Применение нержавеющей стали в проекте опреснения морской воды
Вода является самым важным ресурсом для человечества. В связи с ростом населения и увеличением потребления воды запасы пресной воды постоянно сокращаются, и проблема нехватки воды во многих районах мира становится все более острой. Две трети земной поверхности покрыты водой, но 97% запасов воды составляют морская и солоноватая вода. Чтобы использовать морскую воду, ее необходимо опреснить. Поэтому опреснение морской воды возникло и быстро развивается.
Оборудование и материалы, используемые в процессе опреснения, должны обладать коррозионной стойкостью. Принципы выбора и проектирования материалов зависят от условий эксплуатации материалов. Нержавеющая сталь стала идеальным материалом благодаря своей коррозионной стойкости и долговечности и используется в различных проектах по опреснению воды.
Нержавеющая сталь, используемая в проектах по опреснению морской воды, требует хорошей коррозионной стойкости в различных сложных условиях. Аустенитные нержавеющие стали 316L и 317 являются наиболее важными материалами для производства оборудования для опреснения морской воды. 316L может противостоять коррозии в морской среде, но длительное погружение в морскую воду вызовет точечную коррозию и щелевую коррозию.
Следует особо отметить точечную коррозию нержавеющей стали, используемой в опреснительном оборудовании для обработки горячей концентрированной морской воды в среде, содержащей ионы хлора. Хотя недостаток кислорода в горячей морской воде снижает склонность к точечной коррозии, а нержавеющая сталь 316L является традиционным материалом для испарителей, в большинстве современных многоступенчатых установок мгновенного опреснения (MSF) нержавеющая сталь 316L не используется, и большинство производителей опреснительного оборудования начинают использовать дуплексная нержавеющая сталь как альтернативный материал.
Причина, по которой дуплексная нержавеющая сталь постепенно стала важным типом нержавеющей стали для опреснения морской воды, связана с ее превосходной коррозионной стойкостью, особенно стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Коррозионное растрескивание под напряжением - это метод коррозии, при котором материал внезапно разрушается в условиях определенной температуры, материала в агрессивной среде и наличии растягивающего напряжения. Прочность дуплексной нержавеющей стали в два раза выше, чем у аустенитной нержавеющей стали, особенно ее превосходные механические свойства позволяют снизить затраты на материалы. В настоящее время в корпусе испарителя опреснительной установки MSF используется дуплексная нержавеющая сталь 2205.
В последние годы поставщик оборудования для опреснения морской воды также представил концепцию «полного дуплекса», то есть дуплексная нержавеющая сталь 2205 используется в суровых условиях, а экономичная нержавеющая сталь используется в более слабых коррозионных средах. Экономичная дуплексная нержавеющая сталь представляет собой разновидность экономичной дуплексной нержавеющей стали. По сравнению с нержавеющей сталью 2205 она имеет более низкое содержание никеля и молибдена, а ее коррозионная стойкость аналогична 316L. Благодаря своим высоким механическим свойствам, по сравнению с аустенитной нержавеющей сталью, экономичная дуплексная нержавеющая сталь позволяет снизить вес оборудования на 50%, тем самым сэкономить 35-40% стоимости. «Полная двухфазная» концепция была применена к опреснительным установкам с многоступенчатой дистилляцией (MED).