EN
Mořská voda s vysokou salinitou je jedním z nejnáročnějších prostředí pro provoz mořského výměníku tepla. V lokalitách jako Arabský záliv, Červené moře a části Středozemního moře může mít voda salinitu vyšší než 40 ppt, navíc vysokou teplotu vody, vysokou koncentraci rozpuštěného kyslíku a intenzivní biologickou aktivitu – všechny tyto faktory společně zvyšují rychlost koroze, usazování vodního kamene a znečištění deskového výměníku tepla (PHE). Lodní provozovatelé, kteří plují těmito náročnými vodami, se nemohou spoléhat na tradiční konstrukce. SME Group, která má více než dvacetileté zkušenosti v oboru námořního strojírenství, dokáže nabídnout řešení tohoto požadavku pomocí kombinace svých produktů – od systémů ICCP, MGPS, SED a PHE až po speciální konstrukci PHE přizpůsobenou vysoké salinitě.
1. Pokročilý výběr materiálů pro extrémní salinitu
Výběr materiálu je základem pro jakýkoli deskový výměník tepla (PHE) určený pro provoz v prostředí s vysokou salinitou. Nerezová ocel 316L může být při typických podmínkách mořské vody dostačující, avšak za podmínek vysoké salinity se snadno vytvářejí pukliny a korozní jamky. SME doporučuje titan jako ideální materiál pro desky PHE v aplikacích s vysokou salinitou. Ve skutečnosti je pasivní oxidový film na titanu natolik výjimečně stabilní i v horkých chloridových prostředích, že teoreticky nabízí nekonečnou životnost v mořské vodě – a zároveň zaručuje, že nedojde k katastrofálnímu proražení trubek.
Tam, kde by titan byl pro některé aplikace příliš drahý, navrhujeme použití super-austenitických nerezových ocelí, jako je 254 SMO, nebo niklových slitin, jako je slitina C-276. I když tím získáte zlepšenou odolnost vůči lokální korozi vyvolané chloridy, je třeba dbát jak teploty, tak rychlosti proudění média. Naši inženýři spolupracují s každým z našich zákazníků individuálně pro každou nádobu a přizpůsobují výběr materiálu podle konkrétního obsahu soli, rozsahu teplot a provozních rychlostí. V naší výrobní továrně v Nantongu, která má rozlohu 5 000 m² a je certifikována podle ISO 9001, dodržujeme nejpřísnější specifikace materiálů pro výrobu PHE, aby vyhovovaly extrémním podmínkám na lodích pohybujících se v nejnáročnějších prostředích po celém světě.
2. Prevence tvorby šupin a tepelné řízení
Větší množství soli v kapalině znamená vyšší podíl rozpuštěného uhličitanu vápenatého, hydroxidu hořečnatého a dalších látek způsobujících vznik usazenin. Při zahřívání mořské vody na obou stranách deskového výměníku tepla (PHE) se tyto látky vysrážejí na deskách a tvoří vrstvu usazenin, která brání přenosu tepla a zvyšuje tlakovou ztrátu. Pokud se usazeniny neomezují, může tato vrstva skutečně způsobit uzávěr.
SME řeší problém usazenin několika konstrukčními přístupy. Vlnitý profil desek je navržen tak, aby zajišťoval vysokou turbulenci kapaliny, čímž zvyšuje smykové napětí na povrchu pro přenos tepla a minimalizuje pravděpodobnost přilnavosti usazenin. Desky také mají zvětšené průtokové kanály v nejteplejších oblastech balíku desek, čímž snižují lokální přehřátí a zabrání vysrážení. SME dále poskytuje pokyny k teplotám vstupní chladicí vody na základě teploty nasycení vysrážení uhličitanu vápenatého v dané obchodní zóně.
V prostředích s obzvláště náročnými podmínkami mořské vody je SME schopna specifikovat samočisticí PHE nebo navrhnout vhodné chemické čistící postupy, které jsou bezpečné pro použití na našich deskových materiálech. Společně se systémem MGPS (Marine Growth Prevention System) pro řízení biologického růstu, který může zhoršovat usazování, má provozovatel nejúčinnější způsob udržení tepelného výkonu v náročných mořských prostředích.
3. Snížená rychlost toku a regulace eroze
Tyto vysoké rychlosti proudění částečně sníží tvorbu usazenin, avšak na druhou stranu zvýší rychlost erozní koroze. V prostředí vody s vysokým obsahem soli, kde chloridy agresivně útočí, může tento jev být zvláště problematický. Společnost SME tento problém řeší tak, že najde vyvážený kompromis mezi dosažením uspokojivého přenosu tepla a nedosažením tak vysokých rychlostí, které by příliš urychlovaly opotřebení desek. Parametry, které lze vyvážit mezi vysokou rychlostí proudění a erozní korozí, jsou pro titanové desky mnohem příznivější než pro nerezové oceli.
Používáme CFD modelování proudových vzorů přes balíček desek, abychom zjistili, zda by v některých oblastech balíčku desek mohly v konkrétních bodech vzniknout vysoké rychlosti proudění. Odborníci SME pak využívají své zkušenosti s geometrií desek, rozměry přípojů a uspořádáním těsnění k optimalizaci rozložení proudění tak, aby se snížilo erozní poškození, přičemž zároveň zůstane rychlost dostatečně vysoká pro potlačení biofoulingu. To umožňuje snížit počet desek v zařízeních provozovaných v oblastech s vysokou salinitou, kde může být biofouling problémem.
4. Komplexní ochrana proti korozi pro spolehlivost celého systému
I nejvyšší třída deskových materiálů může být ohrožena útokem iniciovaným jinde na lodní trupu elektrochemickými procesy způsobenými vodou s vysokým obsahem soli, která je v kontaktu s potrubím, příslušenstvím a spojeními. Cizí proudy vznikající z katodických ochranných systémů, elektrických poruch nebo dokonce z potenciálů generovaných hřídeli pohonného ústrojí mohou proniknout do potrubí obsahujícího mořskou vodu a způsobit rychlý korozní útok na části tepelného výměníku, bez ohledu na typ použitého deskového materiálu.
Rizika, která řeší integrovaný ochranný přístup malých a středních podniků (SME). Přesně cílenou ochranu trupu zajišťuje systém ICCP (impresní katodická ochrana proudem), který zaručuje, že žádné bludné proudy z trupu nedosáhnou na PHE a neovlivní je. Statický náboj vznikající na hřídeli v důsledku rotace může vést k napětí, které může způsobit korozi chladicího okruhu mořské vody. Zařízení SED (uzemnění hřídele) neutralizuje statickou elektřinu na hřídeli a tím brání průchodu potenciálně korozivních proudů do mořské vody prostřednictvím hřídele, generátoru poháněného hřídelí a nakonec skrz vnější pouzdro generátoru poháněného hřídelí. Společně se systémem MGPS (který brání biologickému osídlení povrchu, jež může způsobit rozdílové aerační články na kovových površích) tento kombinovaný systém účinně odolává hrozbám jak korozivních, tak biologických činitelů za podmínek vysoké salinity.
Technický tým podpory společnosti SME spolupracuje s vámi při analýze celého vašeho zařízení, včetně materiálů potrubí, spojení a stávající ochrany, a navrhuje komplexní řešení pro maximalizaci životnosti vašich PHE. S více než 500 novými a stávajícími projekty ročně a více než 100 elektroinženýry a strojními inženýry je skupina SME ideálně postavena k vývoji individuálního řešení pro vaše PHE i pro nejnáročnější slané prostředí a poskytuje vám klid a jistotu, které potřebujete. U nás se vaše řešení rozšiřuje daleko za rámec vašich starostí.