Datblygiad Olew a Nwy Morol
Olew yw achubiaeth economaidd gwlad. Amcangyfrifir bod yr adnoddau olew y gellir eu hadennill yn 300 biliwn o dunelli, y mae'r cronfeydd olew ar y môr tua 130 biliwn o dunelli ohonynt. Dechreuodd datblygiad olew alltraeth yn gynnar yn yr 20fed ganrif. Mae ei ddatblygiad wedi mynd trwy broses o alltraeth i alltraeth, o fôr bas i fôr dwfn. Yn gyfyngedig gan amodau technegol a datblygiad materol, dim ond dyddodion olew a nwy naturiol sy'n ymestyn yn uniongyrchol o'r arfordir i'r môr bas y gellir eu hecsbloetio ar y dechrau. Ers yr 1980au, wedi'i ysgogi gan yr argyfwng ynni a chynnydd technolegol, mae archwilio a datblygu olew ar y môr wedi datblygu'n gyflym, ac mae datblygiad olew ar y môr wedi datblygu'n gyflym i'r silff cyfandirol, gan ffurfio sector diwydiant olew alltraeth newydd yn raddol. Y llwyfan drilio alltraeth yw'r sylfaen waith ar gyfer gweithredu archwilio ac ecsbloetio olew a nwy ar y môr, sy'n nodi lefel technoleg datblygu olew a nwy ar y môr. Mae offer cynhyrchu olew ar y môr yn bennaf yn cynnwys llwyfannau cynhyrchu olew ac offer ategol, ac mae'r offer ategol yn cynnwys oeryddion olew crai, codwyr olew, pympiau, falfiau, cymalau a chlampiau. Mae'r offer hyn mewn cysylltiad â dŵr môr a sylffidau, amonia, clorin a chyfryngau eraill mewn olew crai. Oherwydd bod gan ditaniwm ymwrthedd cyrydiad rhagorol yn y cyfryngau hyn, defnyddiodd yr Unol Daleithiau bileri platfform olew alltraeth titaniwm yn ei feysydd olew yn gynnar yn y 1970au, a defnyddiodd titaniwm hefyd i wneud cyfnewidwyr gwres cregyn a thiwb a chyfnewidwyr gwres plât. Mae cyfnewidwyr gwres cregyn a thiwb titaniwm yn defnyddio dŵr môr fel cyfrwng oeri i oeri'r cymysgedd nwy / olew tymheredd uchel a dynnwyd o'r ffynnon olew. Mae cyfnewidwyr gwres plât titaniwm hefyd yn defnyddio dŵr môr fel cyfrwng oeri i oeri'r dŵr ffres a ddefnyddir i oeri olew crai mewn cyfnewidwyr gwres dur carbon. Mae'r Unol Daleithiau yn defnyddio tua 100 o gyfnewidwyr gwres titaniwm ar lwyfannau drilio maes olew Môr y Gogledd. Dywedir mai'r rhannau titaniwm a orchmynnwyd gan Hunting Oilfield Services yn Aberdeen, yr Alban, y DU, yw'r siafftiau codi titaniwm pwysedd uchel cyntaf yn y byd, a ddefnyddir ym mhrosiect Heidrum o Continental Petroleum Company (Conoco) yn Norwy.
Mae gan bibellau drilio aloi titaniwm petrolewm fywyd gwasanaeth hir, yn pwyso dim ond hanner y dur di-staen, ond maent ddwywaith mor hyblyg â dur di-staen, ac mae ganddynt fywyd gwasanaeth o 10 gwaith yn fwy na dur. Mae'r priodweddau rhagorol hyn yn gwneud titaniwm yn ddeunydd ar gyfer drilio ffynhonnau olew dwfn anodd, crwn bron. Gall yr offer drilio cyfunol sy'n cynnwys pibell drilio titaniwm leihau'r amser drilio yn fawr a lleihau cyfanswm y gost drilio. Defnyddiodd GrantPrideco, RTI Energy Systems a Gwasanaethau Drilio Torch yn yr Unol Daleithiau bibell drilio titaniwm am y tro cyntaf ar gyfer cymwysiadau diwydiannol yn 2000. Mae'r bibell drilio titaniwm a gynhyrchir ac a gyflenwir gan GrantPrideco a RTI Energy Systems hefyd wedi'i chyfarparu â chymalau offer dur a ddarperir gan GrantPrideco Anti-Fatigue . Mae'r cymal hwn yn ysgafn o ran pwysau, yn hyblyg o ran defnydd, a gall wneud y bibell drilio titaniwm yn gryf ac yn gadarn.
Mae'r system piblinellau dŵr môr yn rhan anhepgor o gynhyrchu olew ar y môr. Gan fod gan ditaniwm ymwrthedd cyrydiad uchel i ddŵr y môr a bod ei fywyd gwasanaeth 10 gwaith yn fwy na dur, mae cost system pibellau aloi titaniwm yn gost-effeithiol o'i gymharu â system Cu-Ni. Mae Metelau Gweithredol yr Unol Daleithiau a Thechnoleg Tiwb Precision wedi sefydlu cwmni technoleg tiwb titaniwm ar y cyd i gynhyrchu tiwb aloi titaniwm diamedr mawr. Yr aloi a ddefnyddir yn y bibell hon yw aloi Ti-3Al-2.5V, gyda diamedr o 650mm, trwch wal o 22-25mm, hyd o 350m, a phwysau o { {10}t. Bwriedir ei ddefnyddio ar gyfer cynhyrchu olew ar y môr. Defnyddiodd cwmni Americanaidd arall diwb aloi titaniwm di-dor gyda hyd o 15m, diamedr allanol o 600mm, a thrwch wal o 25mm i wneud pibell siafft fertigol bron i 500m o hyd trwy allwthio, sydd wedi'i ddefnyddio mewn llwyfan drilio alltraeth. Dywedir y gellir haneru pwysau'r bibell siafft fertigol hon, a thrwy hynny leihau'r gost balast yn fawr. Yn ogystal, mae ganddo hefyd galedwch torri asgwrn uchel a bywyd blinder hir.
Yn ôl adroddiadau data, ym mhrosiect datblygu maes olew Môr y Gogledd yn yr Unol Daleithiau, mae swm y titaniwm a ddefnyddir mewn dyfeisiau arnofio ar fwrdd llongau a dyfeisiau sefydlog gwely'r môr wedi cynyddu o'i gymharu â chynt. Y galw am ddeunyddiau titaniwm ar gyfer 24 dyfais arnofiol ar fwrdd y llong a 64 dyfais sefydlog ar wely'r môr yw: 50-100t ar gyfer dyfeisiau diogelu, 50-100t ar gyfer dyfeisiau cysylltu, 400-1000t ar gyfer offer codi cyffredinol , a 1400-4200t ar gyfer pibellau drilio. Mae cyrydiad rhannau strwythurol a achosir gan halogiad biolegol ar lwyfannau cynhyrchu olew ar y môr yn eithaf difrifol. Mae cwmni o'r Unol Daleithiau yn defnyddio casin hir wedi'i wneud o diwbiau titaniwm ar y llwyfan cynhyrchu i amddiffyn y rhannau ar y llwyfan.
Yn ystod yr ychydig flynyddoedd diwethaf, mae cymhwyso rhannau aloi titaniwm mewn gweithrediadau drilio olew a chynhyrchu arfordirol wedi cynyddu'n sylweddol. Mae rhannau aloi titaniwm yn caniatáu i ddrilio olew fynd i mewn i ddyfroedd dyfnach a ffynhonnau olew dyfnach, gan gynnwys tymheredd uwch ac amgylcheddau cynhyrchu cyrydol difrifol (hy, hallt).
Ar gyfer ceisiadau o'r fath, o ystyried y perfformiad cynhwysfawr, TC4 titaniwm rod (Ti-6Al-4V) aloi seiliedig yn berthnasol a chost isel. Mae system piblinellau dŵr môr yn rhan anhepgor o gynhyrchu olew ar y môr. Gan fod gan ditaniwm ymwrthedd cyrydiad uchel i ddŵr y môr a bod ei fywyd gwasanaeth 10 gwaith yn fwy na dur, mae cost system bibellau titaniwm yn gost-effeithiol o'i gymharu â system Cu-Ni. Sefydlodd Cwmni Metelau Gweithredol yr Unol Daleithiau a Chwmni Technoleg Precision Tube ar y cyd gwmni technoleg pibellau titaniwm i gynhyrchu pibell aloi titaniwm diamedr mawr. Yr aloi a ddefnyddir yn y bibell hon yw aloi TA18 (Ti-3Al-2.5V), gyda diamedr o 650mm, trwch wal o 22-25mm, hyd o 350m, ac a pibell yn pwyso 80-90t. Bwriedir ei ddefnyddio ar gyfer cynhyrchu olew ar y môr. Defnyddiodd cwmni Americanaidd arall bibell aloi titaniwm di-dor gyda hyd o 15m, diamedr allanol o 600mm, a thrwch wal o 25mm i wneud pibell siafft fertigol bron i 500m o hyd trwy allwthio, sydd wedi'i ddefnyddio mewn llwyfan drilio alltraeth. Dywedir y gellir haneru pwysau'r bibell siafft fertigol hon, a thrwy hynny leihau'r gost balast yn fawr. Yn ogystal, mae ganddo hefyd galedwch torri asgwrn uchel a bywyd blinder hir.
Mae practis wedi profi mai aloi Ti-6Al-4V (Gr.5_TC4) yw'r deunydd gorau ar gyfer drilio pibellau. Fel cymhwysiad drilio, mae cryfder cynnyrch a chryfder blinder yn bwysig. Felly, mae dau aloi Gr.5 gydag elfennau interstitial arbennig o isel yn addas ar gyfer dyfeisiau codi deinamig mwy beirniadol. Pan fydd y tymheredd gweithredu yn uwch na 75-80 gradd, er mwyn atal cyrydiad agennau neu gyrydiad straen, defnyddir aloi Gr29 sy'n cynnwys rutheniwm. Mae cydrannau a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys dyfeisiau codi drilio arfordirol, pibellau drilio, cymalau straen taprog (TSJs) a dyfeisiau codi cymysg titaniwm/dur.
Mae rhannau titaniwm bach fel pympiau titaniwm, falfiau, cymalau, caewyr, gosodiadau a darnau sbâr wedi'u defnyddio'n helaeth ar lwyfannau cynhyrchu olew. Mae aloion titaniwm hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth yn y cregyn o archwilio olew ar y môr tramor ac offerynnau canfod ffynnon.
Adeiladu harbwr
Mae gan y deunydd titaniwm ffilm ocsid gyda thrwch o ddim mwy na 10nm ar ei wyneb. Mae'n sefydlog iawn mewn amgylchedd cyrydol ac mae ganddo ymwrthedd cyrydiad rhagorol i'r amgylchedd aer, dŵr môr a morol. Ar hyn o bryd mae'n ddeunydd crai a all addasu i wahanol amgylcheddau morol. Mae Japan wedi datblygu'r cefnfor yn egnïol, megis y bont o Honshu i Shikoku, Ffordd Croesi Bae Tokyo, Maes Awyr Kansai, a'r sylfaen storio olew arnofiol. Mae'r prawf datguddiad a gynhaliwyd gan Weinyddiaeth Adeiladu Japan a'r Clwb Dur ar Afon Oi a'r gwahanol brofion amlygiad gwrth-cyrydu a gynhaliwyd gan y Weinyddiaeth Drafnidiaeth a'r Gymdeithas Pentwr Pibellau Dur ar Bier Tywod Drifting Hasaki hefyd yn dangos bod titaniwm yn a deunydd addas. Yn ogystal â'i berfformiad gwrth-cyrydu rhagorol, mae gan ditaniwm hefyd fanteision ychydig iawn o ïonau toddedig mewn amgylcheddau dŵr môr, ac nid oes angen poeni am lygredd amgylcheddol. Mae Japan hefyd wedi adeiladu strwythur morol arnofio uwch-fawr, gan ddefnyddio deunyddiau cyfansawdd titaniwm-dur mewn ardaloedd sgwrio dŵr môr; wrth adeiladu Ffordd Croesi Bae Tokyo, defnyddiwyd deunyddiau titaniwm fel boncyffion atal sblash ar gyfer pierau pontydd, a maint y titaniwm a ddefnyddir ar gyfer pob pier pontydd yw 0.9t. Mae adeiladau morol arnofiol mawr sydd wedi'u defnyddio neu sydd ar y gweill yn cynnwys meysydd awyr, canolfannau logisteg porthladdoedd, cyfleusterau chwaraeon, ac ati.
Gorsaf bŵer arfordirol
Mae'r defnydd cynhwysfawr o ddŵr môr yn un o'r prosiectau pwysig mewn peirianneg forol. Mae cyddwysydd gorsaf bŵer arfordirol yn ddyfais sy'n defnyddio llawer iawn o ddŵr môr. Defnyddir titaniwm a ddefnyddir mewn gorsafoedd pŵer arfordirol yn bennaf mewn cyddwysyddion. Gan fod y cyddwysydd yn defnyddio dŵr y môr fel dŵr oeri, ac mae dŵr môr yn cynnwys llawer iawn o fwd, mater crog, organebau morol a gwahanol sylweddau cyrydol, mae'r sefyllfa'n fwy difrifol yn y dŵr halen ffres lle mae dŵr môr a dŵr afon yn ail. Mae cyddwysyddion traddodiadol yn defnyddio tiwbiau aloi copr, sy'n aml yn cael eu difrodi'n ddifrifol oherwydd cyrydiad amrywiol mewn dŵr môr. Mae gan ditaniwm ymwrthedd cyrydiad da mewn dŵr môr, yn enwedig mewn dŵr môr llygredig, ac mae ei erydu cyflym a'i wrthwynebiad cyrydiad i ddŵr môr yn arbennig o rhagorol.
Dyfais dihalwyno dŵr môr
"Dŵr yw ffynhonnell bywyd." Ar hyn o bryd, mae diffyg adnoddau dŵr wedi dod yn broblem sy'n plagio'r byd. Nid oes gan tua 25% o boblogaeth y byd ddigon o adnoddau dŵr yfed. Mae'r afonydd tir ac adnoddau dŵr daear yn y byd ymhell o ddiwallu anghenion datblygiad diwydiannol. Felly, yn y dyfodol, bydd dihalwyno dŵr môr yn ffordd effeithiol i bobl ddatrys adnoddau dŵr croyw.
