วิธีเลือกส่วนประกอบไทเทเนียมสำหรับยูทิลิตี้-ขนาดโครงการพลังงานแสงอาทิตย์

วิธีเลือกส่วนประกอบไทเทเนียมสำหรับยูทิลิตี้-ขนาดโครงการพลังงานแสงอาทิตย์

ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่-ใช้งานได้ 25-30 ปี โครงสร้างการติดตั้ง ส่วนประกอบของตัวติดตาม และระบบทำความเย็นต้องเผชิญกับการเสื่อมสภาพของรังสียูวี สเปรย์เกลือ วงจรของความชื้น และการกัดกร่อนของดินทุกวันตลอดอายุการใช้งานนั้น ส่วนประกอบโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์มีราคาสูงกว่าเหล็กชุบสังกะสีล่วงหน้า 3- ถึง 5 เท่า แต่ไม่จำเป็นต้องชุบสังกะสีใหม่ ทาสีใหม่ หรือเปลี่ยนใหม่ตลอดวงจรชีวิตของโครงการ คู่มือนี้ครอบคลุมถึงการเลือกเกรด (เกรด 2 กับเกรด 5 และเกรด 7) ข้อกำหนดระดับภูมิภาคสำหรับเยอรมนี/ญี่ปุ่น/อินเดีย/เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และเอกสารยืนยัน 7 ฉบับที่ต้องขอจากซัพพลายเออร์ของคุณก่อนทำการสั่งซื้อ

ตำแหน่งที่ไทเทเนียมเหมาะกับยูทิลิตี้-Scale Solar

โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดสาธารณูปโภค-ใช้ไทเทเนียมในส่วนประกอบสามประเภท: ฮาร์ดแวร์สำหรับติดตั้งและโครงสร้าง กลไกติดตามแสงอาทิตย์ และระบบทำความเย็น/ถ่ายเทความร้อน ไม่ใช่ทุกส่วนประกอบที่พิสูจน์ได้ว่าไทเทเนียม- วัสดุจะเข้ามาแทนที่เหล็กชุบสังกะสีหรืออลูมิเนียมถึงขีดจำกัดอายุการใช้งานก่อนที่ระยะเวลา PPA 25 ปีของโครงการจะสิ้นสุดลง

การตัดสินใจมีตัวแปรเดียว: ต้นทุนการเปลี่ยนระหว่างการปฏิบัติงาน หากการเปลี่ยนส่วนประกอบจำเป็นต้องมีการแยกชิ้นส่วน การปิดอินเวอร์เตอร์ หรือการส่งทีมงานไปยังไซต์ระยะไกล ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของวัสดุที่ราคาถูกกว่าจะสูงกว่าต้นทุนล่วงหน้าของไทเทเนียม หากส่วนประกอบเข้าถึงได้ง่ายและเปลี่ยนได้ เหล็กชุบสังกะสีหรืออะลูมิเนียมยังคงเป็นตัวเลือกที่ประหยัด

ส่วนประกอบที่รับประกันไทเทเนียม: แขนขับติดตาม (โหลดแบบไซคลิก + การสัมผัส) ตัวยึดสำหรับติดตั้งชายฝั่ง (การโจมตีด้วยคลอไรด์บนการเคลือบสังกะสี) และท่อลูปทำความเย็นในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น (CSP) ซึ่งสารเคมีหล่อเย็นโจมตีเหล็กกล้าคาร์บอน สำหรับการใช้งานเหล่านี้ ส่วนประกอบโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์จะมีอายุการใช้งานตรงกับที่เหล็กและอลูมิเนียมไม่สามารถทำได้

การเลือกเกรด: เกรด 2 กับเกรด 5 กับเกรด 7

เกรดไทเทเนียมสามเกรดครอบคลุม 95% ของการใช้งานโครงสร้างพื้นฐานพลังงานแสงอาทิตย์ ความแตกต่างไม่ใช่คุณภาพ-แต่เป็นคุณสมบัติทางเคมีและทางกลที่ตรงกับโหลดและสภาพแวดล้อมเฉพาะ

คุณสมบัติ	ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 (ซีพี)	เกรด 5 (Ti-6Al-4V)	เกรด 7 (Ti-0.2Pd)
มาตรฐาน ASTM	B348/B338	B348/B381	B348/B338
ความต้านแรงดึง (MPa)	345	950	345
ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa)	275	880	275
ความต้านทานการกัดกร่อน	ดี (ทั่วไป)	ดี (ทั่วไป)	ซูพีเรียร์ (Cl⁻ + กรด)
แอปพลิเคชั่นพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีที่สุด	การติดตั้งท่อระบายความร้อน	แขนติดตาม, วงเล็บโครงสร้าง	ตัวยึดชายฝั่ง, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ต้นทุนสัมพัทธ์	พื้นฐาน	+40-60%	+80-120%

เกรด 2 เป็นไทเทเนียมบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์ สามารถจัดการกับการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศทั่วไปและลูปการระบายความร้อนด้วยน้ำบริสุทธิ์ สำหรับรางยึดและส่วนประกอบโครงสร้างที่ไม่-รับน้ำหนัก- เกรด 2 ให้ความแข็งแรงเพียงพอที่จุดราคาไทเทเนียมต่ำสุด ความแข็งแรงของผลผลิต 275 MPa (ต่อ ASTM B348) เกินข้อกำหนดการรับแรงลมทั่วไปสำหรับระบบติดตั้งแบบเอียงคงที่-

เกรด 5 (Ti-6Al-4V) เป็นโลหะผสมเกรดการบินและอวกาศ การเติมอะลูมิเนียมและวานาเดียมจะช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงให้สูงกว่าเกรด 2 ถึง 950 MPa-3 เท่า แขนติดตามแสงอาทิตย์จะหมุนเวียนหลายพันครั้งต่อวันหลังดวงอาทิตย์ การโหลดความเมื่อยล้านี้ต้องใช้ความแข็งแกร่งที่สูงกว่าของเกรด 5 การใช้แขนติดตามเกรด 2 เสี่ยงต่อการเกิดความเมื่อยล้าแตกร้าวที่ความเข้มข้นของความเครียดภายใน 5-8 ปี

เกรด 7 เพิ่ม 0.15-0.25% แพลเลเดียม แพลเลเดียมเปลี่ยนศักยภาพในการกัดกร่อน ช่วยให้ฟิล์มแบบพาสซีฟสามารถรักษาได้ในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์-เข้มข้นและเป็นกรด สำหรับโซลาร์ฟาร์มชายฝั่งภายในรัศมี 5 กม. จากน้ำเค็ม ตัวยึดเกรด 7 และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนจะป้องกันการกัดกร่อนของรอยแยกที่รากเกลียวและท่อ-ถึง-ข้อต่อแผ่นท่อ ซึ่งเป็นสองตำแหน่งที่เกรด 2 จะเกิดหลุมในที่สุด

ข้อกำหนดระดับภูมิภาค: เยอรมนี ญี่ปุ่น อินเดีย เอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ภูมิศาสตร์ขับเคลื่อนการเลือกเกรดไทเทเนียมผ่านสองช่องทาง: โหลดคลอไรด์ในบรรยากาศและเคมีของดิน การออกแบบโซลาร์ฟาร์มแบบเดียวกันนั้นต้องใช้ข้อกำหนดวัสดุที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสถานที่ที่สร้างขึ้น

เยอรมนี:โครงการสาธารณูปโภคภายในประเทศ-โครงการขนาดใหญ่ในบาวาเรียและบรันเดนบูร์กเผชิญกับการสัมผัสคลอไรด์ต่ำ (ISO 9223 หมวด C2-C3) ไทเทเนียมเกรด 2 นั้นเพียงพอสำหรับการติดตั้งฮาร์ดแวร์ โครงการชายฝั่งทะเลเหนือและทะเลบอลติกเป็นไปตามระเบียบการคลอไรด์เดียวกันกับ Japan-Grade 7 สำหรับตัวยึดภายในระยะ 5 กม. จากแนวชายฝั่ง ผู้ตรวจสอบ BImA และ TÜV ของเยอรมนีต้องการใบรับรองวัสดุเต็มรูปแบบ (EN 10204 ประเภท 3.1) สำหรับส่วนประกอบโครงสร้าง รวมถึงไทเทเนียม

ญี่ปุ่น:พลังงานแสงอาทิตย์ระดับสาธารณูปโภค-ส่วนใหญ่ในญี่ปุ่นอยู่ห่างจากแนวชายฝั่งไม่เกิน 10 กม. สเปรย์เกลือที่ขับเคลื่อนด้วยพายุไต้ฝุ่น-ให้ปริมาณคลอไรด์ 15-60 มก./ตร.ม./วัน (ISO 9223 หมวด C4-C5) ในช่วงฤดูพายุ เกรด 7 เป็นมาตรฐานสำหรับตัวยึดและการเชื่อมต่อโครงสร้างแบบเปิด แขนติดตามในพื้นที่ชายฝั่งใช้เกรด 5 เพื่อความแข็งแกร่ง โดยมีตัวยึดเกรด 7 ที่จุดประกอบ JIS H 4600 (แผ่น/แผ่นไทเทเนียม) และ JIS H 4607 (ท่อไทเทเนียม) เป็นมาตรฐานของญี่ปุ่นเทียบเท่ากับ ASTM B348/B338 เพื่อยืนยันว่ามาตรฐานใดที่ซัพพลายเออร์ของคุณรับรอง

อินเดีย:โครงการในทะเลทรายของรัฐราชสถานและคุชราตต้องเผชิญกับรังสียูวีและการหมุนเวียนของความร้อนสูง (-5 องศาถึง 50 องศาในแต่ละวัน) แต่การสัมผัสคลอไรด์เพียงเล็กน้อย-ระดับ 2 ก็เพียงพอแล้ว โครงการชายฝั่งในรัฐทมิฬนาฑูและคุชราต (อ่าวคัมบัต) ต้องการเกรด 7 ด้วยเหตุผลเดียวกันกับญี่ปุ่น การรับรอง BIS ของอินเดียยอมรับมาตรฐาน ASTM และ JIS ยืนยันการยอมรับกับผู้รับเหมา EPC ของคุณก่อนที่จะระบุ

เอเชียตะวันออกเฉียงใต้:ความชื้นในเขตร้อน (75-90% RH ตลอดทั้งปี{-) บวกกับปริมาณคลอไรด์ชายฝั่งทำให้เอเชียตะวันออกเฉียงใต้เป็นสภาพแวดล้อมที่เข้มงวดที่สุดสำหรับอุปกรณ์ติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ โครงการในเวียดนาม ไทย อินโดนีเซีย และฟิลิปปินส์ภายในรัศมี 10 กม. จากแนวชายฝั่งควรระบุเกรด 7 สำหรับตัวยึดแบบเปลือยทั้งหมด และเกรด 5 สำหรับแขนติดตาม โครงการภายในประเทศ (ภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย เวียดนามเหนือ) สามารถใช้เกรด 2 สำหรับการติดตั้งแบบตายตัว ฤดูมรสุมใช้เวลา 3-6 เดือนของการหมุนเวียนแบบเปียก-แห้งอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของชั้นเคลือบบนฟิล์มพาสซีฟออกไซด์ของเหล็กชุบสังกะสี-ไทเทเนียมที่ไม่เสื่อมสภาพภายใต้สภาวะเหล่านี้

การสมัคร-ถึง-การทำแผนที่เกรด

ตารางต่อไปนี้จะจับคู่ยูทิลิตี้ทั่วไป-ปรับขนาดส่วนประกอบพลังงานแสงอาทิตย์กับเกรดไทเทเนียมที่แนะนำโดยพิจารณาจากประเภทโหลดและสภาพแวดล้อมการสัมผัส:

ส่วนประกอบ	เกรดแนะนำ	ทำไม
รางยึด	ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2	ความแข็งแรงเพียงพอ ต้นทุนต่ำสุด การกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศทั่วไป OK
แขนขับติดตาม	ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5	มีความแข็งแรงเมื่อยล้าสูงสำหรับการขนย้าย แข็งแกร่งกว่าเกรด CP ถึง 3 เท่า
ตัวยึดชายฝั่ง	ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7	การเติม Pd ต้านทานการกัดกร่อนของรอยแยกของคลอไรด์ที่ส่วนเชื่อมต่อของเกลียว
ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหล่อเย็น	ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 หรือ 7	เกรด 2 สำหรับน้ำบริสุทธิ์ เกรด 7 หากสารหล่อเย็นมีคลอไรด์

7 เอกสารที่ต้องขอก่อนสั่งซื้อ

ซัพพลายเออร์ไทเทเนียมที่ไม่มีใบรับรองเต็มรูปแบบกำลังขายโลหะที่มีฉลาก ขอเอกสารเหล่านี้ก่อนทำการสั่งซื้อการผลิต:

1. ใบรับรองการทดสอบวัสดุ (EN 10204 ประเภท 3.1 หรือ ASTM A960)-พร้อมค่าความร้อน องค์ประกอบทางเคมี และคุณสมบัติทางกล

2. การปฏิบัติตามข้อกำหนด ASTM B348 (แท่ง) หรือ B338 (ท่อ) หรือ B381 (การปลอมแปลง)-ไม่ใช่แค่ "ไทเทเนียม" ในใบแจ้งหนี้

3. ผลการทดสอบการกัดกร่อนตามขอบเกรน (ASTM G67 สำหรับเกรด Ti) หากการใช้งานเกี่ยวข้องกับตัวกลางที่เป็นกรด

4. รายงานการตรวจสอบขนาดพร้อมข้อมูล CMM สำหรับส่วนประกอบเครื่องจักร-พิกัดความเผื่อต่อ ISO 2768-mK เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น

5. ข้อกำหนดคุณสมบัติการตกแต่งพื้นผิว (ค่า Ra) พร้อมวิธีการวัด-มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อส่วนประกอบในการสัมผัสแบบหมุนหรือเลื่อน

6. การรับรองระบบการจัดการคุณภาพ ISO 9001-ไม่ใช่ใบอนุญาตประกอบธุรกิจ แต่เป็นใบรับรอง QMS จริง

7. ใบรับรองประเทศต้นทางและการตรวจสอบย้อนกลับของวัตถุดิบ-แหล่งฟองน้ำไทเทเนียมส่งผลต่อปริมาณออกซิเจนในสิ่งของ

หากซัพพลายเออร์ไม่ได้ระบุรายการ 1-3 เกรดวัสดุในใบเสนอราคาจะไม่สามารถตรวจสอบได้ คุณกำลังซื้อโลหะที่มีฉลาก ไม่ใช่ไทเทเนียมที่ผ่านการรับรอง

ตรรกะต้นทุน: ต้นทุนล่วงหน้าเทียบกับการประหยัดตลอดอายุการใช้งาน

ไทเทเนียมมีราคาสูงกว่าเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน-ถึง 5 เท่าต่อกิโลกรัม แต่การเปรียบเทียบไม่ใช่ต่อกิโลกรัม แต่เป็นต่อปีอายุการใช้งาน

รางยึดเหล็กชุบสังกะสีในสภาพแวดล้อมชายฝั่งเอเชียตะวันออกเฉียงใต้จำเป็นต้อง-ชุบสังกะสีหรือเปลี่ยนใหม่ในปีที่ 10-12 ต้นทุนในการเปลี่ยนประกอบด้วย: วัสดุ แรงงาน การเข้าถึงเครน การถอดชิ้นส่วน และการสูญเสียการผลิตพลังงานระหว่างเวลาหยุดทำงาน ในโซลาร์ฟาร์มขนาด 100 เมกะวัตต์ การเปลี่ยนรางยึด 5,000 เส้นต้องใช้ค่าวัสดุและค่าแรง 180,000-250,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เพียงอย่างเดียว ก่อนที่จะนับรายได้จากการผลิตที่สูญเสียไป

รางไทเทเนียมเกรด 2 ที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักเท่ากันมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้ามากกว่า 4 เท่า แต่ต้องมีการบำรุงรักษาเป็นศูนย์ในระยะเวลา 25 ปี จุดตัดกันที่ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของไทเทเนียมเหนือกว่าเหล็กชุบสังกะสีคือปีที่ 12-14 ในสภาพแวดล้อมชายฝั่ง และปีที่ 18-20 ในสภาพแวดล้อมภายในประเทศ สำหรับ PPA 25 ปี ไทเทเนียมจะมีราคาถูกกว่าเมื่อพิจารณาจากวงจรชีวิตในบริเวณชายฝั่งทะเลหรือมีความชื้นสูง

การคำนวณนี้ใช้ไม่ได้กับสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ต่ำ-บนแผ่นดินซึ่งเหล็กชุบสังกะสีมีอายุการใช้งาน 20+ ปี ในสถานที่เหล่านั้น การระบุไทเทเนียมจะเพิ่มต้นทุนโดยไม่เพิ่มมูลค่า

คำถามที่พบบ่อย

ฉันสามารถใช้ไทเทเนียมเกรด 2 แทนเกรด 5 สำหรับแขนติดตามเพื่อประหยัดต้นทุนได้หรือไม่

ไม่ แขนติดตามประสบกับการโหลดความล้าแบบเป็นรอบ-หลายพันรอบต่อวันในขณะที่อาร์เรย์เคลื่อนตัวตามดวงอาทิตย์ ความแข็งแรงของผลผลิตของเกรด 2 (275 MPa ต่อ ASTM B348) ไม่เพียงพอสำหรับการรับน้ำหนักเมื่อยล้าอย่างยั่งยืน เกรด 5 (Ti-6Al-4V, ให้ผลผลิต 880 MPa) ได้รับการระบุไว้สำหรับส่วนประกอบที่วิกฤตต่อความล้า การใช้เกรด 2 เสี่ยงต่อการเกิดรอยแตกเมื่อยล้าที่จุดความเข้มข้นของความเครียดภายใน 5-8 ปี

ไทเทเนียมเปรียบเทียบกับอลูมิเนียมสำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์อย่างไร

อะลูมิเนียม 6061-T6 มีความแข็งแรงของผลผลิต 276 MPa- เกือบจะเหมือนกับไทเทเนียมเกรด 2 ทั้งสองต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ ความแตกต่างอยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: อลูมิเนียมทนต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ (ชายฝั่ง เกลือที่ละลายน้ำแข็ง) ในขณะที่ฟิล์มแบบพาสซีฟของไทเทเนียมยังคงมีเสถียรภาพ สำหรับพื้นที่ภายในประเทศ อลูมิเนียมจะคุ้มค่ากว่า สำหรับบริเวณชายฝั่ง ไทเทเนียมจะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ฉันต้องใช้พื้นผิวแบบใดสำหรับส่วนประกอบพลังงานแสงอาทิตย์ไทเทเนียม

สำหรับส่วนประกอบการติดตั้งแบบอยู่กับที่: Ra 3.2 µm ก็เพียงพอแล้ว สำหรับพื้นผิวผสมพันธุ์ในกลไกตัวติดตาม: Ra 1.6 µm หรือดีกว่าเพื่อป้องกันการครูด น้ำดีของไทเทเนียมต่อไทเทเนียมภายใต้หน้าสัมผัสแบบเลื่อน-ระบุคู่วัสดุที่แตกต่างกัน (ไทเทเนียมกับเหล็กชุบแข็ง หรือไทเทเนียมกับบุชชิ่งที่มีเส้น PTFE-) ที่ส่วนต่อประสานแบบเลื่อน

ฉันสามารถเชื่อมส่วนประกอบพลังงานแสงอาทิตย์ไทเทเนียมบน-ไซต์ได้หรือไม่

ไม่แนะนำ. การเชื่อมไททาเนียมจำเป็นต้องมีการป้องกันก๊าซเฉื่อย (TIG พร้อมการไล่อาร์กอน) ทั้งบริเวณหน้าเชื่อมและด้านราก สภาพสนามไม่ค่อยตรงตามข้อกำหนดด้านความสะอาดและการป้องกัน -ประกอบชิ้นส่วนไทเทเนียมล่วงหน้าที่โรงงาน และจัดส่งเป็นชุดประกอบย่อยแบบยึดด้วยสลักเกลียว/เชื่อม- หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงการเชื่อมภาคสนามได้ ให้ระบุคุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อม ISO 3834 และ-การตรวจสอบสีรอยเชื่อม (ยอมรับสีเงิน/ฟาง =; สีน้ำเงิน/สีม่วง=ออกซิเดชัน, ปฏิเสธ)

ระบุส่วนประกอบไทเทเนียมของคุณ

ส่งแบบร่างส่วนประกอบ เกรดไทเทเนียมที่ต้องการ และที่ตั้งโครงการ คุณจะได้รับเอกสารข้อมูลจำเพาะของวัสดุที่ผ่านการตรวจสอบแล้วว่าเป็นไปตามมาตรฐาน ASTM คุณสมบัติทางกล และความคลาดเคลื่อนของขนาดภายใน 24 ชั่วโมง

อีเมล:sales@moly-tungsten.com| WhatsApp/โทรศัพท์: +86 134 3633 4453

---

บริษัท ไชน่าซุปเปอร์เทค จำกัด (โมลี่-tungsten.com) - 11 ปีของการผลิตส่วนประกอบไทเทเนียม ทังสเตน และโมลิบดีนัม ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001 ให้บริการแก่อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ เซมิคอนดักเตอร์ การแพทย์ และน้ำมันและก๊าซทั่วเยอรมนี ญี่ปุ่น อินเดีย และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ติดต่อ: sales@moly-tungsten.com|+86 134 3633 4453|อุทยานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหวังจิง ปักกิ่ง ประเทศจีน