一(yi)、鈦合金在海洋工程上的應用(yong)現狀及(ji)前景(jing)展望
㈠、引言
占地球表(biao)面積約(yue)(yue)71% 的(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)中(zhong)蘊(yun)藏著(zhu)豐(feng)富的(de)資源(yuan)， 開(kai)發海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)、利用海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)，讓海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)成(cheng)為我們巨大(da)財富的(de)源(yuan)泉， 這已(yi)成(cheng)為人(ren)們多年來努(nu)力(li)的(de)方向之(zhi)一(yi)。但(dan)是，由于(yu)海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)中(zhong)含有大(da)約(yue)(yue)3.5% 的(de)含鹽(yan)量(liang)，因(yin)此(ci)， 海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)具有腐(fu)蝕性。此(ci)外， 海(hai)(hai)(hai)(hai)洋(yang)中(zhong)的(de)某些生物污染(ran)也加速了(le)海(hai)(hai)(hai)(hai)水(shui)的(de)腐(fu)蝕。
鈦是(shi)一(yi)種物理能優良、化學性能穩定的材料(liao)。鈦及其合金強度高、比重小， 耐海(hai)(hai)(hai)水腐(fu)蝕和海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)氣(qi)氛腐(fu)蝕， 可以很好地滿(man)足人(ren)們在(zai)(zai)海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)工(gong)程方面(mian)應用的要求。經過鈦業(ye)界人(ren)士和海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)工(gong)程應用研(yan)究人(ren)員多年的努力(li)， 鈦已(yi)經在(zai)(zai)海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)油(you)氣(qi)開發(fa)、海(hai)(hai)(hai)港建(jian)筑、沿海(hai)(hai)(hai)發(fa)電站、海(hai)(hai)(hai)水淡化、船舶、海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)漁(yu)業(ye)及海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)熱能轉換等(deng)領域取得了廣泛的應用。現在(zai)(zai)， 海(hai)(hai)(hai)洋(yang)(yang)工(gong)程用鈦已(yi)成為鈦民用應用的主要領域之(zhi)一(yi)。
㈡、應用現狀
2.1 海洋(yang)油(you)氣(qi)開發(fa)
石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)是(shi)一個國家的(de)(de)(de)經濟(ji)命脈。據估計， 世界可(ke)開(kai)(kai)采的(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)資源(yuan)儲量為3000億噸， 其中海(hai)底石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)儲量約為1300 億噸。海(hai)底石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)發， 開(kai)(kai)始(shi)于20 世紀(ji)初(chu)。它的(de)(de)(de)發展(zhan)經歷了從(cong)近(jin)海(hai)到遠海(hai)、從(cong)淺海(hai)到深海(hai)的(de)(de)(de)過程。受技(ji)術(shu)條(tiao)件(jian)和(he)(he)材料發展(zhan)的(de)(de)(de)限制， .初(chu)只能(neng)開(kai)(kai)采從(cong)海(hai)岸(an)直接(jie)向淺海(hai)延(yan)伸的(de)(de)(de)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)、天(tian)然氣(qi)礦(kuang)藏。20 世紀(ji)80 年代(dai)以來， 在能(neng)源(yuan)危機和(he)(he)技(ji)術(shu)進步的(de)(de)(de)刺激下， 近(jin)海(hai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)勘探與開(kai)(kai)發飛速(su)發展(zhan)， 海(hai)洋(yang)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)開(kai)(kai)發迅(xun)速(su)向大(da)陸架(jia)挺(ting)進， 逐漸形成了嶄新的(de)(de)(de)近(jin)海(hai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)工(gong)業部門。海(hai)上(shang)鉆井平臺是(shi)實施海(hai)底油(you)(you)(you)(you)氣(qi)勘探和(he)(he)開(kai)(kai)采的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)基(ji)地， 它標志著海(hai)底油(you)(you)(you)(you)氣(qi)開(kai)(kai)發技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)水平。海(hai)上(shang)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)開(kai)(kai)采設(she)備(bei)(bei)(bei)主要(yao)包括采油(you)(you)(you)(you)平臺和(he)(he)附屬(shu)(shu)設(she)備(bei)(bei)(bei)， 附屬(shu)(shu)設(she)備(bei)(bei)(bei)有原(yuan)(yuan)油(you)(you)(you)(you)冷卻器、升油(you)(you)(you)(you)管(guan)、泵、閥(fa)、接(jie)頭和(he)(he)夾(jia)具等。這些設(she)備(bei)(bei)(bei)均與海(hai)水及(ji)原(yuan)(yuan)油(you)(you)(you)(you)中的(de)(de)(de)硫化物、氨、氯等介質(zhi)接(jie)觸。
由于(yu)鈦(tai)在這些介(jie)(jie)質中(zhong)(zhong)(zhong)具有優異的(de)(de)耐(nai)蝕性， 所以(yi)美(mei)國在上世紀70 年代初就在其油(you)(you)田中(zhong)(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)了(le)鈦(tai)制(zhi)造的(de)(de)近(jin)海石油(you)(you)平臺支柱(zhu)， 同時用(yong)鈦(tai)制(zhi)造了(le)列管(guan)(guan)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器和板(ban)(ban)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器。鈦(tai)列管(guan)(guan)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器利(li)用(yong)海水(shui)作(zuo)為(wei)冷卻(que)介(jie)(jie)質， 把從油(you)(you)井里抽(chou)出的(de)(de)高(gao)溫汽(qi)/ 油(you)(you)混合物冷卻(que)。鈦(tai)板(ban)(ban)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)器也是利(li)用(yong)海水(shui)作(zuo)為(wei)冷卻(que)介(jie)(jie)質， 把碳鋼換(huan)(huan)熱(re)(re)器內冷卻(que)原油(you)(you)的(de)(de)淡水(shui)冷卻(que)。美(mei)國在北(bei)海油(you)(you)田鉆(zhan)井平臺上大約使(shi)用(yong)了(le)100 個鈦(tai)熱(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)器。位于(yu)英國蘇格蘭阿(a)伯丁的(de)(de)亨廷(ting)油(you)(you)田服務公(gong)司訂購(gou)的(de)(de)鈦(tai)制(zhi)部件據說是世界上..個鈦(tai)制(zhi)高(gao)壓立管(guan)(guan)式(shi)豎井， 用(yong)于(yu)美(mei)國大陸(lu)石油(you)(you)公(gong)司（Conoco） 挪威的(de)(de)Heidrum 工程項目中(zhong)(zhong)(zhong)。
石油(you)鈦(tai)(tai)合(he)金鈦(tai)(tai)鉆(zhan)探(tan)(tan)管(guan)的使(shi)用(yong)壽命(ming)較(jiao)長，其重量僅為不銹鋼的一半， 而使(shi)用(yong)靈活(huo)性卻是不銹鋼的二(er)倍， 使(shi)用(yong)壽命(ming)為鋼的10 倍。這些優異(yi)的性能使(shi)得鈦(tai)(tai)成(cheng)為一種用(yong)于鉆(zhan)探(tan)(tan)難度較(jiao)大的近圓(yuan)形、且深(shen)度深(shen)的油(you)井的極佳材料(liao)。
包含有(you)(you)鈦(tai)鉆(zhan)(zhan)探(tan)管的組合鉆(zhan)(zhan)具可(ke)以極大地(di)減少鉆(zhan)(zhan)探(tan)時間、降低鉆(zhan)(zhan)探(tan)總成本(ben)。美(mei)國的GrantPrideco 公(gong)(gong)司(si)(si)(si)、RTI 能(neng)源系統(tong)公(gong)(gong)司(si)(si)(si)及Torch 鉆(zhan)(zhan)探(tan)服(fu)務公(gong)(gong)司(si)(si)(si)在2000 年..將鈦(tai)鉆(zhan)(zhan)探(tan)管用于工(gong)業應用。GrantPrideco 公(gong)(gong)司(si)(si)(si)和RTI 能(neng)源系統(tong)公(gong)(gong)司(si)(si)(si)共同(tong)生產和供應的鈦(tai)鉆(zhan)(zhan)探(tan)管還配(pei)有(you)(you)GrantPrideco 抗疲勞公(gong)(gong)司(si)(si)(si)提(ti)供的鋼工(gong)具接頭。這種接頭的重量輕、使(shi)用靈活性(xing)好，且(qie)可(ke)以使(shi)鈦(tai)鉆(zhan)(zhan)探(tan)管堅固(gu)結實(shi)。
當前位置：
熱門推薦
