Korozija un augsta spiediena cauruļvadu sistēmu aizsardzība{0}}apgrieztās osmozes jūras ūdens atsāļošanā

Globālā ūdens trūkuma apstākļos jūras ūdens atsāļošana pakāpeniski ir kļuvusi par būtisku risinājumu saldūdens trūkuma mazināšanai. Jo īpaši tādos reģionos kā Tuvie Austrumi, Ziemeļāfrika un Dienvidāzija, kur ir liels ūdens trūkums, reversās osmozes (RO) atsāļošana ir kļuvusi par galveno tehnoloģiju zemā enerģijas patēriņa, darbības elastības un salīdzinoši zemāko investīciju izmaksu dēļ. Tomēr RO sistēmām ir jāapstrādā ļoti sāļš un stipri kodīgs jūras ūdens, kas rada ievērojamas problēmas aprīkojuma materiāliem. Starp tiem augstspiediena cauruļvadu sistēma ir gan galvenā sastāvdaļa, kas nodrošina stabilu membrānas darbību, gan visneaizsargātākā pret koroziju. Materiālu izvēles un aizsardzības stratēģijas tieši ietekmē atsāļošanas projektu drošību un ekonomisko dzīvotspēju.

RO jūras ūdens atsāļošanas darbības vide ir sarežģīta:

• Augsts sāļums: Hlorīda joni jūras ūdenī var viegli nojaukt pasīvās plēves uz metāliem, izraisot punktveida koroziju.
• Temperatūras svārstības: Reģionos, piemēram, Persijas līcī un Sarkanajā jūrā, jūras ūdens temperatūra vasarā var pārsniegt 35 grādus -virs daudzu nerūsējošā tērauda kritiskās urbšanas temperatūras.
• Atlikušais hlors: Pat neliels daudzums hlora atlikuma no biocīdiem (piem., hipohlorīts), ko izmanto pirmapstrādei, var paātrināt austenīta nerūsējošā tērauda koroziju.

Rezultātā agrīnās sistēmas, kurās tika izmantoti 316L, 317L un 904L austenīta nerūsējošie tēraudi, bieži cieta no punktveida un plaisu korozijas. Pat dupleksi nerūsējošie tēraudi, piemēram, 2205 un 2507, ir piedzīvojuši lokālu koroziju un bojājumus ārkārtīgi augstās{6}}temperatūras un augsta{7}sāļuma apstākļos.

Mūsdienās jūras ūdens atsāļošanas iekārtas parasti izmanto segmentētu materiālu stratēģiju:

• Zema{0}}spiediena sekcijas: Nem{0}}metāliski materiāli, piemēram, UPVC, FRP un PTFE, tiek plaši izmantoti, lai samazinātu ar hloru saistītu koroziju.
• Augstspiediena{0}}caurules: Galvenās uzgaļas parasti ir izgatavotas no 2205 dupleksā nerūsējošā tērauda, ​​savukārt atzarojumos var izmantot 2507 duplekso tēraudu vai augsti -leģētu austenīta nerūsējošo tēraudu.
• Kritiskās sastāvdaļas: Detaļām, piemēram, RO spiedtvertnes gala plāksnēm un ātrajiem savienojumiem, ir nepieciešami augstākas -pakāpes sakausējumi, piemēram, 2507 vai 6Mo nerūsējošais tērauds.

Ķīnas ziemeļos, kur jūras ūdens temperatūra ir salīdzinoši zema, dupleksais nerūsējošais tērauds darbojas pietiekami labi. Tomēr dienvidu ūdeņos un augstas -temperatūras, augsta- sāļuma reģionos, piemēram, Tuvajos Austrumos un Ziemeļāfrikā, dupleksajiem tēraudiem joprojām ir kļūmes,-tostarp sālījuma noplūdes, kas apdraud sistēmas drošību.

To ir apstiprinājusi plašā lauka pieredzetitāns (piemēram, TA2 komerciāli tīrs titāns)ir ideāls risinājums ekstremālām korozijas vidēm. Titanium piedāvā:

• Izcila izturība pret koroziju: Titāns dabiski veido stabilu oksīda plēvi, padarot to ļoti izturīgu pret punktveida koroziju un plaisu koroziju vidē, kurā ir daudz hlorīdu{0}.
• Ilgtermiņa-uzticamība: atsāļošanas rūpnīcā Dienvidķīnas jūras salā titāna cauruļvadi un vārsti palika neskarti un -neskarti pēc astoņu gadu nepārtrauktas darbības.
• Piemērots augstas{0}}temperatūras ūdeņiem: Pat tādos reģionos kā Persijas līcis un Sarkanā jūra titāns saglabā izcilu stabilitāti.

Lai gan titānam ir augstākas sākotnējās izmaksas, tā zemās apkopes prasības un pagarinātais kalpošanas laiks kompensē sākotnējos ieguldījumus, tādējādi titāna cauruļvadu sistēmas arvien vairāk tiek izmantotas augsta spiediena{0}}sāļošanā.

Papildus materiālu izvēlei būtiska ir daudzslāņu aizsardzība{0}.

• Darbības prakse: Izslēgšanas laikā skalošana ar saldūdeni novērš stāvoša jūras ūdens paātrina koroziju.
• Hlora noņemšana: reducētāju pievienošana pirms jūras ūdens nokļūšanas augsta{0}}spiediena sekcijā aizsargā gan cauruļvadus, gan RO membrānas.
• Katoda aizsardzība: Savvaļas anodi (piem., cinks) var samazināt korozijas risku dupleksajos tērauda cauruļvados, lai gan liela mēroga{2}} izmantošana joprojām ir ierobežota.
• Pārklājumi un virsmas modifikācijas: Labi izveidots zema-spiediena cauruļvados, to ilgtermiņa stabilitātei- un izmaksu{2}}efektivitātei augstspiediena-sistēmās ir nepieciešama turpmāka apstiprināšana.
• Zaļās piedevas: Nākotnes attīstība var ietvert videi draudzīgas ķīmiskas vielas ar korozijas kavēšanas un katlakmens kontroles funkcijām, līdzsvarojot iekārtu drošību un vides ilgtspējību.

Tā kā globālais pieprasījums pēc saldūdens turpina pieaugt, RO jūras ūdens atsāļošana tiks plaši izmantota piekrastes pilsētās, salās un rūpniecības bāzēs. Nozares tendences, iespējams, ietvers:

Uzlabotu materiālu pieņemšana: Titāna sakausējumi un kompozītmateriāli tiks izmantoti plašāk, jo īpaši ekstremālos jūras apstākļos.

Dzīves cikla izmaksu novērtējums: Projekta plānošana koncentrēsies no sākotnējām investīcijām uz ilgtermiņa darbības un uzturēšanas izmaksu līdzsvarošanu-.

Gudra uzraudzība un aizsardzība: Sensori un lielie dati nodrošinās reāllaika{0}}korozijas uzraudzību un paredzamo apkopi.

Zaļās aizsardzības tehnoloģijas: Videi{0}}draudzīgu mēroga un korozijas inhibitoru izstrāde veicinās ilgtspējīgu jūras ūdens atsāļošanas izaugsmi.