EN
Blant ulike kjølekilder for skipsfartøy og anlegg i kystnære områder er sjøvann en av de bærekraftige kildene og har lav kostnad, men det er også ett av de hardeste korrosive mediene for varmevekslermaterialer. Det skjer mye som forverrer dette miljøet, blant annet høye klorid- og oppløst oksygenkonsentrasjoner, biologisk aktivitet ved høye temperaturer samt suspenderede partikler og temperatursvingninger.
Forståelse av det korrosive miljøet
Varmevekslere i sjøvannsbaserte kjølesystemer kan utgjøre ulike kombinerte risikoer. Generell korrosjon tyner metallflater sakte, mens spikorkorrosjon danner små hull i metallet og kan føre til svikt i røret på en kritisk plass. Galvanisk korrosjon oppstår når to ulike metaller er forbundet i det ledende sjøvannselektrolytten, noe som fører til økt angrep på det mindre edele metallet. Sprek-korrosjon oppstår når det er mangel på vannstrøm i sprekker under pakninger og ved forbindelsen mellom rør og rørplate. Mikrobiologisk indusert korrosjon (MIC) er et fenomen forårsaket av mikroorganismer og bakterier som formerer seg inne i metallene og dramatisk øker korrosjonsprosessene. Valget mellom disse alternativene krever grundig vurdering av passende materiale, ikke bare med tanke på grunnstoff-sammensetning, men også på materialets bruksforhold – altså dens eksponering for sjøvann, temperatur, strøm og kloreringsregime.
Vanlige legeringsfamilier og deres ytelse
Kobberlegeringer som cupronikkel (90/10 og 70/30) og aluminiummessing har lenge vært vanlige materialer for rør i sjøvannsvarmevekslere. De har god korrosjonsbestandighet, fremragende termisk ledningsevne og sies å være resistente mot biofouling. De lider imidlertid av erosjonskorrosjon ved høye strømhastigheter og økt angrep ved forurensning med sulfider. Rustfrie stål i duplex-, høyfast austenittisk- og superaustenittisk utforming gir fremragende strekkstyrke og motstand mot sprekkrust. Høyfast stål, uavhengig av styrkeform, er utsatt for sprekkrust ved temperaturene vist ovenfor, og klorering må kontrolleres for å begrense forekomsten av dette.
Nikkelbaserte legeringer har svært høy korrosjonsmotstand over et bredt temperaturområde, men de regnes blant de dyrere legeringene, og dette kan gjøre dem for dyre til bruk i mindre verdifulle applikasjoner. Aluminiumslegeringer er derimot svært lette og billige, men de har dårlig motstand mot sjøvann og må vanligvis brukes med spesiell bekledding for å unngå gjennomhulling av røret.
Argumenter for titanium
Titrums korrosjonsmotstand og styrke gjør det til det beste materialet for varmevekslere med sjøvannskjøling. Nesten uigjenkommelig mot angrep av klorider, sikrer dens passive oksidfilm sprekking og sprekkekorrosjon, selv i varmt, klorinert sjøvann. Titantuber har god motstand mot skade forårsaket av erosjon, MIC (mikrobiell indusert korrosjon) og utmatting, og kan brukes ved høy hastighet. I de fleste tilfellene er levetiden til en titankonstruksjon eller -anlegg (typisk over 30 år uten behov for utskifting) den mest kostnadseffektive løsningen når både opprinnelige investeringskostnader og levetidsvedlikeholdskostnader tas med i beregningen, sammenlignet med kostnaden for kobberlegeringer. Når det gjelder spesielt utfordrende oppgaver der driftssikkerheten er avgjørende – som kjøling av offshore-plattformsystemer eller sirkulasjon på toppen av LNG-tanker – virker ingen annen materialtype bedre enn titan.
Mildrende strategier utover materialevalg
Når man velger en bestemt legering, er også andre faktorer som bruksområde og designmetoder like viktige. Rørenes levetid kan forlenges ved bruk av katodisk beskyttelse, enten med offeranode eller ved bruk av påtrykt strøm, noe som vil hindre galvanisk angrep eller sprekking i rørmaterialet. Belegg gir positiv beskyttelse i form av en fysisk barriere, enten ved bruk av gummilinjer eller epoxy i løsningsmiddelfrie systemer, og dermed senke korrosjonshastigheten på karbonstålkomponenter. Avleppings-/korrosjonsinhibitorer kan være effektive for å forhindre korrosjon under avlepp ved å gi kontrollerte doser som gir beskyttelse mot sprekking, siden avleppene ikke vil føre til angrep på materialet. Rutinemessig overvåking av faktorer som korrosjonspotensial, vannkemi og rørveggtverdhøyde hjelper med tidlig oppdagelse av forringelse, slik at forebyggende vedlikehold kan iverksettes før katastrofale svikter inntreffer.
Konklusjon
Materiellkompatibilitet for bruk i sjøvannskjølte varmevekslere krever en gjennomtenkt tilnærming som tar hensyn til sjøvannets korrosive egenskaper, materialegenskapene til de valgte materialene samt installasjons- og vedlikeholdsutgiftene. Som en del av SME Group har vi mer enn 20 års ekspertise innen marin teknikk og varmeveksler-tjenester for å hjelpe kundene våre med disse komplekse beslutningene. Med støtte fra verkstedet vårt på over 5000 m² i Nantong og vår ISO-sertifisering av kvalitetssystemer er teamet vårt på over 100 ingeniører og teknikere kvalifisert til å levere helhetlige løsninger – fra rådgivning om legeringsvalg til teoretisk planlegging av ombygging, levering av reservedeler samt utføring av reparasjoner og vedlikehold. Fra utskifting av rør i en titanbekledt stål-kondensator til implementering av endringer for økt ytelse – vi står klare til å hjelpe. Ta kontakt med vårt tekniske team allerede nå, be om et tilbud på hvilken som helst tjeneste eller finn ut mer om våre tjenester gjennom casestudier og produktdokumentasjon.