkog postupka i jeftine opreme dodatno će zadovoljiti potražnju po niskim cijenama na tržištu' za titan i proizvode od legure titana. Istovremeno, trenutna koncentracija industrije titana nije visoka. Proizvođači bi trebali aktivno surađivati ​​s nacionalnim standardnim jedinicama za formulaciju i dizajn, koledžima i univerzitetima, daljnjim korisnicima i ostalim srodnim proizvođačima prateće opreme kako bi uspostavili nacionalnu platformu za uslugu titanijumske tehnologije i ekonomske mreže kako bi formirali Zajednički rad na promociji razvoja legura titana i zalagati se za političku i finansijsku podršku države za daljnje promicanje šire primjene cijevi od legure titana.

Nicole