उपयोगिता के लिए टाइटेनियम घटकों का चयन कैसे करें-स्केल सौर परियोजनाएँ

उपयोगिता के लिए टाइटेनियम घटकों का चयन कैसे करें-स्केल सौर परियोजनाएँ

एक यूटिलिटी-स्केल सोलर फार्म 25{5}}30 साल चलता है। बढ़ते ढांचे, ट्रैकर घटकों और शीतलन प्रणालियों को उस जीवनकाल के हर दिन यूवी क्षरण, नमक स्प्रे, आर्द्रता चक्र और मिट्टी के क्षरण का सामना करना पड़ता है। सौर उपकरण के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु घटकों की लागत गैल्वेनाइज्ड स्टील की तुलना में 3 - 5 गुना अधिक है - लेकिन उन्हें परियोजना जीवनचक्र के दौरान पुन: गैल्वनाइजिंग, पुन: पेंटिंग या प्रतिस्थापन की आवश्यकता नहीं होती है। इस गाइड में ग्रेड चयन (ग्रेड 2 बनाम ग्रेड 5 बनाम ग्रेड 7), जर्मनी/जापान/भारत/दक्षिण पूर्व एशिया के लिए क्षेत्रीय विशिष्टता और ऑर्डर देने से पहले आपके आपूर्तिकर्ता से अनुरोध करने के लिए 7 सत्यापन दस्तावेज़ शामिल हैं।

जहां टाइटेनियम उपयोगिता में फिट बैठता है -स्केल सोलर

उपयोगिता -स्केल सौर परियोजनाएं तीन घटक श्रेणियों में टाइटेनियम का उपयोग करती हैं: माउंटिंग और संरचनात्मक हार्डवेयर, सौर ट्रैकर तंत्र, और शीतलन/गर्मी हस्तांतरण प्रणाली। प्रत्येक घटक टाइटेनियम को उचित नहीं ठहराता है -सामग्री अपना स्थान अर्जित करती है जहां गैल्वेनाइज्ड स्टील या एल्यूमीनियम परियोजना की 25-वर्षीय पीपीए अवधि समाप्त होने से पहले सेवा जीवन सीमा तक पहुंच जाती है।

निर्णय एक चर पर निर्भर करता है: ऑपरेशन के दौरान प्रतिस्थापन लागत। यदि किसी घटक को बदलने के लिए सरणियों को अलग करना, इनवर्टर को बंद करना, या दूरस्थ साइटों पर कर्मचारियों को भेजना आवश्यक है, तो सस्ती सामग्री की जीवनचक्र लागत टाइटेनियम की अग्रिम लागत से अधिक है। यदि घटक आसानी से सुलभ और बदलने योग्य है, तो गैल्वनाइज्ड स्टील या एल्यूमीनियम किफायती विकल्प बना हुआ है।

घटक जो टाइटेनियम की गारंटी देते हैं: ट्रैकर ड्राइव आर्म्स (चक्रीय भार + एक्सपोज़र), तटीय माउंटिंग फास्टनरों (जस्ता कोटिंग्स पर क्लोराइड हमला), और केंद्रित सौर ऊर्जा (सीएसपी) संयंत्रों में कूलिंग लूप टयूबिंग जहां शीतलक रसायन कार्बन स्टील पर हमला करता है। इन अनुप्रयोगों के लिए, सौर उपकरणों के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु घटक सेवा जीवन मैच प्रदान करते हैं जो स्टील और एल्यूमीनियम प्राप्त नहीं करते हैं।

ग्रेड चयन: ग्रेड 2 बनाम ग्रेड 5 बनाम ग्रेड 7

तीन टाइटेनियम ग्रेड 95% सौर बुनियादी ढांचे अनुप्रयोगों को कवर करते हैं। अंतर गुणवत्ता का नहीं है, बल्कि यह विशिष्ट भार और वातावरण से मेल खाने वाले रसायन विज्ञान और यांत्रिक गुणों का है।

संपत्ति	ग्रेड 2 (सीपी)	ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V)	ग्रेड 7 (टीआई-0.2पीडी)
एएसटीएम मानक	B348/B338	B348/B381	B348/B338
तन्यता ताकत (एमपीए)	345	950	345
उपज शक्ति (एमपीए)	275	880	275
संक्षारण प्रतिरोध	अच्छा (सामान्य)	अच्छा (सामान्य)	सुपीरियर (Cl⁻ + अम्ल)
सर्वोत्तम सौर अनुप्रयोग	माउंटिंग, कूलिंग पाइप	ट्रैकर हथियार, संरचनात्मक ब्रैकेट	तटीय फास्टनरों, हीट एक्सचेंजर्स
सापेक्ष लागत	आधारभूत	+40-60%	+80-120%

ग्रेड 2 व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम है। यह सामान्य वायुमंडलीय क्षरण और शुद्ध जल शीतलन लूप को संभालता है। बढ़ते रेल और गैर-भार-असर वाले संरचनात्मक घटकों के लिए, ग्रेड 2 सबसे कम टाइटेनियम मूल्य बिंदु पर पर्याप्त ताकत प्रदान करता है। उपज शक्ति 275 एमपीए (प्रति एएसटीएम बी348) निश्चित झुकाव माउंटिंग सिस्टम के लिए सामान्य पवन भार आवश्यकताओं से अधिक है।

ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V) एयरोस्पेस-ग्रेड मिश्र धातु है। एल्युमीनियम और वैनेडियम के मिश्रण से तन्य शक्ति ग्रेड 2 से 950 एमपीए-3x अधिक हो जाती है। सौर ट्रैकर हथियार सूर्य के पीछे प्रति दिन हजारों बार चक्र करते हैं; इस थकान लोडिंग के लिए ग्रेड 5 की उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है। ट्रैकर आर्म में ग्रेड 2 का उपयोग करने से 5-8 वर्षों के भीतर तनाव सांद्रता पर थकान का खतरा होता है।

ग्रेड 7 में 0.15-0.25% पैलेडियम जोड़ा जाता है। पैलेडियम संक्षारण क्षमता को बदलता है, जिससे क्लोराइड समृद्ध और अम्लीय वातावरण में निष्क्रिय फिल्म उपचार सक्षम हो जाता है। खारे पानी के 5 किमी के भीतर तटीय सौर फार्मों के लिए, ग्रेड 7 फास्टनरों और हीट एक्सचेंजर ट्यूब धागे की जड़ों और ट्यूब - से - ट्यूबशीट जोड़ों पर दरार के क्षरण को रोकते हैं - दो स्थान जहां ग्रेड 2 अंततः गड्ढे करता है।

क्षेत्रीय विशिष्टता: जर्मनी, जापान, भारत, दक्षिण पूर्व एशिया

भूगोल दो चैनलों के माध्यम से टाइटेनियम ग्रेड चयन को संचालित करता है: वायुमंडलीय क्लोराइड भार और मिट्टी रसायन। एक ही सौर फ़ार्म डिज़ाइन के लिए अलग-अलग सामग्री विशिष्टताओं की आवश्यकता होती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि इसे कहाँ बनाया गया है।

जर्मनी:बवेरिया और ब्रैंडेनबर्ग में अंतर्देशीय उपयोगिता स्तर की परियोजनाओं को कम क्लोराइड एक्सपोज़र (आईएसओ 9223 श्रेणी सी 2 - सी 3) का सामना करना पड़ता है। हार्डवेयर माउंट करने के लिए ग्रेड 2 टाइटेनियम पर्याप्त है। उत्तरी सागर और बाल्टिक सागर के साथ तटीय परियोजनाएं समुद्र तट के 5 किमी के भीतर फास्टनरों के लिए जापान-ग्रेड 7 के समान क्लोराइड प्रोटोकॉल का पालन करती हैं। जर्मन BImA और TÜV निरीक्षकों को टाइटेनियम सहित संरचनात्मक घटकों के लिए पूर्ण सामग्री प्रमाणीकरण (EN 10204 प्रकार 3.1) की आवश्यकता होती है।

जापान:जापान में अधिकांश उपयोगिता - स्केल सौर समुद्र तट के 10 किमी के भीतर बैठता है। तूफ़ान के मौसम में टाइफ़ून - संचालित नमक स्प्रे 15-60 मिलीग्राम/वर्ग मीटर/दिन (आईएसओ 9223 श्रेणी सी4-सी5) का क्लोराइड भार प्रदान करता है। ग्रेड 7 फास्टनरों और खुले संरचनात्मक कनेक्शनों के लिए मानक है। तटीय स्थलों में ट्रैकर हथियार ताकत के लिए ग्रेड 5 का उपयोग करते हैं, असेंबली बिंदुओं पर ग्रेड 7 फास्टनरों के साथ। JIS H 4600 (टाइटेनियम शीट/प्लेट) और JIS H 4607 (टाइटेनियम पाइप) ASTM B348/B338 के समकक्ष जापानी मानक हैं-पुष्टि करें कि आपका आपूर्तिकर्ता किस मानक को प्रमाणित करता है।

भारत:राजस्थान और गुजरात की रेगिस्तानी परियोजनाओं को उच्च यूवी और थर्मल साइक्लिंग (-5 डिग्री से 50 डिग्री दैनिक उतार-चढ़ाव) का सामना करना पड़ता है, लेकिन न्यूनतम क्लोराइड एक्सपोज़र -ग्रेड 2 पर्याप्त है। तमिलनाडु और गुजरात (खंभात की खाड़ी) में तटीय परियोजनाओं को जापान के समान कारणों से ग्रेड 7 की आवश्यकता होती है। भारत का बीआईएस प्रमाणीकरण एएसटीएम और जेआईएस मानकों को स्वीकार करता है; निर्दिष्ट करने से पहले अपने ईपीसी ठेकेदार से स्वीकृति की पुष्टि करें।

दक्षिणपूर्व एशिया:उष्णकटिबंधीय आर्द्रता (75{1}}90% आरएच वर्ष-राउंड) प्लस तटीय क्लोराइड भार दक्षिण पूर्व एशिया को सौर माउंटिंग हार्डवेयर के लिए सबसे आक्रामक वातावरण बनाता है। वियतनाम, थाईलैंड, इंडोनेशिया और फिलीपींस में समुद्र तट के 10 किमी के भीतर की परियोजनाओं में सभी खुले फास्टनरों के लिए ग्रेड 7 और ट्रैकर हथियारों के लिए ग्रेड 5 निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। अंतर्देशीय परियोजनाएं (पूर्वोत्तर थाईलैंड, उत्तरी वियतनाम) निश्चित माउंटिंग के लिए ग्रेड 2 का उपयोग कर सकती हैं। मानसून के मौसम में 3 से 6 महीने तक लगातार गीली-सूखी साइकिलिंग होती है, जो गैल्वेनाइज्ड स्टील-टाइटेनियम की निष्क्रिय ऑक्साइड फिल्म पर कोटिंग के क्षरण को तेज करती है, इन परिस्थितियों में खराब नहीं होती है।

आवेदन-से-ग्रेड मैपिंग

निम्न तालिका लोड प्रकार और एक्सपोज़र वातावरण के आधार पर सामान्य उपयोगिता के सौर घटकों को अनुशंसित टाइटेनियम ग्रेड तक मापती है:

अवयव	अनुशंसित ग्रेड	क्यों
बढ़ते रेल	ग्रेड 2	पर्याप्त शक्ति, न्यूनतम लागत, सामान्य वायुमंडलीय संक्षारण ठीक
ट्रैकर ड्राइव हथियार	ग्रेड 5	बढ़ते भार के लिए उच्च थकान शक्ति, सीपी ग्रेड से 3 गुना अधिक मजबूत
तटीय फास्टनरों	ग्रेड 7	पीडी एडिशन थ्रेड इंटरफेस पर क्लोराइड क्रेविस जंग का प्रतिरोध करता है
कूलिंग हीट एक्सचेंजर ट्यूब	ग्रेड 2 या 7	शुद्ध जल के लिए ग्रेड 2; यदि शीतलक में क्लोराइड हो तो ग्रेड 7

ऑर्डर देने से पहले अनुरोध करने योग्य 7 दस्तावेज़

पूर्ण प्रमाणीकरण के बिना एक टाइटेनियम आपूर्तिकर्ता एक लेबल के साथ धातु बेच रहा है। कोई भी उत्पादन ऑर्डर देने से पहले इन दस्तावेज़ों का अनुरोध करें:

1. सामग्री परीक्षण प्रमाणपत्र (EN 10204 प्रकार 3.1 या ASTM A960) ताप संख्या, रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुणों के साथ

2. एएसटीएम बी348 (बार) या बी338 (ट्यूब) या बी381 (फोर्जिंग) अनुपालन, चालान पर सिर्फ "टाइटेनियम" नहीं

3. यदि अनुप्रयोग में अम्लीय मीडिया शामिल है तो इंटरग्रेन्युलर संक्षारण परीक्षण परिणाम (टीआई ग्रेड के लिए एएसटीएम जी67)।

4. जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, आईएसओ 2768-एमके प्रति सहनशीलता के लिए मशीनीकृत घटकों के लिए सीएमएम डेटा के साथ आयामी निरीक्षण रिपोर्ट

5. घूर्णन या स्लाइडिंग संपर्क में घटकों के लिए महत्वपूर्ण माप विधि के साथ सतह खत्म विनिर्देश (रा मान)।

6. ISO 9001 गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली प्रमाणन -व्यापार लाइसेंस नहीं, वास्तविक QMS प्रमाणपत्र

7. मूल देश का प्रमाण पत्र और कच्चे माल का पता लगाने की क्षमता -टाइटेनियम स्पंज स्रोत अंतरालीय ऑक्सीजन सामग्री को प्रभावित करता है

यदि कोई आपूर्तिकर्ता आइटम 1-3 प्रदान नहीं करता है, तो कोटेशन पर सामग्री ग्रेड असत्यापित है। आप लेबल वाली धातु खरीद रहे हैं, प्रमाणित टाइटेनियम वाली नहीं।

लागत तर्क: अग्रिम लागत बनाम जीवनचक्र बचत

टाइटेनियम की कीमत प्रति किलोग्राम गर्म डिप गैल्वेनाइज्ड स्टील से 3-5x अधिक है। लेकिन तुलना प्रति किलोग्राम नहीं है-यह सेवा जीवन के प्रति वर्ष है।

तटीय दक्षिण पूर्व एशियाई वातावरण में एक गैल्वनाइज्ड स्टील माउंटिंग रेल को वर्ष 10{9}}12 में पुन: {0}गैल्वनाइजिंग या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। प्रतिस्थापन लागत में शामिल हैं: सामग्री, श्रम, क्रेन का उपयोग, सरणी को अलग करना, और डाउनटाइम के दौरान ऊर्जा उत्पादन हानि। 100 मेगावाट के सौर फार्म में, 5,000 माउंटिंग रेल को बदलने में अकेले सामग्री और श्रम में $180,000-250,000 का खर्च आता है - खोई हुई पीढ़ी के राजस्व की गणना करने से पहले।

समतुल्य भार क्षमता की ग्रेड 2 टाइटेनियम रेल की अग्रिम लागत 4 गुना अधिक है लेकिन 25 वर्षों तक शून्य रखरखाव की आवश्यकता होती है। क्रॉसओवर बिंदु जहां टाइटेनियम की जीवनचक्र लागत गैल्वेनाइज्ड स्टील को मात देती है वह तटीय वातावरण में वर्ष 12{8}}14 है, अंतर्देशीय वातावरण में वर्ष 18-20 है। 25-वर्षीय पीपीए के लिए, किसी भी तटीय या उच्च आर्द्रता वाले स्थान पर जीवनचक्र के आधार पर टाइटेनियम सस्ता है।

यह गणना अंतर्देशीय कम {{0}क्लोराइड वातावरण पर लागू नहीं होती है जहां गैल्वेनाइज्ड स्टील 20+ वर्षों की सेवा जीवन तक पहुंचता है। उन स्थानों पर, टाइटेनियम निर्दिष्ट करने से मूल्य जोड़े बिना लागत बढ़ जाती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या मैं लागत बचाने के लिए ट्रैकर आर्म्स के लिए ग्रेड 5 के बजाय ग्रेड 2 टाइटेनियम का उपयोग कर सकता हूँ?

नहीं, ट्रैकर हथियार प्रति दिन हजारों चक्रों में चक्रीय थकान लोडिंग का अनुभव करते हैं क्योंकि सरणी सूर्य का अनुसरण करती है। ग्रेड 2 की उपज शक्ति (275 एमपीए प्रति एएसटीएम बी348) निरंतर थकान लोडिंग के लिए अपर्याप्त है। ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V, उपज 880 MPa) थकान-महत्वपूर्ण घटकों के लिए निर्दिष्ट है। ग्रेड 2 का उपयोग करने से 5-8 वर्षों के भीतर तनाव एकाग्रता बिंदुओं पर थकान दरार शुरू होने का जोखिम होता है।

सोलर माउंटिंग के लिए टाइटेनियम की तुलना एल्यूमीनियम से कैसे की जाती है?

एल्युमीनियम 6061-T6 की उपज क्षमता 276 MPa{8}} है जो लगभग ग्रेड 2 टाइटेनियम के समान है। दोनों वायुमंडलीय क्षरण का विरोध करते हैं। अंतर आक्रामक वातावरण में है: क्लोराइड वातावरण (तटीय, डीसिंग नमक) में एल्यूमीनियम को क्षय का सामना करना पड़ता है, जबकि टाइटेनियम की निष्क्रिय फिल्म स्थिर रहती है। अंतर्देशीय स्थानों के लिए, एल्युमीनियम अधिक लागत प्रभावी है। तटीय स्थानों के लिए, टाइटेनियम लंबी सेवा जीवन प्रदान करता है।

टाइटेनियम सौर घटकों के लिए मुझे किस सतह की आवश्यकता होगी?

स्थिर बढ़ते घटकों के लिए: Ra 3.2 µm पर्याप्त है। ट्रैकर तंत्र में संभोग सतहों के लिए: गैलिंग को रोकने के लिए Ra 1.6 µm या बेहतर। स्लाइडिंग संपर्क के तहत टाइटेनियम के मुकाबले टाइटेनियम गॉल्स स्लाइडिंग इंटरफेस पर असमान सामग्री जोड़े (टाइटेनियम बनाम कठोर स्टील या टाइटेनियम बनाम पीटीएफई - लाइनेड बुशिंग) निर्दिष्ट करते हैं।

क्या मैं साइट पर टाइटेनियम सौर घटकों को वेल्ड कर सकता हूँ?

सिफारिश नहीं की गई। टाइटेनियम वेल्डिंग के लिए वेल्ड फेस और रूट साइड दोनों पर अक्रिय गैस परिरक्षण (आर्गन पर्ज के साथ टीआईजी) की आवश्यकता होती है। फ़ील्ड स्थितियाँ शायद ही कभी सफ़ाई और परिरक्षण आवश्यकताओं को पूरा करती हैं। कारखाने में टाइटेनियम असेंबलियों का पूर्व-निर्माण करें और बोल्टेड/वेल्डेड सब-असेंबली के रूप में भेजें। यदि फ़ील्ड वेल्डिंग अपरिहार्य है, तो ISO 3834 वेल्डिंग प्रक्रिया योग्यता और पोस्ट {{7}वेल्ड रंग निरीक्षण (सिल्वर/स्ट्रॉ=स्वीकार्य; नीला/बैंगनी=ऑक्सीकरण, अस्वीकार) निर्दिष्ट करें।

अपने टाइटेनियम घटक निर्दिष्ट करें

अपने घटक चित्र, आवश्यक टाइटेनियम ग्रेड और परियोजना स्थान भेजें। आपको 24 घंटों के भीतर एएसटीएम अनुपालन, यांत्रिक गुणों और आयामी सहनशीलता के साथ एक सत्यापित सामग्री विनिर्देश शीट प्राप्त होगी।

ईमेल:sales@moly-tungsten.com| व्हाट्सएप/फ़ोन: +86 134 3633 4453

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चीन सुपर टेक कंपनी लिमिटेड (moly-tungsten.com) टाइटेनियम, टंगस्टन और मोलिब्डेनम घटक निर्माण के - 11 वर्ष। आईएसओ 9001 प्रमाणित। जर्मनी, जापान, भारत और दक्षिण पूर्व एशिया में सौर, अर्धचालक, चिकित्सा और तेल एवं गैस उद्योगों को सेवा प्रदान करता है।

संपर्क करें: sales@moly-tungsten.com|+86 134 3633 4453|वांगजिंग विज्ञान और प्रौद्योगिकी पार्क, बीजिंग, चीन