鈦管在電廠凝汽器中的應(yīng)用與優(yōu)勢
通過大量的試驗和應(yīng)用實例,證明了鈦管在電廠凝汽器中的應(yīng)用在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都具有很大的優(yōu)勢。從經(jīng)濟(jì)角度來看,以1983年日本一臺1000Mw凝汽器核電機(jī)組的管材價格(大約需要5萬根凝汽器管)為例,按照凝汽器40年的使用時間,鋁銅管年平均泄漏量為lO根,而鈦管40年內(nèi)無泄漏。鈦管在電站應(yīng)用中存在的問題分享如下:
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,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,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,在制造鈦冷凝器時需要確定合適的隔板間距;舊單元改造時,需要考察原有的分區(qū)間距是否適合鈦管