Notkun títanálefna á skipum

Títan og títan álefni eru mikið notuð á skipum. Að undanskildum fylgihlutum skipa og farþegarými geta allur stór búnaður og hlutar notað efni úr títan og títan álfelgur, svo sem rafeindaupplýsingakerfi, raforkukerfi, hjálparkerfi, bolbyggingar, knúningskerfi osfrv. Erlend títan álefni eru aðallega notuð í bol byggingarefni, skipsdælur, lokar, rör og annar fylgihlutur, afldrifbúnaður, varmaskiptar, þéttar, kælarar, uppgufunartæki, hljóðtæki osfrv.; innlend títan álefni eru aðallega notuð í kafbátum, afldrifbúnaði, ratsjám í skipum, rafeindabúnaði, festingum osfrv.

1. Skel (þrýstingsþol)
Á sviði skipa eru kafbátar og kafbátar aðallega notaðir fyrir þrýstihylki úr títanblendi. Títan málmblöndur hafa eiginleika einstakra styrkleika, góða tæringarþols og ósegulmagnaðir eiginleika, sem gerir þær að hágæða efni til að framleiða þrýstihylki úr djúpsjávarbúnaði.

Rússland er fyrsta landið til að nota þrýstihylki úr títanblendi á kjarnorkukafbátum og er einnig leiðandi í tækni í heiminum. Frá því á sjöunda áratugnum hafa Rússland (fyrrum Sovétríkin) framleitt röð af títanblendikafbátum. Í fyrstu smíðuðu Rússar kjarnorkukafbátinn af títaníumblendi nr. 661, sem var tilraunabátur. Síðar byggðu Rússar í röð 7 "Alpha" flokki títan álbáta, einn "Mike" flokk kafbáta og 4 "Sierra" kafbáta. Þessir kjarnorkukafbátar eru allir árásargerðir, þar á meðal "Alpha" flokki títan ál kafbátur notar 3,000 tonn af títan ál. Kjarnorkukafbáturinn í „Typhoon“-flokki sem framleiddur er af Rússlandi er stærsti kafbátur í heimi miðað við rúmmál og tonn og títannotkun hans nær 9,000 tonnum.

Sem stendur notar nýjasta kynslóð Rússlands kjarnorkukafbáta í "Borey" flokki einnig þrýstihylki úr títanblendi.

Önnur mikilvæg notkun á þrýstiskrokkum úr títanblendi er djúpsjávarköffar. "Jiaolong" mönnuðu kafbáturinn er mannaður kafbátur sem er sjálfstætt þróaður af mínu landi, með hönnuð hámarks dýpt í kaf sem er meira en 7,000 metrar. Þrýstiskrokkurinn á „Jiaolong“ mannaða kafbátnum er úr títanblendi. Sem stendur nota flestar helstu djúpsjávar mönnuðu kafbátar heimsins títan málmblöndur sem undirbúningsefni fyrir þrýstingsskrokkinn. Til dæmis eru skeljarefni úr djúpsjávarmönnuðum kafbátum eins og Alvin og NewAlvin í Bandaríkjunum, Jiaolong frá Kína, Nautile frá Frakklandi og Japanska Shinkai 6500 allt títan málmblöndur [9]. Títan málmblöndur hefur orðið ákjósanlegur efniviður fyrir þrýstingsþolna skel djúpsjávarskipa.

2. Kraftknúningsbúnaður

Vegna áhrifa sjávar og sjávarloftslags þarf skrúfuefni skipsins að hafa meiri tæringarþreytustyrk og kavitunarþol. Í samanburði við koparblöndur og stál hefur títan álfelgur kosti í tæringarþreytustyrk og kavitunarþol. Þar að auki, vegna lítillar þéttleika títan álfelgur, þegar gerðar eru skrúfur af sömu stærð, er massi títan álskrúfa minni en annarra algengra efna. Þess vegna er akstursskilvirkni skipa sem nota títanálskrúfur meiri. Ásamt mikilli tæringarþreytustyrk og kavítunarþol títanálskrúfa verður viðhald þeirra og umhirða auðveldara og lengja endingartíma skrúfunnar. Títan ál er tilvalið efni fyrir skipaskrúfur.

Rússland, Bretland og fleiri lönd byrjuðu að reyna að nota títanálskrúfur á skipum strax á sjöunda áratugnum. Til dæmis nota Rússar títanálskrúfur í kjarnorkukafbátum sínum í "Alpha" flokki og "Mike" flokki. Bandaríkin hafa einnig notað títan álskrúfur á mörgum skipum. Til dæmis notar bandaríski sjóherinn þriggja blaða, aftengjanlega, ofurkavitandi títan álskrúfu með 812,8 mm þvermál í 50 tonna rannsóknarkafbátaeltaranum. "Asheville" háhraða byssubáturinn notar fjögurra blaða títan álskrúfu með breytilegum halla. Stóra vatnsflaug bandaríska hersins "Plainview" notar fjögurra blaða, aftengjanlega, ofurkavitandi títan álskrúfu úr Ti-6Al-4V efni með 1,52m þvermál. Land mitt hefur einnig þróað ýmsar títanálskrúfur með góðum árangri og notað þær með góðum árangri á mörgum skipum. Til dæmis voru Ti-5Al-2.5Sn og Ti-6Al-4V títan ál vatnsflæðiskrúfur þróaðar með góðum árangri árið 1972 og hafa verið notaðar á mörgum skipum hingað til . Margra ára notkun hefur sýnt að skrúfur úr títanblendi hafa mikla tæringarþol og endingartími þeirra er þrisvar sinnum lengri en hefðbundnar koparblendiskrúfur.

Auk skipskrúfa eru títan álefni einnig notuð í skipavélar. Til dæmis nota atómknúnir ísbrjótar sem framleiddir eru í Rússlandi gufuvélar sem innihalda efni úr títanblendi. Notkun knúningsbúnaðar úr títanblendi getur komið í veg fyrir að skip verði fyrir áhrifum af miklum völdum straumum sem myndast við að klippa segullínur jarðar þegar siglt er. Að auki nota sum vatnsþotuknúningstæki skipa einnig efni úr títaníumblendi, svo sem US SES-100A prufubáturinn og Japans "PT-10" tundurskeyti. Vatnsstraumknúningstæki þeirra nota hreint títan og títan málmblöndur í iðnaði, sem dregur úr þyngd tækisins og bætir skilvirkni vatnsþota knúningsbúnaðarins.

3. Dælur, lokar, rör og fylgihlutir þeirra
Kröfur Rússa um rekstur leiðslukerfa skipa eru þær að tryggt sé að burðarefni hafi endingartíma 8 til 9 ár fyrir fyrstu viðgerð á bryggju og endingartími áður en kerfi er algjörlega skipt út ætti ekki að vera skemmri en 15 ár. Þessi krafa getur tryggt að öll stig skipa geti þjónað á áhrifaríkan hátt í 25 til 30 ár. Skip starfa á sjó, þannig að dælur, lokar, pípur og annar fylgihlutur á skipum standa frammi fyrir erfiðu sjávarumhverfi.

Lagnakerfi rússneskra borgaralegra skipa nota almennt M3C koparrör og MH-5-1 koparblendirör í samræmi við hraða vatnsflæðisins, en lokar, dælur og varmaskiptar nota koparblendi. Ef í lagnir skipsins eru efni úr koparblendi gætu þær hafa orðið fyrir tæringu og skemmdum á öðru ári sem gerir það að verkum að erfitt er að uppfylla framangreindar notkunarkröfur. Til að uppfylla notkunarkröfur gæti þurft að þykkna þykkt pípunnar og á sama tíma þarf að stækka þvermál pípunnar til að tryggja vatnsrennslishraða. Þyngd og kostnaður við heildarlagnakerfi skipsins hefur aukist.

Hins vegar nota dælur, lokar, rör o.s.frv., dælur rússneskra herskipa meira af títanblendiefni. Herskip hafa verið í notkun í langan tíma og notkun þeirra hefur sannað að pípur, lokar, dælur, varmaskiptar og aðrar vörur úr títanblendi hafa sterka viðnám gegn sjótæringu og hafa langan endingartíma. Ef öll títanefni eru notuð til að framleiða vatnsinntakskerfi skipsins er hægt að lengja líftíma kerfisins verulega og bæta áreiðanleika notkunar.

Bandaríski sjóherinn notar lagnakerfi úr títanblendi á skipum. Í samanburði við hefðbundnar kopar-nikkel ál rör, hefur títan álfelgur sterka tæringarþol. Jafnvel í háhraða rennandi sjó (með rennsli 13m/s) mun hann ekki skolast og tærast af sjó. Það er sérstaklega hentugur fyrir leiðslur með sjó á hreyfingu, háum rennsli og háþrýstingi sem vinnslumiðill. Þess vegna, með því skilyrði að tryggja sama sjávarflæðishraða, gerir mikil tæringarþol títan álfelgur kleift að hanna leiðsluna til að vera þynnri, þvermál leiðslunnar verður minni, plássið sem skipið tekur upp verður minna, sveigjanleiki skipulag er aukið og viðhaldskostnaður er einnig lækkaður. Þar að auki er þéttleiki títan álfelgur lítill, um helmingur þess sem kopar-nikkel álfelgur, og gæði leiðslunnar sem framleidd er af henni eru lítil, sem dregur úr búnaði sem notaður er til að aðstoða við að styðja við leiðsluna. Hleðsla skipsins minnkar og eldsneytisnotkun minnkar.

4. Hljóðtæki fyrir skip
Einnig er hægt að nota efni úr títanblendi í hljóðeinangrun á skipum, svo sem sónarhvelfingar, íhluti fyrir vatnshljóðskynjara, hljóðnema, símahluta osfrv. Sonar er áhrifaríkasti búnaður skipa til að greina skotmörk neðansjávar. Landið mitt notar að mestu ryðfríu stáli og trefjastyrktu trefjagleri, en miðað við títan málmblöndur eru hljóðgegndræpi þess og árekstrarþol tiltölulega veik. Rússar hafa beitt sónarhvelfingum úr títanblendi á Kúrsk kjarnorkukafbátinn, Minsk flugmóðurskipið, Kiev flugmóðurskipið o.s.frv., og raunveruleg sónarskynjunaráhrif eru góð.