EN
Af de mange kølekilder til søfartøjer og faciliteter i kystnære områder er havvand en af de bæredygtige kilder og har lav omkostning, men det er også et af de mest aggressive korrosive medier for varmevekslermaterialer. Der sker mange ting, der forværrer denne miljøpåvirkning, herunder: høje koncentrationer af chlorider og opløst ilt, biologisk aktivitet ved høje temperaturer samt suspenderede partikler og temperatursvingninger samt yderligere suspenderede partikler.
Forståelse af det korrosive miljø
Kølerør af havvandsbaserede kølesystemer kan udgøre forskellige kombinerede risici. Generel korrosion tynder metaloverflader langsomt, mens punktkorrosion danner små huller i metallet og kan føre til rørbrud på en kritisk placering. Galvanisk korrosion opstår, når to forskellige metaller er forbundet i det ledende havvandselektrolyt, hvilket forårsager øget angreb på det mindre ædle metal. Spaltekorrosion opstår, når der er utilstrækkelig vandstrømning i spalter under pakninger og ved rør-til-rørpladeforbindelser. Mikrobiologisk induceret korrosion (MIC) er et fænomen, der skyldes mikroorganismer og bakterier, som former sig inden i metallerne og drastisk forøger korrosionsprocesserne. Valget mellem disse muligheder kræver omhyggelig overvejelse af det passende materiale, hvor der ikke kun tages hensyn til grundstofssammensætningen, men også til materialets brugsforhold – dvs. dets eksponeringsmiljø over for havvand, temperatur, strøm og kloreringsregime.
Almindelige legeringsfamilier og deres ydeevne
Kobberlegeringer såsom cupronikkel (90/10 og 70/30) og aluminiummessing er længe været almindelige materialer til rør i havvandsvarmevekslere. De har god korrosionsbestandighed, fremragende varmeledningsevne og siges at være resistente over for biofouling. De lider dog af erosionskorrosion ved høje strømhastigheder og accelereret angreb, når de er forurenet med sulfider. Rustfrie stålsorter i duplex-, højstyrke-austenitisk og super-austenitisk udformning giver fremragende trækstyrke og modstandsdygtighed mod pitting. Højstyrke-stål er uanset styrkeform udsat for spaltkorrosion ved de ovenstående temperaturer, og klorering skal kontrolleres for at begrænse dens forekomst.
Nikkelbaserede legeringer har meget høj korrosionsbestandighed over et bredt temperaturområde, men de er blandt de dyreste legeringer, hvilket kan gøre dem for dyre til brug i mindre værdikritiske applikationer. Aluminiumslegeringer er derimod meget lette og billige, men har dårlig modstandsdygtighed mod havvand og kræver generelt speciel belægning for at forhindre huller i røret.
Argumentet for titan
Titaniums korrosionsbestandighed og styrke gør det til det bedste materiale til køleanlæg med havvandskøling. Dets passive oxidfilm gør det næsten upåvirkeligt af chlorider, og sikrer mod spaltkorrosion og pænekorrosion, selv i varmt, kloreret havvand. Titanrør er modstandsdygtige over for erosionsskader, MIC (mikrobielt induceret korrosion) og udmattelse og kan bruges ved høje strømningshastigheder. I de fleste tilfælde er den lange levetid for en titanbeholder eller -anlæg (typisk over 30 år uden behov for udskiftning) den mest omkostningseffektive løsning, når både anlægsinvesteringen og levetidsvedligeholdelsesomkostningerne sammenlignes med omkostningerne ved kobberlegeringer. Når det gælder særligt krævende opgaver, hvor driftens integritet er afgørende – f.eks. køling af offshore-platformsystemer eller cirkulation på toppen af LNG-tanker – findes der intet materiale, der ser mere velegnet ud end titanium.
Mildrende strategier ud over materialevalg
Ved valg af en bestemt legering er andre faktorer som anvendelse og konstruktionsmetoder lige så vigtige. Rørs levetid kan forlænges ved brug af katodisk beskyttelse enten med offeranode eller ved brug af påtvungen strøm, hvilket forhindrer galvanisk angreb eller pitting på rørmaterialet. Belægninger giver positiv beskyttelse i form af en fysisk barriere, enten ved brug af gummi-føringer eller epoxy i løsningsmiddelfri systemer, hvilket hæmmer korrosionshastigheden på kulstofstål-komponenter. Skal-/korrosionsinhibitorer kan være effektive til at forhindre korrosion under aflejringer ved at doseres kontrolleret for at beskytte mod pitting, da aflejringerne ikke vil angribe materialet. Rutinemæssig overvågning af faktorer som korrosionspotentiale, vandkemi og rørvegtykkelse hjælper med tidlig opdagelse af forringelse, så præventiv vedligeholdelse kan iværksættes, inden der sker katastrofale fejl.
Konklusion
Materialekompatibilitet til brug i køleanlæg med havvandskøling kræver en gennemtænkt fremgangsmåde, der tager højde for havvandets korrosive egenskaber, de valgte materialers egenskaber samt omkostningerne ved installation og vedligeholdelse. Som en del af SME Group har vi mere end 20 års ekspertise inden for marin teknik og køleanlægsydelser, så vi kan hjælpe vores kunder med at træffe disse komplekse beslutninger. Med støtte fra vores værksted på over 5000 m² i Nantong og vores ISO-certificering af kvalitetssystemer er vores team på over 100 ingeniører og teknikere kvalificeret til at levere komplette løsninger – fra rådgivning om legeringsvalg og teoretisk planlægning af ombygning til levering af reservedele samt udførelse af reparation og vedligeholdelse. Fra udskiftning af rør i en kondensator af titanbeklædt stål til implementering af forbedrede ydelsesløsninger – vi står klar til at hjælpe. Kontakt vores tekniske team allerede nu, anmod om et tilbud på enhver ydelse eller læs mere om vores ydelser via cases og produktdocumentation.