したがって、純チタンは熱力学的に不安定であるため、自然界には存在しません。 標準電極電位が -1.63V であるチタンとその合金は、大気中および水性環境において保護性の優れた酸化膜 (主に TiO2) を容易に形成します。 この酸化膜によりチタンは不動態化された状態となり、多くの腐食環境において耐食性が高まります。
不動態化後、チタンとその合金の自己腐食の可能性は大幅に増加します。 25 度の海水中でのチタンの自然腐食電位は約 0.1V です。 チタンの不動態皮膜は自己修復性に優れています。 不動態皮膜が損傷しても、迅速（10秒以内）に自己修復し、新しい保護皮膜を形成します。
300 度以下の温度で形成される酸化膜は非常に緻密で、腐食に対して効果的に保護されます。 チタンは海洋環境での耐腐食性と、その独特の不動態化特性を組み合わせることで、さまざまな用途、特に厳しい腐食条件にさらされる産業にとって非常に望ましい材料となっています。
大規模エンジニアリングアプリケーションの実現可能性
海洋工学におけるチタン合金の大規模応用には技術的なボトルネックはありません。
溶接の問題
チタン合金の現場溶接には大きな問題はありません。 チタン合金の国内溶接技術は、特に TA2、Ti50、Ti75 などの海軍グレードのチタン合金では比較的成熟しています。
検査の問題
チタン合金の溶接継手などの関連製品は、対応する規格に基づいた検査を実施しており、可搬式の設備を備えているため、現場での検査もスムーズに行えます。
海水パイプライン合金の推奨事項
海水パイプライン内の低圧条件の場合には、TA2 合金が推奨されます。 この合金は、Rm 400MPa 以上、Rp0.2 320MPa 以上、A 20% 以上の機械的性能指標を示します。 TA2 合金は、現在入手可能なチタン グレードの中で最も一般的に使用されているものの 1 つです。 優れた加工能力、成熟した加工技術、そしてそれに伴う低い生産コストを誇ります。
より高い圧力がかかる状況では、圧力定格に基づいて、Ti50、Ti75、および類似の合金など、さまざまな強度レベルを持つ他のチタン合金を検討できます。 これらの合金は優れた機械加工特性も備えており、経済的にパイプに加工できます。
チタン合金の密度は小さく、鋼の密度のわずか 0.577 倍です。 同時に、チタン合金機器の使用により、その後のメンテナンスや交換のコスト、さらには腐食漏れに関連する潜在的にリスクの高いコストを排除できます。
現在、チタン合金の材料価格は歴史的な低水準にあります。 スポンジチタンの価格は、2006 年の 200000 元/トンから 46000 元/トンに下がりました。 加工能力の継続的な向上に伴い、チタン合金パイプの加工コストも着実に低下しています。 これらの要因は、チタン合金の広範な利用にとって素晴らしい機会をもたらします。
