EN
Vienādojums sveiks visus jūras inženierus un flotes menedžerus uz iekārtām, kuras viņi norāda, un šeit tas ir: Izvēloties jūras ūdenī dzesētu apmainītāju, galvenais faktors, ko jums jāņem vērā, ir materiāls. Patiesība ir tāda, ka jūras ūdens ir ļoti agresīvs. Tas ir ļoti korozīvs, satur augstu hlorīdu un šķīstošo skārsti koncentrāciju un ir pilns ar mikroorganismiem, kas nekad nepietiek ar to, lai ēstu nepareizi izvēlētos materiālus. SME katru gadu veic vairāk nekā 500 atjaunošanas un remontus, un pastāvīgi tiek konstatēts, ka materiāla izvēle tieši ietekmē kalpošanas laiku un galīgo izmaksu. Šeit mēs koncentrēsimies uz trim visbiežāk izmantotajiem materiāliem — titānu, nerūdīgo tēraudu 316L un superaustenīto nerūdīgo tēraudu SMO 254 — un aplūkosim tos no korozijas izturības, mehānisko īpašību, vērtības un piemērotības lietošanai viedokļa.
Korozijas izturība jūras vidē
Vietējā korozija — rievošanās un spraugu korozija — ir galvenais siltummaiņu plākšņu bojājumu cēlonis jūras ūdenī.
Noklusējuma modelis ir 316L nerūsējošais tērauds. Šī materiāla pretestība hlorīdu iedarbībai ir vidēja līmeņa, jo tajā ir 2–3% molibdēna. Tomēr zema plūsmas vai stacionāra jūras ūdens lietojumā pastāv plaisu korozijas risks zem bioloģisko nogulsnējumu un blīvējuma. Vairumā gadījumu mēs kuģu 316L plāksnes aizvietojam tropu reģionos un sāļā vai brackish ūdenī, un konstatējam, ka plāksne ir bojāta ar caurumiem pēc aptuveni 12–18 mēnešiem.
SMO 254 ir superaustenītiska kvalitāte, kurā ir daudz vairāk niķeļa. Tās PREN (caurumu korozijas pretestības ekvivalents) ir lielāks par 40, tādējādi tā ir ievērojami izturīgāka pret hlorīdu izraisītu caurumu koroziju salīdzinājumā ar parasto 316L materiālu. Tā darbojas siltā jūras ūdenī un ir izturīga pret īslaicīgu hlorēšanu vai nedaudz stacionāriem apstākļiem. SMO 254 ilgmūžība bez lieliem korozijas bojājumiem var atšķirties, un dažādos SME kuģu būves projektiem pie jūras krasta tā līdz šim ir darbojusies 3–5 gadus.
Titanījs (1. vai 2. klase) tikai bezgalīgu uzticamību jūras ūdenī. Pasīvā oksīda plēve ir ļoti stabila pat augstā temperatūrā (līdz 120 ℃) un augsta ātruma plūsmā. Atšķirībā no nerūsējošā tērauda titanam nav raksturīgas problēmas, piemēram, spraugu korozija, iznīcināšanas korozija un stresa korozijas lūzumi. Kad cena nav būtiska un darba pārtraukumi nav pieļaujami, tad titanis ir neapstrīdams līderis.
Mehāniskās īpašības un siltumvadītspēja
Papildus korozijai siltummaina plāksnes ir jāiztur spiediena starpībām, vibrācijām un termiskajām cikliskām slodzēm.
316L izturība pret deformāciju ir aptuveni 170–220 MPa. Tas ir plastīgs un viegli formējams, taču tam ir zemāka izturība, tāpēc augsspiediena sistēmās nepieciešamas biezākas plāksnes, kas samazina siltummaina termisko efektivitāti.
SMO 254 materiālam ir iespējama maksimālā izturība līdz aptuveni 300–350 MPa, kas ļauj izmantot plānākas un efektīvākas plāksnes nekā iepriekš, tomēr bez strukturālās integritātes samazināšanas. Augstais izturības pret svaru attiecības rādītājs bieži pārsniedz zemo termisko vadītspēju, tādēļ tas ir ideāls risinājums maziem konstrukcijām.
Titanija sakausējuma klase 2 ir ar izturību 250–400 MPa un arī ir lielisks izturīgs un cikliskās izturības materiāls. Savukārt šī materiāla termiskā vadītspēja ir mazāka par 50 % salīdzinājumā ar nerūsējošā tērauda analogiem, tāpēc vienāda siltuma pārnesei nepieciešamas plānas plāksnes vai efektīvas plūsmas. Plāksnēs notiek ievērojams temperatūras kritums, tāpēc mūsu tehniskās komandas speciālisti ieteic optimālu ripējumu, lai kompensētu šo efektu mūsu modernizācijas darbos.
Savienojamība un remonts
Praktiski plāksnes tiek bojātas mehāniski, blīvējuma atteice vai izkausēšanās dēļ. Vietā veicamās nomaiņas vai remonts ir jābūt vienkāršam un viegli izvēlējamam.
316L viegli var savienot ar TIG sistēmu un to ir viegli remontēt. Vairumā kuģu būvētavu darbnīcās ir daudz 316L piemēru, un 316L rezerves plāksnes var iegādāties krājumā. Tomēr metināšana izraisa korozijas izturības samazināšanos metināšanas zonā (HAZ), kas dažreiz prasa pēcmetināšanas skābju tīrīšanu.
Ir svarīgi attīstīt precīzu sajūtu metinot ar augsta niķeļa piepildvielām, lai pielietotu SMO 254, un jābūt uzmanīgam pret siltuma ievadi metināšanas laikā. Korozijas izturības priekšrocības var zaudēt, ja nepareiza metināšana ļauj izveidoties intermetāliskām fāzēm. SME sertificētie tehniskie speciālisti ir apmācīti superaustenītiskās metināšanas procedūrās, tomēr daudzas vispārējās remonta būvētavas šo spēju nepiedāvā.
Embrittlement novēršanai titanu metinot ir nepieciešama pilnīga aizsardzība ar argonu vai heliju. To nedrīkst veikt nekvalificētiem cilvēkiem. Tomēr, tā kā titāns ir ļoti izturīgs pret koroziju, kopumā ir mazāk remontu. SME norāda, ka bojājumu gadījumā plāksnes ir vislabāk nomainīt ar rūpnīcas metinājumu, nevis veikt laukā remontu.
Izmaksas un dzīves cikla vērtība
Sākotnējās ekonomiskās izmaksas bieži vien ir lēmuma faktors, iegādājoties produktu, taču, runājot par dzīves cikla analīzi, tas nav tā.
Vislētākais sākumā ir 316L. Taču tā īsais kalpošanas laiks jūras ūdenī (parasti 2–3 gadi), nomaiņa, blīvējuma nomaiņa un darbības pārtraukumi var kopējās izmaksas palielināt trīs reizes desmitgadē.
SMO 254 izmaksas ir divas vai trīs reizes lielākas nekā 316L izmaksas, bet tipiskos jūras ūdens apstākļos tas nodrošina 4 vai 5 gadus ilgu ekspluatāciju. Tas parasti tiek sasniegts aptuveni pēc pusotra gada, padarot to rentablu izvēli vidējiem veiktspējas prasībām.
Pirmā izmaksu pozīcija ir augstākās izmaksas: sākotnējās titāna plāksnes ir pirmajā izmaksu pozīcijā, un tās var būt 5–8 reizes dārgākas nekā 316L. Tā kā plāksnes paredzētas darbībai 15–20 gadus, to aizvietošana ir ļoti reti nepieciešama; ja kuģim nepieciešams ilgs darbības laiks vai augsta misijas uzticamība, šīm kuģu klasēm tas ir zemākās kopējās cikla izmaksas risinājums. Mēs jau esam piegādājuši titānu vairāk nekā 1000 kuģiem, un pēdējos 10+ gadus tiem nav bijis neviens bojājums.
Secinājums: Ļaujiet SME vadīt jūsu lēmumu
Mēs esam apņēmušies sasniegt rezultātus! SME nav viena vienīga risinājuma. Mēs šeit tādu lietu nedaram. Mūsu vairāk nekā simt inženieru un profesionālo tehniskā personāla komanda katru gadu vidēji pabeidz vairāk nekā piecus simtus projektu. Katru gadu katram Ķīnas kuģu būvētavu un pasaules pakalpojumu sniedzējiem — katrs jūsu projekts ir aizsargāts ar divpadsmit mēnešu garantiju. Un ja ne: „ir svarīgi iesaistīties pat tad, ja tas nozīmē pareizo materiālu nodrošināšanu, lai jūs varētu turpināt darbu.“ Tādēļ, lai nodrošinātu izmaksu efektīvu un laikā orientētu atbalstu 316L materiālam, uzticamu veiktspēju SMO 254 materiālam un drošu piegādi no jūsu titāna — mēs jums piedāvājam operatīvu tehnisko palīdzību, globālus uz vietas uzstādīšanas pakalpojumus un, protams, precīzi pielāgotus griezumus un izgatavošanu mūsu 5000 kvadrātmetru lielajā rūpnīcā Nantongā. Lai izstrādātu priekšlikumu ar garantiju, kas novērš neveiksmes un minimizē izmaksas optimālai risinājuma izvēlei, nepieciešama detalizēta pakalpojumu darbības un kuģa dzīves cikla novērtēšana, kā arī klienta budžeta analīze.