โลหะผสมนิกเกิลในพลังงานความร้อนใต้พิภพ: วัสดุสำหรับ-บริการน้ำเกลือที่มีอุณหภูมิสูง - ความรู้

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพดึงน้ำเกลือออกจากโลกที่ร้อน เค็ม และมักเต็มไปด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์ การรวมกันดังกล่าวจะทำลายเหล็กธรรมดาอย่างรวดเร็ว คู่มือนี้จะอธิบายว่าโลหะผสมนิกเกิลชนิดใด - และทางเลือกใดที่ - อยู่รอดได้จริงจากการใช้น้ำเกลือความร้อนใต้พิภพ และวิธีการจับคู่เกรดกับหลุม อุณหภูมิ และส่วนประกอบเฉพาะ

Nickel Alloys in Geothermal Power

สำหรับบริการน้ำเกลือความร้อนใต้พิภพที่มีคลอไรด์ที่มีอุณหภูมิสูง-สูงที่สุด Inconel 625 (N06625) เป็นโลหะผสมนิกเกิลที่เป็นค่าเริ่มต้น เนื่องจากทนทานต่อการเกิดรูพรุน การกัดกร่อนตามรอยแยก และความเครียดจากการกัดกร่อนของคลอไรด์-ที่แตกร้าวในอุณหภูมิประมาณ 300 องศาขึ้นไป Incoloy 825 (N08825) เป็นตัวเลือกที่ประหยัดกว่าสำหรับน้ำเกลือเปรี้ยวที่มีอุณหภูมิปานกลาง-ที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 200 องศา ไทเทเนียมเกรด 2 หรือเกรด 29 เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับบ่อที่เป็นกรด-TDS ที่มีความเป็นกรดสูงถึงประมาณ 260 องศา และฮาสเตลลอย C276(N10276) สงวนไว้สำหรับกรดผสม-คลอไรด์-ซัลไฟด์ที่มีฤทธิ์รุนแรงที่สุด

น้ำเกลือความร้อนใต้พิภพโจมตีโลหะด้วยแรงสี่แรงที่กระทำในคราวเดียว - ความร้อน คลอไรด์ไอออน ก๊าซละลาย และขนาดแร่ - และหนึ่งในนั้นเพียงอย่างเดียวก็สามารถจัดการได้ แต่เมื่อรวมกันแล้ว สิ่งเหล่านี้จะครอบงำเหล็กกล้าคาร์บอนและแม้แต่เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกมาตรฐานภายในเวลาไม่กี่ปี

แหล่งกักเก็บความร้อนใต้พิภพส่วนใหญ่จะผลิตของเหลวที่อุณหภูมิระหว่าง 150 องศา ถึง 350 องศา ซึ่งร้อนพอที่จะเร่งปฏิกิริยาการกัดกร่อนทั้งหมดในระบบแล้ว ความร้อนนั้นจะถูกส่งไปในน้ำเกลือที่มีเกลือคลอไรด์ละลายน้ำ ซึ่งบางครั้งมีความเข้มข้นเทียบเท่ากับน้ำทะเลหรือสูงกว่า ซึ่งจะโจมตีชั้นออกไซด์ป้องกันบางๆ ที่ทำให้สแตนเลสมีความต้านทานการกัดกร่อน

Why Geothermal Brine Destroys Ordinary Steel

แหล่งกักเก็บหลายแห่งยังมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) อยู่ด้วย ซึ่งช่วยลดค่า pH และส่งเสริมให้เกิดการแตกร้าวของซัลไฟด์ในโลหะที่ไวต่อแสง ในที่สุด เมื่อน้ำเกลือเย็นตัวลงและกลายเป็นไอน้ำ แร่ธาตุซิลิกาและคาร์บอเนตที่ละลายก็จะตกตะกอนเป็นเกล็ดแข็งที่ดักจับคลอไรด์ไว้ข้างใต้ เปลี่ยนสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงให้กลายเป็นเซลล์กัดกร่อนที่มีรอยแยกรุนแรง-ที่พื้นผิวโลหะ

นี่คือเหตุผลว่าทำไมส่วนประกอบของหลุมผลิตที่เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนในบริการความร้อนใต้พิภพที่มีคลอไรด์สูง-ที่ไม่ได้รับการบำบัดจึงอาจล้มเหลวได้ภายในฤดูกาลปฏิบัติการเดียว ในขณะที่เกรดออสเทนนิติก เช่น 316L จะคงอยู่ได้จนกว่าอุณหภูมิหรือระดับคลอไรด์จะผ่านเกณฑ์ที่คาดการณ์ได้อย่างเป็นธรรม

อุณหภูมิที่ต่ำกว่าประมาณ 150 องศา การกัดกร่อนทั่วไปและการเกิดรูพรุนเล็กน้อย เหล็กกล้าไร้สนิมมาตรฐานมักจะสามารถรับมือได้ ที่สูงกว่าประมาณ 250 องศา การเกิดรูพรุนเฉพาะที่ รอยแยกแตก และความเครียดจากการกัดกร่อนของคลอไรด์-จะเร่งขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นจุดที่โครงการส่วนใหญ่ต้องย้ายไปใช้โลหะผสมนิกเกิลหรือไทเทเนียม

อัตราการกัดกร่อนประมาณสองเท่าสำหรับทุกๆ 10 องศาที่เพิ่มขึ้นในระบบน้ำส่วนใหญ่ ดังนั้นเคมีของน้ำเกลือแบบเดียวกันที่ทนได้ที่โช้คของหลุมผลิตอาจกลายเป็นอันตรายได้เมื่อถึงเวลาที่มันจะไปถึง Flash Vessel ปลายน้ำซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่า วิศวกรออกแบบจึงถือว่าอุณหภูมิเป็นตัวแปรหลักที่กำหนดค่าเผื่อการกัดกร่อนและระดับโลหะผสมสำหรับอุปกรณ์แต่ละชิ้น ไม่ใช่รายละเอียดรอง

Inconel 625 เป็นโลหะผสมนิกเกิลเทียมสำหรับน้ำเกลือความร้อนใต้พิภพที่มีคลอไรด์-อุณหภูมิสูง-สูง เนื่องจากมีปริมาณโมลิบดีนัมสูงต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกที่อุณหภูมิและระดับคลอไรด์ที่อาจโจมตีสเตนเลสดูเพล็กซ์หรือออสเทนนิติกอย่างรวดเร็ว

โลหะผสม 625 รวมปริมาณนิกเกิลที่สูงกว่า 58% กับโครเมียม 20–23% และโมลิบดีนัม 8–10% บวกกับการเติมไนโอเบียมเล็กน้อยที่ทำให้โลหะผสมคงตัวจากอาการแพ้ระหว่างการเชื่อม ปริมาณโมลิบดีนัมนั้นเป็นเหตุผลเดียวที่ใหญ่ที่สุดที่โลหะผสมต้านทานการโจมตีเฉพาะจุด: มันขยายช่วงพาสซีฟให้กว้างขึ้น ซึ่งฟิล์มป้องกันออกไซด์จะคงสภาพเดิม แม้ว่าจะอยู่ในน้ำเกลือที่ร้อน -อุดมด้วยออกซิเจน-ก็ตาม ในกรณีที่งบประมาณหรืออุณหภูมิการออกแบบเอื้ออำนวยให้ลดระดับลง Incoloy 825 จะให้ความต้านทานที่แข็งแกร่งต่อน้ำเกลือที่มีคลอไรด์ปานกลางซึ่งมีรสเปรี้ยวและมีคลอไรด์ปานกลาง-ที่รับภาระต่ำกว่าประมาณ 200 องศาด้วยต้นทุนวัสดุที่ต่ำกว่า ทำให้เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับการวางท่อการผลิตและการตัดขอบหลุมผลิตในหลุมที่มีความรุนแรงน้อยกว่า

Matching the Alloy to the Brine Chemistry

สำหรับส่วนย่อยเล็กๆ ของบ่อน้ำเกลือที่รวมคลอไรด์สูงเข้ากับกรดผสมเข้มข้น-การโจมตีด้วยกรด - ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่มีการใช้การบำบัดกำจัดกรด-ตามมาตราส่วน-เป็นประจำ - Hastelloy C-276 ให้อัตราการกัดกร่อนที่กว้างที่สุดของโลหะผสมที่มีจำหน่ายในท้องตลาด โดยมีต้นทุนที่สูงกว่าตามลำดับ การระบุ C-276 ทุกที่นั้นไม่ค่อยสมเหตุสมผล เป็นโซลูชันที่ตรงเป้าหมายสำหรับสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรงที่สุด ไม่ใช่ค่าเริ่มต้น

วัสดุ	หมายเลข UNS	องค์ประกอบการผสมที่สำคัญ	อุณหภูมิในทางปฏิบัติ เพดาน*	ความต้านทานต่อคลอไรด์ SCC	หน้าที่ความร้อนใต้พิภพทั่วไป
ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ 2507	S32750	โครเมียม 25%, 4% Mo, 7% Ni	~250 องศา (480 องศาฟาเรนไฮต์)	ดีใต้เพดาน สูญเสียความแข็งแกร่งเหนือมัน	เครื่องแยกแบบแฟลช, ท่อน้ำเกลือที่มีอุณหภูมิปานกลาง-
อินคอลอยย์ 825	N08825	38–46% Ni, 21.5% Cr, 3% Mo, 2% Cu	~200 องศา (390 องศาฟาเรนไฮต์)	ดีมากในน้ำเกลือคลอไรด์ที่มีรสเปรี้ยวปานกลาง-	ตัดแต่งหลุมผลิตเปรี้ยว, ท่อผลิต
อินโคเนล 625	N06625	58% นาที Ni, 20–23% Cr, 8–10% Mo, Nb	~300 องศา + (570 องศา F+)	ยอดเยี่ยม; โมสูงต้านทานการโจมตีแบบหลุมและรอยแยก	วาล์วหลุมผลิตที่มีคลอไรด์สูง- ท่อ HX
ฮาสเตลลอย C-276	N10276	57% Ni, 15–16.5% Cr, 15–17% Mo, W	~300 องศา + (570 องศา F+)	โดดเด่นทั้งกรดผสม+คลอไรด์+H2S	เคมีน้ำเกลือที่รุนแรง รอบการทำความสะอาดด้วยกรด-
ไทเทเนียม เกรด 2 / 29	R50400 / R56404	Ti, 0.3% Pd หรือ Ru (Gr. 29 เพิ่ม Mo/Ni)	~260 องศา (500 องศาฟาเรนไฮต์)	ภูมิคุ้มกันต่อคลอไรด์ SCC; ความเสี่ยงในการรับไฮโดรเจนสูงกว่า ~80 องศาภายใต้สภาวะแคโทด	ท่อหลุม TDS สูง, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น

แหล่งที่มา: ข้อมูลองค์ประกอบของโลหะผสมและอุณหภูมิที่รวบรวมจากประกาศทางเทคนิคของผู้ผลิตโลหะผสมนิกเกิล-และการศึกษาภาคสนามเกี่ยวกับการกัดกร่อนจากความร้อนใต้พิภพ ตรวจสอบกับใบรับรองโรงงานปัจจุบันและ-คุณสมบัติ NACE MR0175/ISO 15156 เฉพาะโครงการสำหรับบริการที่มีรสเปรี้ยว

ไทเทเนียมเกรด 2 หรือเกรด 29 กลายเป็นวัสดุที่ต้องการ - เหนือกว่าโลหะผสมนิกเกิลใดๆ - เมื่อของแข็งที่ละลายทั้งหมดเกินประมาณ 100,000 ppm ค่า pH ของน้ำเกลือลดลงเหลือ 4 หรือต่ำกว่า และอุณหภูมิในการทำงานจะอยู่ที่ประมาณ 260 องศา เนื่องจากฟิล์มออกไซด์ของไทเทเนียมมีภูมิคุ้มกันต่อความเครียดจากคลอไรด์-การแตกร้าวของการกัดกร่อนในหน้าต่างนั้นโดยพื้นฐานแล้ว

ตัวอย่างที่ดีที่สุด-คือ Salton Sea ในแคลิฟอร์เนีย ซึ่งผู้ปฏิบัติงานย้ายไปที่บ่อไทเทเนียมเกรด 29 โดยเฉพาะเนื่องจากน้ำเกลือที่มีความเข้มข้นมากเกินไปทั้งในด้านปริมาณคลอไรด์และความเป็นกรด เพื่อ-การใช้งานที่มีประสิทธิภาพในระยะยาว-ของเหล็กกล้าไร้สนิมหรือโลหะผสมนิกเกิลจำนวนมาก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นไทเทเนียมมีอยู่ทั่วไปด้วยเหตุผลเดียวกันในโรงงานผลิตวัฏจักร Rankine (ORC) แบบไบนารีและแบบอินทรีย์ ซึ่งน้ำเกลือจะสัมผัสกับแผ่นโลหะบางอย่างต่อเนื่องและใกล้ชิด

ข้อเสีย-ก็คือไทเทเนียมไวต่อการรับไฮโดรเจนและการเปราะที่สูงกว่าประมาณ 80 องศาภายใต้สภาวะแคโทดหรือกัลวานิก ดังนั้นนักออกแบบจึงจับคู่ส่วนประกอบของไทเทเนียมด้วยความเอาใจใส่อย่างระมัดระวังต่อการสัมผัสแบบไบเมทัลลิกและระบบป้องกันแคโทดิก แทนที่จะมองว่าเป็นสิ่งทดแทนสากลสำหรับโลหะผสมนิกเกิล

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์และซูเปอร์ดูเพล็กซ์เป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำกว่า-อย่างถูกต้องตามกฎหมายสำหรับโลหะผสมนิกเกิล แต่จะมีอุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 250 องศาเท่านั้น เหนือเพดานนั้น โครงสร้างจุลภาคสองเฟส-จะสูญเสียความแข็งแกร่งและเสี่ยงต่อการเปราะและการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงไม่ควรขยายไปสู่หน้าที่น้ำเกลือที่อุณหภูมิสูง-เพียงเพื่อประหยัดต้นทุนวัสดุ

Is Duplex Stainless Steel a Viable Lower-Cost Alternative

เกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์ เช่น 2507 มีส่วนผสมของโครเมียมประมาณ 25% และโมลิบดีนัม 4% โดยมีปริมาณนิกเกิลต่ำกว่าโลหะผสมออสเทนนิติกอย่างสมบูรณ์ ทำให้มีความต้านทานการเกิดรูพรุนสูงในราคาที่ต่ำกว่า 625 หรือ C-276 อย่างมาก เศรษฐกิจดังกล่าวทำให้ดูเพล็กซ์เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับ-ตัวแยกแฟลชอุณหภูมิปานกลางและท่อน้ำเกลือในโครงการความร้อนใต้พิภพจำนวนมาก เพดานเป็นแบบโครงสร้าง ไม่ใช่แค่สารเคมีเท่านั้น โครงสร้างเฟอร์ไรท์ผสมของดูเพล็กซ์-โครงสร้างออสเทนไนต์เกรนมีความเสถียรจนถึงช่วงอุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น และการผลักดันให้เกินช่วงนั้นเพื่อการประหยัดต้นทุนได้นำไปสู่-ความล้มเหลวในการให้บริการที่ได้รับการบันทึกไว้อย่างดี

โรงผลิตไอน้ำแบบแฟลช-เน้นไปที่ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนที่เลวร้ายที่สุดในอุปกรณ์หลุมผลิตและตัวแยก ซึ่งน้ำเกลือร้อนที่สุดและปั่นป่วนที่สุด โรงงานไบนารี่ (ORC) จะเปลี่ยนความเสี่ยงไปที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เก็บน้ำเกลือไว้ที่อุณหภูมิปานกลางเพื่อยืดระยะเวลาการสัมผัส และระบบความร้อนใต้พิภพขั้นสูง (EGS) รุ่นต่อไป-ที่ทำงานเหนือ 350–400 องศา กำลังก้าวข้ามขีดจำกัดในทางปฏิบัติของทั้งไทเทเนียมและโลหะผสมนิกเกิลมาตรฐานส่วนใหญ่

ในโรงงานแฟลชแบบทั่วไป น้ำเกลือจะวาบไปที่ไอน้ำใกล้กับหลุมผลิตและในภาชนะแยกเฉพาะ ดังนั้นส่วนประกอบเหล่านั้นจึงเห็นอุณหภูมิและความเร็วรวมสูงสุด และโดยทั่วไปจะปรับ Inconel 625 หรือ C-276 ให้เหมาะสม แม้ว่าท่อปลายน้ำจะสามารถใช้สเตนเลสดูเพล็กซ์ก็ตาม ในโรงงานไบนารี่ น้ำเกลือไม่เคยกะพริบ แต่จะไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่ออุ่นของเหลวทำงานรอง ดังนั้นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจึงกลายเป็นส่วนประกอบที่มีความเสี่ยงสูงสุดเนื่องจากกักเก็บน้ำเกลือไว้ที่อุณหภูมินานกว่ามาก โดยนิยมใช้ตัวแลกเปลี่ยนแผ่นไทเทเนียมหรือชุดท่อ 625

ระบบความร้อนใต้พิภพที่ได้รับการปรับปรุงและหลุมทดสอบวิกฤตยิ่งยวดที่ขณะนี้อยู่ระหว่างการพัฒนากำลังตั้งเป้าไปที่อุณหภูมิของของไหลเกินกว่าที่ไทเทเนียมหรือโลหะผสมนิกเกิลมาตรฐานมีคุณสมบัติเหมาะสม ซึ่งกำลังขับเคลื่อนการวิจัยเชิงรุกเกี่ยวกับ Alloy 725 ซูเปอร์อัลลอยนิกเกิลประสิทธิภาพสูง-อื่นๆ และแผ่นหุ้มป้องกันสำหรับฮาร์ดแวร์ EGS ที่มีอุณหภูมิสูง-ในอนาคต

ส่วนประกอบ/วงจร	สภาพการปกครอง	วัสดุที่แนะนำ
วาล์วหลุมผลิตและโช้ค	น้ำเกลือกระพริบความเร็วสูง-; การกัดเซาะ + การโจมตีของคลอไรด์	Inconel 625 trim หรือ C-276 ในหลุมที่รุนแรง
โครงการผลิต สูง-TDS อย่างดี	TDS > 100,000 ppm, pH น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4, T สูงถึง ~260 องศา	ไทเทเนียมเกรด 29
ท่อการผลิต น้ำเกลืออุณหภูมิปานกลาง-มีรสเปรี้ยว	มี H2S, T ต่ำกว่า ~200 องศา	Incoloy 825 หรือดูเพล็กซ์ 2205 ต่อ NACE MR0175
ภาชนะแฟลชและตัวแยก	T ต่ำกว่า ~ 250 องศา คลอไรด์ปานกลาง	Super duplex 2507 หรือเหล็กกล้าคาร์บอนหุ้ม
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไบนารี/ORC	หน้าสัมผัสน้ำเกลือคลอไรด์สูง-อย่างต่อเนื่อง แผ่นผนังบาง-	แผ่นไทเทเนียมเกรด 2 หรือชุดท่อ Inconel 625
ลูปทดสอบวิกฤตยิ่งยวด / EGS	T > 350–400 องศา เกินขอบเขตการใช้งานจริงของไทเทเนียม	ซูเปอร์อัลลอยที่มีอินโคเนล 625 / 725 หรือ Ni- ภายใต้คุณสมบัติการใช้งาน

แหล่งที่มา: การทำแผนที่แอปพลิเคชันสังเคราะห์จากการกัดกร่อนจากความร้อนใต้พิภพและเอกสารคัดเลือกวัสดุ-ที่เผยแพร่ รวมถึงการศึกษาน้ำเกลือความร้อนใต้พิภพของสำนักงานเหมืองแร่แห่งสหรัฐอเมริกา และ-ผู้ตรวจสอบการวิจัยการกัดกร่อนจากความร้อนใต้พิภพ; ยืนยันกับการวิเคราะห์น้ำเกลือเฉพาะของไซต์-ก่อนการคัดเลือกขั้นสุดท้าย

NACE MR0175 / ISO 15156 ควบคุมคุณสมบัติของวัสดุไม่ว่าจะอยู่ที่ใดก็ตามที่มี H2S และข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์ ASTM/ASME ที่เกี่ยวข้อง - รวมถึง B423, B424, B444 และ B564 สำหรับโลหะผสม 825 และ 625 แบบฟอร์ม - กำหนดองค์ประกอบ คุณสมบัติทางกล และข้อกำหนดด้านคุณภาพที่ใบรับรองโรงงานต้องปฏิบัติตามก่อนที่ส่วนประกอบจะได้รับการยอมรับสำหรับการบริการความร้อนใต้พิภพ

What Standards Govern Nickel Alloy Selection for Sour Geothermal Service

เนื่องจากน้ำเกลือความร้อนใต้พิภพส่วนใหญ่มี H2S อยู่บ้างเป็นอย่างน้อย คุณสมบัติการบริการ-เปรี้ยวภายใต้ NACE MR0175/ISO 15156 จึงเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการตัดสินใจเกี่ยวกับวัสดุ ไม่ใช่การพิจารณาในภายหลัง มาตรฐานดังกล่าวกำหนดขีดจำกัดความแข็งและข้อกำหนดคุณสมบัติของวัสดุโดยเฉพาะเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความเค้นซัลไฟด์

ข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ ASTM และ ASME สำหรับโลหะผสมแต่ละชนิดและผลิตภัณฑ์ - ท่อ แผ่น การตีขึ้นรูป ท่อ - กำหนดหน้าต่างคุณสมบัติทางเคมีและทางกลที่ซัพพลายเออร์ต้องรับรอง การระบุทั้งโลหะผสมที่ถูกต้องและมาตรฐานการควบคุมที่ถูกต้องในรายการเดียวกันคือสิ่งที่ปกป้องโครงการจากการรับวัสดุที่เป็นเกรดที่เหมาะสมแต่มีคุณสมบัติแบบฟอร์มผลิตภัณฑ์ไม่ถูกต้อง-

Q: อุณหภูมิใดที่ควรกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนจากเหล็กกล้าไร้สนิมไปเป็นโลหะผสมนิกเกิลในน้ำเกลือความร้อนใต้พิภพ

A: เมื่ออุณหภูมิในการทำงานคงที่เข้าใกล้ 250 องศาในน้ำเกลือที่มีคลอไรด์- สเตนเลสดูเพล็กซ์และออสเทนนิติกจะสูญเสียส่วนต่างอย่างรวดเร็ว นั่นคือจุดที่ควรจะประเมิน Incoloy 825 หรือ Inconel 625

Q: ไทเทเนียมสามารถทดแทนโลหะผสมนิกเกิลในโรงงานพลังงานความร้อนใต้พิภพได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่?

A: ไม่เป็นสากล ไทเทเนียมมีความเป็นเลิศในด้าน-TDS สูง ค่า pH ต่ำ- ได้ดีถึงประมาณ 260 องศา และในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน แต่โลหะผสมนิกเกิลยังคงเป็นที่ต้องการสำหรับส่วนประกอบที่มีการรับน้ำหนักทางกลสูง การเชื่อมต่อโครงสร้างแบบเชื่อม หรือมีการสัมผัสที่สูงกว่าช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานได้จริงของไทเทเนียม

Q: Hastelloy C-276 มีประสิทธิภาพมากเกินไปสำหรับน้ำเกลือความร้อนใต้พิภพทั่วไปหรือไม่

A: สำหรับบ่อส่วนใหญ่ใช่ ต้นทุนที่สูงที่สุดของ C-276 นั้นสมเหตุสมผลโดยหลักแล้วเมื่อมีการบำบัดด้วยกรดผสมและคลอไรด์สูงเกิดขึ้นร่วมกัน Inconel 625 หรือ Incoloy 825 ตอบสนองความต้องการส่วนใหญ่ของหน้าที่น้ำเกลือความร้อนใต้พิภพด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า

Q: ระบบความร้อนใต้พิภพที่ได้รับการปรับปรุง (EGS) จำเป็นต้องใช้วัสดุใหม่ทั้งหมดหรือไม่

A: ที่อุณหภูมิปัจจุบันถูกกำหนดเป้าหมายสำหรับ EGS และหลุมวิกฤตยิ่งยวด - ซึ่งมักจะสูงกว่า 350–400 องศา - ทั้งไทเทเนียมและโลหะผสมนิกเกิลมาตรฐานเข้าใกล้ขีดจำกัดที่ผ่านการรับรอง ซึ่งเป็นสาเหตุที่โลหะผสม เช่น 725 และซูเปอร์อัลลอยนิกเกิลอื่นๆ อยู่ภายใต้การประเมินเชิงรุกสำหรับ-ฮาร์ดแวร์รุ่นต่อไป

Q: ตะกรันซิลิกาเปลี่ยนภาพการกัดกร่อนแม้ว่าคลอไรด์จะอยู่ในระดับปานกลางหรือไม่?

A: ใช่. ตะกรันซิลิกาและคาร์บอเนตสามารถดักจับคลอไรด์กับพื้นผิวโลหะและสร้างเซลล์การกัดกร่อนที่เป็นรอยแยก- ดังนั้นควรประเมินแนวโน้มของตะกรันควบคู่ไปกับปริมาณคลอไรด์ ไม่ถือว่าเป็นปัญหาแยกต่างหากจากการกัดกร่อน