Plošča iz titanijeve zlitine: lahka korozija - odporna revolucija ključnih komponent v močni industriji

V zadnjih letih, ker je energetska industrija vse bolj zahtevala večjo učinkovitost, zanesljivost in daljšo življenjsko dobo opreme,plošče titanijeve zlitine, s svojo visoko specifično močjo, odlično korozijsko odpornostjo in izjemno zmogljivostjo utrujenosti so postopoma nadomeščali tradicionalne materiale v jedrih komponent, kot so rezila parne turbine in obroče za zaščito generatorja, kar je ključna sila, ki poganja tehnološko nadgradnjo industrije. Ta članek bo na podlagi posebnih scenarijev uporabe analiziral, kako plošče titanijeve zlitine rešujejo "ozko grlo" električne opreme.

 

 Tradicionalni izzivges

Zadnjih nekaj stopenj nizkega - tlačnega odseka parnih turbin je nenehno izpostavljeno visokim temperaturam, visokim vlažnostm in jedkim medijem (kot so kloridni ioni iz uhajanja kondenzatorja, sulfidi). Tradicionalna martenzitna krom nerjaveče jeklo (na primer jekleno jekleno) rezila zaradi visoke gostote (približno 7,85 g/cm³) morajo med visokim vrtenjem hitrosti - zdržati pomembne centrifugalne sile, kar lahko privede do poškodb utrujenosti v korenini Blades; Poleg tega je njihova odpornost proti koroziji in vrzeli nezadostna, mesta korozije pa zlahka postanejo viri razpok, kar znatno skrajša življenjsko dobo rezila.

 Rešitev titanove zlitine

1. Lahka in zmanjšanje napetosti: Titanova zlitina ima gostoto le 4,51 g/cm³ (kot je zlitina Ti-6AL-4V), kar zmanjšuje težo rezila za 40% in znatno zmanjša centrifugalno silo na koren rezila, poveča življenje utrujenosti za več kot 3-krat;

2. Preboj korozijske odpornosti: Površina titanove zlitine tvori gost oksidni film, ki zagotavlja 5 - 8-krat več korozijske odpornosti jekla CR13 na paro, ki vsebuje sol, kar popolnoma odpravi tveganje za korozijo in korozijo vrzeli;

3. Stabilna zmogljivost utrujenosti: V zraku je trdnost utrujenosti zlitine Ti-6AL-4V 30% višja od trdnosti jekla CR13; V 3,5-odstotni raztopini NaCl se trdnost utrujenosti jekla CR13 zmanjša za 60%-80%, medtem ko delovanje titanove zlitine skoraj ne vpliva.

 Rezultati aplikacije

V projektu prenove elektrarn je zamenjava zadnjih dveh rezil nizkega - tlačnega odseka s titanijevimi zlitinami povečala življenjsko dobo rezila s 3 leta na 8 let, zmanjšala stroške vzdrževanja za 65%in izboljšala učinkovitost enote za 1,2%.

 Tradicionalne materialne omejitve

Generatorski zaščitni obroči morajo vzdržati ogromno centrifugalno silo, ki jo ustvari visoka vrtenje hitrosti -, in upornega stresnega korozije (SCC) v vodnih medijih. Trenutni glavni material, Austenitni Fe - mn - CR zlitina, čeprav ima določeno moč, ima dve glavni pomanjkljivosti:

1. Občutljivost za korozijo stresa: je nagnjena k SCC v kloridnem ionu -, ki vsebuje okolja, kar povzroča nenadne zlome rezila;

2. Magnetna motnja: Preostali magnetizem zlitine lahko vpliva na elektromagnetno delovanje generatorja, kar zahteva dodatno demagnetizacijsko zdravljenje.

 Prednosti titanove zlitine

1. Brez magnetizma: Titanijeva zlitina je ne - feromagnetni material in ne bo motil magnetnega polja električnega generatorja;

2. Super visoka trdnost in žilavost: natezna trdnost Ti - 6Al - 4V zlitine je več kot 1000 MPa, žilavost zloma (kic) pa je večja ali enaka 60 mPa · m¹/², ki presega zlitino Fe-Mn-Cr;

3. Odpornost proti koroziji stresa: na primer v 3,5% raztopini NACL je korozijski kritični stres (σth) obroča zaščite titanijeve zlitine 2,5 -krat večja od Fe - mn - cr zlitine, ki zagotavlja dolgo - konferenčno varno operacijo.

 Primer prijave

V projektu nadgradnje varovalnih obročev generatorja hidroelektrarne po uporabi obročev za zaščito titanijevih zlitin je oprema neprekinjeno potekala 5 let brez razpok, medtem ko je originalni Fe - mn - cr zlitine, ki jih je bilo treba nadomestiti v povprečju vsaka 2 leti, v povprečju v povprečju.

Čeprav je cena enote titanove zlitine višja od cene nerjavečega jekla, so njegove pomembne stroške prednosti skozi celoten življenjski cikel:

Podaljšana življenjska doba: življenjska doba komponent iz titanijeve zlitine je 3-5-krat večja od jekla, kar zmanjšuje stroške pogostih nadomestkov;

Izboljšanje učinkovitosti: Lahka zmanjšuje porabo energije. Na primer, po zmanjšanju teže rezil parne turbine se učinkovitost enote poveča za 0,8%-1,5%;

Poenostavitev vzdrževanja: Korozijska odpornost zmanjša izpad za vzdrževanje, letni čas obratovanja pa se lahko poveča za 200-300 ur.

Glede na statistiko združenja materialov za električno opremo Kitajske lahko po uporabi Titanium zlitine ena velika velika - lestvice za proizvodnjo električne energije (raven 1000 MW) prihrani več kot 20 milijonov juana v 10 letih delovanja, z 180%donosnosti naložbe.

Z padcem stroškov materialov iz titana (domača cena titanskih plošč se je v zadnjih petih letih znižala za 35%) in zrelostjo tehnologij za obdelavo (na primer natančno valjanje in 3D tiskanje) se uporaba titanskih zlitin v energetski industriji širi od visokih - končnih enot. Pričakuje se, da bo do leta 2030 tržni delež rezil iz titanov v parnih turbinah na Kitajskem presegel 40%, stopnja zlitine titanove zaščite generatorjev pa bo dosegla 60%, kar bo spodbudilo celovito nadgradnjo električne opreme na "visoko učinkovitost, nizko ogljik in dolgo življenjsko dobo".

Uspešna uporaba plošč iz titanijeve zlitine v močni industriji je odlična kombinacija materialnih znanosti in inženirske prakse. Od reševanja problema "korozije- neuspeha" parnih turbinskih rezil do preloma ozko grlo "stresne korozije", titanijeve zlitine preoblikujejo jedro konkurenčnosti električne opreme s svojimi tremi glavnimi prednosti "lahke teži, korozijske odpornosti in visoke uspešnosti".

Baoji Yibaite New Material Technology Co., Ltd

Najboljši proizvajalec in dobavitelj izdelkov Titanium po najboljši ceni.

Zahtevajte ponudbo