Titán anyagok a tengerészetben

A titán és a titánötvözetek nagyon hasznos, átfogó teljesítményt nyújtanak, a haditengerészeti felszerelések technikai és taktikai teljesítményének javítása, a tengeri erőforrások fejlesztésének színvonalának javítása nagy jelentőséggel bír, ezért az 1980-as évektől a nyugati fejlett országok elkezdték használni a titán anyagokat. CuNi-ötvözetek, rozsdamentes acél és nikkelötvözetek helyettesítésére a hagyományos tengeralattjárókban, nukleáris tengeralattjárókban, repülőgép-hordozókban, felszíni hajókban és mélytengeralattjárókban és egyéb berendezésekben. Energiaellátó rendszerek (gőzgenerátorok és légcsavarok stb.) gyártása tengeri csőrendszereken, hőcserélőkön, nyomásálló héjakon, szonárrendszereken, füstcsöveken, tűzvédelmi rendszereken, szivattyúkon és szelepeken, kommunikációs rendszereken és egyéb berendezéseken és alkatrészeken keresztül, ami nagymértékben meghosszabbítja a berendezés élettartamát, csökkenti a karbantartási költségeket, javítja a biztonságot, a teherbírást és a manőverezhetőséget stb. Az 1. táblázat az egyesült államokbeli hajókon titánötvözet-alkalmazások tipikus összetevőit tartalmazza. Ezenkívül a tengeri olajfúró berendezésekben a titánötvözetet szélesebb körben kezdték el használni a fúróberendezések biztonságának és megbízhatóságának javítására, a rendszer súlyának, valamint az üzemeltetési és karbantartási költségek csökkentésére, és nagyon jó eredményeket értek el.

Ez a tanulmány a titánötvözet tengerészeti mérnöki berendezésekben való felhasználására összpontosít itthon és külföldön, beleértve a hajókat, a tengeri energiafejlesztést, a tengervíz sótalanítását, valamint a part menti és tengeri épületeket, valamint a jelenlegi helyzet és fejlődés egyéb vonatkozásait.

Titán anyagok alkalmazása hajókban

(Nyomásálló) hajótest

A titánötvözet hajótest szerkezeti anyagként való alkalmazása elsősorban három szempontot foglal magában: a tengeralattjáró nyomásálló héja, a mélytengeralattjáró nyomásálló héja és a felszíni hajó héja.

Nyomásálló hajótestek tengeralattjárókhoz

A tengeralattjárók nyomásálló titánhéjában az egykori Szovjetunió a világ élvonalában járt, megnyitotta a titánötvözet anyagok használatát, mint a tengeralattjáró nyomásálló héját.

1968-ban a volt Szovjetunió (Oroszország) megépítette a világ első titánötvözetből készült, többcélú atommeghajtású tengeralattjáróját (Pápa), amelynek vízkiszorítása 5200 tonna, hossza 100 méter, mélysége 400 méter. forradalmi lépés a titánötvözet nagyméretű tengeri szerkezetekben való alkalmazásában.

1974 és 1981 között az egykori Szovjetunió egy sor titánhéjú atommeghajtású tengeralattjárót épített (Alfa osztály a NATO-nak), vízkiszorítása 2300 tonna, hossza 80 méter, mélysége 600 méter, amelyből mindegyik tengeralattjáró titánötvözetből készült. 2,000 tonnából több, összesen 7 épített, 14,000 tonnát meghaladó titánötvözet adag.

1983-ban az egykori Szovjetunió megépítette a legnagyobb titánhéjú atommeghajtású tengeralattjárót, a "Komsomolets (Komsomolsk)" 5880 tonna vízkiszorítást, 8500 tonna vízkiszorítást, 117,5 méter hosszúságot, 1200 méter maximális mélységet. , és a titánötvözet felhasználása 4,000 tonnát tett ki. Sajnos a tengeralattjáró 1989 áprilisában tűz következtében elsüllyedt.

1983 és 1992 között a Szovjetunió (Oroszország) további négy "Sierra" sorozatú titánötvözetből készült nyomásálló testű többcélú nukleáris meghajtású támadó tengeralattjárót épített, 7200 tonna vízkiszorítással (945-ös típus) és 7600 tonnával (945A típus) a felszínen, 8100 tonnával (945-ös típus) és 9100 tonnával (945A típus) a víz alá merült oldalon. 9100 tonna (945A), hossza 110 méter, legnagyobb mélysége 750 méter, a felhasznált titánötvözetek száma nem ismert. A Szovjetunió összeomlása után a gazdasági korlátok miatt a Sierra osztályú tengeralattjárók kiszorították a szolgálatot. A források szerint Oroszország újrakezdte a Sera-osztályú nukleáris tengeralattjárók karbantartását, és 2017-ben kezdte újra üzembe helyezni őket.

1982 és 2000 között az egykori Szovjetunió (Oroszország) 15 Akula-osztályú nukleáris ballisztikus rakéta-tengeralattjárót épített, melyek vízkiszorítása 12 800 tonna, hossza 110 méter, maximális mélysége pedig 600 méter, ami jelenleg a fő. az orosz haditengerészet tengeralattjárója.

1986-tól 2000-ig a volt Szovjetunió (Oroszország) 14 "Oscar" és 6 "Typhoon" osztályú atomtengeralattjárót is épített, több mint 19,000 tonnás vízkiszorítással. és 48,000 tonna, hossza 155 méter és 171 méter, mélysége 500 méter, illetve 171 méter. méter, a mélysége 500 méter és 400 méter, ebből a volt Szovjetunió (Oroszország) Typhoon osztálya, a legnagyobb ballisztikus rakétás nukleáris tengeralattjárók, az egyes hajók titánötvözet anyagának mennyisége elérte a megdöbbentő 9000 tonnát. mint Kína jelenlegi éves termelése a titán feldolgozó anyag termelés mintegy 20%.

A volt Szovjetunió felbomlásával Oroszország a titánötvözetet nyomásálló héjként használta az atommeghajtású tengeralattjárókat, hosszú ideig felfüggesztették, vagy nem az eredeti terv szerint építették az építkezés befejezését. , de Oroszország gazdaságának és politikai szükségleteinek fokozatos fellendülésével Oroszország 2000-ben újra megnyitotta az atomtengeralattjáró gyártási és helyreállítási projekt titánötvözet nyomásálló hajótestét.

A Yasen osztályú nukleáris meghajtású támadó tengeralattjárót 2010-ben építették és bocsátották vízre, miután az 1993-as építkezés óta finanszírozási problémák miatt késett a szállítás. A tengeralattjáró titán kettős testű szerkezettel is rendelkezik, vízkiszorítása 13 800 tonna, hossza 120 méter, 600 méteres mélységben, a tervek szerint 12. 2010 szállítása a haditengerészetnek, kódnevén AS-12 210-osztályú többcélú nukleáris támadó tengeralattjáró jelenleg a nukleáris tengeralattjárók legkiemelkedőbb teljesítménye a víz alá merült 2, 000 tonna, hossza 71 méter, szélessége 8 méter, víz alatti maximális sebessége 45 csomó (kb. 90%), az elmerült tengeralattjáró maximális sebessége. A maximális merülési sebesség eléri a 45 csomót (kb. 90 km/h), a legnagyobb mélység pedig elérheti a 6000 métert. A tengeralattjáró továbbra is az orosz tengeralattjárókban általánosan használt kettős testű szerkezetet alkalmazza, de a tervezett merülési mélység elérése érdekében a külső hajótest továbbra is titánötvözet, míg a belső hajótest hat hatalmas, titánötvözetből készült gömbhéjból áll, amelyek össze vannak kapcsolva, hogy ellenálljanak. a hatalmas mélytengeri nyomás.

A volt Szovjetunió (Oroszország) tökéletes tengeralattjáró nyomásálló héjat alakított ki titánötvözet anyagtechnológiával és technológiai rendszer alkalmazásával, de ezért nagy árat is fizettek, például 1960-tól 1970-ig a volt Szovjetunió tudósai költöttek. 10 év a titánötvözet hegesztési technológia problémájának megoldására. Jelenleg az orosz tengeralattjárók nyomásálló testében használt fő titánötvözetek kétféle titánötvözet: Ti-4A1-2V (ПТ-3B) és Ti{{ 8}}A1-2.5Zr (ПТ-7М). A 210-osztályú többcélú támadó tengeralattjárók külső nyomásálló testében használt titánötvözetek és belső hat nyomásálló gömbtestük újonnan kifejlesztett, nagy teljesítményű titánötvözetek, amelyek meghatározott minőségei és kémiai összetétele: nem ismert.