انتخاب مواد و ضد خوردگی تجهیزات نمک‌زدایی آب دریا

رفتار خوردگی فلزات در آب دریا و جو دریایی

1. چدن

نوع خوردگی: خوردگی گرافیت (آهن حل می شود، اسکلت گرافیت باقی می ماند).

خصوصیات:

شکل/اندازه را حفظ می کند اما وزن و قدرت را از دست می دهد.

پس از حذف گرافیت + محصولات خوردگی → خوردگی سطح ناهموار.

نرخ خوردگی (چدن خاکستری HT200 در آب دریا، چینگدائو):

0.5 سال → 0.19 میلی‌متر در ساعت

1 سال ← 0.16 میلی‌متر/a (میانگین گودال 0.27 میلی‌متر، حداکثر گودال 0.45 میلی‌متر)

1.5 سال → 0.14 mm/a

→ نرخ با زمان قرار گرفتن در معرض کاهش می یابد.

مقایسه با فولاد کربنی:

منطقه کاملاً غوطه‌ور شده: 0.18 میلی‌متر بر ثانیه (1 سال).

اتمسفر دریایی: 0.06 میلی متر در هر سال (1 سال).

چدن-نیکل بالا:

1.5 سال: ~ ⅓ نرخ چدن معمولی.

حداکثر عمق گودال < 0.20 میلی متر

2. فولاد ضد زنگ (محیط دریایی، جزیره من چینگدائو: 36 درجه 03 دقیقه شمالی، 125 درجه 25 دقیقه شرقی، T{5}} درجه، شوری=32‰، pH=8.2)

قرار گرفتن در معرض اتمسفر (8 سال):

F179، Cr19Ni10، 00Cr18Mo2 (~ 17٪ کروم): بدون خوردگی، فقط از دست دادن درخشش.

نرخ < 0.3 میکرومتر در سال.

2Cr13 (کروم پایین): لایه زنگ قهوه ای، خوردگی کامل.

نرخ ≈ 5 میکرومتر در سال، حداکثر. گودال < 0.2 میلی متر

منطقه غوطه وری کامل:

رتبه بندی مقاومت در برابر خوردگی:
00Cr18Mo2 > 0Cr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13.

3. آلیاژهای آلومینیوم

مزایا: استحکام بالا، چگالی کم، به طور کلی مقاومت خوب در برابر آب دریا.

اشکال خوردگی: حفره ای، خوردگی شکافی، خوردگی بین دانه ای.

نفوذ رسوب:

عدم توانایی ضد رسوب → موجودات دریایی باعث بدتر شدن خوردگی می شوند.

رسوب صدف ← خوردگی شکاف موضعی عمیق.

سطوح تمیز ← خوردگی حفره ای سبک تر اما متراکم تر.

4. لوله های تیتانیوم برای سیستم های آب دریا

خواص مواد:

چگالی کم، استحکام ویژه بالا (≈3× فولاد ضد زنگ، 1.3× آلیاژ آلومینیوم).

منفعل شدن قوی از لایه اکسید پایدار-خود ترمیم شونده.

انتقال حرارت خوب (مزایای دیوارهای نازک + تراکم قطره ای).

مقاوم در برابر پوسته پوسته شدن و رسوب زیستی.

مزایا نسبت به لوله های آلیاژ مس در نمک زدایی:

دیوارهای نازک تر:

آلیاژ مس: 0.9-1.2 میلی متر.

تیتانیوم: ~ 0.5 میلی متر

انتقال حرارت:

تیتانیوم: 17 W/(m·K).

آلومینیوم برنج: 100 W/(m·K).

70/30 مس{2}}نیکل: 29 W/(m·K).

تیتانیوم با دیواره نازک > 70/30 مس- نیکل در عملکرد.

رقابت اقتصادی:

چگالی تیتانیوم ≈ 50 درصد آلیاژهای مس.

برای مساحت انتقال حرارت برابر → وزن لوله تیتانیوم ≈ 25٪ لوله آلیاژ مس.

عمر سرویس:

تیتانیوم در برابر حمله Br-، فرسایش شن و ماسه، خوردگی رسوب زیستی مقاومت می کند.

پایدار است حتی در شرایط تزریق اکسیژن (آلیاژهای مس در اینجا خراب می شوند).

جدول مقایسه سریع

تگ های محبوب: