鈦在能源開發(fā)及海洋工程中的市場應用
最近幾年，由于能源緊缺，許多國家和地區(qū)都致力于地熱開發(fā)綜合利用。從性能、維修、成本和安全等多種因素綜合考慮，鈦是地熱開發(fā)比較理想的材料。隨著低成本新合金的出現(xiàn)及加工技術的不斷發(fā)展，鈦在地熱工業(yè)的應用必將會增加。地熱工業(yè)環(huán)境溫度高且含有大量氧化性氯化物，這種熱、氧化性氯化條件可引起不銹鋼或鎳基合金出現(xiàn)局部侵蝕，使用鈦材，就可以很好地解決這類問題。國外在表面直接暴露在超咸地熱鹽水中的設備和關鍵元件，包括閥、計量表、管道、渦輪機元件、擴張管、汽水分離裝置、冷凝器、葉輪、軸等都選用了鈦材。美國Salton海地熱鹽井中，已有超過450噸的Gr.29鈦合金熱軋無縫管被用于鹽水生產(chǎn)和再注入中。由于這種Gr.29鈦合金管線壽命可以達到15年以上，減少了維修成本，因而，它很經(jīng)濟地替代了厚鋼和擠壓Ti-38644/Pd管在地熱工業(yè)的應用。菲律賓一家公司在其高溫（<330℃）、高酸性（PH>2.3）地熱鹽水井發(fā)電項目中也使用了Gr.29鈦合金管線，取得了顯著的效益。
在海水淡化方面，最近幾年，美國、日本和中國在海水淡化裝置中用鈦量也大幅增加。日本一家公司為沙特阿建造的海水淡化裝置用鈦管3200噸。中國天津和山東的海水淡化工程用鈦量約為250噸。海洋設施用鈦也有所增加，已經(jīng)實施或計劃用鈦的大型浮式海洋結構物有機場、港灣物流基地、原油和天然氣貯存基地、橋梁、體育娛樂設施等。在海洋勘探方面，海上采油設備如采油平臺、原油鈦冷卻器、升油管、泵、閥、接頭、夾具等均與海水及原油中的硫化物、氨、氯等介質(zhì)接觸，由鈦制造的設備或零部件已廣泛用于海洋勘探。另外，海水綜合利用是海洋工程重要的項目之一，沿海發(fā)電站凝汽器是利用海水量較大的設備，用鈦材后凝汽器的使用壽命延長，換熱效率提高，安全性提高。中國已大量采用鈦材代替其它材料制造海濱電站冷凝器，至今已有超過30多個電廠的大約百臺機組采用了全鈦冷凝器和鈦管冷凝器。
望未來，海洋工程作為新興的鈦的民用市場，最近幾年發(fā)展很快。在能源緊缺的情況下，從近海到深海，世界許多國家都在開發(fā)海洋，利用海洋，而鈦優(yōu)異的性能可以很好地滿足人們在海洋工程方面應用的要求，因而應用領域十分廣泛，預計海洋工程用鈦有望成為鈦材的一個較大的應用市場。海洋工程用材料，除要求耐海洋腐蝕環(huán)境外，還要求高性能、高功能、安全可靠性、實用性及低成本等。下面分別從艦船、海水淡化、海洋設施、海洋勘探等幾方面進行描述。在艦船應用領域，嚴酷的工作環(huán)境需要性能優(yōu)良的材料。艦船及其某些設備部件如船體、熱交換器、泵、閥、管線等長期浸泡在海水中，極易受到海水腐蝕。鈦材可以解決由于腐蝕/沖蝕引起的海底管道泄露和海洋生物引起的艦船故障等問題，它不但具有優(yōu)異的耐海水腐蝕性能，而且可以減輕艦船重量，減少維修費用，延長使用壽命。從渡船、垂釣船、海軍軍艦到深海潛水艇，都大量使用了鈦材。其主要應用領域包括板/框架和殼體、管式換熱器、供水系統(tǒng)、蒸汽冷凝器、表面冷凝器管道系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、油污處理系統(tǒng)、甲板排水系統(tǒng)、船艙底部、導航系統(tǒng)、欄桿、艦船推進系統(tǒng)、深海潛水艇的壓力容器、軍艦主要結構件、艦船的耐壓部件等等。
