EN
Högsalt havsvatten är en av de mest krävande miljöerna för en marin värmeväxlare att arbeta i. På platser som Persiska golfen, Röda havet och delar av Medelhavet kan salthalten i vattnet överstiga 40 ppt, samtidigt som vattnet har hög temperatur, hög halt löst syre och hög biologisk aktivitet – allt vilket tillsammans ökar korrosionshastigheten, ökar avlagring av skala och orsakar omfattande föroreningar på plattvärmeväxlaren (PHE). Fartygsoperatörer som trafikerar dessa krävande vattenområden kan inte lita på traditionella konstruktioner. SME Group, med mer än tjugo års erfarenhet inom marin teknik, kan erbjuda lösningar för att möta detta krav genom en kombination av sina produkter – från ICCP, MGPS, SED och PHE till våra PHE med specialanpassning för hög salthalt.
1. Avancerad materialval för extrem salthalt
Materialval är grunden för varje plattvärmeväxlare (PHE) som konstrueras för användning i högsaltmiljöer. Rostfritt stål 316L kan vara tillräckligt under vanliga havsvillkor, men kommer lätt att utveckla punktkorrosion och spaltkorrosion vid höga saltkoncentrationer. SME rekommenderar titan som det idealiska materialvalet för PHE-plattor i högsaltapplikationer. Faktum är att den passiva oxidfilmen på titan är så exceptionellt stabil även i klorider vid höga temperaturer att den i teorin har en oändlig livslängd i havsvatten – samt garanterar att katastrofala rörgenomslag inte kan uppstå.
Där titan skulle vara för dyrt för vissa applikationer föreslår vi användning av superaustenitiska rostfria stål, till exempel 254 SMO, eller nickelbaserade legeringar, till exempel Alloy C-276. Även om detta ger förbättrad motstånd mot lokal kloridinducerad korrosion krävs det försiktighet vad gäller både temperatur och flödeshastighet vid användning. Våra ingenjörer samarbetar med varje kund för att anpassa varje enskild behållare till deras specifika salinitetsprofil, temperaturområden och driftshastigheter, för att göra den mest kostnadseffektiva materialvalet. I vår ISO 9001-certifierade tillverkningsanläggning i Nantong, som omfattar 5 000 kvadratmeter, följer vi de strängaste materialspecifikationerna vid konstruktionen av PHE för att möta de hårda förhållandena på fartyg som opererar i världens mest krävande miljöer.
2. Avskalningsprevention och termisk hantering
Mer salt i vätskan innebär en större andel upplöst kalciumkarbonat, magnesiumhydroxid och andra avsättningsskapande ämnen. När havsvattnet värms upp på båda sidor av den plattvärmeväxlaren (PHE) avsätter dessa ämnen sig på plattorna och bildar ett skal som hindrar värmeöverföring och ökar tryckförlusten. Om avsättningarna tillåts ackumuleras obegränsat kan detta skikt faktiskt orsaka en blockering.
SME hanterar avsättningar genom flera konstruktionslösningar. Korrigeringen av plattorna är utformad för hög vätsketurbulens, vilket förstärker skjuvspänningspåverkan på värmeöverföringsytan och minimerar sannolikheten för att avsättningar ska fastna. Plattorna har också överdimensionerade flödeskanaler i de hetaste regionerna av plattstacken, vilket minskar lokal överhettning för att förhindra utfällning. SME kommer även att ge riktlinjer för kylovatteninmatningstemperaturer baserat på kalciumkarbonatutfällningens mättnadstemperatur i handelszonen.
I miljöer med särskilt hårda havsvillkor kan SME ange självrengörande PHE:er eller föreslå lämpliga kemiska rengöringsförfaranden som är säkra att använda på våra plåtmaterial. Tillsammans med ett MGPS (Marine Growth Prevention System) för att hantera biologisk tillväxt – vilket kan förvärra avlagringsfenomen – har operatören det effektivaste sättet att bibehålla termisk prestanda i hårda marina miljöer.
3. Minskad flödeshastighet och erosionkontroll
Dessa höga flödeshastigheter minskar delvis avlagringar, men å andra sidan ökar de korrosionsförorsakad erosion. I vatten med hög salthalt, där kloriderna angriper kraftigt, kan detta vara särskilt problematiskt. SME har utformat detta för att uppnå en balans mellan en tillfredsställande värmeöverföringshastighet och inte belasta plattorna så hårt att de slits för snabbt. Parametrarna som kan justeras mellan hög hastighet och korrosionsförorsakad erosion är mycket mer fördelaktiga för titanplattor än för rostfria stål.
Vi använder CFD-modellering av strömmönstren över plattstacken för att undersöka om några områden inom plattstacken kan utsättas för höga strömhastigheter vid specifika punkter. SME använder sedan vår erfarenhet av plattgeometri, portstorlek och packningskonfiguration för att optimera flödesfördelningen så att erosion minskar samtidigt som hastigheten fortfarande är tillräckligt hög för att kontrollera biofouling. Detta minskar antalet plattor i fartyg som trafikerar områden med hög salthalt där fouling kan vara ett problem.
4. Integrerad korrosionsskydd för systemomfattande pålitlighet
Även plåtmaterial av högsta kvalitet kan försvagas av angrepp som initieras på annat ställe på farkosten genom elektrokemi orsakad av vatten med hög salthalt i kontakt med rörledningar, fästanordningar och kopplingar. Oönskade strömmar från katodisk skyddsanordning, elektriska fel eller till och med från genererade potentialer från drivaxlar kan tränga in i rörsystem som innehåller havsvatten och orsaka snabb korrosion på värmeväxlardelar, oavsett vilket plåtmaterial som används.
Risker som hanteras av SMFs integrerade skyddsansats. Exakt riktat skrotskydd tillhandahålls av ICCP-systemet (Impressed Current Cathodic Protection), vilket säkerställer att inga strömfördringar från skroget kan nå PHE och påverka dem. Statisk laddning som byggs upp på axlarna på grund av rotation kan leda till spänningsnivåer som orsakar korrosion i sjövattenkylkretsen. SED (Shaft Earthing Device) neutraliserar statisk elektricitet i axlarna och förhindrar därmed att potentiella korrosiva strömmar flödar in i sjövattnet via axeln till axelgeneratorn och slutligen in i sjövattnet via yttre hölje på axelgeneratorn. Tillsammans med ett MGPS-system (som förhindrar biologisk beläggning på ytor, vilket kan orsaka differentiell aerationscell på metalliska ytor) motverkar det kombinerade systemet effektivt hotet från både korrosiva och biologiska agens under förhållanden med hög salthalt.
Tekniksupportteamet på SME arbetar tillsammans med er för att analysera er hela farkost, inklusive rörmaterial, jordning och befintlig skyddslösning, och utforma en heltäckande lösning för att maximera livslängden för era PHE:er. Med mer än 500 nya och befintliga projekt per år samt över 100 elektro- och maskiningenjörer är SME Group perfekt placerad för att utveckla er anpassade PHE-lösning även för de mest extrema saltmiljöerna och ge er den trygghet ni behöver. Hos oss sträcker sig er lösning långt bortom era bekymmer.