Jak používat titanové desky v energetice?

V posledních letech v energetickém průmyslu, v kombinaci s vynikající měrnou pevností, odolností proti korozi a dobrým únavovým výkonem titanových desek, získaly titanové desky velkou pozornost v aplikačních scénářích, jako jsou lopatky parních turbín a prstence generátoru. Pojďme si tedy rozebrat, jak se titanové desky konkrétně používají v energetice?
Vzhledem k tomu, že titanové desky mají vysokou měrnou pevnost, dobrý únavový výkon a odolnost proti korozi, jsou vhodné i pro lopatky parních turbín, zejména pro poslední stupně nízkotlaké sekce. Lopatky parní turbíny jsou typicky vyrobeny z martenzitické chromové nerezové oceli. Ocel má vysokou specifickou hmotnost. U vysokorychlostních rotujících parních turbín musí ocelové lopatky odolávat obrovské odstředivé síle.

Kromě toho vodní pára často obsahuje sulfid v chloridové fázi, což je způsobeno netěsností kondenzátoru a dalšími důvody. Tato média způsobují důlkovou korozi na povrchu čepele a štěrbinovou korozi mezi kořenem čepele a špičkou čepele nebo na spojovacích tyčích a zkorodované části se stanou zdrojem trhlin. Únavové vlastnosti oceli Crl3 také nejsou ideální. V korozivním prostředí s nasyceným roztokem chloridu sodného, ​​zejména při nízké hodnotě pH a rozpuštěném kyslíku, je únavová pevnost Crl3 oceli značně snížena.

Pokud se titanové čepele použijí k přímé náhradě ocelových čepelí podle původní geometrie, situace se výrazně zlepší. Titanové čepele jsou lehké a odstředivá síla na kořen čepele může být snížena o 40 % při stejné rychlosti otáčení. Kromě toho je odolnost titanových čepelí vůči slané páře mnohem lepší než u oceli a únavové vlastnosti zlata chingan jsou také vyšší než u nerezové oceli.

Na vzduchu je únavová pevnost slitiny Ti-6A1-4Y asi o 30 % vyšší než u oceli Cr13, zatímco únavová pevnost oceli Crl3 v kapalném chloridu sodném je snížena o 2/{ {6}}/5. V porovnání s tím nejsou únavové vlastnosti titanových slitin ovlivněny. Zvažování únavového výkonu v korozních podmínkách je proto důležitým faktorem při nahrazování oceli titanem.

Výrobci titanových desek uvádějí, že desky z titanové slitiny lze také použít jako přídržné kroužky generátoru. V celém systému turbogenerátoru je pojistný kroužek důležitou součástí. Požadavky na pojistný kroužek pro velké generátory jsou vysoká pevnost, dobrá odolnost proti lomu, necitlivost vůči koroznímu praskání pod napětím ve vodním médiu a nemagnetické. Současný pojistný kroužek je vyroben z austenitické slitiny Fe-Mn-Cr. Tato slitina má silnou tendenci k praskání korozí pod napětím a existují také problémy při dosahování vysoké spolehlivosti pevnosti.