Примена титанијума и легура титанијума у поморској опреми
Титанијум је најидеалнији материјал у морском окружењу. Употреба титанијума може у великој мери побољшати борбену ефикасност поморских бродова и опреме, смањити трошкове одржавања, продужити радни век и побољшати прикривање. Руска, америчка и кинеска морнарица су широко користиле титанијум у труповима под притиском, системима цевовода за морску воду, надградњи и другим компонентама подморница, подводних подморница, површинских бродова, бродова и друге опреме.
1. Труп под притиском
Класе титанијума које се користе за сфере дубокоморских подморница са људском посадом у земљи и иностранству су углавном Ти-6Ал-4В и Ти-6Ал-4ВЕЛИ (одговара домаћим квалитетама ТЦ4 и ТЦ4ЕЛИ). Многе сфере дубокоморских подморница са људском посадом биле су направљене од челика у раној фази, али је уместо тога у каснијој фази коришћен титанијум, што може смањити тежину, повећати дубину роњења и побољшати век трајања. На пример: ① Америчка подморница Алвин је направљена 1964. користећи ХИл00 челик високе чврстоће (дебљина плоче 33,8 мм) са дубином роњења од 2000 м. Када је обновљен 1973. године, потисни труп је замењен легуром титанијума (дебљина плоче 49 мм), а дубина роњења је повећана на 3600 м. Његова помоћна кутија и генератор гаса високог притиска такође су користили Ти-6Ал-4ВЕЛИ; ② Јапанска сферична шкољка "Деепсеа 2000" са људском посадом је направљена од челика, а титанијум је коришћен за припрему сферне шкољке са посадом када је направљен "Деепсеа 6500" да би се повећала дубина роњења.
У погледу примене подморничких трупова под притиском, Русија је прва употребила титанијум. То је тренутно земља са најнапреднијом и најзрелијом технологијом на свету за коришћење титанијума за производњу трупова под притиском. Једина врста титанијума која се користи у производњи нуклеарних подморница од потпуно титанијума је легура титанијума ИИТ-3Б (која одговара домаћој класи ТА17). Последњих година Кина је такође радије користила материјале од титанијума приликом изградње подморница, а оцене су углавном концентрисане у ТА17, ТЦ4, ТЦ4ЕЛИ, ТЦ11, чистом титанијуму итд.
Поред тога, многе земље тренутно граде дубокоморске подморнице са људском посадом и дубокоморско оружје и опрему од потпуног титанијума. Подморница "Стругглер" са пуном посадом изграђена у Кини успешно је 10. новембра 2020. године изазвала најдубљи део светског океана - Маријанску бразду, са дубином од 10.909 м, остваривши сан кинеског народа о дубоком мору. Материјал сферичне шкољке са људском посадом је легура титанијума високе чврстоће и отпорности на оштећења, коју производи Баоти Цо., Лтд.; Кина је почела да прави потпуно морску опрему од титанијума.
2. Систем цевовода морске воде
Систем цевовода за морску воду је сложен и има много спецификација пречника. Од одабраних материјала се захтева да имају карактеристике отпорности на корозију морске воде, високе чврстоће и добре перформансе замора. Титанијум може да испуни све ове захтеве. Цеви од легуре титанијума имају значајне предности у односу на традиционалне материјале (угљенични челик, нерђајући челик, легура бакра).
(1) Побољшајте радни век, на исти век као и сам брод. Русија је упоредила век трајања цевоводних система од традиционалних материјала и титанијума. Резултати показују да титанијум има исти радни век као и брод, само једном се улаже и захтева само једноставно одржавање током употребе; животни век традиционалних материјала је око 2 до 10 година, и мора се редовно поправљати или чак заменити током радног века, посебно под утицајем окружења за вожњу великом брзином, различити спојеви ће произвести локалну корозију. Према подацима о примени бродова америчке морнарице, радни век цеви од титанијума је 40 година, а век трајања цеви од легуре бакра и никла је само 6 до 8 година.
Кина је извршила верификацију и процену употребе „легуре титанијума” за замену „легуре бакра” за производњу система цевовода за морску воду. Након што су ТА2 титанијумске бешавне цеви, потпорни цевни фитинзи и титанијумске прирубнице које је обезбедио Баоти коришћене скоро 3 године, цевоводи и пратећи материјали су растављени и прегледани и нису пронађени никакви абнормални услови као што су пукотине, рупе и корозија.
(2) Смањите трошкове. Иако су једнократни инвестициони трошкови делова од легуре титанијума већи, једнократна инвестиција може задовољити пуну употребу, а током употребе је потребно само једноставно одржавање, што у великој мери штеди трошкове поправке и одржавања. Цеви од легуре бакра и никла које се користе у измењивачима топлоте на бродовима америчке морнарице треба да се замене око 97 км годишње, док су цеви од чистог титанијума Гр.2 одабране за два главна система цеви за морску воду амфибијског транспортног брода ЛПД17, са око 1,000 цеви и укупном дужином већом од 3,350 м, чиме се уштеди до 17 милиона долара у трошковима током целог животног циклуса. Укратко, употреба титанијума у системима цевовода може не само да смањи тежину, већ и да постигне исти животни век као и главно тело, уз смањење трошкова. Последњих година се примењује у серијама на многим врстама поморске опреме као што је чамац 022 у Кини.
3. Надградња
Тренутно постоје и примери примене титанијума у надградњи домаћих бродова, као што су Ти70 (ТА23) за јарболе, ТА5 и ТА7 шипке за радарске антене и ТА2 и ТА5 плоче за хангарске облоге и конструкције оквира. Америчка морнарица је такође користила велику количину титанијума у кључној области надградње амфибијског транспортног брода ЛПД17, што је смањило његову масу за око 50% и значајно побољшало стабилност брода.
4. Примена у другим областима
Поред наведених трупова под притиском, система цевовода и надградње који користе велику количину титанијума, постоје и други делови домаће и стране бродске опреме који такође користе титанијум.