EN
Сред различните източници на охлаждане за морски съдове и съоръжения в крайбрежни райони морската вода е един от устойчивите източници и има ниска цена, но е една от най-агресивните корозионни среди за материали на топлообменници. Много фактори допринасят за деградацията на тази среда, включително: високо съдържание на хлориди и разтворен кислород, биологична активност при високи температури, твърди усойни частици и температурни колебания, както и усойни частици. Познаването на съвместимостта на материалите не е нещо чисто академично за морския оператор и морския инженер, а е съществено, тъй като може да допринесе за надеждна експлоатация на кораба, минимизира простоите и също така помага за контролиране на разходите през целия жизнен цикъл на кораба.
Разбиране на корозионната среда
Топлообменниците на системите за охлаждане с морска вода могат да представляват различни комбинирани рискове. Общата корозия постепенно изтънява металните повърхности, докато точковата корозия образува малки отвори в метала и може да доведе до разрушаване на тръбата в критична точка. Галваничната корозия възниква, когато два различни метала са свързани в проводящия електролит от морска вода, което води до ускорено разрушаване на по-малко благородния метал. Корозията в процепи се появява при липса на циркулация на вода в процепите под уплътненията и в местата на свързване на тръбите с тръбната решетка. Микробиологично индуцираната корозия (MIC) е явление, предизвикано от микроорганизми и бактерии, които се размножават вътре в метала и значително ускоряват процесите на корозия. Изборът между тези опции изисква внимателно проучване на подходящия материал, като се има предвид не само елементният му състав, но и условията на експлоатация – тоест средата, в която ще бъде изложен на морска вода, температурата, течението и режимът на хлориране.
Често срещани семейства сплави и тяхната производителност
Медните сплави, като например медно-никеловите сплави (90/10 и 70/30) и алуминиевият латун, отдавна са често използвани материали за тръби на топлообменници за морска вода. Те притежават добра корозионна устойчивост, отлична топлопроводимост и се смята, че са устойчиви към биологично замърсяване. Въпреки това те страдат от ерозионна корозия при високи скорости на потока и от ускорено разрушение при замърсяване със сулфиди. Неръждаемите стомани – в дуплекс, високопрочни аустенитни и супер-аустенитни конфигурации – осигуряват отлична здравина на опън и устойчивост към точкова корозия. Високопрочните стомани, независимо от формата на тяхната здравина, са подложни на цепнатинна корозия при температурите, посочени по-горе, а хлорирането трябва да се контролира, за да се ограничи нейното възникване.
Никеловите сплави имат много висока корозионна устойчивост в широк обхват от температури, но се оказват сред по-скъпите сплави и това може да ги направи твърде скъпи за използване в приложения с по-ниска стойност. Алуминиевите сплави обаче са много леки и евтини, но имат слаба устойчивост към морска вода и обикновено трябва да се използват със специално покритие, за да се предотврати пробиването на тръбата.
Аргументите в полза на титана
Корозионната устойчивост и здравината на титана го правят най-добрия материал за топлообменници с охлаждане чрез морска вода. Почти непроницаем срещу атаката на хлориди, питащата и цепнатинна корозия се осигуряват от пасивната оксидна пленка дори при топла, хлорирана морска вода. Титановите тръби имат добра устойчивост към ерозия, МИК (микробно индуцирана корозия) и умора и могат да се използват при висока скорост. В повечето случаи дългосрочният експлоатационен живот на титанов съд или съоръжение (обикновено над 30 години без нужда от подмяна) е най-икономически ефективният вариант, когато се вземат предвид както първоначалните капитали, така и разходите за поддръжка през целия му живот, в сравнение с разходите за медни сплави. Когато става въпрос за особено сложни задачи, при които е от съществено значение непрекъснатостта на експлоатацията – например охлаждане на системи за офшорни платформи или циркулация в горната част на резервоари за течния природен газ (LNG), – нито един друг материал не изглежда по-подходящ от титана.
Стратегии за намаляване на рисковете освен избора на материала
При избора на определен сплав други фактори като употреба и методи на проектиране също са от съществено значение. Срокът на експлоатация на тръбите може да се увеличи чрез използване на катодна защита – или с жертвена анода, или чрез прилагане на принудителен ток, което предотвратява галванична корозия или точкова корозия върху материала на тръбата. Покритията осигуряват активна защита под формата на физична бариера – чрез използване на каучукови облицовки или епоксидни покрития в безразтворителни системи, което забавя скоростта на корозия на елементите от въглеродна стомана. Инхибиторите на накип и корозия могат да окажат ефективно въздействие при предотвратяване на корозия под отложени частици чрез контролирани дози, които осигуряват защита срещу точкова корозия, тъй като отложените частици няма да предизвикат атака върху материала. Редовният мониторинг на параметри като потенциал на корозия, химичен състав на водата и дебелина на стената на тръбите помага за ранно откриване на деградация, което позволява провеждането на профилактично поддържане преди настъпването на катастрофален отказ.
Заключение
Съвместимостта на материала за използване в топлообменници с охлаждане чрез морска вода изисква внимателен подход, който взема предвид корозивната природа на морската вода, свойствата на избраните материали и разходите за инсталация и поддръжка. Като част от SME Group, ние разполагаме с повече от 20-годишен опит в морското инженерство и услугите за топлообменници, за да помогнем на нашите клиенти при вземането на тези сложни решения. Благодарение на нашия работилницата с площ над 5000 m² в Нантон и нашата ISO сертификация за системи за качество, нашият екип от над 100 инженери и техници е квалифициран да предлага комплексни решения – от консултации относно избора на сплави до теоретично проектиране на модернизация, доставка на резервни части и извършване на ремонт и поддръжка. От замяната на тръби в кондензатор от стомана с титаново покритие до извършването на подобрения за по-висока производителност – ние сме тук, за да ви помогнем. Свържете се веднага с нашия технически екип, поискайте оферта за всяка услуга или научете повече за нашите услуги чрез практически случаи и документация за продуктите.