Išsamūs bandymų ir taikymo pavyzdžiai visiškai parodė reikšmingus titano vamzdžių techninius ir ekonominius pranašumus elektrinių kondensatoriuose. Pavyzdžiui, atsižvelgiant į ekonominę perspektyvą, 1983 m. Japonijoje esančiam 1000 MW galios kondensatoriaus branduolinės energijos vienetui prireikė maždaug 50 000 kondensatorių vamzdžių, kurių projektavimo laikas buvo 40 metų. Šiuo laikotarpiu aliuminio vamzdžio vamzdžiai per metus nutekėjo vidutiniškai 10 vamzdžių, o titano vamzdeliuose beveik nebuvo nuotėkio per 40 metų gyvenimo trukmę. Tačiau praktinis titano lydinio vamzdžių pritaikymas elektrinėse nebuvo visiškai sklandus buriavimas, o keli aktualūs iššūkiai išlieka taip:
Korozijos klausimai
Pakrantės elektrinėse jūros vanduo dažnai naudojamas kaip aušinimo vanduo kondensatoriams. Jūros vandenyje gausu nuosėdų, suspenduotų medžiagų, jūrų organizmų ir įvairių korozinių medžiagų. Svarbioje aplinkoje, kur jūros vandens ir upių vanduo pakaitomis, padėtis yra dar sudėtingesnė ir sunkesnė. Tradiciniams vario lydinio vamzdeliams, veikiantiems šiomis atšiauriomis sąlygomis, taikomi įvairūs korozijos mechanizmai, įskaitant bendrą koroziją (vienodą koroziją), eroziją ir streso koroziją. Titano lydinio vamzdeliai, turintys puikų atsparumą korozijai, veiksmingai apsaugo nuo jūros vandens nutekėjimo, kurį sukelia kondensatoriaus korozija. Tačiau, skirtingai nuo vario lydinio vamzdžių, titano lydinio vamzdeliai, nors ir atsparūs korozijai, yra linkę į toksiškų medžiagų augimą ant jų paviršių, sukurdami jūrinių organizmų veisimosi vietą. Dideli jūrinių organizmų, pritvirtintų prie vidinių titano vamzdžių sienų, kiekiai gali smarkiai pakenkti šilumos perdavimui ir, savo ruožtu, sumažinti kondensatoriaus efektyvumą. Todėl elektrinės, naudojančios titano lydinio vamzdelius, turi būti aprūpinti valymo įranga, kad būtų galima reguliariai pašalinti jūrinius organizmus, pritvirtintus prie vidinių sienų.
Vandenilio absorbcijos problema
Nors titanas savo paviršiuje sudaro tankią pasyvavimo plėvelę, užtikrinant puikų atsparumą korozijai daugelyje labai korozinių terpių, titanas turi ypač didelį afinitetą vandeniliui ir lengvai jį sugeria. Ši vandenilio absorbcija įvyksta kambario temperatūroje, tačiau vandenilio absorbcijos greitis žymiai pagreitina aukštoje temperatūroje (pvz., 100 laipsnių). Kietojo tirpumo vandenilio riba titane yra ypač maža, maždaug 20 ppm. Kai ši riba bus viršyta, hidridai (TIH₂) nusodins ant titano paviršiaus. Didėjant hidrido kiekiui titano paviršiuje, titano smūgio stipris ir pailgėjimas greitai mažėja, todėl titano vamzdžių mechaninės savybės ir tarnavimo laikas yra rimtai.
Be to, per modifikuojant senesnius vienetus, jei vamzdelių galai yra pagaminti iš vario lydinio, o kondensatoriaus vamzdeliai yra pagaminti iš titano, norint išvengti elektrocheminės korozijos, reikia katodinės apsaugos. Pavyzdžiui, „Hitachi“ elektrinėse kondensatoriai naudoja jūros vandens aušinimą, su titano vamzdeliais ir vario lydinio plokštelėmis, naudojamomis kartu. Kai apsaugos potencialas yra mažesnis nei 0,75 V (SCE), vandenilio absorbcija įvyksta titano vamzdžių išleidimo angoje, o vandenilio kiekis siekia 650 ppm po vienerių metų. Tačiau kai potencialas kontroliuojamas 0,5–0,75 V (SCE) diapazone, titanas nesugeria vandenilio kambario temperatūroje.
Vibracijos problemos
Puikus titano vamzdžių atsparumas korozijai užtikrina, kad titano kondensatoriai būtų apsaugoti nuo korozijos ir nuotėkio, tačiau vibracija kelia dar vieną didelę saugos riziką. Faktinio elektrinės veikimo metu titano vamzdelius galima pažeisti vibracija.
Norint išvengti titano vamzdžių vibracijos, norint efektyviai slopinti vamzdžių vibraciją, reikia tiksliai nustatyti tinkamą trinkelių tarpus. Modvitų projektams, kuriuose dalyvauja senesni įrenginiai, dar svarbiau atidžiai ištirti, ar esamas tarpas yra tinkamas titano vamzdžių naudojimui, prireikus sureguliuoti jį, kad būtų užtikrintas vamzdžių stabilumas ir saugumas veikimo metu.
Apibendrinant galima pasakyti, kad „Titanium“ lydinio vamzdžiai suteikia daugybę privalumų elektros stoties kondensatoriuje, tačiau tokios problemos kaip korozija, vandenilio absorbcija ir vibracija vis dar reikalauja kruopštaus dėmesio. Tik visiškai suprantant ir spręsdami šias problemas, titano lydinio vamzdžių pranašumai gali būti visiškai panaudoti, o pagerėjo elektrinių eksploatavimo efektyvumas ir saugumas.
Bendrovė gali pasigirti pirmaujančiomis vidaus titano perdirbimo gamybos linijomis, įskaitant:
Vokiečių importuota „Precision Titanium“ vamzdžių gamybos linija (metinė gamybos pajėgumas: 30 000 tonų);
Japonijos ir technologijos titano folijos riedėjimo linija (ploniausia iki 6 μm);
Visiškai automatizuota titano strypo ištisinė ekstruzijos linija;
Intelektuali titano plokštelė ir juostelių apdailos malūnas;
MES sistema įgalina skaitmeninį valdymą ir valdymą visam gamybos procesui, pasiekiant produkto matmenų tikslumą ± 0,01 μm.
El. Paštas
