การเลือกใช้วัสดุและการป้องกันการกัดกร่อนของอุปกรณ์การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

1. การกัดกร่อนของเหล็กหล่อในน้ำทะเล การกัดกร่อนของเหล็กหล่อในน้ำทะเลคือการกัดกร่อนของกราไฟต์ นั่นคือ การกัดกร่อนบนพื้นผิวของเหล็กหล่อ ทำให้กราไฟต์และผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนไม่กัดกร่อน หลังจากการกัดกร่อนแล้ว เหล็กหล่อจะคงรูปร่างและขนาดเดิมไว้ แต่สูญเสียน้ำหนักและความแข็งแรง กำจัดกราไฟต์และผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อน และแสดงการกัดกร่อนโดยรวมที่ไม่สม่ำเสมอ

อัตราการกัดกร่อนของเหล็กหล่อเทา HT200 ที่สัมผัสกับน้ำทะเลเป็นเวลา 1 ปี คือ 0.16 มม./ปี ความลึกของการเกิดหลุมโดยเฉลี่ยและความลึกของการเกิดหลุมสูงสุดคือ 0.27 มม. และ 0.45 มม. ตามลำดับ อัตราการกัดกร่อนของเหล็กหล่อเทาในน้ำทะเลลดลงตามเวลาที่สัมผัสกับน้ำทะเล อัตราการกัดกร่อนของ HT200 ที่สัมผัสกับน้ำทะเลเป็นเวลา 0.5 ปี คือ 0.19 มม./ปี และอัตราการกัดกร่อนจากการสัมผัสเป็นเวลา 1.5 ปี คือ 0.14 มม./ปี

การกัดกร่อนของเหล็กหล่อธรรมดาในน้ำทะเลจะคล้ายกับการกัดกร่อนของเหล็กกล้าคาร์บอน อัตราการกัดกร่อนทั่วไปของเหล็กกล้าคาร์บอนที่สัมผัสกับทะเลบนเกาะชิงเต่ามีเป็นเวลา 1 ปีคือ 0.18 มม./ปี ในพื้นที่ที่จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด และ 0.06 มม./ปี ในบรรยากาศทางทะเล

การกัดกร่อนของเหล็กหล่อที่มีนิกเกิลสูงในน้ำทะเลธรรมชาติและน้ำทะเลไหลนั้นค่อนข้างไม่รุนแรง อัตราการกัดกร่อนของเหล็กหล่อที่มีนิกเกิลสูงที่สัมผัสกับน้ำทะเลเป็นเวลา 1.5 ปีนั้นอยู่ที่ประมาณ 1/3 ของเหล็กหล่อธรรมดา ความลึกสูงสุดของการเกิดหลุมเมื่อสัมผัสกับน้ำทะเลเป็นเวลา 1.5 ปีนั้นน้อยกว่า 0.20 มม.

2. การกัดกร่อนของสแตนเลสในสภาพแวดล้อมทางทะเล

บนเกาะชิงเต่ามี ซึ่งอยู่ที่ละติจูด 36°03′ ทางเหนือ และลองจิจูด 125°25′ ทางตะวันออก นอกจากนี้ อุณหภูมิเฉลี่ยของน้ำทะเลอยู่ที่ 13.6 องศา ความเค็มอยู่ที่ 32‰ ค่า pH อยู่ที่ประมาณ 8.2 และข้อมูลที่ได้รับภายใต้เงื่อนไขมีดังนี้:

หลังจากสัมผัสกับบรรยากาศมหาสมุทรเป็นเวลา 8 ปี สเตนเลส F179, Cr19Ni10 และ OOOCr18Mo2 ที่มีโครเมียมประมาณ 17% ก็ไม่กัดกร่อน แต่พื้นผิวจะสูญเสียความเงางาม อัตราการกัดกร่อนน้อยกว่า 0.3um/ปี และพื้นผิวของ 2Cr13 ที่มีโครเมียมต่ำจะมีชั้นปักสีน้ำตาล มีการกัดกร่อนเต็มที่ อัตราการกัดกร่อนอยู่ที่ประมาณ 5um/ปี และความลึกของหลุมน้อยกว่า 0.2 มม.

การกัดกร่อนของสแตนเลสในโซนการจุ่มเต็มนั้นรุนแรงมาก และความต้านทานการกัดกร่อนก็แตกต่างกันมาก ลำดับความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสคือ: OOOCr18Mo2 > OOCr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13

3. การกัดกร่อนของโลหะผสมอลูมิเนียมในน้ำทะเล

โลหะผสมอลูมิเนียมมีความแข็งแรงสูง อัตราส่วนความแข็งแรง/ความหนาแน่นดี และทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลได้ดี และได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมทางทะเล การกัดกร่อนของโลหะผสมอลูมิเนียมในสภาพแวดล้อมทางทะเลมีลักษณะเฉพาะคือการกัดกร่อนแบบหลุม การกัดกร่อนแบบรอยแยก และการกัดกร่อนตามเกรน โลหะผสมอลูมิเนียมไม่มีคุณสมบัติป้องกันการเกาะติดในน้ำทะเล การเกาะติดของสิ่งมีชีวิตในทะเลส่งผลกระทบอย่างมากต่อการกัดกร่อนของโลหะผสมอลูมิเนียม การกัดกร่อนแบบหลุมลึกบนพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมเกิดขึ้นที่ช่องว่างหรือขอบของหอยนางรม ซึ่งเป็นการกัดกร่อนแบบรอยแยกที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตเกาะติด การกัดกร่อนแบบหลุมจะเบากว่าบนพื้นผิวโดยไม่มีการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตในทะเล อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของการกัดกร่อนแบบหลุมจะมากกว่าบริเวณที่มีคราบหอยนางรม

4. การใช้ท่อไททาเนียมป้องกันการกัดกร่อน

ลักษณะสำคัญของท่อไททาเนียม: ความหนาแน่นต่ำ ความแข็งแรงจำเพาะสูง (ความแข็งแรง/ความถ่วงจำเพาะ) ความถ่วงจำเพาะสูงกว่าอลูมิเนียม แต่ต่ำกว่าเหล็ก ทองแดง และนิกเกิล แต่ความแข็งแรงอยู่ที่ส่วนบนของโลหะ สูงกว่าสแตนเลส 3 เท่า และสูงกว่าโลหะผสมอลูมิเนียม 1.3 เท่า ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี เนื่องจากไททาเนียมและออกซิเจนมีความสัมพันธ์ที่ดี ในอากาศหรือในตัวกลางที่มีออกซิเจน จะมีการยึดเกาะที่หนาแน่น แข็งแรง และฟิล์มออกไซด์เฉื่อยจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของไททาเนียม ซึ่งปกป้องไททาเนียมจากการกัดกร่อน แม้จะสึกหรอทางกล ก็สามารถซ่อมแซมตัวเองหรือสร้างใหม่ได้อย่างรวดเร็ว และพื้นผิวนี้เป็นโลหะที่มีแนวโน้มการเกิดปฏิกิริยาเฉื่อยที่แข็งแกร่งของไททาเนียม ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนดี แม้ว่าการนำความร้อนของไททาเนียมโลหะจะต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนและทองแดง แต่เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมของไททาเนียม ความหนาของผนังจึงลดลงได้อย่างมาก และวิธีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างพื้นผิวและไอน้ำคือการควบแน่นแบบหยด ซึ่งช่วยลดความต้านทานความร้อน การขูดหินปูนยังช่วยลดความต้านทานความร้อน ปรับปรุงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของไททาเนียมได้อย่างมีนัยสำคัญ และทนความร้อนได้ดี อุตสาหกรรมเคมีมีความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำได้ดี และความแข็งแรงในการดึงใกล้เคียงกับความแข็งแรงผลผลิต

ท่อไททาเนียมในอุปกรณ์การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลจะค่อย ๆ เข้ามาแทนที่ท่อโลหะผสมทองแดงแบบเดิม ท่อไททาเนียมมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. ภายใต้เงื่อนไขการทำงานเดียวกัน ความหนาของผนังท่อไททาเนียมจะบางลง และปริมาณวัสดุของท่อจะน้อยลง โดยทั่วไป ความหนาของผนังท่อโลหะผสมทองแดงคือ 0.9 มม. / 1.2 มม. ท่อไททาเนียมใช้แทนบริเวณที่กัดกร่อน และความหนาของผนังที่ใช้ได้คือ 0.5 มม. ท่อผนังบาง

2. ท่อไททาเนียมมีค่าการนำความร้อนที่ดี โดยค่าการนำความร้อนของไททาเนียมอยู่ที่ 17w/(mk) ทองเหลืองอลูมิเนียมอยู่ที่ 100w/(mk) คิวโปรนิกเกิล 70/30 อยู่ที่ 29w/(mk) ไททาเนียมมีค่าการนำความร้อนที่ต่ำที่สุด แต่ก็ถูกนำมาใช้ แม้ว่าค่าการนำความร้อนของท่อไททาเนียมผนังบางจะแย่กว่าทองเหลืองอลูมิเนียม แต่ก็ยังดีกว่าคิวโปรนิกเกิล 70/30

3. การใช้ท่อไททาเนียมคุ้มทุนกว่า ราคาของท่อไททาเนียมสามารถแข่งขันกับท่อโลหะผสมทองแดงได้ เนื่องจากไททาเนียมมีความหนาแน่นต่ำและความหนาของผนังเท่ากัน คุณภาพของท่อไททาเนียมที่มีความยาวเท่ากันจึงเท่ากับ 50% ของท่อโลหะผสมทองแดง เมื่อความหนาของผนังของท่อไททาเนียมเท่ากับ 50% ของท่อโลหะผสมทองแดง คุณภาพของท่อไททาเนียมที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อนเท่ากันจะมีเพียง 1/4 ของท่อโลหะผสมทองแดงเท่านั้น จะเห็นได้ว่าท่อไททาเนียมมีการแข่งขันด้านราคา

4. ท่อไททาเนียมมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น เนื่องจากน้ำทะเลมักผสมกับทรายและสิ่งมีชีวิตในทะเล จึงเกาะติดกับท่อถ่ายเทความร้อนและที่ปลายท่อ ซึ่งจะทำให้ท่อโลหะผสมทองแดงกัดกร่อนได้ นอกจากนี้ โลหะผสมทองแดงยังถูกกัดกร่อนโดยไอออน Br ในน้ำทะเลด้วย อย่างไรก็ตาม ท่อไททาเนียมจะไม่มีปัญหาเช่นนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องฉีดออกซิเจนเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียในน้ำทะเล จึงจำเป็นต้องใช้ท่อไททาเนียมที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี

ป้ายกำกับยอดนิยม: