اختيار المواد ومكافحة التآكل-لمعدات تحلية مياه البحر

سلوك تآكل المعادن في مياه البحر والجو البحري

1. الحديد الزهر

نوع التآكل: تآكل الجرافيت (يذوب الحديد ويبقى هيكل الجرافيت).

صفات:

يحتفظ بالشكل/الحجم ولكنه يفقد الوزن والقوة.

بعد إزالة الجرافيت + منتجات التآكل → تآكل السطح غير المستوي.

معدل التآكل (حديد الزهر الرمادي HT200 في مياه البحر، تشينغداو):

0.5 سنة → 0.19 مم/أ

سنة واحدة → 0.16 ملم/أ (متوسط ​​الحفرة 0.27 ملم، الحد الأقصى للتجويف 0.45 ملم)

1.5 سنة → 0.14 ملم/أ

→ يتناقص المعدل مع وقت التعرض.

مقارنة مع الكربون الصلب:

المنطقة المغمورة بالكامل: 0.18 مم/أ (سنة واحدة).

الجو البحري: 0.06 ملم/ساعة (سنة واحدة).

حديد زهر عالي-نيكل:

1.5 سنة: ~⅓ معدل الحديد الزهر العادي.

الأعلى. عمق الحفرة <0.20 مم.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ (البيئة البحرية، جزيرتي تشينغداو: 36 درجة 03′ شمالاً، 125 درجة 25′ شرقًا، T=13.6 درجة، الملوحة=32‰، الرقم الهيدروجيني =8.2)

التعرض للغلاف الجوي (8 سنوات):

F179، Cr19Ni10، 00Cr18Mo2 (~17% Cr): لا يوجد تآكل، فقط فقدان اللمعان.

معدل <0.3 ميكرومتر/سنة.

2Cr13 (منخفض الكروم): طبقة الصدأ البني، والتآكل الكامل.

معدل ≈ 5 ميكرومتر / سنة، كحد أقصى. الحفرة <0.2 مم.

منطقة الغمر الكامل:

تصنيف مقاومة التآكل:
00Cr18Mo2 > 0Cr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13.

3. سبائك الألومنيوم

المزايا: قوة عالية، كثافة منخفضة، مقاومة جيدة لمياه البحر بشكل عام.

أشكال التآكل: التنقر، تآكل الشقوق، التآكل الحبيبي.

التأثير الملوث:

لا توجد قدرة مضادة للحشف على الكائنات البحرية → تؤدي الكائنات البحرية إلى تفاقم التآكل.

قاذورات المحار → تآكل الشق الموضعي العميق.

الأسطح النظيفة → تآكل تأليب أخف ولكن أكثر كثافة.

4. أنابيب التيتانيوم لأنظمة مياه البحر

خصائص المواد:

كثافة منخفضة، قوة نوعية عالية (≈3× الفولاذ المقاوم للصدأ، 1.3× سبائك الألومنيوم).

تخميل قوي لطبقة أكسيد -مستقرة وذاتية الشفاء.

نقل جيد للحرارة (يستفيد من الجدران الرقيقة + التكثيف المتساقط).

مقاومة للتحجيم والحشف الحيوي.

المزايا على أنابيب سبائك النحاس في تحلية المياه:

جدران أرق:

سبائك النحاس: 0.9-1.2 ملم.

التيتانيوم: ~0.5 ملم.

نقل الحرارة:

التيتانيوم: 17 واط/(م·ك).

نحاس ألومنيوم: 100 وات/(م·ك).

70/30 Cu-Ni: 29 واط/(م·ك).

تيتانيوم ذو جدران رقيقة-> 70/30 Cu-Ni في الأداء.

القدرة التنافسية الاقتصادية:

كثافة التيتانيوم ≈ 50% من سبائك النحاس.

للحصول على مساحة متساوية لنقل الحرارة ← وزن أنبوب التيتانيوم ≈ 25% من أنبوب سبائك النحاس.

خدمة الحياة:

يقاوم التيتانيوم هجوم البروم، والتآكل الرملي، والتآكل الحيوي.

مستقر حتى في ظل ظروف حقن الأكسجين (تفشل سبائك النحاس هنا).

جدول المقارنة السريعة

الوسم :