따라서 열역학적으로 불안정하기 때문에 순수 티타늄은 자연계에 존재하지 않습니다. -1.63V의 표준 전극 전위를 통해 티타늄과 그 합금은 대기 및 수성 환경에서 보호 기능이 뛰어나고 우수한 산화막(주로 TiO2)을 쉽게 형성합니다. 이 산화막은 티타늄을 부동태화된 상태로 만들어 많은 부식 환경에서 내식성이 뛰어납니다.
부동태화 후 티타늄과 그 합금의 자체 부식 가능성이 크게 증가합니다. 25도 해수에서 티타늄의 자연 부식 가능성은 약 0.1V입니다. 티타늄의 보호막은 탁월한 자가 치유 특성을 가지고 있습니다. 보호막이 손상되면 신속하게(10초 이내) 스스로 복구되어 새로운 보호막을 형성할 수 있습니다.
300도 이하의 온도에서 형성된 산화막은 매우 조밀하여 부식을 효과적으로 방지합니다. 티타늄은 해양 환경에서 부식에 저항하는 능력과 고유한 부동태화 특성을 결합하여 다양한 응용 분야, 특히 까다로운 부식 조건에 노출된 산업에서 매우 바람직한 소재입니다.
대규모 엔지니어링 응용의 타당성
해양 공학에 티타늄 합금을 대규모로 적용하는 데는 기술적 병목 현상이 없습니다.
용접 문제
티타늄 합금의 현장 용접에는 큰 어려움이 없습니다. 티타늄 합금에 대한 국내 용접 기술은 특히 TA2, Ti50, Ti75와 같은 해군급 티타늄 합금의 경우 상대적으로 성숙합니다.
검사 문제
티타늄 합금의 용접 이음부 및 기타 관련 제품은 해당 규격에 따라 검사를 받고 있으며, 이동식 장비를 보유하고 있어 원활한 현장 검사가 가능합니다.
해수 파이프라인 합금에 대한 권장 사항
해수 파이프라인 내의 저압 조건의 경우 TA2 합금이 권장됩니다. 이 합금은 Rm 400MPa 이상, Rp0.2 320MPa 이상, A 20% 이상의 기계적 성능 지표를 나타냅니다. TA2 합금은 현재 가장 일반적으로 사용되는 티타늄 등급 중 하나입니다. 뛰어난 처리 능력, 성숙한 처리 기술 및 그에 따른 낮은 생산 비용을 자랑합니다.
더 높은 압력이 관련된 상황에서는 Ti50, Ti75 및 유사한 합금과 같이 압력 등급을 기준으로 다양한 강도 수준의 다른 티타늄 합금을 고려할 수 있습니다. 이 합금은 또한 우수한 가공 특성을 갖고 있으며 경제적으로 파이프로 가공할 수 있습니다.
티타늄 합금의 밀도는 강철의 밀도의 0.577배에 불과합니다. 동시에 티타늄 합금 장비를 사용하면 후속 유지 관리 및 교체 비용은 물론 부식 누출과 관련된 잠재적으로 더 높은 위험 비용을 없앨 수 있습니다.
현재 티타늄 합금 소재 가격은 역사적으로 낮은 수준이다. 스펀지 티타늄 가격은 2006년 톤당 200000위안에서 톤당 46000위안으로 인하되었습니다. 가공 능력이 지속적으로 향상됨에 따라 티타늄 합금 파이프의 가공 비용도 꾸준히 감소하고 있습니다. 이러한 요소는 티타늄 합금의 광범위한 활용을 위한 훌륭한 기회를 제공합니다.
