發(fā)電站用鈦管的優(yōu)勢和主要問題

經(jīng)過大量的試驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)例，證明了鈦管在電廠凝汽器中的應(yīng)用具有較大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。在經(jīng)濟(jì)方面，以日本一臺1000Mw冷凝器核電機(jī)組(約用50,000根凝汽器管)的管徑價(jià)格為例，用凝汽器40年的使用時(shí)間計(jì)算，鋁銅管年泄漏量平均為lO根，而鈦管40年內(nèi)無泄漏。本文主要討論了鈦管在電站應(yīng)用中存在的問題。

1.腐蝕問題

海水用作沿海電站冷凝器的冷卻水。由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物、海洋生物和各種腐蝕性物質(zhì)，在海水和河水交替的微咸水中情況更為嚴(yán)重。傳統(tǒng)銅平臺金屬管的腐蝕方式有：整體腐蝕(均勻腐蝕)、沖蝕、應(yīng)力腐蝕等。由于鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性，消除了因鈦管冷凝器腐蝕造成的海水泄漏事故。然而，由于鈦管不像銅合金管那樣具有良好的耐腐蝕性，因此會在表面產(chǎn)生有毒物質(zhì)。因此，海洋生物容易附著在鈦管內(nèi)壁影響傳熱效果。因此，需要有相應(yīng)的清潔裝置。

2.吸氫問題

盡管鈦表面有致密的鈍化膜，在許多強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中非常耐腐蝕，但鈦和氫之間的親和力非常高。吸收氫氣非常容易。它在常溫下發(fā)生，在高溫(如100℃)下迅速吸收氫氣。鈦中氫的固溶極限很小(約20ppm)，如果超過極限，氫化物(TtH2)會沉淀在鈦表面。隨著表面鈦含量的增加，鈦的沖擊值和延伸率迅速下降。此外，舊機(jī)組改造時(shí)，由于管板采用銅合金，冷凝管采用鈦材質(zhì)，需要使用陰極保護(hù)裝置，防止電化學(xué)腐蝕。例如，日立發(fā)電廠凝汽器采用海水冷卻，鈦管與銅合金板成對。當(dāng)保護(hù)電位低于0.75 v(ScE)時(shí)，出口鈦管端吸收氫氣，氫氣含量達(dá)到650ppm使用一年后。如果電位為0.5 ~ 0.75 V (SCE)，鈦在常溫下不會吸氫。

3.振動問題

鈦管具有良好的耐腐蝕性。鈦冷凝器不會因腐蝕泄漏而損壞，但鈦管可能會因振動而損壞。為了避免鈦管的振動問題，在制造鈦冷凝器時(shí)需要確定合適的隔板間距;舊單元改造時(shí)，需要考察原有的分區(qū)間距是否適合鈦管。