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钛管用于海水淡化的主要特性

钛抗海水腐蚀的能力比其它所有金属都好，无论是在静止的或高速流动的海水中钛都具有特殊的稳定性。因此，钛是海水淡化装置的理想材料。钛在这个领域的应用数量将越来越大。钛抗海水和海洋空气腐蚀能力很强， 而且强度大， 重量轻， 是造船工业的理想结构材料，已广泛应用在各种舰艇、深水潜艇的许多部件中。

目前海水淡化已遍及全世界 60 多个国家和地区，全球有海水淡化厂 600 万多座，海水淡化日产量约 3500 万吨左右，并且以每年 10％以上的速度在增加。海水淡化已经成为解决缺水问题最佳方法之一。目前全球主流的海水淡化方法主要有多级闪蒸法（ MSF）、低温多效蒸馏法（ LT-MED ）和反渗透膜法（ RO）三种。三种方法各有优缺点，适用的条件和范围也不同。我国主要是应用 LT-MED 和 RO 两种方法，未来几年当时中国将有多个海水淡化项目启动。未来 3-5 年海水淡化将有很大发展空间。

取决于现今技术对于海水淡化大规模应用已具备成本优势， 相比较南水北调来说吨水成本更低，国家出台一系列鼓励政策，未来 10 年海水淡化规模将是现在的 5 倍。海水淡化设备用钛合金取代铜合金是未来趋势。钛材多方位的优势决定了未来在海水淡化管领域的广泛应用空间，预计未来十年，中国海水淡化钛管需求量约为 9500-23520 吨，全球约为140.63-281.25 万吨。虽然国内初步测算需求量并不大，但国内需求只占国际需求总量的1.6％，可以说整体发展空间非常巨大。


 

钛管用于海水淡化的主要特性：


 


1 、密度小，比强度（强度 / 比重）高


金属钛的密度为 4.51g/cm3 ，高于铝而低于钢、铜、镍。但比强度位于金属之首，是不锈钢的 3 倍，是铝合金的 1.3 倍;


2 、耐腐蚀性能好


钛是一种非常活泼的金属， 其平衡电位很低， 在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定， 如钛在氧化性、 中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中， 钛表面生成一层致密的、 附着力强、 惰性大的氧化膜， 保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在 315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。


3 、换热性能好


金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低， 但由于钛优异的耐腐蚀性能， 所以壁厚可以大大减薄，而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝，减少了热组，太表面不结垢也可减少热阻，使钛的换热性能显著提高。


4 、耐热性能好


新型钛合金可在 600℃或更高的温度下长期使用。


5 、化工耐低温性能好


钛合金 TA7（Ti-5Al-2.5Sn ），TC4（Ti-6Al-4V) 和 Ti-2.5Zr-1.5Mo 等为代表的低温钛合金 ，其强度随温度的降低而提高 ， 但塑性变化却不大。


6 、抗拉强度与其屈服强度


这一性能说明了其屈强比 （抗拉强度 / 屈服强度） 高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。