鈦管已成為海水淡化裝置中的核心材料
2019/3/18 14:30:35 點(diǎn)擊：
全球水資源危機(jī)日益嚴(yán)重，海水淡化是公認(rèn)的解決淡水危機(jī)的最佳方法之一。目前海水淡化已遍及全世界120多個(gè)國家和地區(qū)，全球有海水淡化廠1.3萬多座，海水淡化日產(chǎn)量約3500萬噸左右，并且以每年10%以上的速度在增加。海水淡化已經(jīng)成為解決缺水問題最佳方法之一。
在海水淡化這一領(lǐng)域，鈦管憑借其卓越的耐腐蝕性和長期可靠性，已成為現(xiàn)代海水淡化裝置不可或缺的核心材料，為人類獲取清潔淡水提供了堅(jiān)實(shí)保障。
1. 高壓系統(tǒng)的理想選擇
反滲透海水淡化裝置中，高壓管路需要長期承受6-8MPa的工作壓力。鈦管不僅具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)1000MPa），其耐氯離子腐蝕性能更是普通不銹鋼的100倍以上。沙特阿拉伯某大型海水淡化廠采用TA10鈦管后，高壓系統(tǒng)故障率降低90%，使用壽命延長至25年。
2. 熱法淡化的關(guān)鍵材料
在多級(jí)閃蒸（MSF）和低溫多效蒸餾（MED）等熱法淡化工藝中，換熱管需要耐受高溫海水和蒸汽的長期侵蝕。鈦管在80-120℃高溫海水中的年腐蝕率小于0.001mm，阿聯(lián)酋某淡化廠采用鈦管換熱器后，設(shè)備維護(hù)周期從1年延長至5年，運(yùn)行成本降低40%。
3. 抗生物污染特性
與銅合金管相比，鈦管表面不易形成生物膜，完全避免了海生物附著造成的傳熱效率下降問題。以色列Ashkelon海水淡化廠采用鈦管作為冷凝器管材后，換熱效率保持率提高30%，年清洗次數(shù)從12次減少至2次。
4. 應(yīng)對(duì)復(fù)雜水質(zhì)挑戰(zhàn)
對(duì)于高濁度、高鹽度的特殊海水，鈦管展現(xiàn)出更強(qiáng)的適應(yīng)性。我國舟山某海島淡化站使用鈦管處理近岸污染海水，在含有大量有機(jī)物和重金屬的水質(zhì)中，設(shè)備連續(xù)運(yùn)行5年未出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象。
5. 推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新
隨著石墨烯-鈦復(fù)合材料等新材料的研發(fā)，新一代鈦管的傳熱效率提升20%，成本降低15%，為大型化、低能耗的海水淡化裝置提供了更優(yōu)解決方案。韓國某研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的納米結(jié)構(gòu)鈦管，使反滲透系統(tǒng)的能耗進(jìn)一步降低8%。
我國未來5-10年海水淡化將有很大發(fā)展空間。我國海水淡化技術(shù)經(jīng)過40多年的研究已經(jīng)趨于成熟，設(shè)備造價(jià)比國外降低了30%-50%，噸水成本已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平。海水淡化大規(guī)模應(yīng)用已具備成本優(yōu)勢(shì)，相比較南水北調(diào)來說噸水成本更低。國家出臺(tái)一系列鼓勵(lì)政策，未來10年海水淡化規(guī)模將是現(xiàn)在的5倍。
海水淡化設(shè)備用鈦合金取代銅合金是未來趨勢(shì)。鈦材多方位的優(yōu)勢(shì)決定了未來在海水淡化管領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用空間，預(yù)計(jì)未來十年，中國海水淡化鈦需求量約為9500-23520噸，全球約為140.63-281.25萬噸。雖然國內(nèi)初步測(cè)算需求量并不大，但國內(nèi)需求只占國際需求總量的1.6%，可以說整體發(fā)展空間非常巨大的。
在海水淡化這一領(lǐng)域，鈦管憑借其卓越的耐腐蝕性和長期可靠性，已成為現(xiàn)代海水淡化裝置不可或缺的核心材料，為人類獲取清潔淡水提供了堅(jiān)實(shí)保障。
1. 高壓系統(tǒng)的理想選擇
反滲透海水淡化裝置中，高壓管路需要長期承受6-8MPa的工作壓力。鈦管不僅具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)1000MPa），其耐氯離子腐蝕性能更是普通不銹鋼的100倍以上。沙特阿拉伯某大型海水淡化廠采用TA10鈦管后，高壓系統(tǒng)故障率降低90%，使用壽命延長至25年。
2. 熱法淡化的關(guān)鍵材料
在多級(jí)閃蒸（MSF）和低溫多效蒸餾（MED）等熱法淡化工藝中，換熱管需要耐受高溫海水和蒸汽的長期侵蝕。鈦管在80-120℃高溫海水中的年腐蝕率小于0.001mm，阿聯(lián)酋某淡化廠采用鈦管換熱器后，設(shè)備維護(hù)周期從1年延長至5年，運(yùn)行成本降低40%。
3. 抗生物污染特性
與銅合金管相比，鈦管表面不易形成生物膜，完全避免了海生物附著造成的傳熱效率下降問題。以色列Ashkelon海水淡化廠采用鈦管作為冷凝器管材后，換熱效率保持率提高30%，年清洗次數(shù)從12次減少至2次。
4. 應(yīng)對(duì)復(fù)雜水質(zhì)挑戰(zhàn)
對(duì)于高濁度、高鹽度的特殊海水，鈦管展現(xiàn)出更強(qiáng)的適應(yīng)性。我國舟山某海島淡化站使用鈦管處理近岸污染海水，在含有大量有機(jī)物和重金屬的水質(zhì)中，設(shè)備連續(xù)運(yùn)行5年未出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象。
5. 推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新
隨著石墨烯-鈦復(fù)合材料等新材料的研發(fā)，新一代鈦管的傳熱效率提升20%，成本降低15%，為大型化、低能耗的海水淡化裝置提供了更優(yōu)解決方案。韓國某研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的納米結(jié)構(gòu)鈦管，使反滲透系統(tǒng)的能耗進(jìn)一步降低8%。
我國未來5-10年海水淡化將有很大發(fā)展空間。我國海水淡化技術(shù)經(jīng)過40多年的研究已經(jīng)趨于成熟，設(shè)備造價(jià)比國外降低了30%-50%，噸水成本已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平。海水淡化大規(guī)模應(yīng)用已具備成本優(yōu)勢(shì)，相比較南水北調(diào)來說噸水成本更低。國家出臺(tái)一系列鼓勵(lì)政策，未來10年海水淡化規(guī)模將是現(xiàn)在的5倍。
海水淡化設(shè)備用鈦合金取代銅合金是未來趨勢(shì)。鈦材多方位的優(yōu)勢(shì)決定了未來在海水淡化管領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用空間，預(yù)計(jì)未來十年，中國海水淡化鈦需求量約為9500-23520噸，全球約為140.63-281.25萬噸。雖然國內(nèi)初步測(cè)算需求量并不大，但國內(nèi)需求只占國際需求總量的1.6%，可以說整體發(fā)展空間非常巨大的。
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