EN
Voda s vysokou hladinou soli je jedným z najnáročnejších prostredí, v ktorom môže pracovať morský výmenník tepla. V lokalitách ako Arabský záliv, Červené more a niektoré časti Stredozemného mora môže mať voda hladinu soli vyššiu ako 40 ppt, okrem toho vysokú teplotu vody, vysokú hladinu rozptýleného kyslíka a intenzívnu biologickú aktivitu – všetky tieto faktory spoločne zvyšujú rýchlosť korózie, zvyšujú usadzovanie usadín a spôsobujú významné znečistenie doskového výmenníka tepla (PHE). Prevádzkovatelia lodí, ktorí plavia v týchto náročných vodách, sa nemôžu spoľahnúť na tradičné konštrukcie. SME Group, ktorá má viac ako dvadsaťročné skúsenosti v oblasti námornej techniky, dokáže ponúknuť riešenia pre tento požiadavok pomocou kombinácie svojich produktov – od systémov ICCP, MGPS, SED a PHE až po špeciálne navrhnuté PHE pre prostredia s vysokou hladinou soli.
1. Pokročilý výber materiálov pre extrémne hladiny soli
Výber materiálu je základom pre akýkoľvek výmenník tepla s pevnými doskami (PHE), ktorý sa má používať v prostredí s vysokou salinitou. Nechrhnutá oceľ triedy 316L môže byť pri bežných podmienkach morskej vody primeraná, avšak pri vysokosalinitných podmienkach sa ľahko vytvárajú bodové korózie a korózia v štrbinách. Spoločnosť SME odporúča titán ako ideálny materiál pre dosky PHE v aplikáciách s vysokou salinitou. V skutočnosti je pasívna oxidová vrstva na titáne tak výnimočne stabilná, dokonca aj v horúčich chloridových prostrediach, že teoreticky má nekonečnú životnosť v morskej vode – a zároveň zaručuje, že nedôjde k katastrofálnej perforácii trubiek.
Tam, kde by titán bol pre niektoré aplikácie príliš drahý, navrhujeme použitie super-austenitických nehrdzavejúcich ocelí, ako je 254 SMO, alebo niklových zliatin, ako je zliatina C-276. Hoci to poskytne vyššiu odolnosť voči lokálnej korózii spôsobenej chloridmi, je potrebné dbať na teplotu aj rýchlosť pri používaní. Naši inžinieri spolupracujú s každým z našich zákazníkov pri návrhu každého jednotlivého zariadenia s ohľadom na jeho slanitosť, rozsah teplôt a prevádzkové rýchlosti, aby sa dosiahlo najnákladovo efektívnejšie riešenie. V našej výrobnej prevádzke s rozlohou 5 000 m² v Nantongu, certifikovanej podľa ISO 9001, dodržiavame najprísnejšie materiálové špecifikácie pri výrobe PHE, aby sme splnili náročné podmienky prevádzky lodí v najnáročnejších prostrediach na svete.
2. Prevencia usadzovania a tepelné riadenie
Viacej soli v kvapaline znamená vyšší podiel rozpusteného uhličitanu vápenatého, hydroxidu horčíka a iných látok spôsobujúcich usadzovanie. Keď sa morská voda zahrieva na oboch stranách výmenníka tepla s pevnými platňami (PHE), tieto látky sa usadzujú na platniach a tvoria vrstvu usadín, ktorá bráni prenosu tepla a spôsobuje zvýšenú stratou tlaku. Ak sa usadzovanie nekontrolovane hromadí, táto vrstva usadín môže skutočne spôsobiť upchatie.
SME rieši usadzovanie niekoľkými konštrukčnými prístupmi. Vzory drsnosti platní sú navrhnuté tak, aby zabezpečili vysokú turbulenciu kvapaliny, čím sa zvyšuje strihové napätie na povrchu prenosu tepla a minimalizuje sa pravdepodobnosť priľnutia usadín. Platne tiež majú zväčšené prietokové kanály v najhorúcejších oblastiach balíka platní, čím sa zníži lokálne prehriatie a zabráni sa vyzrážaniu. SME poskytne tiež pokyny týkajúce sa vstupných teplôt chladiacej vody na základe teploty nasýtenia výrazu uhličitanu vápenatého v obchodnej zóne.
V prostrediach mimoriadne prísnych podmienok morskej vody je SME schopná špecifikovať samozáčistné PHE alebo navrhnúť vhodné chemické postupy čistenia, ktoré sú bezpečné pre použitie na našich doskových materiáloch. Spoločne s MGPS (systém na prevenciu rastu morských organizmov) na riadenie biologického rastu, ktorý môže zosilniť usadzovanie, má prevádzkovateľ najúčinnejší spôsob udržania tepelnej účinnosti v náročných námorných prostrediach.
3. Znížená rýchlosť toku a kontrola erózie
Tieto vysoké rýchlosti prúdenia čiastočne znížia usadzovanie, avšak na druhej strane zvýšia rýchlosť erózno-korózneho poškodenia. V prípade vôd s vysokým obsahom solí, kde chloridy útočia intenzívne, môže to byť obzvlášť problematické. Spoločnosť SME tento problém rieši tak, že návrh dosahuje vyvážený kompromis medzi dosiahnutím primeranej rýchlosti prenosu tepla a zároveň nepresahovaním hraníc, ktoré by spôsobili príliš rýchle opotrebovanie platní. Parametre, ktoré je možné vyvážiť medzi vysokou rýchlosťou prúdenia a erózno-koróznym poškodením, sú pre titánové platne výrazne príjazdnejšie ako pre nehrdzavejúce ocele.
Používame CFD modelovanie prúdenia cez balík platní, aby sme zistili, či v niektorých oblastiach balíka platní môžu v konkrétnych bodoch vzniknúť vysoké rýchlosti prúdenia. Odborníci SME potom využívajú svoje skúsenosti s geometriou platní, veľkosťou prípojok a usporiadaním tesnení na optimalizáciu rozloženia prúdenia tak, aby sa znížilo erózne poškodenie, pričom sa zároveň zabezpečí dostatočne vysoká rýchlosť prúdenia na kontrolu biologického znečistenia. Tým sa zníži počet platní v zariadeniach prevádzkovaných v oblastiach s vysokou salinitou, kde môže byť znečistenie problémom.
4. Komplexná ochrana proti korózii pre spoľahlivosť celého systému
Dokonca aj materiály plechov najvyššej kvality môžu byť ohrozené útokom, ktorý sa začne na inom mieste lode v dôsledku elektrochemických procesov spôsobených vodou s vysokým obsahom soli v kontakte s potrubím, príslušenstvom a spojmi. Nevhodné prúdy pochádzajúce z systémov katodickej ochrany, elektrických porúch alebo dokonca z potenciálov generovaných hriadosťami môžu vniknúť do potrubia obsahujúceho morskú vodu a spôsobiť rýchlu koróziu častí výmenníka tepla bez ohľadu na typ použitého plechového materiálu.
Riziká, ktoré sa riešia integrovaným prístupom k ochrane malých a stredných podnikov. Presne cieľovaná ochrana trupu je zabezpečená systémom ICCP (impresné katódové ochranné systémy), čím sa zabezpečuje, že žiadny rozptýlený prúd z trupu nedosiahne PHE a neovplyvní ich. Statický náboj vznikajúci na hriadech v dôsledku rotácie môže viesť k napäťovým úrovňam, ktoré spôsobia koróziu chladiaceho okruhu morskou vodou. Zariadenie SED (Shaft Earthing Device) neutralizuje statickú elektrinu na hriadoch a tým zabráni prechodu potenciálne korozívnych prúdov do morskej vody cez hriad do generátora poháňaného hriadom a nakoniec cez vonkajší kryt generátora poháňaného hriadom do morskej vody. Spoločne so systémom MGPS (ktorý bráni biologickému znečisteniu povrchov, čo môže spôsobiť diferenciálny aeračný článok na kovových povrchoch) tento kombinovaný systém účinne odstraňuje hrozbu korozívnych aj biologických činidiel za podmienok vysokého obsahu soli.
Technický podporný tím spoločnosti SME spolupracuje s vami pri analýze celej vašej lodí, vrátane materiálov potrubia, spojenia a existujúcej ochrany, a navrhne komplexné riešenie na maximalizáciu životnosti vašich PHE. So viac ako 500 novými a existujúcimi projektmi ročne a viac ako 100 elektrotechnickými a mechanickými inžiniermi je skupina SME ideálne postavená na vývoj špeciálneho riešenia pre vaše PHE – dokonca aj pre najextrémnejšie slané prostredie a pre pokoj v duši, ktorý potrebujete. S nami sa vaše riešenie rozširuje aj za hranice vašich obav.