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A vida a bordo de embarcações marítimas pode ser um dos ambientes mais desafiadores imagináveis. A alta salinidade, a presença de oxigênio e as inúmeras atividades marinhas na água do mar desafiam constantemente os equipamentos trocadores de calor. Corrosão, corrosão por pites, corrosão por frestas e corrosão sob tensão (SCC) são desafios contínuos que podem reduzir a vida útil de décadas para meses, dependendo dos materiais selecionados. Escolher materiais adequados para seus Trocadores de Calor de Placas (PHEs) é uma das decisões-chave — e muitas vezes difíceis — com que proprietários de navios, superintendentes técnicos ou especificadores de novas construções se deparam, com sérias implicações financeiras que podem afetar os custos operacionais, de manutenção e a disponibilidade dos equipamentos. O Grupo SME projeta, desenvolve, fabrica e coloca em operação equipamentos marítimos há mais de 20 anos, oferecendo uma linha completa de soluções ICCP, MGPS, SED e PHE, além de fornecer-lhe este guia prático para tomadas inteligentes de decisões sobre materiais.
1. Titânio: O Padrão-Ouro para Serviço em Água do Mar
O titânio não tem igual como refrigerante em serviço com água do mar. A resistência do titânio à corrosão por pites e por fissuras induzida por cloretos é consequência de uma película óxida tenaz e autorreparável que se regenera rapidamente após a exposição. Os elementos de placas PHE de titânio podem suportar anos de contato constante com água do mar, mesmo nas temperaturas e velocidades mais adversas, nas quais o aço inoxidável seria gravemente afetado.
Navios de cruzeiro, navios de guerra e navios mercantes de águas profundas, onde a falha não é uma opção – o titânio é a escolha definitiva para refrigeração do motor principal, refrigeradores de ar de sobrealimentação e geradores de água doce. As PMEs podem fornecer placas de titânio com acabamentos superficiais avançados para minimizar incrustações e maximizar a facilidade de limpeza. Embora o titânio seja inicialmente mais caro, sua expectativa de vida em água do mar é, na prática, infinita, tornando-o a proposta econômica de longo prazo definitiva. A utilização do nosso sistema MGPS para controle de bioincrustação nas entradas de água do mar potencializa ainda mais o valor de nossos trocadores de calor de placas de titânio (PHEs), resultando em redução drástica da necessidade de peças de reposição e na prevenção de perfurações nas placas e das consequências associadas.
2. Aços inoxidáveis: equilíbrio entre custo e desempenho
Se utilizar água doce, água destilada ou um processo de refrigeração em circuito fechado com recirculação, os níveis de cloreto na sua água provavelmente serão baixos e o uso de aço inoxidável poderá oferecer-lhe uma solução acessível. Aços inoxidáveis como os graus 304 e 316L são opções populares. O grau 316L acrescenta uma resistência à corrosão ligeiramente superior graças ao molibdênio adicionado, ajudando a prevenir a corrosão por pites em condições levemente ácidas.
A seleção, contudo, exige reflexão cuidadosa. Mesmo o aço inoxidável 316L é suscetível à corrosão por pites em águas contendo cloretos devido à contaminação externa ou à formação de células de aeração diferencial causadas por níveis variáveis de oxigênio no fluido. Para fluidos ligeiramente mais agressivos, como a água de refrigeração de emergência, que por vezes é retirada do mar para circuitos de refrigeração, a SME recomenda graus duplex de aço inoxidável, tais como o 2205, capazes de oferecer a resistência mecânica dos aços ferríticos combinada à resistência à corrosão dos graus austeníticos. Isso preenche a lacuna entre o 316L e o titânio. A SME analisará a química da água para recomendar a classe mais adequada de aço inoxidável para a aplicação, garantindo que economias de custo não resultem em falhas prematuras dos equipamentos. Podemos fabricar trocadores de calor de placas em nossa oficina de Nantong, com 5.000 m², conforme suas exigências exatas quanto ao material, para qualquer embarcação.
3. Materiais das juntas: a interface crítica
Embora as placas possam compreender a maior parte da superfície de transferência de calor, o ponto fraco (a junção entre as placas e sua vedação, denominada junta de vedação) determina, em última instância, a vida útil do trocador de calor de placas. As juntas de vedação em PHEs marítimos devem suportar água do mar, altas temperaturas, ciclos térmicos e soluções de limpeza química. Temperaturas mais baixas no uso com água do mar permitem que o nitrilo (NBR) funcione adequadamente; contudo, seu desempenho é comprometido acima de 80 °C. O EPDM, bem adequado à resistência à água e a temperaturas moderadas, tem seu desempenho comprometido na presença de óleo. Em aplicações marítimas que exigem resistência tanto a altas temperaturas quanto a ataques químicos, recomenda-se o uso de Viton (FKM) ou fluorocarbonetos específicos.
Nossas juntas de encaixe e de encaixe rápido foram projetadas para tornar a substituição e a manutenção rápidas e eficientes, uma consideração fundamental em navios com janelas de porto limitadas. A SME também fornece orientações sobre monitoramento de condições à tripulação do navio, de modo que a falha das juntas possa ser prevista e evitada. É nossa política oferecer soluções duradouras para juntas, juntamente com projetos práticos, para que a conexão das juntas não se torne a vulnerabilidade do seu sistema.
4. A Sinergia dos Sistemas Ativos de Proteção contra Corrosão
A Seleção de Materiais Não é o único fator. Mesmo o melhor material para placas e o melhor material para juntas podem ser suscetíveis a ataques devido a reações eletroquímicas em outra parte da embarcação. Correntes elétricas parasitas (provenientes de soldagem, de um sistema de proteção catódica ou de uma falha elétrica) podem causar ataques locais nas placas e nas conexões dos trocadores de calor, estimulando a corrosão e, assim, 'contornando' a resistência do material.
Esse é o ponto em que a solução complementar de gestão da corrosão da SME se destaca. Nossas soluções ICCP (Proteção Catódica por Corrente Impressionada) protegem o casco e as tubulações relevantes, reduzindo correntes galvânicas induzidas que fluem em direção aos trocadores de calor. Nossos dispositivos SED (Dispositivos de Aterramento do Eixo) eliminam as correntes parasitas no eixo que circulam ao longo das tubulações de água do mar e atacam as placas do resfriador. Se sua embarcação estiver equipada com ICCP e SED da SME corretamente implementados e mantidos, pode não ser mais necessário utilizar materiais de maior qualidade para garantir resistência adequada à corrosão nos trocadores de calor marítimos. Por outro lado, sem essas medidas, até mesmo placas de titânio de alta qualidade podem sofrer corrosão acelerada excessiva causada pela corrosão induzida por correntes parasitas. Nossos engenheiros especializados em suporte colaborarão com você para avaliar todos os fatores que influenciam a corrosão em sua embarcação, como o estado do casco, a ligação elétrica e quaisquer medidas já implementadas, a fim de selecionar uma solução de gestão da corrosão — ou seja, um pacote composto por materiais e medidas complementares — especificamente adaptado às suas necessidades. Apoiados por nossas certificações ISO 9001, 14001 e 45001 e por mais de 100 engenheiros e técnicos, fazemos muito mais do que simplesmente fornecer trocadores de calor: oferecemos uma gestão completa da corrosão para maximizar a vida útil e minimizar os custos ao longo da vida útil da embarcação. Avançamos além, juntos com você.