Ανοξείδωτος χάλυβας σε κατηγορίες υλικών θαλάσσιας μηχανικής για ψύξη θαλασσινού νερού, έρμα και πυρόσβεση

Τρία συστήματα στο ίδιο πλοίο χειρίζονται το ίδιο υγρό - θαλασσινό νερό - ωστόσο απαιτούν τρεις διαφορετικούς ανοξείδωτους χάλυβες. Η ψύξη με θαλασσινό νερό είναι μια εργασία συνεχούς ροής, επομένως το duplex 2205 χειρίζεται το μεγαλύτερο μέρος της. Το έρμα είναι μια διακοπτόμενη, στάσιμη, φορτωμένη με ιζήματα καθήκον, επομένως χρειάζεται υψηλότερο μολυβδαίνιο ή μια στρατηγική επίστρωσης. Η πυρόσβεση είναι μια εργασία συνήθως σε αδράνεια, ξαφνικά μέγιστης ροής, και είναι η πιο δύσκολη από τις τρεις: ένα υγρό δίκτυο πυρκαγιάς μπορεί να παραμείνει ακίνητο για ένα χρόνο και στη συνέχεια να λειτουργήσει με πλήρη ταχύτητα σε ενενήντα δευτερόλεπτα.

 

 

Αν θυμάστε μόνο μία πρόταση, θυμηθείτε αυτή:στο θαλασσινό νερό, ο ανοξείδωτος χάλυβας αποτυγχάνει λόγω διάβρωσης με ρωγμές και υποαπόθεσης, όχι λόγω ομοιόμορφης διάβρωσης - επομένως η ποιότητα που θα επιλέξετε πρέπει να ταιριάζει με το πόσο καιρό η επιφάνεια παραμένει υγρή και ακίνητη, όχι μόνο με το πόσο αλμυρό είναι το νερό.

 

Αυτός ο οδηγός είναι γραμμένος για μηχανικούς σωληνώσεων και εξοπλισμού, ομάδες προμηθειών και επιθεωρητές νηογνωμόνων που πρέπει να υπερασπιστούν μια επιλογή υλικού σε χαρτί. Κάθε ενότητα ξεκινά με μια ερώτηση, δίνει την απάντηση σε μία ή δύο προτάσεις και στη συνέχεια εξηγεί το σκεπτικό και τους αριθμούς πίσω από αυτήν.

 

Μπορείτε να το διαβάσετε από άκρη σε άκρη ή να μεταβείτε κατευθείαν στο σύστημα που καθορίζετε: ψύξη θαλασσινού νερού, έρμα ή πυρόσβεση. Ο πίνακας σύγκρισης στη μέση ενοποιεί και τα τρία και το παράρτημα παραθέτει τα πρότυπα, τις υποθέσεις και τα μεταδεδομένα δημοσίευσης.

 

Τι πραγματικά καθορίζει εάν ένας ανοξείδωτος χάλυβας επιβιώνει στο θαλασσινό νερό;

 

Τρεις μεταβλητές καθορίζουν το αποτέλεσμα - η περιεκτικότητα σε κράμα (εκφρασμένη ως PREN), η θερμοκρασία λειτουργίας και πόσο συχνά η επιφάνεια βρέχεται και ρέει. Η αλατότητα από μόνη της δεν σου λέει σχεδόν τίποτα.

 

Οι μηχανικοί ζητούν συχνά "ένα βαθμό ανθεκτικό στο θαλασσινό νερό" σαν να ήταν μια ενιαία ιδιότητα η αντίσταση. Δεν είναι. Το θαλασσινό νερό επιτίθεται στον ανοξείδωτο χάλυβα μέσω τοπικής διάσπασης του παθητικού φιλμ και αυτή η διάσπαση εξαρτάται από ένα κατώφλι που κινείται με τη θερμοκρασία.

 

A Σωλήνας 316Lπου δίνει δεκαπέντε χρόνια σε μια γραμμή ψύξης της Βόρειας Θάλασσας στους 12 βαθμούς μπορεί να τρυπήσει σε δεκαοκτώ μήνες σε μια έξοδο συμπυκνωτή στον Κόλπο στους 45 βαθμούς. Ίδια χημεία νερού, ίδιο κράμα, διαφορετική θερμοκρασία. Το κράμα δεν άλλαξε? το όριο μετακινήθηκε κάτω από τις συνθήκες λειτουργίας.

 

Η πρακτική συνέπεια είναι ότι ένα φύλλο δεδομένων υλικού χωρίς θερμοκρασία λειτουργίας και καθεστώς ροής δεν αποτελεί προδιαγραφή. Είναι μια ευχή. Οποιαδήποτε αξιόπιστη πρόταση για ένα σύστημα θαλασσινού νερού θα πρέπει να αναφέρει τη θερμοκρασία σχεδιασμού, την ελάχιστη και μέγιστη ταχύτητα, το καθεστώς χλωρίωσης και τις αναμενόμενες περιόδους στασιμότητας - επειδή καθεμία από αυτές τις τέσσερις εισόδους μπορεί να μετακινήσει την απάντηση κατά ένα ή δύο βαθμούς βαθμού.

 

Τι σημαίνει στην πραγματικότητα "ανοξείδωτος χάλυβας ποιότητας ναυτιλίας";

 

Τίποτα επίσημο. Είναι μια φράση μάρκετινγκ χωρίς ορισμό σε κανένα πρότυπο και εφαρμόζεται συχνότερα σε 316 - μια κατηγορία που είναι πραγματικά κατάλληλη για εξοπλισμό καταστρώματος και χειρολισθήρες και πραγματικά ακατάλληλη για βυθισμένες σωληνώσεις θαλασσινού νερού.

 

Δεν υπάρχει ταξινόμηση «θαλάσσιου βαθμού» σε ASTM, EN ή ISO. Αυτό που υπάρχει είναι ένα σύνολο επιλογών υλικού για συγκεκριμένες υπηρεσίες που δημοσιεύονται από νηογνώμονες, NORSOK και προδιαγραφές ιδιοκτήτη, και αυτά τα έγγραφα είναι πολύ πιο συντηρητικά από ό,τι υποδηλώνει ο όρος μάρκετινγκ.

 

Η σύγχυση έχει πραγματικό κόστος. Ένας αγοραστής που γράφει "ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας θαλάσσης" σε μια παραγγελία θα λάβει 316L, επειδή αυτός είναι ο φθηνότερος βαθμός που μπορεί να περιγράψει εύλογα η φράση. Αυτό το 316L στη συνέχεια πηγαίνει σε μια κεφαλίδα ψύξης θαλασσινού νερού, όπου θα είναι το πρώτο στοιχείο στη λίστα αστοχιών.

Αντ' αυτού, γράψτε τον αριθμό UNS. S31603, S32205, S32750, S31254 - αυτά είναι ξεκάθαρα, εμφανίζονται στο πιστοποιητικό εργοστασίου και μπορούν να επαληθευτούν. Δεν είναι δυνατή η επαλήθευση του "Marine grade", γι' αυτό ακριβώς δεν πρέπει να εμφανίζεται ποτέ σε μια παραγγελία αγοράς.

 

Πώς υπολογίζεται το PREN και ποια τιμή χρειάζεστε πραγματικά;

 

PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N. Για συνεχή ροή κρύου θαλασσινού νερού χρειάζεστε περίπου PREN 35. για ζεστή, στάσιμη ή επιρρεπή σε ρωγμές εξυπηρέτηση χρειάζεστε PREN 40 ή υψηλότερο. Αλλά το PREN είναι εργαλείο διαλογής, όχι εγγύηση.

 

Το PREN, ο ισοδύναμος αριθμός αντίστασης διάτρησης, είναι ένα σταθμισμένο άθροισμα των τριών στοιχείων που σταθεροποιούν το παθητικό φιλμ έναντι προσβολής χλωρίου. Το χρώμιο σχηματίζει το φιλμ. Το μολυβδαίνιο και το άζωτο το επιδιορθώνουν τοπικά όταν το χλώριο διαρρεύσει.

 

Η φόρμουλα είναι σκόπιμα απλή, που είναι και η δύναμή της και η αδυναμία της. Αγνοεί τη μικροδομή, το περιεχόμενο συμπερίληψης, το φινίρισμα της επιφάνειας και τη θερμική επεξεργασία - όλα αυτά έχουν σημασία. Δύο θερμότητες του 2205 με πανομοιότυπο PREN μπορεί να διαφέρουν μετρήσιμα ως προς τη μετρημένη κρίσιμη θερμοκρασία διάτρησης, εάν το ένα δεν ανόπτεται σωστά.

 

Γι' αυτό και οι σοβαρές προδιαγραφές δεν σταματούν στον υπολογισμένο αριθμό. Απαιτούν ένα μετρημένο αποτέλεσμα: μια κρίσιμη θερμοκρασία διάτρησης από τη Μέθοδο Α ASTM G48 ή μια δοκιμή διάβρωσης στο ASTM G150, που αναφέρεται στην πραγματική θερμότητα. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τυπικές τιμές. αντιμετωπίζουν τη στήλη PREN ως βοηθητικό σχέδιο και τη στήλη CPT ως κριτήριο αποδοχής.

 

Βαθμός (UNS)	Κοινό όνομα	Τυπικό PREN	Τυπικό CPT, πτυχίο (ASTM G48 A)	Πρακτική οροφή θαλασσινού νερού
S31603	316L	24–26	20–25	25–30 μοίρες, μόνο ροή
N08904	904L	34–36	40–50	35–40 μοίρες
S32205	Duplex 2205	34–36	45–55	45–50 μοίρες
S31254	6Mo / 254SMO	42–44	65–80	60-70 μοίρες
S32750	Super duplex 2507	41–43	80–90	80-90 μοίρες
N06625	Κράμα 625	~50	>85	Σοβαρή, συν υψηλή αντοχή

 

Σημειώστε την ανωμαλία παραγγελίας: Το 6Mo έχει ελαφρώς υψηλότερο PREN από το super duplex 2507, ωστόσο το 2507 αποδίδει καλύτερα σε πολλές εργασίες θαλασσινού νερού. Το PREN δεν εκμεταλλεύεται το όφελος της διπλής μικροδομής, η οποία αντιστέκεται στη διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου με τρόπο που το πλήρως ωστενιτικό 6Mo δεν μπορεί. Αυτό είναι το πρώτο μέρος όπου ένας μόνο αριθμός παραπλανά.

 

Γιατί το 316L αποτυγχάνει στο θαλασσινό νερό παρόλο που είναι η «θαλάσσια κατηγορία»;

 

Επειδή η κρίσιμη θερμοκρασία διάτρησης είναι μόνο περίπου 20–25 μοίρες και η κρίσιμη θερμοκρασία της ρωγμής είναι ακόμα χαμηλότερη. Στα περισσότερα συστήματα θαλασσινού νερού το μέταλλο περνά μεγάλο μέρος της ζωής του μέσα σε μια σχισμή σε θερμοκρασία πάνω από αυτό το όριο.

 

 

Κοιτάξτε πού πραγματικά αποτυγχάνει το 316L. Σπάνια είναι μια ευθεία διαδρομή σωλήνα. Βρίσκεται κάτω από ένα παρέμβυσμα σε μια πρόσοψη φλάντζας, κάτω από μια σέλα στήριξης σωλήνα, κάτω από ένα σύμπλεγμα κολώνας, μέσα σε μια άρθρωση με σπείρωμα ή στο νεκρό πόδι πίσω από μια κλειστή βαλβίδα.

 

Κάθε μία από αυτές τις τοποθεσίες είναι μια χαραμάδα: μια γεωμετρία όπου το θαλασσινό νερό εισέρχεται αλλά δεν μπορεί να ανταλλάξει ελεύθερα. Το οξυγόνο καταναλώνεται γρηγορότερα από ό,τι μπορεί να αναπληρωθεί, η τοπική χημεία μετατοπίζεται, το χλωρίδιο συγκεντρώνεται και το pH μέσα στο διάκενο πέφτει. Το παθητικό φιλμ δεν μπορεί να ξαναχτιστεί σε αυτό το περιβάλλον, και το pitting ξεκινά.

 

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αστοχίες θαλασσινού νερού 316L φαίνονται όπως είναι - απομονωμένες βαθιές κοιλότητες με λαμπερό μέταλλο στο κάτω μέρος, που περιβάλλονται από ανέγγιχτη επιφάνεια. Ο σωλήνας δεν διαβρώθηκε. Ένα τετραγωνικό εκατοστό από αυτό το έκανε.

 

Υπάρχει μια αντίθετη διαισθητική συστροφή που αξίζει να γνωρίζετε. Το φυσικό θαλασσινό νερό σχηματίζει ένα βιοφίλμ σε ανοξείδωτο χάλυβα που αυξάνει το δυναμικό διάβρωσής του κατά περίπου 200–400 mV και ένα υψηλότερο δυναμικό σημαίνει μεγαλύτερη κινητήρια δύναμη για προσβολή ρωγμών.

 

Η χλωρίωση εμποδίζει αυτό το βιοφίλμ, έτσιΤο χλωριωμένο θαλασσινό νερό είναι συχνά λιγότερο επιθετικό στον ανοξείδωτο χάλυβα από το καθαρό, μη χλωριωμένο θαλασσινό νερό- το αντίθετο από αυτό που υποθέτουν οι περισσότεροι. Επομένως, ο έλεγχος βιοαπόρριψης είναι ένα μέτρο ελέγχου της διάβρωσης, όχι μόνο ένα μέτρο μεταφοράς θερμότητας.

 

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CPT και CCT και γιατί το CCT διέπει τον σχεδιασμό της φλάντζας σας;

 

CPT είναι η θερμοκρασία στην οποία ξεκινούν οι λάκκοι σε μια ανοιχτή επιφάνεια. CCT είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία στην οποία ξεκινούν μέσα σε μια χαραμάδα. Για ωστενιτικούς βαθμούς CCT βρίσκεται περίπου 15-25 μοίρες κάτω από το CPT και για διπλούς βαθμούς το χάσμα είναι μικρότερο αλλά εξακολουθεί να είναι πραγματικό.

 

Η διάκριση έχει σημασία γιατί σχεδόν κάθε ανοξείδωτο εξάρτημα θαλασσινού νερού περιέχει ρωγμές από το σχεδιασμό. Μια βιδωμένη φλάντζα με φλάντζα με σπειροειδή περιέλιξη είναι μια ελεγχόμενη σχισμή. Μια έλαση από σωλήνα σε φύλλο σωλήνα είναι μια ελεγχόμενη σχισμή. Η έδρα βαλβίδας είναι μια ελεγχόμενη σχισμή.

 

Εάν επιλέξετε CPT, επιλέγετε την ευκολότερη θέση στο στοιχείο. Εάν επιλέξετε στο CCT, επιλέγετε την τοποθεσία που στην πραγματικότητα θα αποτύχει.

 

Η μηχανική απόκριση δεν είναι μόνο η αναβάθμιση του κράματος. Είναι επίσης για τη μείωση της χαραμάδας. Συγκόλληση αντί για φλάντζα όπου η πρόσβαση συντήρησης επιτρέπει. Χρησιμοποιήστε παρεμβύσματα πλήρους όψης αντί για ανυψωμένη όψη. Καθορίστε μια συγκόλληση στεγανοποίησης σε αρθρώσεις σωλήνα σε φύλλο σωλήνα. Κρατήστε τα στηρίγματα μακριά από την επιφάνεια του σωλήνα με διάκενο αποστράγγισης και μην αφήνετε ποτέ μια ανοξείδωτη γραμμή να καθίσει σε μια σέλα από ανθρακούχο χάλυβα.

Σχεδιαστική λεπτομέρεια	Αυτό που δημιουργεί	Μείωση
Βιδωμένη φλάντζα, ανασηκωμένη όψη	Σχισμή μεταξύ της φλάντζας και της όψης φλάντζας	Φλάντζα πλήρους όψης ή συγκολλήστε την άρθρωση
Σέλα στήριξης σωλήνα	Μόνιμη υγρή σχισμή συν γαλβανικό ζεύγος	Σφιγκτήρας με διάκενο αποστράγγισης, απομόνωση από χάλυβα
Σύνδεση με σπείρωμα	Βαθιά, ανεξέλεγκτη χαραμάδα	Αντικαταστήστε με συγκολλημένο ή φλαντζωτό σύνδεσμο
Σωλήνας σε σωληνάριο	Δακτυλιοειδές διάκενο στην έλαση ένωση	Συγκόλληση σφράγισης ή ελεγχόμενη διαστολή
Νεκρό πόδι πίσω από μια βαλβίδα	Λιμνό θαλασσινό νερό, χωρίς ανανέωση οξυγόνου	Εξαλείψτε τα νεκρά πόδια. προσθέστε σημείο αποστράγγισης και έκπλυσης

 

Ποιες ποιότητες χρησιμοποιούνται πραγματικά σε συστήματα θαλάσσιου νερού;

 

Έξι ποιότητες καλύπτουν σχεδόν τα πάντα: 316L για κλειστούς βρόχους και μη βυθισμένο υλικό, 904 λίτρα για μέτριο χλώριο, διπλό 2205 ως ίππος εργασίας, 6Mo για εναλλάκτες θερμότητας μικρής οπής και πλάκας, super duplex 2507 για θερμή ή υψηλή περιεκτικότητα σε χλωριούχο άλας και κράματα νικελίου.

 

Ο παρακάτω πίνακας είναι η σύντομη λίστα που εμφανίζεται σε πραγματικές προδιαγραφές. Οτιδήποτε δεν είναι πάνω του είναι είτε επιλογή ειδικού είτε λάθος.

 

Βαθμός	Εκεί που κερδίζει τη θέση του	Όπου δεν το κάνει
316L (S31603)	Κλειστοί βρόχοι ψύξης, αέρας οργάνων, εξοπλισμός καταστρώματος, ζώνη εκτόξευσης πάνω από τη γραμμή υγρού	Οποιεσδήποτε σωληνώσεις θαλασσινού νερού που βυθίζονται συνεχώς
904L (N08904)	Γραμμές διεργασίας μέτριου χλωρίου, μερικά κυκλώματα πλυντηρίου	Ζεστό θαλασσινό νερό? Το κόστος είναι δύσκολο να δικαιολογηθεί έναντι του 2205
Duplex 2205 (S32205)	Σωληνώσεις ψύξης θαλασσινού νερού πάνω από DN50, πλάκες εναλλάκτη θερμότητας, περιβλήματα αντλιών, βαλβίδες	Σταμμένες γραμμές έρματος, ζεστό θαλασσινό νερό πάνω από 50 μοίρες, συγκολλημένες αρθρώσεις υψηλής πίεσης χωρίς χειριστήρια
6Mo (S31254)	Μικρές σωληνώσεις θαλασσινού νερού, γραμμές οργάνων, πλακοειδείς εναλλάκτες θερμότητας, ακροφύσια κατακλυσμού πυρκαγιάς	Σωληνώσεις μεγάλης οπής για λόγους κόστους
Super duplex 2507 (S32750)	Ζεστό θαλασσινό νερό, άλμη υψηλής περιεκτικότητας σε χλωριούχα, κυκλώματα ηλεκτροχλωρίωσης, πυροσβεστικό νερό υψηλής πίεσης	Χαμηλή θερμοκρασία χαμηλής κατανάλωσης χλωρίου όπου το 2205 είναι αρκετό
Κράματα νικελίου (625, C276)	Μύτες φωτοβολίδων, έντονο ξινό συν χλωριούχο, κρίσιμα αναντικατάστατα εξαρτήματα	Γενικές σωληνώσεις θαλασσινού νερού. το κόστος είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερο

 

Ένας χρήσιμος εμπειρικός κανόνας για την προμήθεια: το βήμα κράματος από 316L έως 2205 διπλασιάζει χονδρικά το περιθώριο διάβρωσης σε όρους θερμοκρασίας και το βήμα από το 2205 στο 2507 περίπου το διπλασιάζει ξανά. Κάθε βήμα κοστίζει πολύ λιγότερο από το προηγούμενο βήμα σε όρους συντήρησης, γι' αυτό και οι μεσαίες βαθμίδες κυριαρχούν στις πραγματικές προδιαγραφές.

 

Ψύξη με θαλασσινό νερό: ποια κατηγορία για σωληνώσεις, εναλλάκτες θερμότητας πλάκας και δέσμες σωλήνων;

 

Το Duplex 2205 για πακέτα σωληνώσεων και πλακών, super duplex 2507 ή 6Mo όπου η θερμοκρασία εξόδου υπερβαίνει τους 50 βαθμούς περίπου και το τιτάνιο για δέσμες σωλήνων σε κρίσιμα ψυγεία. 316Το L ανήκει μόνο στον κλειστό βρόχο.

 

 

Η ψύξη με θαλασσινό νερό είναι το πιο επιεικής από τα τρία συστήματα επειδή η ροή είναι συνεχής. Η συνεχής ροή διατηρεί την παροχή οξυγόνου, αποτρέπει την καθίζηση των εναποθέσεων και διατηρεί την επιφάνεια πάνω από το όριο ταχύτητας όπου δεν μπορεί να προσκολληθεί η βιοαπόθεση. Αυτό είναι ακριβώς το καθεστώς όπου το 2205 αποδίδει καλά.

 

Οι λεπτομέρειες σχεδιασμού που έχουν μεγαλύτερη σημασία είναι αυτές που βρίσκονται στα άκρα της υπόθεσης συνεχούς ροής. Η διακλάδωση της αντλίας αναμονής, το εφεδρικό ψυγείο σε αδράνεια, η γραμμή παράκαμψης και η σύνδεση αποστράγγισης είναι όλα στάσιμα. Αυτές είναι οι τοποθεσίες όπου ένα σύστημα 2205 θα δείξει τελικά το πρώτο του λάκκο και είναι οι τοποθεσίες που παραλείπονται συχνότερα από μια ανασκόπηση επιλογής υλικού.

 

Στοιχείο συστήματος ψύξης	Συνιστάται	Λόγος
Κύρια σωλήνωση θαλασσινού νερού, DN50 και άνω	Duplex 2205	Συνεχής ροή, μέτρια θερμοκρασία, καλό CCT
Γραμμές μικρού διαμέτρου και οργάνων	6Mo	Λεπτό τοίχωμα, χαμηλή ροή, χαραμάδα σε κάθε εξάρτημα
Πλάκες εναλλάκτη θερμότητας	2205 ή 2507 πάνω από 50 μοίρες	Υψηλός στροβιλισμός, σφιχτές ρωγμές στα παρεμβύσματα
Δέσμη σωλήνων με κέλυφος και σωλήνα	Titanium Gr2 ή super duplex 2507	Λεπτό τοίχωμα, υψηλότερη θερμοκρασία, λιγότερο προσβάσιμο
Περίβλημα αντλίας και φτερωτή	Duplex 2205, ισοδύναμο cast	Υψηλή ταχύτητα, διάβρωση συν διάβρωση
Καλάθι φίλτρου και περίβλημα	6 μηνών ή 2507	Χαμηλή ροή, βαριά κατάθεση, συχνό άνοιγμα
Υποκαταστήματα αναμονής και παράκαμψης	Ίδιος βαθμός με την κύρια γραμμή, συν αποχέτευση	Στασιμότητα - το πραγματικό σημείο αποτυχίας

 

Μια ακόμη σημείωση σχετικά με τους εναλλάκτες θερμότητας πλάκας: το αυλάκι της φλάντζας είναι μια σχεδιασμένη σχισμή και το υλικό της πλάκας είναι λεπτό. Ένα πακέτο πλάκας που ανοίγει και στεγανοποιείται ξανά επανειλημμένα συσσωρεύει γρατσουνιές που γίνονται σημεία έναρξης λάκκου. Καθορίστε το 2205 ως ελάχιστο και επιθεωρήστε τις άκρες της πλάκας σε κάθε σέρβις.

 

Γιατί η ταχύτητα ροής είναι μια παράμετρος επιλογής υλικού;

 

Κάτω από περίπου 1 m/s, η βιοαπόθεση και το ίζημα καθιζάνουν και δημιουργούν διάβρωση υπό εναπόθεση. Πάνω από περίπου 3,5 m/s για κράματα χαλκού και 6 m/s για ανοξείδωτους χάλυβες, η διάβρωση-διάβρωση αφαιρεί το παθητικό φιλμ μηχανικά. Το παράθυρο σχεδίασης είναι στενό και αποτελεί μέρος της επιλογής υλικού.

 

Η ταχύτητα αντιμετωπίζεται συνήθως ως υδραυλική παράμετρος, που αποφασίζεται από τον μηχανικό σωληνώσεων και παραδίδεται στον μηχανικό υλικών στη συνέχεια. Αυτή η σειρά είναι προς τα πίσω. Η ταχύτητα καθορίζει εάν η παθητική ταινία αναπληρώνεται ή καταστρέφεται, επομένως ανήκει στη συζήτηση επιλογής υλικού.

 

Σε χαμηλή ταχύτητα ο τρόπος αστοχίας είναι βιολογικός. Οι προνύμφες προσκολλώνται, τα μύδια αναπτύσσονται, τα ιζήματα συσσωρεύονται σε χαμηλά σημεία και το μέταλλο κάτω από το κοίτασμα γίνεται μια αναερόβια σχισμή. Σε υψηλή ταχύτητα, η λειτουργία αστοχίας είναι μηχανική: αναταράξεις στους αγκώνες, τους μειωτήρες και τα σώματα βαλβίδων απογυμνώνουν το φιλμ πιο γρήγορα από ό,τι μπορεί να αναμορφωθεί και το μέταλλο διαβρώνεται.

 

Υλικό	Ελάχιστη ταχύτητα	Μέγιστη ταχύτητα	Λειτουργία αποτυχίας έξω από το παράθυρο
316L	1.0 m/s	~4 m/s	Σχισμές και υποαπόθεση λάκκους σε χαμηλή ροή
Duplex 2205	1.0 m/s	~6 m/s	Βιορρύπανση σε χαμηλή ροή, διάβρωση σε υψηλή ροή
Super duplex 2507	1.0 m/s	~6–7 m/s	Το ίδιο, με μεγαλύτερο περιθώριο θερμοκρασίας
90/10 CuNi	1.0 m/s	~3.5 m/s	Διάβρωση-διάβρωση άνω των 3,5 m/s
Τιτάνιο Gr2	1.0 m/s	>10 m/s	Ουσιαστικά ταχύτητα-απεριόριστη σε καθαρό θαλασσινό νερό

 

Ο πρακτικός στόχος σχεδιασμού για ανοξείδωτες γραμμές θαλασσινού νερού είναι 1,5–3,5 m/s. Αυτό το εύρος διατηρεί την επιφάνεια καθαρισμένη χωρίς να πλησιάζει το κατώφλι διάβρωσης και αφήνει περιθώρια για τη ρύπανση που θα προκύψει αναπόφευκτα μεταξύ των σημείων σύνδεσης.

 

Συστήματα έρματος: γιατί η στασιμότητα είναι χειρότερη από την αλατότητα;

 

Επειδή το καθήκον έρματος είναι από τη φύση του διακοπτόμενο. Μια γραμμή έρματος μπορεί να είναι γεμάτη για μια εβδομάδα, άδεια για ένα μήνα και στη συνέχεια μισογεμάτη με ίζημα για ένα χρόνο. Αυτός ο κύκλος παράγει το χειρότερο δυνατό περιβάλλον για τον ανοξείδωτο χάλυβα: αναερόβιο, θειούχο και γεμάτο εναποθέσεις.

 

Ένα σύστημα έρματος δεν είναι ένα σύστημα ψύξης με διαφορετικό όνομα. Είναι ένας εντελώς διαφορετικός κύκλος λειτουργίας και ο κύκλος λειτουργίας οδηγεί τη μεταλλουργία.

Κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού με έρμα οι δεξαμενές και οι γραμμές είναι γεμάτες και ήσυχες. Το οξυγόνο καταναλώνεται από τα βακτήρια που αναπνέουν και από την ίδια την αντίδραση διάβρωσης. Τα βακτήρια που μειώνουν τα θειικά παράγουν υδρόθειο, το οποίο είναι επιθετικό τόσο στον ανοξείδωτο χάλυβα όσο και στα κράματα χαλκού. Το ίζημα κατακάθεται στους πυθμένες των δεξαμενών και στα χαμηλά σημεία, δημιουργώντας βαθιές εναποθέσεις όπου το μέταλλο προστατεύεται πλήρως από οποιαδήποτε ανανέωση οξυγόνου.

 

Αυτό είναι το περιβάλλον όπου η μικροβιακά επηρεασμένη διάβρωση, ή MIC, γίνεται ο κυρίαρχος μηχανισμός. Το MIC δεν είναι ξεχωριστό είδος διάβρωσης. είναι διάβρωση σχισμής που επιταχύνεται από μια βιολογικά τροποποιημένη τοπική χημεία. Η μεταλλουργική απόκριση είναι η ίδια όπως για οποιαδήποτε ρωγμή: περισσότερο μολυβδαίνιο, περισσότερο άζωτο ή μια επικάλυψη φραγμού.

 

Στοιχείο συστήματος έρματος	Τυπικό υλικό	Βασική παρατήρηση
Δεξαμενή έρματος, επικαλυμμένη	Ανθρακούχο χάλυβα με εποξειδικό σε IMO PSPC	Η επίστρωση είναι το εμπόδιο. ο ανοξείδωτος δεν είναι η κύρια άμυνα
Δεξαμενή έρματος, χωρίς επίστρωση	316L ή duplex 2205	Τα δεξαμενόπλοια χημικών χρησιμοποιούν συνήθως 316L. ευνοεί υψηλότερα χλωριούχα 2205
Σωληνώσεις έρματος, κύρια	Duplex 2205 ή GRP	Η αποστράγγιση έχει μεγαλύτερη σημασία από τον βαθμό
Σωληνώσεις έρματος, μικρή οπή	6 μηνών ή 2507	Λεπτό τοίχωμα συν στάσιμο ισοδυναμεί με πρώιμη αστοχία
Περίβλημα αντλίας έρματος	Duplex 2205, cast	Διάβρωση στην πτερωτή, διάβρωση στο νερό κοπής
Μηχανήματα καθαρισμού δεξαμενών	316 λίτρα ή 2205	Διακοπτόμενη, υψηλή ταχύτητα, που συχνά παραβλέπεται

 

Δύο σχεδιαστικές αποφάσεις αντισταθμίζουν την επιλογή βαθμού. Το πρώτο είναι η δυνατότητα αποστράγγισης: μια γραμμή που δεν μπορεί να αποστραγγιστεί πλήρως θα συγκρατεί το θαλασσινό νερό στα χαμηλά της σημεία επ' αόριστον, και κανένα κράμα δεν επιβιώνει επ' αόριστον. Το δεύτερο είναι η ακεραιότητα της επίστρωσης στις δεξαμενές. Μια επικαλυμμένη δεξαμενή από ανθρακούχο χάλυβα με διατηρημένη επίστρωση υπερτερεί μιας μη επικαλυμμένης ανοξείδωτης δεξαμενής με αποτυχημένη στρατηγική επίστρωσης, σε ένα κλάσμα του κόστους.

 

Τι αλλάζει όταν εγκαθίσταται ένα σύστημα διαχείρισης νερού έρματος;

 

Το πιο επιθετικό ρεύμα στο πλοίο. Η ηλεκτροχλωρίωση δημιουργεί υποχλωριώδες άλας σε υψηλή συγκέντρωση χλωρίου και η μονάδα επεξεργασίας, οι σωληνώσεις της και το κύκλωμα εξουδετέρωσης βλέπουν οξειδωτικό συν χλωριούχο και περιστασιακό υδρογόνο. Αυτό είναι super duplex, 6Mo ή περιοχή τιτανίου - ποτέ 316L.

 

 

Η σύμβαση διαχείρισης υδάτων έρματος απαιτούσε από όλα τα πλοία να πληρούν το πρότυπο εκφόρτισης D-2 έως τις 8 Σεπτεμβρίου 2024, επομένως ουσιαστικά κάθε σκάφος που επιπλέει διαθέτει πλέον σύστημα επεξεργασίας. Αυτή η μετασκευή άλλαξε το πρόβλημα της επιλογής υλικού και πολλές προδιαγραφές δεν έχουν καλύψει.

 

Οι τεχνολογίες θεραπείας χωρίζονται σε δύο οικογένειες με διαφορετικές υλικές συνέπειες. Τα φυσικά συστήματα - φιλτράρισμα και υπεριώδη ακτινοβολία - είναι σχετικά καλοήθη: οι βρεγμένες επιφάνειες βλέπουν φιλτραρισμένο θαλασσινό νερό και υπεριώδες φως και το duplex 2205 είναι γενικά επαρκής. Τα χημικά και ηλεκτροχημικά συστήματα δεν είναι καλοήθη.

 

Η ηλεκτροχλωρίωση είναι η απαιτητική περίπτωση. Το κύτταρο παράγει υποχλωριώδες νάτριο από το θαλασσινό νερό, έτσι το τοπικό περιβάλλον συνδυάζει υψηλό χλώριο, υψηλή συγκέντρωση οξειδωτικού, χαμηλό pH στο ηλεκτρόδιο και ένα παραπροϊόν υδρογόνου. Το τιτάνιο είναι το τυπικό υλικό ηλεκτροδίων και το περίβλημα της κυψέλης και οι άμεσες κατάντη σωληνώσεις είναι συνήθως super duplex, 6Mo ή μη μεταλλικές.

 

Στοιχείο BWMS	Προτεινόμενο υλικό	Γιατί
Περίβλημα φίλτρου	Duplex 2205	Συνεχές θαλασσινό νερό, μέτρια θερμοκρασία
Θάλαμος αντιδραστήρα UV	316 λίτρα ή 2205	Χωρίς οξειδωτικό, αλλά ρωγμές στις σφραγίδες
Σώμα κυττάρου ηλεκτροχλωρίωσης	Super duplex 2507, 6Mo ή PVDF	Υψηλό χλωριούχο και υψηλό οξειδωτικό
Γραμμή έγχυσης υποχλωριώδους	2507, 6Mo ή με επένδυση PTFE	Υψηλότερη συγκέντρωση οξειδωτικού στο πλοίο
Κύκλωμα εξουδετέρωσης	2507 ή μη μεταλλικό	Αναγωγικός παράγοντας συν θαλασσινό νερό
Γραμμές δειγμάτων και παρακολούθησης	6Mo	Μικρή οπή, στάσιμη, συχνή διακοπή λειτουργίας

 

Το κοινό σφάλμα μετασκευής είναι η επαναχρησιμοποίηση της αρχικής σωλήνωσης έρματος 316L κατάντη του σημείου έγχυσης. Αυτό το τμήμα μεταφέρει τώρα χλωριωμένο θαλασσινό νερό σε συγκέντρωση που δεν περίμενε ποτέ ο αρχικός σχεδιασμός και συνήθως αποτυγχάνει μέσα στα πρώτα δύο χρόνια.

 

Συστήματα πυρόσβεσης: γιατί η πυρκαγιά είναι η πιο δύσκολη περίπτωση;

 

Γιατί συνδυάζει τα χειρότερα χαρακτηριστικά των άλλων δύο συστημάτων. Ένα υγρό δίκτυο πυρκαγιάς παραμένει στάσιμο για μήνες, συσσωρεύει ιζήματα και θαλάσσια ανάπτυξη και στη συνέχεια πρέπει να παρέχει πλήρη ροή με πλήρη ταχύτητα τη στιγμή που ξεκινά μια αντλία. Διάβρωση ρωγμών, διάβρωση υπό απόθεση και διάβρωση συμβαίνουν όλα στο ίδιο εξάρτημα.

 

Η πυρόσβεση είναι το σύστημα που οι άνθρωποι σκέφτονται λιγότερο και πρέπει να σκέφτονται περισσότερο. Δεν έχει πλεονασμό στη λειτουργία - είτε δουλεύει είτε το πλοίο έχει πρόβλημα - και ξοδεύει το 99,9% της ζωής του στην κατάσταση που αρέσει λιγότερο στον ανοξείδωτο χάλυβα.

 

Εξετάστε τον κύκλο λειτουργίας. Το κύριο είναι υπό πίεση και στατικό. Το θαλασσινό νερό κάθεται σε αυτό, το οξυγόνο καταναλώνεται, το βιοφίλμ σχηματίζεται, το ίζημα κατακάθεται σε χαμηλά σημεία και πίσω από κλειστές βαλβίδες. Στη συνέχεια εμφανίζεται μια πυρκαγιά, η αντλία ξεκινά και η γραμμή πηγαίνει από το μηδέν στην ταχύτητα σχεδιασμού σε δευτερόλεπτα, μεταφέροντας αυτό το φορτίο ιζήματος μέσα από κάθε αγκώνα και φίλτρο.

 

Οι αστοχίες που ακολουθούν είναι προβλέψιμες. Βόθροι κάτω από το ίζημα σε χαμηλά σημεία. Προσβολή ρωγμής σε συνδέσεις διακλάδωσης κρουνού. Διάβρωση-διάβρωση στον πρώτο αγκώνα μετά την αντλία. Μπλοκαρισμένα φίλτρα και ακροφύσια από εκτοπισμένη ανάπτυξη. Κανένα από αυτά δεν προκαλείται από το αλμυρό νερό. όλα αυτά προκαλούνται από το νερό που είναι ακίνητο.

 

Πυροσβεστικό στοιχείο	Προτεινόμενο υλικό	Λόγος
Φωτιά κύρια, υγρή, μεγάλη οπή	6Mo, super duplex 2507 ή 90/10 CuNi	Μεγάλη στασιμότητα συν απότομη υψηλή ροή
Φωτιά κύρια, στεγνή	Ανθρακούχο χάλυβα με εσωτερική επίστρωση, ή 2205	Η στεγνή κατάσταση αφαιρεί το πρόγραμμα οδήγησης ρωγμής
Κλαδιά και βαλβίδες κρουνού	Ίδια ποιότητα με την κύρια, συγκολλημένη χωρίς σπείρωμα	Η σύνδεση διακλαδώσεων είναι η κλασική χαραμάδα
Ακροφύσια κατακλυσμού και καταιονισμού	6 μηνών ή 2507	Μικρό στόμιο, στάσιμο, εύκολα φραγμένο από το προϊόν διάβρωσης
Σωληνώσεις συμπυκνωμένου αφρού	316L	Η συμπυκνωμένη χημεία, όχι το θαλασσινό νερό, κυβερνά
Περίβλημα πυροσβεστικής αντλίας	Duplex 2205, cast	Υψηλή ταχύτητα κατά την εκκίνηση

 

Δύο σχεδιαστικά μέτρα μειώνουν την επιβάρυνση υλικού περισσότερο από οποιαδήποτε αναβάθμιση. Αρχικά, τακτοποιήστε το κύριο έτσι ώστε να μπορεί να αποστραγγιστεί πλήρως και στραγγίστε το κατά τη συντήρηση. Δεύτερον, ξεπλύνετε το κεντρικό δίκτυο με γλυκό νερό μετά από κάθε δοκιμή ροής, εάν το πλοίο έχει τη χωρητικότητα. Ένα στραγγισμένο δίκτυο είναι ένα δίκτυο που δεν διαβρώνεται.

 

Υπάρχει επίσης μια ρυθμιστική διάσταση. Το Κεφάλαιο SOLAS II-2 απαιτεί από το πυροσβεστικό δίκτυο να παρέχει δύο ταυτόχρονα πίδακες με ελάχιστη πίεση κρουνού και οι νηογνώμονες απαιτούν το υλικό να είναι κατάλληλο για την υπηρεσία. Ένας κεντρικός αγωγός που έχει χάσει τη μισή του οπή λόγω διάβρωσης εξακολουθεί να περνάει από μια οπτική έρευνα και εξακολουθεί να αποτυγχάνει στη δοκιμή ροής.

 

Πώς συγκρίνονται τα τρία συστήματα το ένα δίπλα στο άλλο;

 

Τα τρία συστήματα αποκλίνουν στον κύκλο εργασίας, όχι στη χημεία του νερού. Η ψύξη είναι συνεχής, το έρμα είναι διακοπτόμενο και αναερόβιο, η πυρόσβεση είναι αδρανής και μετά ακραία. Αυτή η μοναδική διαφορά εξηγεί σχεδόν κάθε σύσταση υλικού σε αυτόν τον οδηγό.

 

Κριτήριο	Ψύξη με θαλασσινό νερό	Ερμα	Πυροσβεστική
Καθεστώς ροής	Συνεχές, ελεγχόμενο	Διαλείπουσες, μεγάλες περιόδους στασιμότητας	Σε αδράνεια για μήνες, μετά το μέγιστο
Κυρίαρχη λειτουργία αποτυχίας	Διάβρωση ρωγμών σε φλάντζες και στηρίγματα	MIC και υποκατάθεση pitting	Διάβρωση κατά την εκκίνηση
Θερμοκρασία	10–50 μοίρες, υψηλότερη στην έξοδο HX	Περιβάλλον, περίπου 0–35 μοίρες	Περιβάλλων
Οξυγόνο	Αναπληρώνεται με ροή	Καταναλώνεται, αναερόβιο	Καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της στασιμότητας
Χλωρίωση	Συνεχές, 0,2–0,5 mg/L υπολειπόμενο	Διαλείπουσα, από το BWMS	Κανένα, εκτός αν έχει ξεπλυθεί
Προεπιλεγμένος βαθμός	Duplex 2205	2205 με αποχέτευση, ή επικαλυμμένο χάλυβα	6Mo, 2507 ή 90/10 CuNi
Βαθμός που αποτυγχάνει πρώτος	316L	316L, ειδικά μικρή οπή	316L και γαλβανισμένο ατσάλι
Κόστος αποτυχίας	Απώλεια παραγωγής, ρήξη σωλήνα	Κανονιστική μη συμμόρφωση, ζημιά δεξαμενής	Απώλεια πυροσβεστικής ικανότητας

 

Διαβάστε τον πίνακα στη στήλη "προεπιλεγμένος βαθμός" και η λογική είναι ξεκάθαρη. Καθώς ο κύκλος λειτουργίας γίνεται λιγότερο συνεχής, η απαιτούμενη περιεκτικότητα σε κράμα αυξάνεται. Το νερό δεν άλλαξε. το μοτίβο διαβροχής έκανε.

 

Πότε ο χαλκός-νικέλιο και το τιτάνιο νικούν τον ανοξείδωτο χάλυβα;

 

Ο χαλκός-νικέλιο κερδίζει όπου η αντίσταση στη βιορρύπανση είναι η κυρίαρχη απαίτηση, επειδή τα ιόντα χαλκού καταστέλλουν την ανάπτυξη της θάλασσας. Το τιτάνιο κερδίζει εκεί όπου κυριαρχούν η ταχύτητα, τα λεπτά τοιχώματα και η μεταφορά θερμότητας, επειδή είναι αποτελεσματικά ανοσία στο θαλασσινό νερό σε οποιαδήποτε ταχύτητα. Ο ανοξείδωτος χάλυβας κερδίζει στην αντοχή, το βάρος και την απουσία εκκένωσης χαλκού.

 

 

Τα κράματα χαλκού-νικελίου 90/10 και 70/30 ήταν το προεπιλεγμένο υλικό σωληνώσεων θαλασσινού νερού για το μεγαλύτερο μέρος του εικοστού αιώνα και παραμένουν μια νόμιμη επιλογή. Το πλεονέκτημά τους είναι βιολογικό: ο χαλκός που απελευθερώνεται από την επιφάνεια είναι τοξικός για τους θαλάσσιους οργανισμούς, επομένως ο σωλήνας παραμένει καθαρός χωρίς χλωρίωση.

 

Τα μειονεκτήματά τους είναι εξίσου αληθινά. Η μέγιστη ταχύτητα είναι περίπου 3,5 m/s, πάνω από την οποία η διάβρωση-διάβρωση γίνεται ταχεία. Το μολυσμένο με σουλφίδια ή αμμωνιακό νερό τα προσβάλλει σοβαρά. Και η απόρριψη χαλκού περιορίζεται ολοένα και περισσότερο σε ορισμένα λιμάνια και εσωτερικές πλωτές οδούς, γεγονός που ωθεί τους ιδιοκτήτες προς τον ανοξείδωτο χάλυβα και τα μη μεταλλικά.

 

Το τιτάνιο είναι η τεχνική απάντηση για τις πιο δύσκολες τοποθεσίες - δέσμες σωλήνων, θαλασσινό νερό υψηλής ταχύτητας, λεπτά τοιχώματα όπου η διάτρηση με κοιλότητες είναι απαράδεκτη. Δεν είναι η οικονομική απάντηση για τις γενικές σωληνώσεις, με περίπου πενταπλάσιο κόστος υλικού από 316L.

 

Υλικό	Σχετικό κόστος υλικού (316 λίτρα=1.0)	Αντοχή στη βιορρύπανση	Όριο ταχύτητας	Καλύτερη εφαρμογή
316L	1.0	Κακή χωρίς χλωρίωση	~4 m/s	Μόνο κλειστοί βρόχοι
Duplex 2205	1.3–1.5	Κακή χωρίς χλωρίωση	~6 m/s	Γενικές σωληνώσεις θαλασσινού νερού
6Mo	2.4–2.8	Κακή χωρίς χλωρίωση	~6 m/s	Μικρή οπή, πλάκα HX
Super duplex 2507	2.3–2.7	Κακή χωρίς χλωρίωση	~6–7 m/s	Ζεστό θαλασσινό νερό, BWMS
90/10 CuNi	2.2–2.6	Εξοχος	~3.5 m/s	Σωληνώσεις κρίσιμης σημασίας για τη βιοαπόρριψη
Τιτάνιο Gr2	5.0–6.0	Καλός	>10 m/s	Δέσμες σωλήνων, υψηλή ταχύτητα

 

Το κόστος είναι ενδεικτικό και κινείται με τις τιμές του νικελίου και του μολυβδαινίου. Χρησιμοποιήστε τις αναλογίες για τη δομή, όχι για τον προϋπολογισμό.

 

Πώς πρέπει να συγκολληθούν και να κατασκευαστούν αυτές οι ποιότητες;

 

Το duplex και το super duplex είναι λιγότερο επιεικής από τα ωστενιτικά. Χρειάζονται ελεγχόμενη εισαγωγή θερμότητας, καθαρισμό αζώτου, χωρίς προθέρμανση, περιορισμένη θερμοκρασία μεταξύ διέλευσης και επαλήθευση της ισορροπίας του φερρίτη. Λάβετε τα παραπάνω και η αντίσταση στη διάβρωση που πληρώσατε εξαφανίζεται στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.

 

Η μεταλλουργία είναι απλή. Οι χάλυβες διπλής όψης είναι περίπου ο μισός φερρίτης και ο μισός ωστενίτης, και αυτή η ισορροπία τους δίνει τη δύναμή τους και την αντοχή τους στα χλωρίδια. Η συγκόλληση διαταράσσει την ισορροπία: ο πολύ γρήγορος ρυθμός ψύξης αφήνει περίσσεια φερρίτη, ο πολύ αργός ρυθμός καθιζάνει τη φάση σίγμα και τα νιτρίδια.

 

Και τα δύο σφάλματα μειώνουν την αντίσταση στη διάβρωση και κανένα δεν είναι ορατό σε μια ολοκληρωμένη συγκόλληση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η συγκόλληση διπλής όψης είναι πρόβλημα διαδικασίας-προσόντων, όχι πρόβλημα δεξιοτήτων.

 

Παράμετρος	Duplex 2205	Super duplex 2507
Προθέρμανση	Κανένας	Κανένας
Εισαγωγή θερμότητας	0,5–2,0 kJ/mm	0,5–1,5 kJ/mm
Θερμοκρασία ενδιάμεσης διέλευσης	Λιγότερο ή ίσο με 150 μοίρες	Λιγότερο ή ίσο με 100–150 μοίρες
Οξυγόνο καθαρισμού ρίζας	<100 ppm	<50 ppm
Γεμιστικό μέταλλο	ER2209	ER2594
Φερρίτης σε μέταλλο συγκόλλησης	35–65%	35–65%
Θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση	Δεν επιτρέπεται	Δεν επιτρέπεται

 

Δύο επιπλέον σημεία κατασκευής ισχύουν για όλους τους βαθμούς σε αυτόν τον οδηγό. Πρώτον, μόλυνση σιδήρου: τα εργαλεία από ανθρακούχο χάλυβα, η σκόνη λείανσης και τα συντρίμμια της αυλής κατασκευής ενσωματώνουν σωματίδια σιδήρου στην ανοξείδωτη επιφάνεια και αυτά τα σωματίδια σκουριάζουν και ξεκινούν το σχηματισμό λακκών. Τα ειδικά ανοξείδωτα εργαλεία και το τελικό βήμα αποξήρωσης ή παθητικοποίησης δεν είναι προαιρετικά.

 

Δεύτερον, το φινίρισμα της επιφάνειας έχει μεγαλύτερη σημασία από ό,τι παραδέχονται οι περισσότερες προδιαγραφές. Ένα τραχύ καπάκι συγκόλλησης ή μια επιφάνεια εδάφους με ενσωματωμένη μόλυνση θα τρυπώσει μπροστά από το μητρικό μέταλλο, ανεξάρτητα από την περιεκτικότητα σε κράμα. Καθορίστε το φινίρισμα, επιθεωρήστε το και μην το αποδεχτείτε "ως συγκολλημένο" σε γραμμή θαλασσινού νερού.

 

Ποια είναι η σύγκριση κόστους 25 ετών;

 

Σε 25ετή βάση, το duplex 2205 είναι συνήθως η φθηνότερη επιλογή για σωληνώσεις θαλασσινού νερού και το 316L είναι συνήθως το πιο ακριβό - πιο ακριβό από τον ανθρακούχο χάλυβα. Το φθηνότερο υλικό ανά κιλό είναι σπάνια το φθηνότερο υλικό ανά διάρκεια ζωής.

 

Ο παρακάτω πίνακας παρουσιάζει 400 μέτρα γραμμής ψύξης θαλασσινού νερού DN200. Το κόστος εγκατάστασης περιλαμβάνει υλικό, κατασκευή και εγκατάσταση. Το κόστος αντικατάστασης περιλαμβάνει αφαίρεση, πρόσβαση, επανεγκατάσταση και απώλεια διαθεσιμότητας, γι' αυτό και είναι υψηλότερο από την αρχική εγκατάσταση.

 

Επιλογή	Κόστος εγκατάστασης, USD	Αναμενόμενη ζωή	Αντικαταστάσεις σε 25 χρόνια	Σύνολο 25 ετών, USD
Ανθρακούχο χάλυβα, εποξειδική επένδυση	76,000	7 χρόνια	3	442,000
316L	132,000	9 χρόνια	2	554,000
Duplex 2205	192,000	25 χρόνια	0	192,000
Super duplex 2507	300,000	25+ έτη	0	300,000
90/10 CuNi	312,000	25 χρόνια	0	312,000
GRP / GRE	96,000	20 χρόνια	1 μερική	250,000

 

Το αποτέλεσμα που εκπλήσσει τις περισσότερες ομάδες έργου είναι η γραμμή 316L. Κοστίζει 74% περισσότερο από 2205 κατά τη διάρκεια ζωής του συστήματος, επειδή αντικαθίσταται δύο φορές και κάθε αντικατάσταση κοστίζει περισσότερο από την αρχική εγκατάσταση. Η δεύτερη έκπληξη είναι ότι ο ανθρακούχο χάλυβας με διατηρημένη επίστρωση ξεπερνά τα 316 λίτρα.

 

Το GRP είναι ανταγωνιστικό ως προς το κόστος, αλλά περιορίζεται από τη θερμοκρασία, την κατηγορία πίεσης και την απόδοση πυρκαγιάς, γι' αυτό κυριαρχεί στις γραμμές έρματος και θαλασσινού νερού σε ορισμένους τύπους σκαφών και αποκλείεται από άλλους.

 

Αυτά τα στοιχεία είναι ένα μοντέλο, όχι μια προσφορά. Οι παραδοχές παρατίθενται στο παράρτημα και η κατάταξη είναι ανθεκτική σε εύλογες αλλαγές στο προεξοφλητικό επιτόκιο και στο κόστος διακοπής λειτουργίας. Αυτό που δεν είναι ισχυρό είναι οποιαδήποτε σύγκριση που μετράει μόνο το πρώτο κόστος.

 

Ποια πρότυπα και πιστοποιητικά ισχύουν;

 

Τα πρότυπα προϊόντος καθορίζουν το υλικό. τα πρότυπα δοκιμής αποδεικνύουν τις ιδιότητες. Τα πρότυπα του έργου καθορίζουν τα κριτήρια αποδοχής. Μια παραγγελία αγοράς που αναφέρει μόνο ένα πρότυπο προϊόντος είναι ελλιπής, επειδή δεν αναφέρει ποια στοιχεία πρέπει να παράσχει το εργοστάσιο.

 

Τρία στρώματα τεκμηρίωσης διέπουν μια θαλάσσια αγορά ανοξείδωτου. Τα πρότυπα προϊόντων όπως το ASTM A240 ή το A790 λένε στο εργοστάσιο τι να φτιάξει. Τα πρότυπα δοκιμών όπως το ASTM G48 ή το A923 λένε στο εργαστήριο πώς να το επαληθεύσει. Οι προδιαγραφές του έργου, όπως το NORSOK M-630 λένε στον προμηθευτή ποια κριτήρια αποδοχής ισχύουν.

 

Στρώμα	Πρότυπο	Τι καλύπτει
Πιάτο και φύλλο	ASTM A240 / A480	Σύνθεση, μηχανικές ιδιότητες, φινίρισμα
Σωλήνας χωρίς ραφή και συγκολλημένος	ASTM A312, A790, A928	Ωστενιτικός και διπλός σωλήνας
Σωλήνας εναλλάκτη θερμότητας	ASTM A249, A789	Συγκολλημένος σωλήνας για εναλλάκτες
Εξαρτήματα	ASTM A403, A815	Εξαρτήματα ωστενιτικής και διπλής όψης
Φλάντζες και σφυρηλάτηση	ASTM A182	F304L, F316L, F51, F53, F55, F44
Μπαρ	ASTM A276, A479	Μπάρα και σφυρηλάτηση για βαλβίδες και αντλίες
Δοκιμή Pitting	Μέθοδος ASTM G48 Α	Κρίσιμη θερμοκρασία διάτρησης
Διαμεταλλική φάση	ASTM A923	Σίγμα φάση σε διπλή όψη
Περιεκτικότητα σε φερρίτη	ASTM E562	Αριθμός φερρίτη σε συγκολλήσεις διπλής όψης
Φύλλα δεδομένων υλικού	NORSOK M-630, MDS D41 / D51 / D55 / D57	Duplex, super duplex, 6Mo αποδοχή
Νερό έρματος	IMO BWM Convention, BWMS Code	Πρότυπο θεραπείας D-2
Επίστρωση δεξαμενής έρματος	IMO PSPC, MSC.215(82)	Προδιαγραφές επίστρωσης
Κύρια φωτιά	SOLAS Κεφάλαιο II-2, Καν. 10	Χωρητικότητα και διάταξη

 

Για μια αγορά θαλασσινού νερού, το ελάχιστο αποδεκτό πακέτο εγγράφων είναι: πιστοποιητικό μύλου προς EN 10204 3.1, χημική ανάλυση ειδικής θερμότητας συμπεριλαμβανομένου αζώτου, αποτέλεσμα ASTM G48 A στην καθορισμένη θερμοκρασία δοκιμής και για διπλή όψη, έλεγχος ASTM A923 ή φερρίτη. Εάν ο προμηθευτής δεν μπορεί να παράγει το αποτέλεσμα G48 για την πραγματική θερμότητα, ο ισχυρισμός ποιότητας δεν επαληθεύεται.

 

Ποια είναι τα οκτώ πιο συνηθισμένα λάθη προδιαγραφών;

 

Οι περισσότερες αστοχίες ανοξείδωτου θαλασσινού νερού εντοπίζονται σε σφάλμα προδιαγραφών και όχι σε ελάττωμα υλικού. Αυτά τα οκτώ αντιπροσωπεύουν την πλειοψηφία τους.

 

Πρώτο: προσδιορίζοντας "θαλάσσιο βαθμό" αντί για αριθμό UNS.Η φράση δεν έχει ορισμό, επομένως προεπιλογή για τη φθηνότερη ερμηνεία. Γράψτε S32205, όχι "θαλάσσιο βαθμό".

 

Δύο: αγνοώντας τις ρωγμές.Ένας βαθμός που επιλέγεται στο CPT θα αποτύχει στη φλάντζα, επειδή το CCT είναι 15–25 μοίρες χαμηλότερο. Σχεδιάστε τη σχισμή ή επιλέξτε για αυτήν.

 

Τρίτο: σχεδιασμός για στασιμότητα.Τα νεκρά πόδια, τα χαμηλά σημεία που δεν στραγγίζονται και τα κλαδιά αναμονής σε αδράνεια είναι εκεί που εμφανίζεται το πρώτο λάκκο. Είναι επίσης τα πιο εύκολα προβλήματα που επιλύονται στο στάδιο της σχεδίασης.

 

Τέσσερα: αντιμετώπιση του PREN ως εγγύηση.Δύο θερμότητες με το ίδιο PREN μπορεί να διαφέρουν στη μετρημένη CPT. Απαιτείται το αποτέλεσμα της δοκιμής, όχι ο υπολογισμός.

 

Πέντε: ανάμειξη ποιοτήτων χωρίς γαλβανική μόνωση.Μια ανοξείδωτη γραμμή που συνδέεται με ανθρακούχο χάλυβα γίνεται μια μεγάλη κάθοδος που οδηγεί μια μικρή άνοδο. Χρησιμοποιήστε κιτ απομόνωσης στις μεταβάσεις και μην χρησιμοποιείτε ποτέ παρεμβύσματα γραφίτη.

 

Έξι: καθορισμός διπλής όψης χωρίς χειριστήρια κατασκευής.Η είσοδος θερμότητας, το οξυγόνο καθαρισμού, η θερμοκρασία μεταξύ διέλευσης και η ισορροπία φερρίτη πρέπει να περιλαμβάνονται στις προδιαγραφές και να μην αφήνονται στο κατάστημα.

 

Επτά: ξεχνώντας τη στρατηγική βιοαπόρριψης.Χωρίς χλωρίωση ή μηχανικό καθαρισμό, οι ανοξείδωτες γραμμές θαλασσινού νερού ρυπαίνουν και στη συνέχεια διαβρώνονται κάτω από την απόθεση. Η επιλογή υλικού και ο έλεγχος των ρύπων είναι μια απόφαση.

 

Οκτώ: αγορά με κόστος ανά κιλό.Η σύγκριση 25 ετών δείχνει ότι τα 316 λίτρα κοστίζουν περισσότερο από 2205. Το πρώτο κόστος δεν είναι ένας δείκτης του κόστους του κύκλου ζωής.

 

Συχνές ερωτήσεις

 

Είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 κατάλληλος για θαλασσινό νερό;

Όχι, όχι για συνεχή βύθιση. 316Το L έχει μια κρίσιμη θερμοκρασία διάτρησης μόνο περίπου 20–25 μοιρών και μια χαμηλότερη κρίσιμη θερμοκρασία σχισμής, επομένως ανοίγει σε παρεμβύσματα, στηρίγματα και κάτω από εναποθέσεις στα περισσότερα συστήματα θαλασσινού νερού. Είναι κατάλληλο για κλειστούς βρόχους ψύξης, εξοπλισμό καταστρώματος και αντικείμενα ζώνης εκτόξευσης που παραμένουν στεγνά.

 

Ποιος είναι ο καλύτερος ανοξείδωτος χάλυβας για ψύξη με θαλασσινό νερό;

Το Duplex 2205 είναι η καλύτερη γενική επιλογή για σωληνώσεις ψύξης θαλασσινού νερού και πλακοειδείς εναλλάκτες θερμότητας. Χρησιμοποιήστε super duplex 2507 ή 6Mo όπου η θερμοκρασία εξόδου υπερβαίνει περίπου τους 50 βαθμούς και τιτάνιο για κρίσιμες δέσμες σωλήνων.

 

Τι τιμή PREN χρειάζομαι για το θαλασσινό νερό;

Το PREN 35 είναι το πρακτικό ελάχιστο για τη συνεχή ροή κρύου θαλασσινού νερού και το PREN 40 ή υψηλότερο απαιτείται για ζεστό, στάσιμο ή επιρρεπές σε σχισμές. Το PREN είναι ένας αριθμός διαλογής. επιβεβαιώστε την πραγματική αντίσταση με μια δοκιμή ASTM G48 στη θερμότητα.

 

Μπορεί το duplex 2205 να χρησιμοποιηθεί για σωληνώσεις νερού έρματος;

Ναι, με την προϋπόθεση ότι η γραμμή είναι αποστραγγιζόμενη και το καθεστώς χλωρίωσης είναι κατανοητό. 2205 χρησιμοποιείται ευρέως για τις κύριες σωληνώσεις έρματος. Οι γραμμές έρματος μικρής οπής και οποιοδήποτε τμήμα κατάντη σημείου έγχυσης χλωρίωσης θα πρέπει να αναβαθμιστούν σε 6Mo ή 2507.

 

Γιατί ένα πυροσβεστικό δίκτυο χρειάζεται υψηλότερο βαθμό από μια γραμμή ψύξης;

Γιατί είναι στάσιμο για μήνες και μετά ρέει με τη μέγιστη ταχύτητα. Αυτός ο συνδυασμός δημιουργεί κοιλότητες υπό απόθεση κατά τις περιόδους αδράνειας και διάβρωση κατά την εκκίνηση. 6Mo, super duplex 2507 ή 90/10 CuNi είναι οι συνήθεις επιλογές. Το 316L και ο γαλβανισμένος χάλυβας είναι οι συνήθεις αστοχίες.

 

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CPT και CCT;

Το CPT είναι η θερμοκρασία στην οποία ξεκινά το άνοιγμα σε μια ανοιχτή, ελεύθερα εκτεθειμένη επιφάνεια. Το CCT είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία στην οποία ξεκινά το άνοιγμα μέσα σε μια σχισμή. Επειδή τα πραγματικά στοιχεία περιέχουν ρωγμές, το CCT είναι ο αριθμός που διέπει την απόδοση της υπηρεσίας.

 

Αξίζει το super duplex 2507 το επιπλέον κόστος;

Αξίζει τον κόπο όπου η θερμοκρασία λειτουργίας υπερβαίνει τους 50 βαθμούς περίπου, όπου η συγκέντρωση χλωρίου είναι αυξημένη ή όπου το εξάρτημα δεν μπορεί να αντικατασταθεί. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, το 2205 προσφέρει την ίδια διάρκεια ζωής με περίπου το μισό κόστος υλικού.

 

Μπορεί ο ανοξείδωτος χάλυβας να χρησιμοποιηθεί σε δεξαμενές έρματος;

Ναι. 316Το L είναι σύνηθες σε δεξαμενές έρματος βυτιοφόρων χημικών και το duplex 2205 χρησιμοποιείται όπου το χλώριο ή η θερμοκρασία είναι υψηλότερη. Ο επικαλυμμένος ανθρακούχος χάλυβας παραμένει η προεπιλογή για τις δεξαμενές αποκλειστικού έρματος επειδή η επίστρωση, όχι ο χάλυβας, είναι το φράγμα διάβρωσης.

 

Πώς η χλωρίωση επηρεάζει την επιλογή υλικού;

Η χλωρίωση αποτρέπει το σχηματισμό βιοφίλμ και το βιοφίλμ αυξάνει το δυναμικό διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα κατά 200–400 mV. Το χλωριωμένο θαλασσινό νερό είναι επομένως συχνά λιγότερο επιθετικό από το καθαρό μη χλωριωμένο θαλασσινό νερό. Ωστόσο, το συμπυκνωμένο υποχλωριώδες σε ένα σημείο έγχυσης ηλεκτροχλωρίωσης είναι εξαιρετικά επιθετικό και απαιτεί 2507, 6Mo ή τιτάνιο.

 

Ποιο μέταλλο πλήρωσης πρέπει να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση διπλής όψης;

Το ER2209 για το duplex 2205 και το ER2594 για το super duplex 2507. Και τα δύο απαιτούν καθαρισμό αζώτου, ελεγχόμενη εισαγωγή θερμότητας και όρια θερμοκρασίας διαπερατότητας και κανένα δεν επιτρέπει τη θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.

 

Ο ανοξείδωτος χάλυβας υποφέρει από MIC στο θαλασσινό νερό;

Ναί. Τα βακτήρια που μειώνουν τα θειικά παράγουν σουλφίδια σε αναερόβιες συνθήκες με ίζημα, το οποίο είναι ακριβώς το περιβάλλον μέσα σε μια στάσιμη γραμμή έρματος ή σε ένα αδρανές δίκτυο πυρκαγιάς. Το αποτέλεσμα είναι η επιτάχυνση κάτω από την κατάθεση κοιλοτήτων. Οι υψηλότερες ποιότητες μολυβδαινίου και ο στραγγιζόμενος σχεδιασμός είναι τα μετριαστικά μέτρα.

 

Τι πιστοποίηση πρέπει να ζητήσω από το μύλο;

EL 10204 3.1 πιστοποιητικά μύλου με ειδική για τη θερμότητα χημεία, συμπεριλαμβανομένου του αζώτου, η Μέθοδος Α ASTM G48 προκύπτει στην καθορισμένη θερμοκρασία και για διπλή όψη, ASTM A923 ή έλεγχος περιεκτικότητας σε φερρίτη. Για κρίσιμα συστήματα συνιστάται τρίτος μάρτυρας της δοκιμής διάβρωσης.

 

Πώς πρέπει να προσδιορίσετε και να παραγγείλετε ανοξείδωτο χάλυβα θαλασσινού νερού;

 

Καθορίστε με τον αριθμό UNS, δηλώστε ρητά τον κύκλο λειτουργίας, απαιτήστε τη δοκιμή διάβρωσης στη θερμότητα και ορίστε τους ελέγχους κατασκευής. Μια προδιαγραφή που κάνει οποιοδήποτε από αυτά χωρίς τα άλλα τρία είναι ελλιπής.

 

Η παρακάτω λίστα ελέγχου είναι το ελάχιστο περιεχόμενο μιας προδιαγραφής αγοράς για ένα ανοξείδωτο σύστημα θαλασσινού νερού. Είναι σκόπιμα σύντομο, γιατί μια προδιαγραφή που κανείς δεν διαβάζει είναι χειρότερη από μια σύντομη που κάνουν όλοι.

 

Είδος	Τι να γράψω	Γιατί έχει σημασία
Βαθμός	Αριθμός UNS συν το κοινό όνομα	Αφαιρεί την ασάφεια από τον "θαλάσσιο βαθμό"
Πρότυπο προϊόντος	ASTM A240, A790, A928 ή A815 κατά περίπτωση	Καθορίζει τι πρέπει να κάνει ο μύλος
Δασμός	Θερμοκρασία σχεδιασμού, εύρος ταχυτήτων, περίοδοι στασιμότητας	Αυτές οι τρεις είσοδοι οδηγούν την επιλογή βαθμού
Δοκιμή διάβρωσης	ASTM G48 Μέθοδος Α σε μια δηλωμένη θερμοκρασία	Μετατρέπει έναν ισχυρισμό σε αποδεικτικό στοιχείο
μικροδομή	Περιεκτικότητα σε φερρίτη για duplex, A923 όπου καθορίζεται	Ανιχνεύει επιβλαβείς φάσεις
Φινίρισμα επιφάνειας	Τουρσί και παθητικοποιημένο, ή καθορισμένο Ra	Το Finish ελέγχει τοποθεσίες έναρξης
Κατασκεύασμα	Εισαγωγή θερμότητας, οξυγόνο καθαρισμού, όριο διαπερατότητας	Προστατεύει την αντοχή στη διάβρωση HAZ
Απόδειξη με έγγραφα	EL 10204 3.1, αναφορές δοκιμών, ιχνηλασιμότητα θερμότητας	Κάνει όλη την αλυσίδα ελεγχόμενη

 

Δύο εμπορικές σημειώσεις συμπληρώνουν την εικόνα. Πρώτον, ο χρόνος παράδοσης για το duplex και το super duplex είναι μεγαλύτερος από ό,τι για τα 316L και τα προγράμματα έλασης μύλου για πλάκα 2507 μπορούν να παρατείνουν ένα έργο κατά εβδομάδες. Παραγγείλετε έγκαιρα ή αποδεχτείτε το υποκατάστατο. Δεύτερον, η αστάθεια των τιμών στο μολυβδαίνιο και το νικέλιο σημαίνει ότι μια προσφορά μεγαλύτερη από περίπου ένα μήνα είναι μόνο ενδεικτική.