Μέσα από μεγάλο αριθμό δοκιμών και παραδειγμάτων εφαρμογής, έχει αποδειχθεί ότι η εφαρμογή σωλήνων τιτανίου σε συμπυκνωτές σταθμών παραγωγής ενέργειας έχει μεγάλα τεχνικά και οικονομικά πλεονεκτήματα. Από οικονομική άποψη, λαμβάνοντας ως παράδειγμα την τιμή της διαμέτρου σωλήνα της μονάδας πυρηνικής ενέργειας συμπυκνωτή 1000 MW (περίπου 50000 σωλήνες συμπυκνωτή) στην Ιαπωνία, σύμφωνα με τον 40-χρόνο χρήσης του συμπυκνωτή, τη μέση ετήσια διαρροή Οι σωλήνες αλουμινίου-χαλκού είναι lo, και οι σωλήνες τιτανίου δεν έχουν διαρροή εδώ και 40 χρόνια. Αυτό το άρθρο συζητά κυρίως τα προβλήματα του σωλήνα τιτανίου σε εφαρμογές σταθμών παραγωγής ενέργειας.
1. Προβλήματα διάβρωσης
Το θαλασσινό νερό χρησιμοποιείται ως νερό ψύξης για συμπυκνωτές σε παράκτιους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Καθώς το θαλασσινό νερό περιέχει μεγάλο αριθμό ιζημάτων, αιωρούμενα στερεά, θαλάσσιους οργανισμούς και μια ποικιλία διαβρωτικών ουσιών, που εναλλάσσονται μεταξύ θαλασσινού και ποταμού σε υφάλμυρο νερό, η κατάσταση είναι πιο σοβαρή. Οι παραδοσιακές μέθοδοι διάβρωσης των μεταλλικών σωλήνων πλατφόρμας χαλκού περιλαμβάνουν τη συνολική διάβρωση (ομοιόμορφη διάβρωση), διάβρωση, διάβρωση τάσεων, κ.λπ. Λόγω της εξαιρετικής αντοχής στη διάβρωση του τιτανίου, το ατύχημα διαρροής θαλασσινού νερού που προκλήθηκε από τη διάβρωση του συμπυκνωτή σωλήνα τιτανίου έχει εξαλειφθεί. Ωστόσο, δεδομένου ότι η αντοχή στη διάβρωση των σωλήνων τιτανίου δεν είναι τόσο καλή όσο αυτή των σωλήνων από κράμα χαλκού, στην επιφάνειά τους παράγονται τοξικές ουσίες. Ως αποτέλεσμα, οι θαλάσσιοι οργανισμοί τείνουν να προσκολλώνται στο εσωτερικό τοίχωμα του σωλήνα τιτανίου, επηρεάζοντας το φαινόμενο της μεταφοράς θερμότητας. Επομένως, χρειάζονται αντίστοιχες συσκευές καθαρισμού.
2. Απορρόφηση υδρογόνου
Αν και το τιτάνιο έχει ένα πυκνό φιλμ παθητικοποίησης στην επιφάνειά του και έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση σε πολλά ισχυρά διαβρωτικά μέσα, η συγγένεια μεταξύ τιτανίου και υδρογόνου είναι πολύ υψηλή. Απορροφά εύκολα το υδρογόνο. Εμφανίζεται σε θερμοκρασία δωματίου και απορροφά ταχέως υδρογόνο σε υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. 100 βαθμός ). Το όριο στερεού διαλύματος υδρογόνου στο τιτάνιο είναι πολύ μικρό (περίπου 20 ppm). Εάν ξεπεραστεί το όριο, το υδρίδιο (tth2) θα καταβυθιστεί στην επιφάνεια του τιτανίου. Η τιμή κρούσης και η επιμήκυνση του τιτανίου μειώνονται γρήγορα καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε τιτάνιο στην επιφάνεια. Επιπλέον, κατά την ανακαίνιση παλαιών μονάδων, απαιτούνται συσκευές καθοδικής προστασίας για την πρόληψη της γαλβανικής διάβρωσης, επειδή χρησιμοποιούνται κράματα χαλκού για φύλλα σωλήνων και κράματα τιτανίου για σωλήνες συμπυκνωτή. Για παράδειγμα, ο συμπυκνωτής του σταθμού παραγωγής ενέργειας Hitachi ψύχεται με θαλασσινό νερό και οι σωλήνες τιτανίου συνδυάζονται με πλάκες από κράμα χαλκού. Όταν το δυναμικό προστασίας είναι χαμηλότερο από 0,75 V (SCE), το υδρογόνο απορροφάται στο άκρο του σωλήνα τιτανίου εξόδου και η περιεκτικότητα σε υδρογόνο φτάνει τα 650 ppm μετά από ένα χρόνο χρήσης. εάν το δυναμικό είναι 0,5~0,75V (SCE), το τιτάνιο δεν θα απορροφήσει υδρογόνο σε θερμοκρασία δωματίου.
3.Πρόβλημα κραδασμών
Ο σωλήνας τιτανίου Zibo έχει καλή αντοχή στη διάβρωση. Οι συμπυκνωτές τιτανίου δεν θα καταστραφούν από διαρροή διάβρωσης, αλλά οι σωλήνες τιτανίου μπορεί να καταστραφούν από κραδασμούς. Προκειμένου να αποφευχθούν προβλήματα κραδασμών με σωλήνες τιτανίου, είναι απαραίτητο να καθοριστεί η σωστή απόσταση του διαφράγματος κατά την κατασκευή ενός συμπυκνωτή τιτανίου. κατά τη διαδικασία μετασκευής μιας παλιάς μονάδας, είναι απαραίτητο να διερευνηθεί εάν η αρχική απόσταση του διαφράγματος είναι κατάλληλη για σωλήνες τιτανίου.
