সামুদ্রিক সরঞ্জামে টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের প্রয়োগ

টাইটানিয়াম সামুদ্রিক পরিবেশের সবচেয়ে আদর্শ উপাদান। টাইটানিয়ামের ব্যবহার নৌ জাহাজ এবং সরঞ্জামগুলির যুদ্ধ কার্যকারিতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে, রক্ষণাবেক্ষণের খরচ কমাতে পারে, পরিষেবা জীবন প্রসারিত করতে পারে এবং গোপনীয়তা উন্নত করতে পারে। রাশিয়ান, আমেরিকান এবং চীনা নৌবাহিনী ব্যাপকভাবে টাইটানিয়াম ব্যবহার করেছে প্রেসার হুল, সমুদ্রের পানির পাইপলাইন সিস্টেম, সুপারস্ট্রাকচার এবং সাবমারসিবলের অন্যান্য উপাদান, পানির নিচের সাবমেরিন, সারফেস জাহাজ, জাহাজ এবং অন্যান্য যন্ত্রপাতি।

1. চাপ হুল
দেশে এবং বিদেশে গভীর-সমুদ্র সাবমার্সিবলের মানব গোলকের জন্য ব্যবহৃত টাইটানিয়াম গ্রেডগুলি প্রধানত টি-6আল-4ভি এবং টি-6আল-4VELI (দেশীয় গ্রেডের সাথে সম্পর্কিত TC4 এবং TC4ELI)। গভীর-সমুদ্র সাবমার্সিবলের অনেক মনুষ্যচালিত গোলক প্রাথমিক পর্যায়ে ইস্পাত দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল, কিন্তু পরবর্তী পর্যায়ে টাইটানিয়াম ব্যবহার করা হয়েছিল, যা ওজন কমাতে পারে, ডাইভিং গভীরতা বাড়াতে পারে এবং পরিষেবা জীবন উন্নত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ: ① আমেরিকান অ্যালভিন সাবমারসিবল 1964 সালে HYl00 উচ্চ-শক্তির ইস্পাত (প্লেটের পুরুত্ব 33.8 মিমি) ব্যবহার করে 2000 মিটার গভীরতা দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল। 1973 সালে যখন এটি পুনর্নির্মাণ করা হয়েছিল, তখন চাপের হুলটি টাইটানিয়াম খাদ (প্লেটের পুরুত্ব 49 মিমি) দিয়ে প্রতিস্থাপিত হয়েছিল এবং ডাইভিং গভীরতা 3600 মিটারে বৃদ্ধি পেয়েছিল। এর সহায়ক বক্স এবং উচ্চ-চাপ গ্যাস জেনারেটরও ব্যবহার করত Ti-6আল{{19}VELI; ② জাপানের "Depsea 2000" মনুষ্যযুক্ত গোলাকার শেলটি স্টিলের তৈরি, এবং যখন "Deepsea 6500" ডাইভিং গভীরতা বাড়ানোর জন্য তৈরি করা হয়েছিল তখন মনুষ্যযুক্ত গোলাকার শেল প্রস্তুত করতে টাইটানিয়াম ব্যবহার করা হয়েছিল।

সাবমেরিন প্রেসার হুলের প্রয়োগের ক্ষেত্রে, রাশিয়াই প্রথম টাইটানিয়াম ব্যবহার করে। চাপের হুল তৈরিতে টাইটানিয়াম ব্যবহার করার জন্য এটি বর্তমানে বিশ্বের সবচেয়ে উন্নত এবং পরিপক্ক প্রযুক্তির দেশ। এর অল-টাইটানিয়াম পারমাণবিক সাবমেরিন তৈরিতে ব্যবহৃত একমাত্র টাইটানিয়াম গ্রেড হল IIT-3B টাইটানিয়াম অ্যালয় (দেশীয় গ্রেড TA17 এর সাথে সম্পর্কিত)। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চীন সাবমেরিন নির্মাণের সময় টাইটানিয়াম সামগ্রী ব্যবহার করতেও পছন্দ করেছে এবং গ্রেডগুলি মূলত TA17, TC4, TC4ELI, TC11, বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম ইত্যাদিতে কেন্দ্রীভূত।

এছাড়াও, অনেক দেশ বর্তমানে গভীর সমুদ্রে মানব চালিত সাবমারসিবল এবং গভীর সমুদ্রে অল-টাইটানিয়াম অস্ত্র ও সরঞ্জাম তৈরি করছে। চীনে নির্মিত "স্ট্রাগলার" পূর্ণ-সমুদ্রের মনুষ্যচালিত ডুবোজাহাজটি চীনের জনগণের গভীর-সমুদ্রের স্বপ্নকে বাস্তবায়িত করে 10,909 মিটার গভীরতার সাথে 10 নভেম্বর 2020-এ বিশ্বের মহাসাগরের গভীরতম অংশ-মারিয়ানা ট্রেঞ্চকে সফলভাবে চ্যালেঞ্জ করেছিল। সাবমার্সিবলের মনুষ্যযুক্ত গোলাকার শেল উপাদান হল একটি উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-দৃঢ়তা ক্ষতি-সহনশীল টাইটানিয়াম খাদ যা Baoti Co., Ltd. দ্বারা নির্মিত; চীন অল-টাইটানিয়াম গভীর-সমুদ্রের যন্ত্রপাতি তৈরি করতে শুরু করেছে।

2. সমুদ্রের জলের পাইপলাইন সিস্টেম
সামুদ্রিক জলের পাইপলাইন সিস্টেমটি জটিল এবং এর অনেক ব্যাসের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। নির্বাচিত উপকরণগুলির সমুদ্রের জলের জারা প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্য, উচ্চ শক্তি এবং ভাল ক্লান্তি কর্মক্ষমতা থাকা প্রয়োজন। টাইটানিয়াম এই সমস্ত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। টাইটানিয়াম খাদ দিয়ে তৈরি পাইপগুলির ঐতিহ্যগত উপকরণগুলির (কার্বন ইস্পাত, স্টেইনলেস স্টীল, তামার খাদ) থেকে উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে।

(1) পরিষেবা জীবন উন্নত করুন, জাহাজ নিজেই হিসাবে একই জীবন. রাশিয়া ঐতিহ্যগত উপকরণ এবং টাইটানিয়াম তৈরি পাইপলাইন সিস্টেমের পরিষেবা জীবন তুলনা. ফলাফলগুলি দেখায় যে টাইটানিয়ামের জাহাজের মতো একই পরিষেবা জীবন রয়েছে, শুধুমাত্র একবার বিনিয়োগ করা প্রয়োজন, এবং শুধুমাত্র ব্যবহারের সময় সাধারণ রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন; ঐতিহ্যগত উপকরণের পরিষেবা জীবন প্রায় 2 থেকে 10 বছর, এবং পরিষেবা জীবনের সময় নিয়মিত মেরামত বা এমনকি প্রতিস্থাপন করা আবশ্যক, বিশেষ করে উচ্চ-গতির ড্রাইভিং পরিবেশের প্রভাবের অধীনে, বিভিন্ন জয়েন্টগুলি স্থানীয় জারা তৈরি করবে। মার্কিন নৌবাহিনীর জাহাজের আবেদনের তথ্য অনুসারে, টাইটানিয়াম পাইপিংয়ের পরিষেবা জীবন 40 বছর, এবং তামা-নিকেল খাদ পাইপিংয়ের পরিষেবা জীবন মাত্র 6 থেকে 8 বছর।
চীন সামুদ্রিক জলের পাইপলাইন সিস্টেম তৈরির জন্য "তামার খাদ" প্রতিস্থাপন করতে "টাইটানিয়াম খাদ" ব্যবহারের উপর যাচাইকরণ এবং মূল্যায়ন পরীক্ষা চালিয়েছে। TA2 টাইটানিয়াম সিমলেস পাইপ, সাপোর্টিং পাইপ ফিটিং এবং বাওটি দ্বারা প্রদত্ত টাইটানিয়াম ফ্ল্যাঞ্জগুলি প্রায় 3 বছর ধরে চালানোর পরে, পাইপলাইন এবং সমর্থনকারী উপকরণগুলিকে বিচ্ছিন্ন এবং পরিদর্শন করা হয়েছিল এবং ফাটল, গর্ত এবং ক্ষয়ের মতো কোনও অস্বাভাবিক অবস্থা পাওয়া যায়নি।

(2) খরচ কমানো. যদিও টাইটানিয়াম খাদ অংশগুলির এককালীন বিনিয়োগের খরচ বেশি, তবে এককালীন বিনিয়োগ পুরো জীবন ব্যবহার পূরণ করতে পারে এবং ব্যবহারের সময় শুধুমাত্র সাধারণ রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়, যা মেরামত এবং রক্ষণাবেক্ষণের খরচগুলিকে ব্যাপকভাবে সাশ্রয় করে। ইউএস নৌবাহিনীর জাহাজের হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে ব্যবহৃত কপার-নিকেল অ্যালয় টিউবগুলি প্রতি বছর প্রায় 97 কিমি প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন, যখন Gr.2 বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম টিউবগুলি LPD17 উভচর ডক পরিবহন জাহাজের দুটি প্রধান সমুদ্র জলের পাইপিং সিস্টেমের জন্য নির্বাচন করা হয়, প্রায় 1,000 পাইপ এবং মোট দৈর্ঘ্য 3,350 মিটারের বেশি, সমগ্র জীবনচক্রে $17 মিলিয়ন পর্যন্ত খরচ সাশ্রয় করে৷ সংক্ষেপে, পাইপিং সিস্টেমে টাইটানিয়ামের ব্যবহার শুধুমাত্র ওজন কমাতে পারে না, তবে খরচ কমানোর সাথে সাথে মূল শরীরের মতো একই আয়ুও অর্জন করতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এটি চীনের 022 বোটের মতো অনেক ধরণের সামুদ্রিক সরঞ্জামে ব্যাচে প্রয়োগ করা হয়েছে।

3. সুপারস্ট্রাকচার
বর্তমানে, গার্হস্থ্য জাহাজের সুপারস্ট্রাকচারে টাইটানিয়াম প্রয়োগের উদাহরণও রয়েছে, যেমন মাস্টের জন্য Ti70 (TA23), রাডার অ্যান্টেনার জন্য TA5 এবং TA7 বার এবং হ্যাঙ্গার স্কিন এবং ফ্রেম কাঠামোর জন্য TA2 এবং TA5 প্লেট। ইউএস নৌবাহিনী LPD17 উভচর ডক পরিবহন জাহাজের মূল সুপারস্ট্রাকচার এলাকায় প্রচুর পরিমাণে টাইটানিয়াম ব্যবহার করেছে, যা এর ভর প্রায় 50% কমিয়েছে এবং জাহাজের স্থায়িত্বকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছে।

4. অন্যান্য ক্ষেত্রে আবেদন
উপরে উল্লিখিত প্রেসার হুল, পাইপিং সিস্টেম এবং সুপারস্ট্রাকচারগুলি যা প্রচুর পরিমাণে টাইটানিয়াম ব্যবহার করে, এছাড়াও দেশী এবং বিদেশী সামুদ্রিক সরঞ্জামগুলির অন্যান্য অংশ রয়েছে যা টাইটানিয়াম ব্যবহার করে।