Износостойкие трубы и гидроциклоны с футеровкой из карбида кремния на электростанциях
Системы трубопроводов из керамической стали на основе карбида кремния: Переосмысление инфраструктуры электростанций
Электростанции сталкиваются с чрезвычайными эксплуатационными трудностями, в частности, с износом трубопроводных систем:
- Непрерывное термоциклирование (100–650 °C)
- Скорость абразивных частиц, превышающая 30 м/с
- Колебания pH от 2 до 12 в скрубберах дымовых газов
- Циклические колебания давления (0–6 МПа)
В таких условиях часто выходят из строя традиционные металлические и полимерные трубопроводы, поэтому износостойкие трубы из карбида кремния (SiC) являются инженерным решением для современных электростанций.
Прорыв в материаловедении
Керамические трубы из карбида кремния обладают уникальными свойствами, необходимыми для применения в энергетическом секторе:
- Твердость по Виккерсу 28 ГПа (в 4 раза тверже карбида вольфрама)
- Скорость износа <0,1 мм³/Н·м (ASTM G65)
- Теплопроводность 120 Вт/м·К (превосходит показатели нержавеющей стали)
- Химическая инертность (устойчивость к 98% H₂SO₄ при 300°C)
Операционные преимущества в критически важных системах
1. Обработка угля и транспортировка золы.
- Выдерживает эрозионный износ со скоростью 5–7 мм/год от суспензии с содержанием твердых частиц 60%.
- Поддерживать снижение расхода менее чем на 5% в течение 10 000 часов работы.
2. Десульфуризация дымовых газов (ДПГ)
- Устойчивость к изменению pH в системах обработки известняковых суспензий.
- Устранение точечной коррозии, вызванной хлоридами.
3. Транспортировка золы-уноса
Шероховатость поверхности 0,08 мкм минимизирует адгезию частиц.
- Обрабатывать 50 тонн в час при угле наклона 35°.
Экономическая трансформация
Операторы предприятий сообщают об измеримых преимуществах:
- Сокращение количества незапланированных замен труб на 70%.
- Снижение затрат на техническое обслуживание на 55%.
- Повышение тепловой эффективности паровых циклов на 18%.
- Увеличение срока службы системы на 40% по сравнению с альтернативными вариантами из сплавов.
Гибкость установки и эксплуатации
- Модульные секции длиной 1–6 м с фланцевыми/резьбовыми соединениями.
- Снижение веса на 60% по сравнению со стальными аналогами (плотность 3,2 г/см³)
- Возможно модернизировать существующие опоры и подвесы для труб.
- Совместимость с интеллектуальными системами мониторинга для прогнозирования износа.
Инновации, ориентированные на будущее
В решениях для трубопроводов из карбида кремния нового поколения интегрированы следующие компоненты:
- Градиентная пористость для снижения термических напряжений
- Проводящие варианты для электростатического осаждения
- Гибридные керамико-эластомерные соединения для гашения вибраций
- Самоочищающиеся нанотекстуры поверхности
От угольных электростанций до мусоросжигательных заводов, трубы из карбида кремния переосмысливают понятие надежности в энергетической инфраструктуре. Уникальное сочетание механической прочности, термостойкости и химической стабильности обеспечивает непрерывную работу в экстремальных условиях, превращая плановое техническое обслуживание из реактивного ремонта в плановые, экономически эффективные модернизации.
Компания Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd. является одним из крупнейших в Китае поставщиков новых материалов на основе карбида кремния (SiC). Техническая керамика SiC: твердость по шкале Мооса 9 (новая твердость по шкале Мооса 13), обладает превосходной устойчивостью к эрозии и коррозии, отличной износостойкостью и антиоксидантными свойствами. Срок службы изделий из SiC в 4-5 раз дольше, чем у 92%-ного оксида алюминия. Предел прочности на изгиб (MOR) RBSiC в 5-7 раз выше, чем у SNBSC, что позволяет использовать его для изготовления более сложных форм. Процесс формирования коммерческого предложения быстрый, доставка осуществляется в оговоренные сроки, а качество не имеет себе равных. Мы всегда стремимся к достижению поставленных целей и вносим свой вклад в развитие общества.
