Wybór materiałów i ochrona-korozyjnego sprzętu do odsalania wody morskiej

Zachowanie korozyjne metali w wodzie morskiej i atmosferze morskiej

1. Żeliwo

Rodzaj korozji: Korozja grafitowa (rozpuszcza się żelazo, pozostaje szkielet grafitowy).

Charakterystyka:

Zachowuje kształt/rozmiar, ale traci wagę i siłę.

Po usunięciu grafitu + produkty korozji → nierówna korozja powierzchniowa.

Szybkość korozji (żeliwo szare HT200 w wodzie morskiej, Qingdao):

0,5 roku → 0,19 mm/rok

1 rok → 0,16 mm/a (średnio wgłębienie 0,27 mm, maks. wgłębienie 0,45 mm)

1,5 roku → 0,14 mm/rok

→ Szybkość maleje wraz z czasem ekspozycji.

Porównanie ze stalą węglową:

Strefa całkowitego zanurzenia: 0,18 mm/a (1 rok).

Atmosfera morska: 0,06 mm/a (1 rok).

Żeliwo wysokoniklowe-:

1,5 roku: ~⅓ stawki zwykłego żeliwa.

Maks. głębokość wgłębienia < 0,20 mm.

2. Stal nierdzewna (środowisko morskie, Qingdao My Island: 36 stopni 03′N, 125 stopni 25′E, T=13.6 stopni, zasolenie=32‰, pH=8.2)

Narażenie na atmosferę (8 lat):

F179, Cr19Ni10, 00Cr18Mo2 (~17% Cr): brak korozji, jedynie utrata połysku.

Szybkość < 0,3 μm/rok.

2Cr13 (niski Cr): warstwa rdzy brązowej, pełna korozja.

Szybkość ≈ 5 μm/rok, max. wgłębienie < 0,2 mm.

Strefa pełnego zanurzenia:

Ranking odporności na korozję:
00Cr18Mo2 > 0Cr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13.

3. Stopy aluminium

Zalety: Wysoka wytrzymałość, niska gęstość, ogólnie dobra odporność na wodę morską.

Formy korozji: wżery, korozja szczelinowa, korozja międzykrystaliczna.

Wpływ na zanieczyszczenie:

Brak właściwości przeciwporostowych → organizmy morskie pogarszają korozję.

Obrastanie ostrygami → głęboko zlokalizowana korozja szczelinowa.

Czyste powierzchnie → lżejsza, ale gęstsza korozja wżerowa.

4. Rury tytanowe do systemów wody morskiej

Właściwości materiału:

Niska gęstość, wysoka wytrzymałość właściwa (≈3× stal nierdzewna, 1,3× stop aluminium).

Silna pasywacja ze stabilnej,-samonaprawiającej się warstwy tlenkowej.

Dobra wymiana ciepła (zalety od cienkich ścianek + kondensacja kroplowa).

Odporny na osadzanie się kamienia i biofouling.

Zalety w porównaniu z rurami ze stopów miedzi w procesie odsalania:

Cieńsze ściany:

Stop miedzi: 0,9–1,2 mm.

Tytan: ~0,5 mm.

Przenikanie ciepła:

Tytan: 17 W/(m·K).

Mosiądz aluminiowy: 100 W/(m·K).

70/30 Cu-Ni: 29 W/(m·K).

Cienkościenny tytan o wydajności > 70/30 Cu-Ni.

Konkurencyjność gospodarcza:

Gęstość tytanu ≈ 50% stopów miedzi.

Dla równej powierzchni wymiany ciepła → masa rury tytanowej ≈ 25% rury ze stopu miedzi.

Żywotność:

Tytan jest odporny na atak Br⁻, erozję piaskową i korozję biologiczną.

Stabilny nawet w warunkach wtrysku tlenu (stopy miedzi zawodzą w tym przypadku).

Szybka tabela porównawcza

Popularne Tagi: