Tæring og vörn háþrýstikerfa í-háþrýstingsleiðslukerfum við afsöltun sjávar í öfugu himnuflæði

Á bakgrunni vatnsskorts á heimsvísu hefur afsöltun sjós smám saman orðið nauðsynleg lausn til að draga úr ferskvatnsskorti. Sérstaklega á svæðum eins og Mið-Austurlöndum, Norður-Afríku og Suður-Asíu, þar sem vatnsskortur er alvarlegur, hefur öfug himnuflæði (RO) afsöltun orðið almenn tækni vegna lítillar orkunotkunar, sveigjanleika í rekstri og tiltölulega lægri fjárfestingarkostnaðar. Hins vegar verða RO kerfi að meðhöndla mjög saltvatn og mjög ætandi sjó, sem veldur verulegum áskorunum fyrir búnaðarefni. Þar á meðal er háþrýstipípukerfið bæði kjarnahlutinn sem tryggir stöðuga himnuafköst og sá sem er viðkvæmastur fyrir tæringu. Efnisval og verndaraðferðir hafa bein áhrif á öryggi og hagkvæmni afsöltunarverkefna.

Rekstrarumhverfi RO afsöltunar sjávar er flókið:

• Mikil selta: Klóríðjónir í sjó geta auðveldlega brotið niður aðgerðalausar filmur á málmum og komið af stað tæringu á holum.
• Hitasveiflur: Á svæðum eins og Persaflóa og Rauðahafinu getur sjávarhiti á sumrin farið yfir 35 gráður - yfir mikilvægu gryfjuhitastigi margra ryðfríu stáli.
• Afgangs klór: Jafnvel snefilmagn af klórleifum úr sæfiefnum (td hýpóklóríti) sem notað er við formeðferð getur flýtt fyrir tæringu austenítískra ryðfríu stáli.

Fyrir vikið þjáðust snemma kerfi sem tóku upp 316L, 317L og 904L austenítískt ryðfrítt stál oft fyrir gryfju- og sprungutæringu. Jafnvel tvíhliða ryðfríu stáli eins og 2205 og 2507 hafa orðið fyrir staðbundinni tæringu og bilun við mjög háan-hita og mikla-seltuaðstæður.

Í dag taka sjóafsöltunarstöðvar almennt upp hlutaða efnisstefnu:

• Lágþrýstingshlutar-: Ó-málmefni eins og UPVC, FRP og PTFE eru mikið notuð til að lágmarka klór-tæringu.
• Háþrýstilagnir-: Aðalhausar eru venjulega úr 2205 tvíhliða ryðfríu stáli, en greinarrör geta notað 2507 tvíhliða stál eða há-blendi austenítískt ryðfrítt stál.
• Mikilvægar þættir: Hlutar eins og RO-endaplötur þrýstihylkis og hraðtengi þurfa hágæða málmblöndur eins og 2507 eða 6Mo ryðfríu stáli.

Í norðurhluta Kína, þar sem sjávarhiti er tiltölulega lágur, skilar tvíhliða ryðfríu stáli sig nokkuð vel. Hins vegar, í suðlægum hafsvæðum og háum-hita, há-seltusvæðum eins og Mið-Austurlöndum og Norður-Afríku, halda tvíhliða stáli áfram að verða fyrir bilun-þar með talið saltvatnslekatilvik sem skerða öryggi kerfisins.

Mikil reynsla á vettvangi hefur staðfest þaðtítan (td TA2 viðskiptahreint títan)er tilvalin lausn fyrir mjög tæringarumhverfi. Títan býður upp á:

• Framúrskarandi tæringarþol: Títan myndar náttúrulega stöðuga oxíðfilmu, sem gerir það mjög ónæmt fyrir gryfju- og sprungutæringu í klóríðríku-umhverfi.
• Langtímaáreiðanleiki.-: Í afsöltunarverksmiðju á eyju í Suður-Kínahafi héldust títanrör og lokar óskemmdir og tæringarlausar- eftir átta ára samfellda notkun.
• Hentar fyrir há-vatn: Jafnvel á svæðum eins og Persaflóa og Rauðahafi, heldur títan framúrskarandi stöðugleika.

Þrátt fyrir að títan hafi hærri fyrirframkostnað, þá vega litlar viðhaldsþarfir og lengri endingartími upp upphaflega fjárfestingu, sem gerir það að verkum að títanrörkerfi eru í auknum mæli notuð í háþrýstiafsöltunarforritum.

Fyrir utan efnisval er marg-lagsvörn nauðsynleg:

• Starfshættir: Á meðan á stöðvun stendur kemur skolun með fersku vatni í veg fyrir að kyrrstæður sjór geti hraðað tæringu.
• Klórfjarlæging: Með því að bæta afoxunarefnum við áður en sjór fer inn í háþrýstingshlutann verndar bæði leiðslur og RO himnur.
• Kaþódísk vernd: Fórnarskaut (td sink) geta dregið úr tæringaráhættu í tvíhliða stálrörum, þó notkun í stórum-skala sé enn takmörkuð.
• Húðun og yfirborðsbreytingar: Vel þekkt í lágþrýstingsleiðslum,-langtímastöðugleiki og kostnaðar-hagkvæmni í háþrýstingskerfum þarfnast frekari sannprófunar.
• Græn aukaefni: Framtíðarþróun gæti falið í sér -vistvæn efni með bæði tæringarhamlandi og kvarðastýringaraðgerðum, þar sem öryggi búnaðar er í jafnvægi og sjálfbærni í umhverfinu.

Þar sem eftirspurn eftir ferskvatni á heimsvísu heldur áfram að aukast mun RO sjóafsöltun verða notuð víðar í strandborgum, eyjum og iðnaðarstöðvum. Þróun iðnaðar mun líklega fela í sér:

Samþykkt háþróaðra efna: Títan málmblöndur og samsett efni munu njóta víðtækari notkunar, sérstaklega í erfiðu sjávarumhverfi.

Mat á líftímakostnaði: Verkefnaáætlun mun færa áherslu frá upphaflegri fjárfestingu yfir í jafnvægi til lengri-tíma rekstrar- og viðhaldskostnaðar.

Snjallt eftirlit og vernd: Skynjarar og stór gögn munu gera rauntíma-tæringarvöktun og forspárviðhald kleift.

Græn verndartækni: Þróun vistvænna- voga og tæringarhemla mun styðja við sjálfbæran vöxt í afsöltun sjós.