EN
Zeer zout zeewater is een van de meest veeleisende omgevingen waarin een marine warmtewisselaar kan opereren. Op locaties zoals de Arabische Golf, de Rode Zee en delen van de Middellandse Zee kan het water een zoutgehalte van meer dan 40 ppt hebben, naast hoge watertemperatuur, hoog opgelost zuurstofgehalte en intensieve biologische activiteit. Al deze factoren verhogen gezamenlijk de corrosiesnelheid, vergroten aanslagvorming en veroorzaken aanzienlijke vervuiling op de platenwarmtewisselaar (PHE). Scheepvaartexploitanten die in deze zware wateren varen, kunnen niet vertrouwen op traditionele ontwerpen. SME Group, met meer dan twintig jaar ervaring in marine techniek, biedt oplossingen voor deze eis door een combinatie van eigen producten, waaronder ICCP, MGPS, SED en PHE, evenals een op hoog zoutgehalte afgestemd ontwerp van onze PHE.
1. Geavanceerde materiaalkeuze voor extreem zoutgehalte
Materiaalkeuze is de basis voor elke platenwarmtewisselaar (PHE) die wordt gebruikt in omgevingen met een hoog zoutgehalte. Roestvast staal 316L kan voldoende zijn onder typische zeewateromstandigheden, maar vertoont gemakkelijk putcorrosie en spleetcorrosie bij hoge zoutconcentraties. SME raadt titanium aan als het ideale materiaal voor PHE-platen in toepassingen met een hoog zoutgehalte. In feite is het passieve oxidefilmpje op titanium zo uitzonderlijk stabiel, zelfs in chloride-oplossingen bij hoge temperatuur, dat het in zeewater een theoretisch oneindige levensduur heeft – en dat catastrofale buisdoorbooringen onmogelijk zijn.
Waar titanium voor sommige toepassingen te duur zou zijn, stellen wij het gebruik van superaustenitische roestvaststaalsoorten zoals 254 SMO of nikkelgebaseerde legeringen zoals Alloy C-276 voor. Hoewel dit een verbeterde weerstand tegen geïnduceerde lokale chloridecorrosie oplevert, dient zowel de temperatuur als de stroomsnelheid tijdens gebruik zorgvuldig te worden bewaakt. Onze ingenieurs werken samen met elke klant om voor elk individueel vaartuig het optimale materiaal te kiezen op basis van de zoutgehalte-, temperatuur- en stroomsnelheidsprofielen. In onze ISO 9001-gecertificeerde productiefaciliteit van 5.000 m² in Nantong hanteren wij de strengste materiaalspecificaties bij de constructie van de PHE, om te voldoen aan de extreme omstandigheden waaraan vaartuigen blootstaan in de meest zware maritieme omgevingen ter wereld.
2. Aanslagpreventie en thermisch beheer
Meer zout in de vloeistof betekent een groter aandeel opgelost calciumcarbonaat, magnesiumhydroxide en andere aanslagvormende stoffen. Wanneer zeewater wordt verhit aan weerszijden van de platenwarmtewisselaar (PHE), scheiden deze stoffen zich af op de platen en vormen een laag aanslag, waardoor de warmteoverdracht wordt gehinderd en het drukverlies toeneemt. Indien aanslag ongecontroleerd mag blijven opbouwen, kan deze laag uiteindelijk zelfs een volledige verstopping veroorzaken.
SME bestrijdt aanslag met behulp van meerdere ontwerpaanpakken. De geprofileerde platen zijn ontworpen voor hoge vloeistofturbulentie, wat de schuifspanning op het warmteoverdrachtsoppervlak verhoogt en daarmee de kans op aanslagaanhechting minimaliseert. De platen hebben ook vergrote stromingskanalen in de heetste gebieden van de platenstack, om lokaal oververhitting te verminderen en neerslag te voorkomen. SME geeft bovendien richtlijnen voor de instroomtemperatuur van koelwater, gebaseerd op de verzadigingstemperatuur voor calciumcarbonaatneerslag in de betreffende vaargebieden.
In omgevingen met bijzonder zware zeewateromstandigheden kan SME zelfreinigende PHE’s specificeren of geschikte chemische reinigingsprocedures voorstellen die veilig zijn voor gebruik op onze platenmaterialen. In combinatie met een MGPS (Marine Growth Prevention System) om biologische groei te beheersen – wat het aanslagverschijnsel kan versterken – beschikt de operator over de meest efficiënte manier om de thermische prestaties in zware mariene omgevingen te behouden.
3. Verminderde stroomsnelheid en erosiebeheersing
Deze hoge stroomsnelheden zullen de aanslagvorming ten dele verminderen, maar daarentegen de slijtage-corrosiesnelheid verhogen. In water met een hoog zoutgehalte, waar chloride-ionen hevig aanvallen, kan dit bijzonder problematisch zijn. SME ontwerpt dit zodanig dat een evenwicht wordt gevonden tussen een behoorlijke warmteoverdrachtsnelheid en het niet te hard belasten van de platen, waardoor deze te snel verslijten. De parameters die kunnen worden afgewogen tussen hoge snelheid en slijtage-corrosie zijn voor titaniumplaten veel gunstiger dan voor roestvaststaal.
We gebruiken CFD-modellering van de stromingspatronen over het platenpakket om te bepalen of bepaalde gebieden binnen het platenpakket op specifieke punten hoge stroomsnelheden kunnen ondervinden. SME gebruikt vervolgens onze ervaring met plaatgeometrie, aansluitmaat en pakkingconfiguratie om de stromingsverdeling te optimaliseren, zodat erosie wordt verminderd terwijl de snelheid toch hoog genoeg blijft om biofouling te beheersen. Dit vermindert het aantal platen in schepen die varen in gebieden met een hoge zoutgehalte, waar fouling een probleem kan zijn.
4. Geïntegreerde corrosiebescherming voor systeembrede betrouwbaarheid
Zelfs platenmateriaal van de hoogste kwaliteit kan worden aangetast door corrosie die elders op het schip is ontstaan door elektrochemische processen als gevolg van zeewater met een hoge zoutgehalte dat in contact komt met pijpleidingen, fittingen en verbindingen. Vreemde stromen die afkomstig zijn van kathodische beschermingssystemen, elektrische storingen of zelfs van door aandrijfassen opgewekte potentialen kunnen via leidingen met zeewater binnendringen en leiden tot snelle corrosie van onderdelen van warmtewisselaars, ongeacht het platenmateriaal.
Risico's die worden aangepakt door de geïntegreerde beschermingsaanpak van KMO's. Een nauwkeurig gerichte rompbescherming wordt geboden door het ICCP-systeem (Impressed Current Cathodic Protection), waardoor gewaarborgd is dat geen stray currents van de romp de PHE kunnen bereiken en daar invloed op kunnen uitoefenen. Statische lading die zich op de asconstructie ontwikkelt door rotatie, kan leiden tot spanningsniveaus die corrosie in de zeewaterkoelcircuit kunnen veroorzaken. Het SED-systeem (Shaft Earthing Device) neutraliseert statische elektriciteit op de as en voorkomt daarmee dat deze potentiële corrosieve stromen via de as naar de asgenerator en uiteindelijk via het buitenste omhulsel van de asgenerator in het zeewater terechtkomen. In combinatie met een MGPS-systeem (dat biologische vervuiling op oppervlakken voorkomt, wat differentiële zuurstofcellen op metalen oppervlakken kan veroorzaken), werkt het gecombineerde systeem effectief tegen de bedreigingen van zowel corrosieve als biologische agentia onder omstandigheden met hoge zoutgehalte.
Het technische ondersteuningsteam van SME werkt met u samen om uw gehele vaartuig te analyseren, inclusief pijpmaterialen, bonding en de bestaande bescherming, en ontwerpt een volledige oplossing om de levensduur van uw PHE’s te maximaliseren. Met jaarlijks meer dan 500 nieuwe en bestaande projecten en meer dan 100 elektrotechnische en werktuigbouwkundige ingenieurs staat SME Group perfect klaar om uw op maat gemaakte PHE-oplossing te ontwikkelen, zelfs voor de meest extreme zoute omgevingen, en u de gemoedsrust te bieden die u nodig hebt. Bij ons gaat uw oplossing verder dan uw zorgen.