Plech ze slitiny titanu díky svým jedinečným fyzikálním a chemickým vlastnostem postupně prokázal významné výhody v různých oblastech, jako jsou pobřežní tepelné elektrárny a jaderné elektrárny, a stal se nepostradatelným klíčovým materiálem v energetice.
Kondenzátor: Preferovaná volba pro odolnost proti korozi a dlouhou životnost
Tepelné elektrárny a jaderné elektrárny v pobřežních oblastech obvykle využívají mořskou vodu jako chladicí vodu pro své kondenzátory, jejichž hlavní funkcí je kondenzovat páru na vodu. Tradičně kondenzátory většinou používaly hliníkové mosazné trubky. S rychlým zhoršováním prostředí mořské vody však mořská voda obsahující sirovodík způsobí silnou korozi hliníkových mosazných trubek, což vede k častým únikům a ovlivní normální provoz elektráren.
Thedeska z titanové slitinykondenzátor se vyznačuje vynikající odolností proti korozi a dlouhou životností. Titanová slitina má vynikající odolnost proti chemické a elektrochemické korozi a má silnou odolnost proti korozi způsobené mořskou vodou, sulfidy, chloridy a také bodové korozi způsobené mořskými organismy a sedimenty. Zároveň dokáže odolat zrychlené korozi způsobené vysokou-mořskou vodou a místními víry. Titanový povrch totiž dokáže rychle opravit poškozený ochranný oxidový film. Dokonce i v mořské vodě obsahující písek a diamantový prach s rychlostí proudění 2 m/s je rychlost koroze na povrchu titanu extrémně nízká. Kondenzátor vyrobený z titanové slitiny proto může zvýšit průtok mořské vody, aby se zvýšil chladicí účinek, a výrazně snížit náklady na údržbu a rizika prostojů, aby byl zajištěn stabilní provoz elektrárny.
Lopatky parní turbíny: Model z lehkých a korozi-odolných materiálů
Lopatky parních turbín, zejména ty v nízkotlakých -sekcích, mají extrémně vysoké požadavky na vlastnosti materiálu. Tradičně jsou lopatky parní turbíny vyrobeny z martenzitické chromové nerezové oceli, ale tento materiál má zjevné nevýhody. Ocel má vysokou hustotu a u vysokorychlostních rotujících parních turbín musí ocelové lopatky odolávat obrovským odstředivým silám, což zvyšuje zátěž zařízení a riziko selhání. Kromě toho vodní pára často obsahuje chloridy a sulfidy přimíchané v důsledku úniku z kondenzátoru a tato média mohou způsobit důlkovou korozi na povrchu ocelových lopatek, vytvářet štěrbinovou korozi mezi kořenem a špičkou lopatek nebo na tažných žebrech a stát se zdrojem prasklin. Navíc únavový výkon oceli Cr13 není ideální. V korozivním prostředí s nasyceným roztokem chloridu sodného, zejména v roztoku s nízkou hodnotou pH a v roztoku obsahujícím kyslík-, se výrazně sníží jeho únavová pevnost.
Naproti tomu desky z titanové slitiny se staly ideální volbou pro lopatky parních turbín. Titanové čepele jsou lehké a při stejné rychlosti otáčení lze snížit odstředivou sílu na patě čepele o 40 %, což výrazně snižuje spotřebu energie a opotřebení zařízení. Titanové čepele mají zároveň mnohem lepší odolnost proti korozi vůči páře-obsahující sůl než ocel, čímž účinně předcházejí problémům, jako je důlková koroze a štěrbinová koroze. Kromě toho je únavový výkon slitin titanu výrazně vyšší než u nerezové oceli. Na vzduchu je únavová pevnost slitiny Ti-6A1-4V přibližně o 30 % vyšší než u oceli Cr13; zatímco v roztoku chloridu sodného se únavová pevnost oceli Cr13 sníží o 2/3 - 4/5, zatímco únavový výkon slitin titanu v podstatě neovlivní. S ohledem na únavový výkon v korozních podmínkách se proto desky z titanové slitiny staly důležitým materiálem pro náhradu ocelových lopatek, což pomáhá zlepšit účinnost a spolehlivost parních turbín.
Ochranný kroužek generátoru: Ideální materiál s vysokou pevností a bez magnetismu
V celém systému turbogenerátoru je ochranný kroužek jednou z klíčových součástí. Velké generátory mají extrémně přísné požadavky na ochranný kroužek, který musí mít vysokou pevnost, dobrou odolnost proti lomu, musí být necitlivý na korozní praskání ve vodním prostředí a nesmí být-magnetický. V současné době jsou ochranné kroužky většinou vyrobeny z austenitických slitin Fe-Mn-Cr, ale tato slitina má silnou tendenci k praskání korozí pod napětím a existují určité problémy týkající se spolehlivosti dosažení vysoké pevnosti.
Ochranné kroužky z titanové slitiny mohou tyto požadavky dobře splňovat. Jejich specifická pevnost může snadno dosáhnout konstrukčních standardů a jsou ne-magnetické, necitlivé na korozi způsobené namáháním a mají vynikající komplexní výkon. Proto je použití desek z titanové slitiny k výrobě ochranných kroužků vhodnější volbou. V současné době dosáhly některé země v oblasti výroby ochranného kroužku generátoru významného pokroku, což prokázalo široké možnosti použití desek z titanové slitiny v této oblasti.