EN
Starp dažādiem dzesēšanas avotiem jūras kuģiem un iekārtām piekrastes apgabalos jūras ūdens ir viens no ilgtspējīgiem avotiem un tam ir zemas izmaksas, taču tas ir viena no visgrūtākajām korozijas vidēm siltummaiņu materiāliem. Šajā vidē notiek vairākas degradācijas procesu veidošanās: augsts hlorīdu un šķīdušā skāļa līmenis, bioloģiski aktīvs augstās temperatūrās kopā ar suspendētām cietām daļiņām un temperatūras svārstībām, kā arī suspendētas cietās daļiņas. Materiālu savietojamības zināšanas nav tikai akadēmisks jautājums kuģa operatoram vai jūras inženierim, bet tās ir būtiskas, lai nodrošinātu uzticamu kuģa darbību, minimizētu ekspluatācijas pārtraukumus un palīdzētu kontrolēt kuģa ekspluatācijas cikla izmaksas.
Korozijas vides izpratne
Jūras ūdens dzesēšanas sistēmu siltummaiņus var apdraudēt vairāki kombinēti riski. Vispārējā korozija lēnām iztukšo metāla virsmas, kamēr rievojuma korozija veido mazus caurumus metālā un var izraisīt caurules sabrukumu kritiskā vietā. Galvaniskā korozija rodas, kad divi dažādi metāli savienoti vadītspējīgā jūras ūdens elektrolītā, kas izraisa palielinātu uzbrukumu mazāk nobilajam metālam. Spraugu korozija notiek tad, ja spraugā zem blīvējumiem un caurulīšu pie savienojuma ar caurulīšu plāksni trūkst ūdens plūsmas. Mikrobioloģiski izraisītā korozija (MIC) ir parādība, ko izraisa mikroorganismi un baktērijas, kas pavairojas metālos un dramatiski paātrina korozijas procesus. Šo iespēju izvēle prasa rūpīgu atbilstošā materiāla izvēli, kurā jāņem vērā ne tikai elementārā sastāva, bet arī materiāla ekspluatācijas stāvoklis — t.i., tā izvietojums jūras ūdenī, temperatūra, strāva un hlorēšanas režīms.
Parastās sakausmju grupas un to veiktspēja
Vara sakausmjas, piemēram, varas-nikela sakausmjas (90\/10 un 70\/30) un alumīnija misiņš, jau ilgu laiku ir izmantotas kā materiāli jūras ūdens siltummaiņu caurulēm. Tām ir laba korozijas izturība, lieliska termiskā vadītspēja un tās ir bioloģiski piesārņojumam izturīgas. Tomēr augstās plūsmas ātrumā tās pakļautas erozijas-korozijai, un sulfīdiem piesārņotā vidē to bojāšanās paātrinās. Dupleksa, augstas izturības austenīta un superaustenīta nerūsējošie tēli nodrošina lielisku stiepes izturību un rievu korozijas izturību. Augstas izturības tēli, neatkarīgi no to izturības veida, ir pakļauti spraugu korozijai temperatūrās, kas norādītas iepriekš, un hlorēšanu jākontrolē, lai ierobežotu šīs parādības rašanos.
Niķeļa bāzes sakausējumiem ir ļoti augsta korozijas izturība plašā temperatūru diapazonā, taču tie ir vieni no dārgākajiem sakausējumiem, un tādēļ tos var būt pārāk dārgi izmantot mazvērtīgākās vērtības pielietojumos. Tomēr alumīnija sakausējumi ir ļoti viegli un lēti, bet tiem ir zema izturība pret jūras ūdeni, un parasti tos jāizmanto ar īpašu apvalku, lai novērstu caurumu veidošanos caurulē.
Titanija lietošanas pamatojums
Titāna korozijas izturība un izturība padara to par labāko materiālu jūras ūdenī dzesētiem siltummaiņiem. Tā pasīvā oksīda kārtiņa nodrošina lielisku aizsardzību pret hlorīdu iedarbību, caurumu koroziju un spraugu koroziju pat siltā, hlorētā jūras ūdenī. Titāna caurules ir izturīgas pret eroziju, MIC (mikrobioloģiski izraisītu koroziju) un pārmērīgu slodzi, tāpēc tās var izmantot augstā ātrumā. Vairumā gadījumu titāna tvertnes vai iekārtas ilgtermiņa ekspluatācijas laiks (parasti vairāk nekā 30 gadus bez nepieciešamības nomainīt) ir visizdevīgākais risinājums, ja salīdzina gan sākotnējās kapitāla izmaksas, gan kopējās ekspluatācijas laika uzturēšanas izmaksas ar vara sakausējumu izmaksām. Īpaši sarežģītās darbībās, kur darbības neatkarība ir būtiska — piemēram, jūras platformu sistēmu dzesēšanā vai šķidrās dīzeļdegvielas (LNG) tvertnes augšējās daļas cirkulācijā — neviens materiāls neatliek titānam.
Risku samazināšanas stratēģijas, kas iet ārpus materiālu izvēles
Izvēloties konkrētu sakausējumu, vienlīdz svarīgi ir arī citi faktori, piemēram, izmantošanas veids un konstruēšanas metodes. Cauruļu kalpošanas laiku var pagarināt, izmantojot katodisko aizsardzību — vai nu ar upurējošo anodi, vai ar piespiedu strāvu, kas novērsīs galvanisko uzbrukumu vai caurumaino koroziju cauruļu materiālā. Pārklājumi nodrošina aktīvu aizsardzību, veidojot fizisku barjeru, piemēram, izmantojot gumijas apvalkus vai epoksīda pārklājumus bezšķīdinātāju sistēmās, tādējādi palēninot korozijas ātrumu oglekļa tērauda elementos. Mēroga/korozijas inhibitori var būt efektīvi, novēršot zem nogulsnēm notiekošu koroziju, precīzi regulējot to devu, lai nodrošinātu aizsardzību pret caurumaino koroziju — nogulsnes neizraisīs materiāla bojājumus. Regulāra uzraudzība pēc tādiem faktoriem kā korozijas potenciāls, ūdens ķīmiskais sastāvs un cauruļu sieniņu biezums ļauj agrīni noteikt materiāla degradāciju, tādējādi iespējot profilaktisko apkopi pirms notiek katastrofāla sabrukuma.
Secinājums
Materiālu savietojamība lietošanai jūras ūdenī dzesētās siltummaiņu sistēmās prasa rūpīgu pieeju, kurā ņem vērā jūras ūdens korozīvo dabu, izvēlēto materiālu īpašības un uzstādīšanas un apkopas izmaksas. Kā SME Group dalībnieki mums ir vairāk nekā 20 gadu pieredze jūras inženierijā un siltummaiņu pakalpojumos, lai palīdzētu klientiem pieņemt šādas sarežģītās lēmumu. Ar mūsu Nantunā esošās vairāk nekā 5000 m² lielās darbnīcas un ISO kvalitātes sistēmu sertifikācijas palīdzību mūsu vairāk nekā 100 inženieru un tehnisko speciālistu komanda spēj piedāvāt pilnīgas risinājumus — no sakausējumu izvēles konsultācijām līdz teorētiskai pārbūves plānošanai, rezerves daļu piegādei un remontam un apkopei. No titāna apklātā tērauda kondensatora caurulīšu maiņas līdz augstākas veiktspējas izmaiņām — mēs esam gatavi palīdzēt. Sazinieties jau šodien ar mūsu tehnisko komandu, pieprasiet piedāvājumu jebkuram pakalpojumam vai iepazīstieties ar mūsu pakalpojumiem, izmantojot gadījumu pētījumus un produktu dokumentāciju.