Welche Vorteile bieten Titanrohre bei Kraftwerkanwendungen?

Durch eine Vielzahl von Experimenten und Anwendungsbeispielen wurde nachgewiesen, dass der Einsatz von Titanrohren in Kraftwerkskondensatoren große technologische und wirtschaftliche Vorteile bietet. Aus wirtschaftlicher Sicht beträgt die durchschnittliche jährliche Leckage von Aluminiumgelbrohren 40 Jahre, wenn man den Preis für Rohrleitungen (ungefähr 50.000 Kondensatorrohre) für einen 1.000-MW-Kondensator in Japan im Jahr 1983 als Beispiel nimmt. Basierend auf der 40-jährigen Lebensdauer des Kondensators beträgt die durchschnittliche jährliche Leckage von Aluminiumgelbrohren 40 Jahre. Drei Probleme, die beim Einsatz von Titanrohren in Kraftwerken berücksichtigt werden sollten:
1. Korrosionsprobleme
Meerwasser wird als Kühlwasser für Kondensatoren in Küstenkraftwerken verwendet. Aufgrund der großen Menge an Sedimenten, Schwebstoffen, Meeresorganismen und verschiedenen korrosiven Substanzen im Meerwasser wird die Situation in Brackwasser, wo sich Meer- und Flusswasser abwechseln, noch schlimmer. Die Korrosionsmethoden herkömmlicher Kupferplattformmetallrohre umfassen Gesamtkorrosion (gleichmäßige Korrosion), Erosion, Spannungskorrosion usw. Titan weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Titanrohrkondensatoren verhindern Unfälle durch Meerwasserlecks aufgrund von Korrosion, weisen jedoch eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Im Gegensatz zu Kupferlegierungsrohren, die an der Oberfläche giftige Substanzen erzeugen, neigen die Innenwände von Titanrohren dazu, dass sich Meeresorganismen festsetzen, was die Wärmeübertragungseffizienz beeinträchtigt und entsprechende Reinigungsgeräte erfordert.
2. Wasserstoffabsorptionsproblem
Obwohl Titan auf seiner Oberfläche einen dichten Passivierungsfilm aufweist und in vielen stark korrosiven Medien sehr korrosionsbeständig ist, hat es eine hohe Affinität zu Wasserstoff. Es absorbiert sehr leicht Wasserstoff. Es tritt bei Raumtemperatur auf und absorbiert Wasserstoff schnell bei hohen Temperaturen (z. B. 100 Grad). Die feste Schmelzgrenze von Wasserstoff in Titan ist sehr gering (etwa 20 ppm), und oberhalb dieser Grenze werden Hydride (TtH2) auf der Oberfläche von Titan abgeschieden. Mit zunehmendem TiH2-Gehalt an der Oberfläche nehmen der Schlagwert und die Dehnung von Titan bei 4j schnell ab. Darüber hinaus sind bei der Renovierung alter Einheiten aufgrund der Verwendung von Kupferlegierungen für die Rohrplatten und Titan für die Kondensatorrohre kathodische Schutzvorrichtungen erforderlich, um elektrochemische Korrosion zu verhindern. Beispielsweise wird der Kondensator eines Kraftwerks von Hitachi mit Meerwasser gekühlt und ein Thermoelement besteht aus Titanrohren und Kupferlegierungsplatten. Wenn das Schutzpotential unter 0,75 V (SCE) liegt, absorbiert das Auslassende des Titanrohrs Wasserstoffgas und der Wasserstoffgehalt erreicht nach einem Jahr Nutzung 650 ppm. Wenn das Potential 0,5-0,75 V (SCE) beträgt, absorbiert Titan bei Raumtemperatur keinen Wasserstoff.
3. Vibrationsprobleme
Aufgrund der guten Korrosionsbeständigkeit von Titanrohren. Titanverfestiger werden nicht durch Korrosion undicht. Titanrohre können jedoch durch Vibrationen beschädigt werden. Um Vibrationsprobleme von Titanrohren zu vermeiden, muss bei der Herstellung abgeschirmter Titanverfestiger der entsprechende Trennabstand bestimmt werden. Bei der Renovierung alter Einheiten muss überprüft werden, ob der ursprüngliche Trennabstand geeignet ist.