電力業界でチタンプレートを使用するには?

近年、電力業界では、チタン板の優れた比強度、耐食性、良好な疲労性能と相まって、チタン板は蒸気タービンブレードや発電機リングなどの用途で大きな注目を集めています。 それでは、チタンプレートが電力業界で具体的にどのように使用されているかを分析してみましょう。
チタン板は比強度が高く、疲労性能、耐食性に優れているため、主に低圧部後段の蒸気タービン翼にも適しています。 通常、蒸気タービンブレードはマルテンサイト系クロムステンレス鋼で作られています。 スチールは比重が重いです。 高速回転する蒸気タービンでは、鋼製ブレードが巨大な遠心力に耐える必要があります。

さらに、水蒸気には塩化物相の硫化物が含まれることが多く、これは凝縮器の漏れなどによって引き起こされます。 これらの媒体により翼表面に孔食が発生したり、翼根元と翼端の間やタイバーなどに隙間腐食が発生し、その腐食部分が亀裂の発生源となります。 Crl3 鋼の疲労特性も理想的ではありません。 飽和食塩水の腐食環境下、特に pH が低く酸素が溶け込んだ環境では、Crl3 鋼の疲労強度が大幅に低下します。

元の形状に従ってスチールブレードを直接置き換えるためにチタンブレードが使用されれば、状況は大幅に改善されます。 チタンブレードは軽く、同じ回転数でブレード根元にかかる遠心力を40％軽減できます。 さらに、塩蒸気に対するチタンブレードの耐食性は鋼よりもはるかに優れており、チンガンゴールドの疲労特性もステンレス鋼よりも優れています。

空気中では、Ti-6A1-4Y 合金の疲労強度は Cr13 鋼よりも約 30% 高くなりますが、塩化ナトリウム液中での Crl3 鋼の疲労強度は 2/{ {6}}/5。 比較すると、チタン合金の疲労特性は影響を受けません。 したがって、鋼をチタンに置き換える場合には、腐食条件下での疲労性能を考慮することが重要な要素となります。

チタンプレートのメーカーは、チタン合金プレートも発電機の保持リングとして使用できることを示しています。 タービン発電機システム全体において、止め輪は重要な部品です。 大型発電機の止め輪の要件は、高強度、優れた耐破壊性、水媒体中での応力腐食割れに対する感受性、および非磁性です。 電流保持リングはオーステナイト系のFe-Mn-Cr合金でできています。 この合金は応力腐食割れの傾向が強く、高い強度信頼性を得るにも課題がありました。