از طریق تعداد زیادی آزمایش و مثال های کاربردی، ثابت شده است که استفاده از لوله های تیتانیوم در کندانسورهای نیروگاهی مزایای فنی و اقتصادی زیادی دارد. از جنبه اقتصادی، با در نظر گرفتن قیمت قطر لوله 1000 مگاوات نیروگاه هسته ای کندانسور (حدود 50000 لوله کندانسور) در ژاپن به عنوان مثال، با توجه به 40-زمان استفاده سالانه کندانسور، میانگین نشت سالانه لوله های آلومینیومی-مسی لو است و لوله های تیتانیوم در 40 سال هیچ نشتی ندارند. این مقاله عمدتاً مشکلات لوله تیتانیوم را در کاربردهای نیروگاه مورد بحث قرار می دهد.
1. مشکلات خوردگی
آب دریا به عنوان آب خنک کننده برای کندانسور در نیروگاه های ساحلی استفاده می شود. از آنجایی که آب دریا حاوی تعداد زیادی رسوب، مواد جامد معلق، موجودات دریایی و انواع مواد خورنده است، به طور متناوب بین آب دریا و آب رودخانه در آب های شور، وضعیت جدی تر است. روش های سنتی خوردگی خطوط لوله فلزی سکوی مسی شامل خوردگی کلی (خوردگی یکنواخت)، فرسایش، خوردگی تنشی و ... می باشد که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی تیتانیوم، حادثه نشت آب دریا ناشی از خوردگی کندانسور لوله تیتانیوم از بین رفته است. با این حال، از آنجایی که مقاومت در برابر خوردگی لوله های تیتانیوم به خوبی لوله های آلیاژ مس نیست، مواد سمی روی سطح آنها تولید می شود. در نتیجه، موجودات دریایی تمایل دارند به دیواره داخلی لوله تیتانیوم بچسبند که بر اثر انتقال حرارت تأثیر می گذارد. بنابراین، دستگاه های تمیز کننده مربوطه مورد نیاز است.
2. جذب هیدروژن
اگرچه تیتانیوم دارای یک لایه غیرفعال متراکم بر روی سطح خود است و در بسیاری از محیط های خورنده قوی مقاومت به خوردگی بالایی دارد، میل ترکیبی بین تیتانیوم و هیدروژن بسیار زیاد است. هیدروژن را به راحتی جذب می کند. در دمای اتاق اتفاق می افتد و در دماهای بالا به سرعت هیدروژن را جذب می کند (مثلاً 100 درجه). حد محلول جامد هیدروژن در تیتانیوم بسیار کوچک است (حدود 2 0 ppm). اگر از حد فراتر رود، هیدرید (tth2) روی سطح تیتانیوم رسوب می کند. ارزش ضربه و ازدیاد طول تیتانیوم به سرعت با افزایش محتوای تیتانیوم سطح کاهش می یابد. علاوه بر این، در حین بازسازی واحدهای قدیمی، تجهیزات حفاظت کاتدی برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی مورد نیاز است، زیرا از آلیاژهای مس برای ورق های لوله و آلیاژهای تیتانیوم برای لوله های کندانسور استفاده می شود. به عنوان مثال، کندانسور نیروگاه هیتاچی توسط آب دریا خنک می شود و لوله های تیتانیوم با صفحات آلیاژ مس جفت می شوند. هنگامی که پتانسیل حفاظتی کمتر از 0.75 ولت (SCE) باشد، هیدروژن در انتهای لوله تیتانیوم خروجی جذب می شود و محتوای هیدروژن پس از یک سال استفاده به 650 ppm می رسد. اگر پتانسیل 0.5 تا 0.75 ولت (SCE) باشد، تیتانیوم هیدروژن را در دمای اتاق جذب نمی کند.
3-مشکل لرزش
لوله تیتانیوم زیبو مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. کندانسورهای تیتانیوم در اثر نشت خوردگی آسیب نمی بینند، اما لوله های تیتانیوم ممکن است در اثر لرزش آسیب ببینند. برای جلوگیری از مشکلات ارتعاشی در لولههای تیتانیوم، لازم است فاصله دیافراگم مناسب هنگام ساخت کندانسور تیتانیومی تعیین شود. در فرآیند مقاوم سازی یک واحد قدیمی، لازم است بررسی شود که آیا فاصله دیافراگم اصلی برای لوله های تیتانیوم مناسب است یا خیر.
