Выбор правильных материалов для использования в водных средах может быть сложной задачей, но высокоэффективные никелевые сплавы хорошо справляются с этой задачей. Водные системы, особенно использующие морскую воду, имеют множество факторов, влияющих на пригодность материала. Эти системы являются неотъемлемой частью различных отраслей промышленности, включая морскую добычу нефти и газа, судоходство, опреснение и некоторые промышленные процессы. Многие из этих приложений используют морскую воду для охлаждения, которая играет решающую роль в их работе. Выбор подходящих материалов для каждого компонента водной системы включает в себя баланс между коррозионной стойкостью и соображениями стоимости. Некоторые никелевые сплавы предназначены для работы в водных средах, обеспечивая эффективные решения. Однако сначала важно понять факторы, влияющие на выбор материала.
Основные соображения при выборе материалов
Коррозия является основной проблемой при выборе материалов. Коррозия критически важных компонентов со временем может привести к сбоям системы. Водные среды, особенно с морской водой, обладают высокой коррозионной активностью для большинства металлов и сплавов. Водная коррозия инициирует окисление, образуя защитную оксидную пленку. Материалы, которые образуют плотный, стабильный оксидный слой, лучше защищены от дальнейшей коррозии. Напротив, чешуйчатые оксидные слои, такие как ржавчина, более восприимчивы к проникновению. Однако агрессивные вещества, такие как соляная кислота, могут нарушить даже прочные защитные слои, что приведет к более глубокой коррозии и проблемам структурной целостности. В то время как различные защитные меры, такие как покрытия или краски, могут смягчить коррозию, лучше всего начать с металлического сплава, который по своей природе устойчив к морской воде и другим водным условиям. Помимо коррозионной стойкости, материалы также должны выдерживать коррозионное растрескивание под напряжением, особенно в более суровых водных средах. К другим факторам, влияющим на выбор материала, относятся скорость жидкости, которая влияет на размер труб и клапанов, увеличивая стоимость проекта. Более высокие скорости жидкости могут увеличивать давление, ускоряя коррозию. И наоборот, большие диаметры могут снизить давление, но также могут увеличить затраты и обеспечить поступление большего количества кислорода в систему, что потенциально повышает риск коррозии. Некоторые материалы также могут быть уязвимы к щелевой коррозии и точечной коррозии, что влияет на их долговечность и целостность.
Рабочая температура является еще одним фактором в водных средах. Например, при добыче нефти и газа материалы могут подвергаться воздействию высоких температур, что может усугубить проблемы коррозии. Морская вода вносит дополнительные сложности, содержа не только воду, но и неорганические соли, органические вещества и растворенные газы. Эти элементы имеют решающее значение при выборе материалов для шельфовой нефтегазовой промышленности и судоходства. Как проектировщику, которому поручено выбирать материалы для этих сложных условий, вы должны учитывать скорость жидкости, аэрацию, рабочую температуру, давление воды и местную морскую среду, включая потенциальное морское загрязнение и типы присутствующих организмов.
Подходящие никелевые сплавы
К счастью, несколько высокоэффективных никелевых сплавов разработаны для работы в сложных водных условиях, многие из которых доступны в компании Corrotherm.
Сплав INCONEL 625является универсальным вариантом для различных промышленных применений, включая использование морской воды. Он особенно устойчив к точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением хлорид-ионов — распространенным проблемам в системах морской воды. Его высокая коррозионная усталостная прочность и прочность на разрыв позволяют ему выдерживать экстремальные давления. В результате INCONEL 625 широко используется в морской промышленности, в том числе для лопастей гребных винтов, гребных двигателей, трубопроводов высокосернистого газа и теплообменников морской воды.
Сплав INCONEL C-276является еще одним отличным выбором для водных сред. Этот никель-хром-молибденовый сплав используется в различных химических процессах, связанных с морской водой или рассолом, а также в газовых скважинных жидкостях и установках по очистке отработанных жидкостей. Он обеспечивает исключительную стойкость к морской воде, особенно в условиях щелей.
Сплав INCONEL 22 , хотя иногда и упускается из виду, является сильным конкурентом для определенных водных применений. Его никель-железо-хромовая композиция обеспечивает высокую прочность и хорошую коррозионную стойкость, что делает его пригодным для использования в судах. Примечательно, что он хорошо работает при повышенных температурах по сравнению со многими другими никелевыми сплавами.
MONEL Alloy 400также используется в морских приложениях из-за его устойчивости к быстро текущей морской воде. Будучи более экономичным материалом, он помогает снизить общие затраты на проект и используется для обшивки волнозащитных ограждений на стояках платформ и стальных опор пилонов на морских буровых установках, а также для резервуаров для хранения бензина или питьевой воды.
