Zastosowanie tytanu w dziedzinie statków

Tytan i stopy tytanu są szeroko stosowane w wielu dziedzinach ze względu na ich doskonałe właściwości. Są stosowane w sprzęcie morskim, takim jak atomowe łodzie podwodne,-głębokomorskie łodzie podwodne,-lodołamacze o napędzie atomowym, wodoloty, poduszkowce i trałowce, a także śmigła, anteny biczowe, rurociągi wody morskiej, skraplacze, wymienniki ciepła, urządzenia akustyczne i sprzęt przeciwpożarowy.

Tytanowe kadłuby ciśnieniowe odgrywają kluczową rolę w-głębokich okrętach podwodnych. Zarówno producenci krajowi, jak i międzynarodowi w różnym stopniu stosowali technologię tytanowego kadłuba ciśnieniowego. Na przykład amerykański okręt podwodny Sea Cliff jest wyposażony w tytanowy moduł obserwacyjno-kontrolny, dzięki czemu może nurkować na głębokość 6100 metrów. mój kraj poczynił także znaczące osiągnięcia w-technologii głębinowych statków podwodnych, a niezależnie zaprojektowany statek podwodny Jiaolong osiąga głębokość przekraczającą 5000 metrów.

W dziedzinie dużych okrętów podwodnych Rosja jest jedynym krajem, który intensywnie wykorzystuje materiały tytanowe. Sześć jej atomowych okrętów podwodnych klasy Typhoon- wykorzystuje głównie różne stopy tytanu, w tym czysty tytan przemysłowy, Ti64, Ti64ELI, Ti-6Al-2Nb-1Ta-0,8Mo, Ti-3Al-2,5V, IIT-3B i IIT-7M.

1. Jądrowy okręt podwodny
Rosja jest liderem w dziedzinie atomowych okrętów podwodnych ze stopów tytanu, pionierem w zastosowaniu stopów tytanu do budowy kadłubów ciśnieniowych. Spośród czterech generacji atomowych okrętów podwodnych produkowanych od lat 60. XX w. K162, w całości-tytanowy okręt podwodny zwodowany w 1968 r., działał przez ponad 30 lat bez żadnych incydentów. Atomowy okręt podwodny klasy ALFA-, zbudowany w 1970 r., ma maksymalną głębokość nurkowania wynoszącą 914 metrów i doskonałą zwrotność. Atomowy okręt podwodny klasy-Tyfun ma konstrukcję z podwójnym-tytanowym kadłubem, zużywa 9 000 ton tytanu i ma takie zalety, jak-właściwości magnetyczne, głębokość nurkowania i dużą prędkość, przy maksymalnej głębokości nurkowania wynoszącej 500 metrów i nieprzerwanym okresie zanurzenia wynoszącym 120 dni.

2. Łódź w całości z tytanu
W 1985 roku Japonia zbudowała-tytanową łódź motorową „Marishiten II”, która dobrze sprzedawała się w Stanach Zjednoczonych. W 1997 roku wprowadzono na rynek łódź motorową „Titan Express” ze zoptymalizowanymi krzywiznami kadłuba w celu zmniejszenia oporów żeglowania. W latach 1998-1999 firma Eto Shipbuilding zbudowała statki „Second Asahi Maru” i „Sho Maru”, które były lekkie, szybkie i oszczędne, ale kosztowne i trudne w produkcji.

3. Głębinowe- łodzie podwodne, łodzie ratownicze i komponenty statków
Stany Zjednoczone, Japonia i Francja używają stopów tytanu do produkcji kadłubów ciśnieniowych-głębinowych łodzi podwodnych. Stop Ti-6Al-2Nb-1Ta-0,8Mo jest używany do produkcji kadłubów amerykańskich statków Aivin i Sea-Clifi; Stop Ti-6Al-4V ELI jest używany do produkcji kadłubów i kul wypornościowych francuskiego SM97, japońskiego „Shinkai 2000” i amerykańskiego pojazdu ratownictwa głębinowego (DSRV).

4. Łódź podwodna Jiaolong
niezależnie zaprojektowany i zintegrowany z moim kraju statek podwodny Jiaolong z załogą, który przeszedł próbę morską na głębokości 3759 metrów w 2010 r., a w 2011 r. osiągnął głębokość 5180 metrów, pokrywając 70% światowego dna morskiego. Dzięki zaprojektowanej głębokości 7 000 metrów i zasięgowi operacyjnemu obejmującemu 99,8% obszaru oceanu demonstruje wszechstronną siłę technologiczną kraju i promuje badania morskie.

5. Owiewka sonaru
Owiewki sonaru ze stopu tytanu zapewniają doskonałą wydajność i są stosowane w systemach sonarowych takich statków jak rosyjski „Kursk”. Materiały akustyczne stosowane w owiewkach sonarów statków służących w chińskiej marynarce wojennej to głównie stal nierdzewna i włókno szklane-wzmocnione włóknem szklanym. W okresie obowiązywania dziewiątego planu pięcioletniego-w moim kraju przeprowadzono badania nad zastosowaniem stopów tytanu w owiewkach sonarów na statkach.

6. Śmigło
Śmigła ze stopu tytanu charakteryzują się wysoką wytrzymałością, odpornością na erozję wody morskiej i korozję kawitacyjną i mogą spełniać wszechstronne wymagania eksploatacyjne. Marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych jako pierwsza zastosowała w wodolotach śmigła ze stopu superkawitującego tytanu. mój kraj opracował własne śmigła wodolotowe w 1972 r. i od tego czasu produkuje śmigła ze stopu tytanu o średnicach w zakresie od 450 do 1200 mm, charakteryzujące się żywotnością ponad pięciokrotnie dłuższą niż w przypadku stopów miedzi.

7. Pompy okrętowe, zawory i systemy rurociągów
Pompy, zawory i systemy rurociągów pokładowych działają w trudnych warunkach; Rury miedziane lub ze stali nierdzewnej mają żywotność tylko 2–5 lat, podczas gdy rury ze stopu tytanu działają lepiej. Przepisy rosyjskie stanowią, że rurociągi okrętowe powinny być poddawane pierwszej konserwacji co 8-9 lat, mieć żywotność co najmniej 15 lat i działać niezawodnie przez 25-30 lat przez cały okres swojej żywotności.

8. Statek o napędzie atomowym-
Rosja zastąpiła stal nierdzewną stopami tytanu w produkcji silników parowych i wymienników ciepła, przezwyciężając problemy związane z korozją. W istniejących lodołamaczach-z napędem atomowym powszechnie wykorzystuje się tytanowe silniki parowe, co dziesiątki razy wydłuża ich żywotność.

Tabela 2-27 Wykorzystanie tytanowych silników parowych w rosyjskich lodołamaczach o napędzie atomowym