钛合金在海洋油气开采装备上的应用

海洋占地球总面积的70.8%，深海蕴藏着丰富的资源。近年来，由于陆地环境的污染和能源的短缺，因此海洋环境逐渐被各个国家所重视[1]。我国在“十三五”规划纲要中指出，要加强深海、深地、深空和深蓝领域的高技术部署，其中，深海首当其冲，可见我国建设海洋强国的决心。深海不仅是石油、天然气和矿产资源勘探、开发的阵地，也是各国海洋科学探索和先进深海技术比拼的主战场，许多国家已加快了深海装备的研制和部署。

     比强度高、密度较小的钛合金与不锈钢、铝合金等耐蚀材料相比，拥有更好的耐点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和耐均匀腐蚀性能。而且在高速流动的海水中，其耐腐蚀性能依旧保持良好。钛合金还是在海水和空气中的疲劳极限几乎无显著差别的高强度材料。所以钛合金被称为海洋金属。虽然钛合金导热性、耐磨性、焊接性欠佳，存在热加工吸氢等问题，但其优异的综合性能仍使它成为一种重要的海洋材料，在深海装备上的应用与日俱增，并且逐渐由零部件向关键结构方向发展，对钛合金深海腐蚀行为的研究和耐蚀性评价也随之成为时下关注的热点。

　  上个世纪 70 年代，美国将钛合金运用在近海石油平台支柱上。上世纪90 年代初，首次将钛合金应用于平台的提升装置，自此以后钛合金提升管开始大量应用在石油、天然气开采行业。另外，为了降低成本和减轻重量，海底开采石油也已经运用钛合金制造高压采油管，海上平台的热交换器也已使用钛合金。目前，钛合金在海洋油气开采装备中主要应用于换热器、提升装置、结构件等。

　　目前，钛合金在海洋工程和装备上的应用还比较少，服役期还较短，腐蚀问题还没有完全显现出来。随着钛合金在深海工程关键装备结构及部件上应用的不断增多和服役时间的延长，可能进入一个装备材料腐蚀问题的爆发期，钛合金可能面临的深海局部腐蚀破坏，特别是应力腐蚀问题愈发不容忽视。因此，适时开展钛合金深海应力腐蚀开裂行为及机理的预先探索，明确应力腐蚀的发生原因及其与服役环境的关系，对于提高钛合金深海装备的抗腐蚀失效风险能力至关重要。