צלחות סגסוגת טיטניום: הקורוזיה הקלה - מהפכה עמידה של רכיבי המפתח בתעשיית הכוח

בשנים האחרונות, מכיוון שתעשיית הכוח דרשה יותר ויותר יעילות גבוהה יותר, אמינות ותוחלת חיים ארוכה יותר של ציוד,צלחות סגסוגת טיטניום, עם חוזקם הספציפי הגבוה, עמידות בפני קורוזיה מצוינת וביצועי עייפות מצטיינים, החליפו בהדרגה חומרים מסורתיים ברכיבי ליבה כמו להבי טורבינת קיטור וטבעות שמירה על גנרטורים, והפכו לכוח מפתח המניע את השדרוג הטכנולוגי של הענף. מאמר זה ינתח, על סמך תרחישי יישומים ספציפיים, ינתחו כיצד לוחות סגסוגת טיטניום פותרים את "צוואר הבקבוק החומרי" של ציוד הכוח.

 

 אתגר מסורתיGES

השלבים האחרונים של קטע הלחץ הנמוך - של טורבינות קיטור נחשפים ללא הרף לטמפרטורות גבוהות, לחות גבוהה ומדיה מאכלת (כמו יוני כלוריד מדליפת הקבל, סולפידים). להבי נירוסטה כרום מרטנסיטי מסורתיים (כגון פלדת CR13), בגלל הצפיפות הגבוהה שלהם (בערך 7.85 גרם/ס"מ 3), צריכות לעמוד בכוחות צנטריפוגלים משמעותיים במהלך סיבוב מהירות גבוה {}}, שיכול להוביל לשברי עייפות בשורש הלהבים; יתרה מזאת, ההתנגדות שלהם לפגיעה וקורוזיה של נקיק אינה מספיקה, ואתרי הקורוזיה יכולים בקלות להפוך למקורות סדקים, ולקצר משמעותית את אורך חיי הלהב.

 פתרון סגסוגת טיטניום

1.

2. פריצת התנגדות לקורוזיה: פני השטח של סגסוגת טיטניום יוצרים סרט תחמוצת צפוף, המספק 5 - פי 8 מהתנגדות לקורוזיה של פלדת CR13 לקיטור המכיל מלח, ומבטל לחלוטין את הסיכון לפטירה וקורוזיה נקיקה;

3. ביצועי עייפות יציבים: באוויר, חוזק העייפות של סגסוגת TI-6AL-4V הוא גבוה ב -30% מזה של פלדת CR13; בתמיסה של 3.5%NaCl, חוזק העייפות של פלדת CR13 יורד ב -60%-80%, בעוד שהביצועים של סגסוגת טיטניום כמעט אינם מושפעים.

 תוצאות יישומים

בפרויקט שיפוץ של תחנות כוח, החלפת שני הלהבים האחרונים של קטע הלחץ הנמוך- עם סגסוגות טיטניום הגדילה את תוחלת החיים של הלהב משלוש שנים ל 8 שנים, הפחיתו את עלויות התחזוקה ב -65%ושיפר את יעילות היחידה ב -1.2%.

 מגבלות חומר מסורתיות

טבעות משמר הגנרטור צריכות לעמוד בכוח הצנטריפוגלי העצום שנוצר על ידי סיבוב המהירות הגבוה של הרוטור-, כמו גם להתנגד לפיצוח קורוזיה מתח (SCC) בתקשורת מים. החומר הזרם המרכזי הנוכחי, Fe - Mn - סגסוגת Cr, אם כי בעלת כוח מסוים, יש שני חסרונות עיקריים:

1. רגישות לקורוזיה מתח: הוא מועד ל- SCC ביון כלוריד - המכיל סביבות, וגורם לשברים בלהבים פתאומיים;

2. הפרעה מגנטית: המגנטיות הנותרת של הסגסוגת עשויה להשפיע על הביצועים האלקטרומגנטיים של הגנרטור, הדורשת טיפול דמגנטיזציה נוסף.

 יתרונות סגסוגת טיטניום

1. אין מגנטיות: סגסוגת טיטניום היא חומר שאינו - פרומגנטי ולא יפריע לשדה המגנטי של הגנרטור החשמלי;

2. חוזק וקשיחות סופר גבוה: חוזק המתיחה של Ti - 6AL - 4V סגסוגת הוא מעל 1000 MPa, וקשיחות השבר (KIC) גדולה או שווה ל 60 mPa · m¹/², העולה על זה של Fe-Mn-Cr alloy;

3. התנגדות לקורוזיה מתח: לדוגמה, בתמיסה של 3.5% NaCl, הלחץ הקריטי של קורוזיה (σth) של טבעת המשמר של סגסוגת הטיטניום הוא פי 2.5 מזה של ה- Fe - mn - סגסוגת CR, הבטחת ארוך {}}} פעולת מבטחת מונחים.

 מקרה בקשה

בפרויקט השדרוג של טבעות משמר הגנרטורים של תחנת כוח הידרו, לאחר השימוש בטבעות משמר סגסוגת טיטניום, הציוד פועל ברציפות במשך 5 שנים ללא סדקים, בעוד ש- Fe {}}} mn {}}} סגסוגת סגסוגת הייתה צריכה להחליף בממוצע כל שנתיים, כתוצאה מהפחתת 70% בהפחתת העלויות הכוללות.

למרות שמחיר היחידה של סגסוגת טיטניום גבוה יותר מזה של נירוסטה, יתרונות העלויות המשמעותיים שלו לאורך כל מחזור החיים הם:

תוחלת חיים מורחבת: אורך החיים של רכיבי סגסוגת טיטניום הוא פי 3-5 מזה של פלדה, ומפחית את עלות החלפות התכופות;

שיפור יעילות: משקל קל מפחית את צריכת האנרגיה. לדוגמה, לאחר הפחתת המשקל של להבי טורבינת הקיטור, היעילות של היחידה עולה ב- 0.8%-1.5%;

פישוט תחזוקה: עמידות בפני קורוזיה מפחיתה את השבתה לתחזוקה, וניתן להגדיל את זמן ההפעלה השנתי ב 200-300 שעות.

על פי נתונים סטטיסטיים של איגוד חומרי ציוד החשמל של סין, לאחר השימוש בסגסוגת טיטניום, יחידת ייצור חשמל בקנה מידה גדול- יחידה (רמת 1000 מגוואט) יכולה לחסוך מעל 20 מיליון יואן בעשר שנות פעולה, עם שיעור תשואת השקעה של 180%.

עם הירידה בעלות חומרי הטיטניום (המחיר המקומי של לוחות טיטניום ירדה ב -35% בחמש השנים האחרונות) ובשלות טכנולוגיות העיבוד (כגון גלגול דיוק והדפסת תלת מימד), יישום סגסוגות טיטניום בתעשיית הכוח מתרחב מגובה- יחידות סיום על יחידות לאנסים. צפוי כי עד שנת 2030, נתח השוק של להבי טיטניום בטורבינות קיטור בסין יעלה על 40%, ושיעור הסגסוגת הטיטניום של טבעות משמר הגנרטורים יגיע ל -60%, ויקדם את השדרוג המקיף של ציוד הכוח ל"יעילות גבוהה, פחמן נמוך, ורישום חיים ארוך ".

היישום המוצלח של לוחות סגסוגת טיטניום בענף הכוח הוא שילוב מושלם של מדעי החומרים וההנדסה. מפתרון "כישלון הקורוזיה - כישלון" של להבי טורבינת קיטור ועד לפרוץ דרך צוואר הבקבוק "קורוזיה מתח" של טבעות שמירה על גנרטור, סגסוגות טיטניום מעצבות מחדש את התחרותיות העיקרית של ציוד כוח עם שלושת יתרונות עיקריים של "משקל קלים, עמידות בפני קורוזיה, וביצועים גבוהים", תמיכת חומר מפתח שלהם.

Baoji Yibaite Technology Technology Technology Co., Ltd

היצרן והספק הטוב ביותר עבור מוצרי הטיטניום במחיר הטוב ביותר.

בקש הצעת מחיר