Grâce à un grand nombre de tests et d'exemples d'application, il a été prouvé que l'application de tubes en titane dans les condenseurs de centrales électriques présente de grands avantages techniques et économiques. Sur le plan économique, en prenant comme exemple le prix du diamètre des tubes d'une centrale nucléaire à condenseur de 1 000 MW (environ 50 000 tubes de condenseur) au Japon, en fonction de la durée d'utilisation du condenseur de 40- ans, la fuite annuelle moyenne de les tubes en aluminium-cuivre sont faibles, et les tubes en titane n'ont eu aucune fuite depuis 40 ans. Cet article traite principalement des problèmes des tubes en titane dans les applications des centrales électriques.
1. Problèmes de corrosion
L’eau de mer est utilisée comme eau de refroidissement pour les condenseurs des centrales électriques côtières. Comme l’eau de mer contient un grand nombre de sédiments, de matières en suspension, d’organismes marins et diverses substances corrosives, alternant entre l’eau de mer et l’eau de rivière en eau saumâtre, la situation est plus grave. Les méthodes de corrosion traditionnelles des pipelines métalliques à plate-forme en cuivre comprennent la corrosion globale (corrosion uniforme), l'érosion, la corrosion sous contrainte, etc. En raison de l'excellente résistance à la corrosion du titane, l'accident de fuite d'eau de mer provoqué par la corrosion du condenseur à tube en titane a été éliminé. Cependant, comme la résistance à la corrosion des tubes en titane n'est pas aussi bonne que celle des tubes en alliage de cuivre, des substances toxiques sont produites à leur surface. En conséquence, les organismes marins ont tendance à adhérer à la paroi interne du tube en titane, affectant ainsi l’effet de transfert de chaleur. Des dispositifs de nettoyage correspondants sont donc nécessaires.
2. Absorption d'hydrogène
Bien que le titane ait un film de passivation dense sur sa surface et présente une résistance élevée à la corrosion dans de nombreux milieux fortement corrosifs, l'affinité entre le titane et l'hydrogène est très élevée. Il absorbe facilement l'hydrogène. Il se produit à température ambiante et absorbe rapidement l'hydrogène à haute température (par exemple 100 degré). La limite de solution solide de l'hydrogène dans le titane est très petite (environ 20 ppm). Si la limite est dépassée, l'hydrure (tth2) précipitera sur la surface du titane. La valeur d'impact et l'allongement du titane diminuent rapidement à mesure que la teneur en titane de la surface augmente. De plus, lors de la rénovation d'unités anciennes, des dispositifs de protection cathodique sont nécessaires pour éviter la corrosion galvanique car des alliages de cuivre sont utilisés pour les plaques tubulaires et des alliages de titane pour les tubes des condenseurs. Par exemple, le condenseur de la centrale électrique Hitachi est refroidi par l'eau de mer et les tubes en titane sont associés à des plaques en alliage de cuivre. Lorsque le potentiel de protection est inférieur à 0,75 V (SCE), l'hydrogène est absorbé à l'extrémité du tube de sortie en titane, et la teneur en hydrogène atteint 650 ppm après un an d'utilisation. si le potentiel est de 0,5 ~ 0,75 V (SCE), le titane n'absorbera pas l'hydrogène à température ambiante.
3. Problème de vibrations
Le tube en titane Zibo a une bonne résistance à la corrosion. Les condenseurs en titane ne seront pas endommagés par les fuites de corrosion, mais les tubes en titane peuvent être endommagés par les vibrations. Afin d'éviter les problèmes de vibration avec les tubes en titane, il est nécessaire de déterminer l'espacement approprié des membranes lors de la fabrication d'un condenseur en titane ; lors du processus de modernisation d'une ancienne unité, il est nécessaire de vérifier si l'espacement d'origine des membranes est adapté aux tubes en titane.
