La plaque d'alliage de titane, en raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques, a progressivement démontré des avantages significatifs dans divers domaines tels que les centrales thermiques côtières et les centrales nucléaires, et est devenue un matériau clé indispensable dans l'industrie électrique.
Condenseur : Le choix préféré pour la résistance à la corrosion et la longue durée de vie
Les centrales thermiques et nucléaires des zones côtières utilisent généralement l’eau de mer comme eau de refroidissement pour leurs condenseurs, dont la fonction principale est de condenser la vapeur en eau. Traditionnellement, les condenseurs adoptaient principalement des tubes en laiton et aluminium. Cependant, avec la détérioration rapide de l'environnement marin, l'eau de mer contenant du sulfure d'hydrogène provoquera une grave corrosion des tubes en laiton et aluminium, entraînant des fuites fréquentes et affectant le fonctionnement normal des centrales électriques.
Leplaque en alliage de titaneLe condenseur se distingue par sa résistance exceptionnelle à la corrosion et sa longue durée de vie. L'alliage de titane présente une excellente résistance à la corrosion chimique et électrochimique, ainsi qu'une forte résistance à la corrosion causée par l'eau de mer, les sulfures, les chlorures, ainsi qu'à la corrosion ponctuelle causée par les organismes marins et les sédiments. Dans le même temps, il peut également résister à la corrosion accélérée provoquée par l'eau de mer à grande vitesse et les vortex locaux. En effet, la surface du titane peut réparer rapidement le film d'oxyde protecteur endommagé. Même dans l'eau de mer contenant du sable et de la poussière de diamant, avec une vitesse d'écoulement de 2 m/s, le taux de corrosion à la surface du titane est extrêmement faible. Par conséquent, le condenseur en alliage de titane peut augmenter le débit d'eau de mer pour améliorer l'effet de refroidissement et réduire considérablement les coûts de maintenance et les risques d'arrêt pour assurer le fonctionnement stable de la centrale électrique.
Aubes de turbine à vapeur : un modèle de matériaux légers et résistants à la corrosion-
Les aubes des turbines à vapeur, en particulier celles des sections basse-pression, ont des exigences extrêmement élevées en matière de propriétés du matériau. Traditionnellement, les aubes des turbines à vapeur sont en acier inoxydable au chrome martensitique, mais ce matériau présente des inconvénients évidents. L'acier a une densité élevée et, dans les turbines à vapeur rotatives à grande vitesse, les pales en acier doivent résister à d'énormes forces centrifuges, ce qui augmente la charge sur l'équipement et le risque de panne. De plus, la vapeur d'eau contient souvent des chlorures et des sulfures mélangés en raison des fuites du condenseur, et ces milieux peuvent provoquer une corrosion par piqûres sur la surface des pales en acier, formant une corrosion caverneuse entre la racine et la pointe des pales ou au niveau des nervures de tension, et devenant une source de fissures. De plus, les performances en fatigue de l’acier Cr13 ne sont pas idéales. Dans un environnement corrosif avec une solution saturée de chlorure de sodium, en particulier dans une solution à faible pH et contenant de l'oxygène -, sa résistance à la fatigue diminuera considérablement.
En revanche, les plaques en alliage de titane sont devenues le choix idéal pour les aubes de turbines à vapeur. Les pales en titane sont légères et, à vitesse de rotation identique, la force centrifuge au pied de la pale peut être réduite de 40 %, réduisant ainsi considérablement la consommation d'énergie et l'usure de l'équipement. Dans le même temps, les lames en titane ont une bien meilleure résistance à la corrosion par la vapeur contenant du sel- que l'acier, évitant ainsi des problèmes tels que la corrosion par piqûres et la corrosion caverneuse. De plus, les performances en fatigue des alliages de titane sont nettement supérieures à celles de l’acier inoxydable. Dans l'air, la résistance à la fatigue de l'alliage Ti-6A1-4V est environ 30 % supérieure à celle de l'acier Cr13 ; tandis que dans une solution de chlorure de sodium, la résistance à la fatigue de l'acier Cr13 diminuera de 2/3 - 4/5, tandis que les performances en fatigue des alliages de titane ne sont pratiquement pas affectées. Par conséquent, compte tenu des performances en fatigue dans des conditions corrosives, les plaques en alliage de titane sont devenues un matériau important pour remplacer les pales en acier, contribuant ainsi à améliorer l’efficacité et la fiabilité des turbines à vapeur.
Anneau de protection du générateur : le matériau idéal à haute résistance et sans magnétisme
Dans l’ensemble du système turbogénérateur, l’anneau de garde est l’un des composants clés. Les grands générateurs ont des exigences extrêmement strictes concernant l'anneau de garde, qui doit avoir une résistance élevée, de bonnes performances anti--fracture, être insensible à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les milieux aqueux et être non-magnétique. Actuellement, les anneaux de garde sont principalement constitués d'alliages austénitiques Fe-Mn-Cr, mais cet alliage a une forte tendance à la fissuration par corrosion sous contrainte et il existe certains problèmes concernant la fiabilité de l'obtention d'une résistance élevée.
Les anneaux de protection des plaques en alliage de titane peuvent bien répondre à ces exigences. Leur résistance spécifique peut facilement atteindre les normes de conception, et ils sont non-magnétiques, insensibles à la corrosion sous contrainte et offrent d'excellentes performances globales. Par conséquent, l’utilisation de plaques en alliage de titane pour fabriquer des anneaux de garde est un choix plus approprié. Actuellement, dans le domaine de la fabrication des anneaux de protection des générateurs, certains pays ont réalisé des progrès significatifs, démontrant les vastes perspectives d'application des plaques en alliage de titane dans ce domaine.