Utveckling av marin olja och gas
Olja är den ekonomiska livlinan i ett land. Det uppskattas att de utvinningsbara oljeresurserna är 300 miljarder ton, varav oljereserverna till havs är cirka 130 miljarder ton. Utvecklingen av offshoreolja började i början av 1900-talet. Dess utveckling har gått genom en process från offshore till offshore, från grunt hav till djupt hav. Begränsad av tekniska förhållanden och materiell utveckling kan endast olje- och naturgasfyndigheter som sträcker sig direkt från kusten till det grunda havet till en början exploateras. Sedan 1980-talet, stimulerat av energikrisen och tekniska framsteg, har oljeprospektering och utveckling till havs utvecklats snabbt, och oljeutvecklingen till havs har snabbt avancerat till kontinentalsockeln och gradvis bildat en ny oljeindustrisektor till havs. Offshore-borrplattformen är arbetsbasen för att implementera offshore olje- och gasprospektering och exploatering, vilket markerar nivån på offshore olje- och gasutvecklingsteknologi. Utrustning för oljeproduktion till havs omfattar huvudsakligen oljeproduktionsplattformar och extrautrustning, och hjälputrustningen inkluderar råoljekylare, oljestigare, pumpar, ventiler, leder och klämmor. Denna utrustning är i kontakt med havsvatten och sulfider, ammoniak, klor och andra medier i råolja. Eftersom titan har utmärkt korrosionsbeständighet i dessa medier, använde USA titan offshore oljeplattformspelare i sina oljefält i början av 1970-talet, och använde även titan för att tillverka skal-och-rörvärmeväxlare och plattvärmeväxlare. Titan-skal-och-rörvärmeväxlare använder havsvatten som ett kylmedium för att kyla den högtemperaturgas/oljeblandning som utvinns från oljekällan. Titanplattvärmeväxlare använder också havsvatten som kylmedium för att kyla det färskvatten som används för att kyla råolja i kolstålvärmeväxlare. USA använder cirka 100 titanvärmeväxlare på oljefältsborrplattformar i Nordsjön. Titandelarna som beställts av Hunting Oilfield Services i Aberdeen, Skottland, Storbritannien, sägs vara de första högtrycksstigaraxlarna i titan i världen, som används i Heidrum-projektet hos Continental Petroleum Company (Conoco) i Norge.
Petroleum titanlegering titan borrrör har en lång livslängd, väger bara hälften av rostfritt stål, men är dubbelt så flexibla som rostfritt stål, och har en livslängd på 10 gånger den för stål. Dessa utmärkta egenskaper gör titan till ett material för att borra svåra, nästan cirkulära, djupa oljekällor. De kombinerade borrverktygen som innehåller titanborrrör kan avsevärt minska borrtiden och minska den totala borrkostnaden. GrantPrideco, RTI Energy Systems och Torch Drilling Services i USA använde först titanborrrör för industriella applikationer 2000. Titanborrröret som produceras och levereras av GrantPrideco och RTI Energy Systems är också utrustat med stålverktygsfogar från GrantPrideco Anti-Fatigue . Denna skarv är lätt i vikt, flexibel i användning och kan göra titanborrröret starkt och robust.
Havsvattenledningssystemet är en oumbärlig del av oljeproduktionen till havs. Eftersom titan har hög korrosionsbeständighet mot havsvatten och dess livslängd är 10 gånger högre än stål, är kostnaden för rörsystem av titanlegering kostnadseffektiv jämfört med Cu-Ni-systemet. Active Metals of the United States och Precision Tube Technology har tillsammans etablerat ett titanrörsteknikföretag för att tillverka ett titanlegeringsrör med stor diameter. Legeringen som används i detta rör är Ti-3Al-2.5V-legering, med en diameter på 650 mm, en väggtjocklek på 22-25 mm, en längd på 350 m och en vikt på { {10}}t. Den är planerad att användas för oljeproduktion till havs. Ett annat amerikanskt företag använde ett sömlöst titanlegeringsrör med en längd på 15 m, en ytterdiameter på 600 mm och en väggtjocklek på 25 mm för att tillverka ett nästan 500 m långt vertikalt axelrör genom extrudering, som har använts i en offshore-borrplattform. Det sägs att vikten på detta vertikala axelrör kan halveras, vilket avsevärt minskar ballastkostnaden. Dessutom har den också hög brottseghet och lång utmattningslivslängd.
Enligt datarapporter, i Nordsjöns oljefältsutvecklingsprojekt i USA, har mängden titan som används i flytande anordningar ombord och fasta anordningar på havsbotten ökat jämfört med tidigare. Efterfrågan på titanmaterial för 24 flytande anordningar ombord och 64 fasta anordningar på havsbotten är: 50-100t för skyddsanordningar, 50-100t för anslutningsanordningar, 400-1000t för allmän lyftutrustning , och 1400-4200t för borrrör. Korrosionen av strukturella delar som orsakas av biologisk förorening på oljeproduktionsplattformar till havs är ganska allvarlig. Ett amerikanskt företag använder ett långt hölje av titanrör på produktionsplattformen för att skydda delarna på plattformen.
Under de senaste åren har användningen av titanlegeringsdelar vid oljeborrning och kustproduktion ökat avsevärt. Titanlegeringsdelar tillåter oljeborrning att komma in i djupare vatten och djupare oljekällor, inklusive högre temperaturer och kraftigt korrosiva (dvs salta) produktionsmiljöer.
För sådana applikationer, med tanke på den omfattande prestandan, är TC4 titanstav (Ti-6Al-4V) baserad legering användbar och låg kostnad. Havsvattenledningssystem är en oumbärlig del av oljeproduktion till havs. Eftersom titan har hög korrosionsbeständighet mot havsvatten och dess livslängd är 10 gånger högre än stål, är kostnaden för titanrörsystem kostnadseffektiv jämfört med Cu-Ni-systemet. Active Metals Company i USA och Precision Tube Technology Company etablerade tillsammans ett titanrörteknikföretag för att tillverka ett titanlegeringsrör med stor diameter. Legeringen som används i detta rör är legering TA18 (Ti-3Al-2.5V), med en diameter på 650 mm, en väggtjocklek på 22-25 mm, en längd på 350 m och en rörvägning 80-90t. Den är planerad att användas för oljeproduktion till havs. Ett annat amerikanskt företag använde ett sömlöst titanlegeringsrör med en längd på 15 m, en ytterdiameter på 600 mm och en väggtjocklek på 25 mm för att tillverka ett nästan 500 m långt vertikalt axelrör genom extrudering, som har använts i en offshore-borrplattform. Det sägs att vikten på detta vertikala axelrör kan halveras, vilket avsevärt minskar ballastkostnaden. Dessutom har den också hög brottseghet och lång utmattningslivslängd.
Praxis har visat att Ti-6Al-4V (Gr.5_TC4) legering är det bästa materialet för att borra rör. Som borrapplikation är sträckgräns och utmattningsgräns viktiga. Därför är två Gr.5-legeringar med särskilt låga mellanliggande element lämpliga för mer kritiska dynamiska lyftanordningar. När driftstemperaturen överstiger 75-80 grader används ruteniumhaltig Gr29-legering för att förhindra spaltkorrosion eller spänningskorrosion. Vanligt använda komponenter inkluderar lyftanordningar för kustborrning, borrrör, koniska spänningsfogar (TSJ) och blandade lyftanordningar av titan/stål.
Små titandelar som titanpumpar, ventiler, leder, fästelement, fixturer och reservdelar har använts i stor utsträckning på oljeproduktionsplattformar. Titanlegeringar används också i stor utsträckning i skalen till utländska oljeprospekterings- och brunnsdetektionsinstrument.
Hamnbygge
Titanmaterialet har en oxidfilm med en tjocklek på högst 10nm på sin yta. Den är mycket stabil i en korrosiv miljö och har utmärkt korrosionsbeständighet mot luft, havsvatten och marin miljö. Det är idag en råvara som kan anpassa sig till olika marina miljöer. Japan har kraftfullt utvecklat havet, som bron från Honshu till Shikoku, Tokyo Bay Crossing Road, Kansai flygplats och den flytande oljelagringsbasen. Exponeringstestet som genomförts av det japanska byggnadsministeriet och stålklubben på Oi-floden och de olika anti-korrosionsexponeringstesterna utförda av transportministeriet och stålrörspålföreningen på Hasaki Drifting Sand Pier visar också att titan är en lämpligt material. Förutom sin utmärkta korrosionsskyddsprestanda har titan också fördelarna med väldigt få lösta joner i havsvattenmiljöer, och du behöver inte oroa dig för miljöföroreningar. Japan har också byggt en superstor flytande marin struktur som använder titan-stålkompositmaterial i havsvattenreningområden; vid konstruktionen av Tokyo Bay Crossing Road användes titanmaterial som stänksäkra stammar för bropelare, och mängden titan som användes för varje bropelare är 0,9 ton. Stora flytande marina byggnader som har använts eller planeras inkluderar flygplatser, hamnlogistikbaser, sportanläggningar m.m.
Kustkraftverk
Det omfattande utnyttjandet av havsvatten är ett av de viktiga projekten inom marinteknik. Kondensorn för kustkraftverk är en anordning som använder en stor mängd havsvatten. Titan som används i kustkraftverk används främst i kondensorer. Eftersom kondensorn använder havsvatten som kylvatten, och havsvatten innehåller en stor mängd lera, suspenderat material, marina organismer och olika frätande ämnen, är situationen allvarligare i det söta saltvattnet där havsvatten och flodvatten alternerar. Traditionella kondensorer använder kopparlegeringsrör, som ofta är allvarligt skadade på grund av olika korrosion i havsvatten. Titan har god korrosionsbeständighet i havsvatten, särskilt i förorenat havsvatten, och dess höghastighetserosion och korrosionsbeständighet mot havsvatten är särskilt enastående.
Anordning för avsaltning av havsvatten
"Vattnet är källan till liv." För närvarande har bristen på vattenresurser blivit ett problem som plågar världen. Cirka 25 % av världens befolkning har inte tillräckliga dricksvattenresurser. Landfloderna och grundvattenresurserna i världen är långt ifrån att tillgodose behoven för industriell utveckling. Därför kommer avsaltning av havsvatten i framtiden att vara ett effektivt sätt för människor att lösa sötvattenresurser.
