Поэтому чистый титан в природе не существует из-за его термодинамической нестабильности. При стандартном электродном потенциале -1,63 В титан и его сплавы легко образуют защитную и превосходную оксидную пленку (в основном TiO2) в атмосферных и водных средах. Эта оксидная пленка переводит титан в пассивированное состояние, что делает его очень устойчивым к коррозии во многих агрессивных средах.
После пассивации значительно возрастает потенциал самокоррозии титана и его сплавов. Естественный коррозионный потенциал титана в морской воде при температуре 25 градусов составляет около 0,1 В. Пассивационная пленка из титана обладает превосходными свойствами самовосстановления. Если пассивационная пленка повреждена, она может быстро (в течение 10 секунд) восстановиться, образуя новую защитную пленку.
Оксидная пленка, образующаяся при температуре ниже 300 градусов, достаточно плотная и обеспечивает эффективную защиту от коррозии. Способность титана противостоять коррозии в морской среде в сочетании с его уникальными пассивирующими свойствами делает его очень желательным материалом для различных применений, особенно в отраслях, подверженных сложным коррозионным условиям.
Осуществимость крупномасштабных инженерных приложений
Технологических препятствий для масштабного применения титановых сплавов в морской технике нет.
Проблемы со сваркой
Сварка титановых сплавов на месте не представляет серьезных проблем. Отечественные технологии сварки титановых сплавов относительно развиты, особенно титановых сплавов военно-морского назначения, таких как ТА2, Ti50, Ti75 и других.
Вопросы проверки
Сварные соединения титановых сплавов и других сопутствующих изделий проходят контроль по соответствующим стандартам и оснащены портативным оборудованием, позволяющим осуществлять беспрепятственный контроль на месте.
Рекомендации по сплавам для трубопроводов морской воды
В случаях низкого давления в трубопроводах морской воды рекомендуется использовать сплав ТА2. Этот сплав демонстрирует показатели механических характеристик Rm Больше или равно 400 МПа, Rp0,2 Больше или равно 320 МПа, A Больше или равно 20%. Сплав ТА2 — одна из наиболее часто используемых марок титана, доступных в настоящее время. Он может похвастаться превосходными возможностями обработки, отработанными технологиями обработки и, соответственно, более низкими производственными затратами.
В ситуациях, связанных с более высоким давлением, можно рассмотреть другие титановые сплавы с различным уровнем прочности в зависимости от номинального давления, например Ti50, Ti75 и подобные сплавы. Эти сплавы также обладают хорошими механическими свойствами и могут быть экономично переработаны в трубы.
Плотность титановых сплавов невелика, всего в 0,577 раза больше, чем у стали. В то же время использование оборудования из титанового сплава может исключить последующие затраты на техническое обслуживание и замену, а также потенциально более высокие затраты на риск, связанный с утечками из-за коррозии.
В настоящее время цены на материалы из титановых сплавов находятся на исторически низком уровне. Цена губчатого титана снизилась с 200000 юаней/тонну в 2006 году до 46000 юаней/тонну. Благодаря постоянному совершенствованию возможностей обработки затраты на обработку труб из титановых сплавов также неуклонно снижаются. Эти факторы открывают прекрасные возможности для широкого использования титановых сплавов.
