Тұздан тазарту қондырғысын салу кезінде коррозияға төзімді қандай материалдар қолданылады?

Тұзсыздандыру қондырғылары тұзды су тұрақты түрде маңызды инфрақұрылымның бүтіндігін қаупе ұшырататын, ең қолайсыз орталардың бірінде жұмыс істейді. Ұзақ мерзімді жұмыс істеу тиімділігін қамтамасыз ету және жөндеу шығындарын азайту үшін коррозияға төзімді материалдарды таңдау өте маңызды болып табылады. Бұл мамандандырылған материалдар теңіз суының агрессивті әсеріне төзуге және экстремалды жағдайларда құрылымдық бүтіндікті сақтауға тиіс. Инженерлер мен қондырғыларды жобалаушылар бұл күрделі объектілердегі әрбір қолданыс үшін ең тиімді коррозияға төзімді материалдарды анықтау үшін ондаған жылдар бойы жинақталған зерттеулер мен жер бетіндегі тәжірибеге сүйенеді.

Тұзсыздандыру үшін материалды таңдау қиындығы тек қана коррозияға төзімділікті қамтамасыз етумен шектелмейді. Бұл құрылыстар өз жұмыс көрсеткіштерін экономикалық факторлармен, экологиялық факторлармен және жөндеуге қол жетімділікпен теңестіруі тиіс. Қазіргі заманғы тұзсыздандыру қондырғылары әртүрлі коррозияға төзімді материалдарды қабылдау құрылымдарынан бастап соңғы өнімді тарату желілеріне дейін өз жүйелерінің барлық бөліктерінде қолданады. Осы материалдардың қасиеттері мен қолданылу аясын түсіну құрылыстың операторларына құрылысқа кететін бірден-ақ шығындар мен ұзақ мерзімді жұмыс істеу сапасына әсер ететін негізделген шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді.

Теңіз ортасындағы шойын болат қорытпалары

Дуплекс және супер дуплекс қызыл metallер

Дуплекстік коррозияға төзімді болаттар — тұзды су айдау қолданыстары үшін коррозияға төзімді материалдар саласындағы маңызды жетістік. Бұл қорытпалар аустениттік және ферриттік коррозияға төзімді болаттардың пайдалы қасиеттерін біріктіреді, олар теңіз суындағы хлоридтік коррозияға қарсы жоғары төзімділік көрсететін микрқұрылым қалыптастырады. Ең көп таралған маркалар — 2205 және 2507 супер дуплекс маркалары, олар теңіз суы ортасындағы қолданыста өз қасиеттерін арттыру үшін хром, молибден және азоттың жоғары деңгейін қамтиды. Бұл коррозияға төзімді материалдар теңіз қолданыстарында әдеттегі коррозияға төзімді болаттарды жиі зардапқа ұшырататын шұңқырлы коррозияға, саңылаулы коррозияға және қысымды коррозиялық трещиналануға қарсы ерекше төзімділік көрсетеді.

Дуплекслық коррозияға төзімді болаттардың механикалық қасиеттері оларды тұзды суды тазарту қондырғыларындағы конструкциялық қолданыстар үшін ерекше тартымды етеді. Олардың жоғары аққыштық шегі аустенитті маркаларға қарағанда қабырғалардың жұқа бөліктерін қолдануға мүмкіндік береді, сондықтан бірлік бағасы жоғары болғанымен де материалдық шығындар үнемделеді. Бұл коррозияға төзімді материалдардың ерекше дәнекерлеу талаптарын қанағаттандыру үшін өндіріс әдістері дамытылды; арнайы толтырғыш металдар мен жылумен өңдеу процедуралары маңызды түйіндемелер мен қосылыстарда оптималды жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Аустенитті коррозияға төзімді болат қолданыстары

Аустениттік коррозияға төзімді болаттар, әсіресе 316L және 317L маркалары, олардың дәлелденген жетістіктері мен қолжетімділігі арқасында тұзды суды тазарту қондырғыларында кеңінен қолданылып келеді. Бұл коррозияға төзімді материалдар жалпы коррозияға қарсы жақсы төзімділік пен өте жақсы өңделуге қабілеттілік көрсетеді, сондықтан олар түтік жүйелері, резервуарлар және маңызды емес конструкциялық бөлшектер үшін қолайлы. Бұл маркаларға молибден қосылуы хлоридті орталарға қарсы төзімділікті қатты жақсартады, бірақ белгілі бір жағдайларда олар локальды коррозияға әлі де ұшырай алады.

Температуралық факторлар тұзсыздандыру қолданыстарында аустенитті коррозияға төзімді материалдардың жұмыс істеу сапасында маңызды рөл атқарады. Бұл қорытпалар қалыпты температурадағы теңіз суында жақсы жұмыс істейді, бірақ өндірістің қыздырылатын бөліктерінде, мысалы, жылулық тұзсыздандыру жүйелерінде, коррозия жылдамдығы артуы мүмкін. Дұрыс материал таңдау үшін қондырғының барлық бөліктеріндегі нақты қолданыстарда жұмыс температураларын, хлоридтің концентрациясын және қуыс түзілу ықтималдығын мұқият талдау қажет.

Никель негізіндегі суперқорытпалар мен жоғары өнімді қорытпалар

Хастеллой мен Инконел қолданыстары

Никельді суперқорытпалар – ең қатаң тұзды су арылту қолданыстары үшін коррозияға төзімді материалдардың жоғарғы санатын құрайды. Хастеллой C-276 және Инконель 625 өте агрессивті орталарда жалпы және жергілікті коррозияға өте жоғары төзімділік көрсетеді. Бұл материалдар апаттың пайда болуы операциялық үдерістерді қатты бұзуы мүмкін болатын, мысалы, жоғары қысымды сораптардың ішкі бөліктері, жылу алмастырғыштардың құбырлары және арнайы клапандар сияқты маңызды компоненттерде қолданылады. Бұл коррозияға төзімді материалдардың жоғары әсерлілігі олардың қымбат тұратынымен қатар келеді, сондықтан олардың қолданылуын негіздеу үшін қатаң экономикалық талдау қажет.

Никель негізіндегі коррозияға төзімді материалдардың дайындалуы олардың коррозияға төзімділік қасиеттерін сақтау үшін арнайы дәнекерлеу әдістері мен сапаны бақылау шараларын қажет етеді. Жылумен өңдеуге қойылатын талаптар маңызды болып табылады, себебі дұрыс емес термиялық әсер қорытпаның қасиеттерін нашарлататын зиянды фазалардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Бұл қиындықтарға қарамастан, никель негізіндегі қорытпалардың ауыр жұмыс жағдайларындағы ұзақ мерзімді сенімділігі жиі олардың бастапқы құнын кемітетін жөндеу жұмыстарының азаюы мен қызмет көрсету мерзімінің ұзаруы арқылы оправданады.

Аса қолайсыз жағдайлар үшін арнайы никель қорытпалары

Жаңа пайда болған никель негізіндегі коррозияға төзімді материалдар кеміртектік су арындыру қолданыстарындағы өнімділік шектерін одан әрі кеңейтуде әрі қарай жұмыс істейді. Inconel 686 және Hastelloy C-2000 қорытпалары локалды коррозия құбылыстарына әлдеқайда жоғары төзімділікке қол жеткізу үшін алдыңғы қатарлы металлургиялық әдістерді қолданады. Бұл материалдар нөлдік сұйықтық шығару жүйелері мен концентрацияланған тұзды сумен жұмыс істеу қолданыстарында ерекше маңызды, өйткені мұндай жағдайларда дәстүрлі коррозияға төзімді материалдар ерте қиратылуы мүмкін.

Тозаңды металлургия әдістерінің дамуы никель негізіндегі коррозияға төзімді материалдардан бұрынғы дәстүрлі әдістер арқылы өндіруге болмайтын күрделі геометриялық пішіндерді алуға мүмкіндік берді. Қосымша өндіріс технологиялары осы жетілдірілген қорытпалардың жоғары коррозияға төзімділік сипаттамаларын сақтай отырып, ішкі геометриясы оптималды жасалған тапсырыс бойынша жасалған бөлшектерді жасау перспективасын көрсетеді.

Титан және титан қорытпалары

Таза Титан Өнімділігі

Титан коррозияға төзімді материалдар ішінде теңіз суы ортасындағы өте жоғары өнімділігі мен қолайлы беріктік-салмақ қатынасымен ерекшеленеді. Таза титан (коммерциялық таза титан) 1 және 2 маркалары қалыпты жұмыс жағдайларында теңіз суының әсеріне шамамен толық төзімді болып табылады, сондықтан олар жылу алмасу құбырлары, конденсаторлар және теңіз суын сору жүйелері үшін идеалды болып табылады. Титанның бетінде табиғи түрде пайда болатын пассивті тотығы механикалық зақымдан қорғанудың өзін-өзі жаңарту қабілетіне ие және көптеген хлорланған орталарда да өз бүтіндігін сақтайды.

Титанның биологиялық үйлесімділігі осы материалдар қолданылатын ішуге жарамды су жүйелерінде қосымша пайдалылық қосады. қорынғыға қарсы қарым-қатынастар адамдардың ішуге арналған сумен қатынасқа түсетін титан. Көптеген басқа металдық материалдардан айырмашылығы, титан судың сапасын сақтай отырып, су жүйелеріне зиянды иондарды бөлмейді және ұзақ мерзімді құрылымдық тұрақтылық қамтамасыз етеді. Бұл қасиет су тазалығы стандарттары қатаң материалдық талаптарды қажет ететін мембраналық тұздықтан арылу жүйелерінде ерекше маңызды болып табылады.

Титан қорытпаларының инженерлік қолданыстары

12-ші дәрежедегі титан қорытпалары таза титанның тамаша коррозияға төзімділігін сақтай отырып, жақсартылған механикалық қасиеттерге ие болады. Бұл коррозияға төзімді материалдар коррозияға төзімділікті жоғарылату үшін молибден мен никельдің аз мөлшерін қосады, сонымен қатар теңіз суында жұмыс істеу қабілетін сақтайды. Қолданыстары: жоғары кернеулерге ұшырайтын құрылымдық бөлшектер, айналып тұратын жабдықтардың бөлшектері және коррозияға төзімділік пен механикалық қасиеттер екеуі де маңызды талаптар болып табылатын арнайы фитингтер.

Титаннан жасалған коррозияға төзімді материалдарды дәнекерлеу мен өңдеу үшін өңдеу кезінде ластануды болдырмау үшін арнайы әдістер мен атмосфералық қорғау қажет. Титан қорытпаларының теңіз ортасында өте тиімді болуына себепші материал қасиеттерін сақтау үшін дұрыс сақтау, тасымалдау және өңдеу процедуралары маңызды. Бұл өңдеу қиындықтарына қарамастан, титан негізіндегі коррозияға төзімді материалдардың ұзақ мерзімді артықшылықтары критикалық қолданыстарда қосымша күрделілікті жиі оправданады.

Мыс негізіндегі қорытпалар мен теңіз бронзалары

Мыс-никель қорытпалары жүйелері

Мыс-никель қорытпалары — уақытпен сынақтан өткен, теңіз жағдайларында бір ғасырдан астам уақыт бойы сәтті қолданылатын коррозияға төзімді материалдар. 90/10 және 70/30 мыс-никель құрамдары теңіз суындағы коррозияға өте жоғары төзімділік көрсетеді және мыс иондарының бақыланатын босатылуы арқылы табиғи биологиялық ластануға қарсы тұрады. Бұл материалдар теңіз суын өткізетін трубопроводтық жүйелерде, жылу алмастырғыштардың трубаларында және конденсаторлық қолданыстарда кеңінен қолданылады, мұнда олардың жылу өткізгіштігі басқа коррозияға төзімді материалдарға қарағанда жұмыс істеу үстемдігін қамтамасыз етеді.

Мыс-никель коррозияға төзімді материалдарының биоқұлақтануға төзімділігі теңіз суы жүйелеріндегі қолданыстағы ұзақ мерзімді қызмет көрсету қажеттілігін азайтады, себебі ол ағысты бұзуға және жергілікті коррозиялық жағдайларды туғызуға қабілетті теңіз организмдерінің шоғырлануын болдырмаққа көмектеседі. Бұл сипаттылық биологиялық белсенділік күшейген жылы теңіз суында қолданылатын жағдайларда ерекше маңызды болып табылады. Мыс негізіндегі қорытпалардың табиғи антибактериалды қасиеттері де су сапасын сатып алу жүйелерінде сақтауға үлес қосады.

Алюминийдің қара мысының сипаттамалары

Алюминийдік қорғасындар — мыс негізіндегі коррозияға төзімді материалдар ішінде ерекше беріктік пен коррозияға төзімділік көрсетеді, сондықтан олар жоғары кернеулерге ұшырайтын теңіз қолданыстары үшін қолайлы. Бұл қорытпалар басқа материалдарға жоғары жылдамдықтағы теңіз суы жүйелерінде әсер ететін эрозия-коррозия құбылыстарына қарағанда жоғары төзімділік көрсетеді. Бетінде қорғайтын алюминий оксидінің түзілуі мыс матрицасының тән коррозияға төзімділігінен басқа қосымша қорғаныс қамтамасыз етеді.

Арнайы алюминийдік қорғасын құрамдарына белгілі бір тұзды суды тазарту қолданыстары үшін коррозияға төзімді материал ретінде олардың қасиеттерін жақсарту мақсатында темір, никель және марганец қосылады. Бұл жақсартылған құрамдар цинк бойынша дезинкацияға және кернеу коррозиясынан трещиналарға төзімділікті жақсартады, сонымен қатар алюминийдік қорғасындарды күрделі бөлшек конфигурациялары үшін тартымды ететін қолайлы құйма және өңдеу сипаттамаларын сақтайды.

Талшықпен күшейтілген полимер композиттері

Шыны талшығымен күшейтілген пластик жүйелері

Шыны талшықпен күшейтілген пластик (ШТКП) — тұзданған суды тазарту қондырғыларын салу кезінде коррозияға төзімді материалдардың өсетін санатын құрайды. Бұл композиттік материалдар химиялық төзімділіктің жоғары деңгейін, жеңіл салмақты және конструкциялық икемділікті қосып, ірі диаметрлі арналық жүйелер, сақтау резервуарлары мен архитектуралық қолданыстар үшін тартымды болып табылады. ШТКП-те қолданылатын полимерлік байланысушылар хлоридтерге, қышқылдарға және тұзданған суды тазарту процестері кезінде кездесетін басқа да химиялық заттарға арналған нақты төзімділік беруге арналып құрылады.

GRP коррозияға төзімді материалдарын өндіру әдістері күрделі пішіндер мен интегралды құрылымдық элементтерді жасауға мүмкіндік береді, ал бұл металдық альтернативалармен істеу қиын немесе қымбат болар еді. Талшықты орау, смола ауысуы арқылы формалау және пултрузия процестері компоненттерді белгілі бір жүктеме шарттарына сәйкес оптималды талшық бағыттауымен өндіруге мүмкіндік береді, сонымен қатар құрылымның барлық бөлігінде біркелкі коррозияға төзімділікті сақтайды.

Көміртекті талшық пен жетілдірілген композиттер

Көміртекті талшықпен күшейтілген композиттік материалдар — арнайы тұзсыздандыру қолданыстары үшін бейметалды коррозияға төзімді материалдардың жоғары өнімділік санатын құрайды. Бұл материалдар өте жоғары беріктік-салмақ қатынасын және шектеусіз дизайн икемділігін ұсынады, сонымен қатар электрхимиялық коррозия процестеріне толық төзімділікті сақтайды. Қолданыс аясына айналмалы жабдықтардың компоненттері, агрессивті орталардағы құрылымдық тірек элементтері және салмақты азайту эксплуатациялық артықшылықтар беретін арнайы технологиялық жабдықтар кіреді.

Көміртекті талшықпен күшейтілген коррозияға төзімді материалдардың электр өткізгіштігін жүйенің конструкциясын жобалаған кезде мұқият ескеру қажет, өйткені бұл композиттер металдық компоненттермен бірге қолданылғанда гальваникалық коррозияның пайда болуына әкелуі мүмкін. Дұрыс изоляциялау әдістері мен материалдарды таңдау арқылы бұл мәселелерді шешуге болады, сонымен қатар тұзсыздандыру қолданыстарында алдыңғы қатарлы композиттік материалдардың өнімділік артықшылықтары сақталады.

Қаптау жүйелері мен беттік қорғаныс

Жылулық бүрку қаптамалары

Жылулық шашырату арқылы бұрыннан-ақ теңіз коррозиясына ұшырайтын негізгі бөлшектерге коррозияға төзімді материалдарды қолданудың өндірістік тиімді әдістерін қамтамасыз етеді. Инконель 625 және Хастеллой C-276 сияқты материалдарды жоғары жылдамдықтағы оттегі-отын (HVOF) әдісімен шашырату тығыз, жақсы тұрақты қабаттарды қалыптастырады, олар құрамы бойынша біртектес коррозияға төзімді материалдардың сапасына жақын болады, бірақ олардың құны әлдеқайда төмен. Бұл қабаттама жүйелері қымбат тұратын біртектес экзотикалық қорытпаларды қолдану мүмкін емес ірі конструкциялық бөлшектерде, арматураның ішкі бөлшектерінде және сорғы корпусында қолданылады.

Жылулық шашырату арқылы алынатын коррозияға төзімді материалдардың сапасын бақылау процедуралары оптималды жұмыс істеуі үшін бетті дайындау, қабат қалыңдығының біркелкілігі мен қабаттан кейінгі өңдеулерге мұқият назар аударуды талап етеді. Осы қорғаныс жүйелерінің бүтіндігін қатаң теңіз ортасында сақтау үшін қолдану процесінің барлық кезеңінде поралылық деңгейі, бекіту күші және қабат құрамы бақылануы тиіс.

Полимерлік және эластомерлік ішкі қабаттар

Полимерлік ішкі қабаттар жүйесі коррозияға ұшырайтын ортаның және негізгі материалдардың арасында толық химиялық изоляцияны қамтамасыз етеді, нәтижесінде барьерлік қорғаныс арқылы табиғи химиялық төзімділікке ие болмайтын, бірақ коррозияға төзімді материалдар алуға мүмкіндік береді. PTFE және PVDF сияқты жоғары өнімді фторполимерлер өте жоғары химиялық төзімділік пен қысым жоғалтуын азайтатын және ластануға бейімділікті төмендететін гладкий беттермен сипатталады. Бұл ішкі қабаттар жүйелері концентрацияланған тұз ерітінділерімен жұмыс істеген кезде ерекше тиімді, өйткені тіпті экзотикалық металдық коррозияға төзімді материалдар да әсерге ұшырауы мүмкін.

Полимермен ішінен қапталған коррозияға төзімді материалдарды орнату әдістері қорғаныс қабатын бұзуы мүмкін ақаулардан сақтану және дұрыс адгезияны қамтамасыз ету үшін мамандандырылған дағдылар мен жабдықтарды талап етеді. Бұл қорғаныс жүйелерінің теңіз суын тұзсыздандыру қолданыстарында ұзақ мерзімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін жүйені жобалау кезінде температураның циклды өзгеруі, механикалық кернеу және химиялық үйлесімділік ескерілуі тиіс.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Тұзсыздандыру қондырғылары үшін коррозияға төзімді материалдарды таңдаудың қандай факторлары анықтайды

Тұзды суды тазарту қолданбалары үшін материалды таңдау хлоридтің концентрациясы, жұмыс істеу температурасы, ағыс жылдамдығы, механикалық кернеу деңгейлері және экономикалық факторлар сияқты бірнеше факторға тәуелді. Әрбір бөлімде өндірістік жағдайлардың нақтылығы коррозияға төзімді материалдардан әртүрлі қасиеттерді талап етеді. Инженерлер әрбір қолдану жағдайы үшін сәйкес материалдарды таңдаған кезде бастапқы материалдың құнын күтілетін пайдалану мерзіміне, жөндеу талаптарына және уақытынан бұрын бұзылу салдарына қатысты теңестіруі керек.

Қоршаған ортаға қойылатын нормативті талаптар коррозияға төзімді материалдарды таңдауға қалай әсер етеді

Қоршаған ортаға әсер ететін нормативтік актілер тұзсыздандыру қондырғыларында материалдарды таңдауға барынша әсер етеді, әсіресе теңіз ортасына иондар шығаруы мүмкін мыс негізіндегі қорытпаларға қатысты. Кейбір аймақтарда сезімтал теңіз экожүйелерінде мыс-никельден жасалған коррозияға төзімді материалдарды қолдануды шектеулер қолданылады, сондықтан титан немесе арнайы коррозияға төзімді шойындар сияқты альтернативті материалдар қажет болады. Сонымен қатар, ішуге жарамды су сапасын реттейтін нормалар адамдардың тұтынуына арналған тазартылған судың қатынасуына болатын коррозияға төзімді материалдардың түрлерін шектеуі мүмкін.

Әртүрлі коррозияға төзімді материалдар үшін қандай жөндеу ескертулері қолданылады

Коррозияға төзімді материалдардың әрбір санаты өзіндік қолданыс ерекшеліктерін қамтамасыз ету үшін нақты техникалық қызмет көрсету тәсілдерін талап етеді. Тот баспайтын болат жүйелері үшін ретті пассивациялық өңдеулер мен техникалық қызмет көрсету кезінде хлоридті ластанудан аулақ болу маңызды. Титан бөлшектерінің дәнекерлеу кезіндегі сутегімен сыйысуынан (гидрогендік сипағыштықтан) қорғау қажет, ал никель негізіндегі қорытпалардың модификациялау немесе жөндеу операцияларынан кейін коррозияға төзімділік қасиеттерін сақтау үшін арнайы жылумен өңдеу процедуралары қажет.

Қандай тәсілмен коррозияға төзімді материалдардың шығын-пайдасы талдауы салыстырылады

Өмірлік цикл бойынша құнын талдау — тұзданған суды тазарту қолданыстарында коррозияға төзімді материалдарды салыстырудың ең дәл әдісін ұсынады. Титан мен никель негізіндегі суперсплавтар сияқты экзотикалық сплавтардың бастапқы құны жоғары болса да, олардың ұзақ қызмет ету мерзімі мен төмендетілген жөндеу талаптары көбінесе жиі ауыстырылуы немесе кең көлемді жөндеуді қажет ететін төмен құнды материалдарға қарағанда жалпы иелену құнын төмендетеді. Әртүрлі коррозияға төзімді материалдарды салыстырған кезде дұрыс экономикалық талдау материалдың құнын, жасау күрделілігін, жөндеу кестесін және жоспарланбаған тоқтатулардың құнын ескеруі тиіс.