Afsöltun sjósflæðis og efnisvörn búnaðar

Vatnsskortur hefur orðið alþjóðleg áskorun, sérstaklega í Miðausturlöndum, Norður-Afríku og strandhéruðum Kína þar sem takmarkað ferskvatnsframboð takmarkar efnahagslega og félagslega þróun. Sem útbreiddasta sjóafsöltunartæknin stækkar Seawater Reverse Osmosis (SWRO) hratt vegna kosta lítillar orkunotkunar, sveigjanlegrar kerfishönnunar og sterkrar sveigjanleika. Hins vegar, að tryggja-langtíma rekstrarstöðugleika-sérstaklega tæringarvörn há-lagnakerfa-er orðið mikilvægt mál fyrir iðnaðinn

Meginreglan í SWRO er að beita háþrýstingi til að þvinga sjó í gegnum hálf-gegndræpar himnur. Með svitaholastærð sem er um það bil 0,0001 míkron leyfa þessar himnur aðeins vatnssameindum að fara framhjá á meðan þær hafna yfir 99% salta, örvera og lífrænna efna.
Heildarferlið felur í sér formeðferð, öfuga himnuflæðiseiningar og orkunýtingartæki. Formeðferð felur í sér storknun, síun og ofsíun til að fjarlægja sviflausn og lífræn efni og lengja líftíma himnunnar. Hár-þrýstidælur og þrýstihylki sigrast á osmótískum þrýstingi á meðan orkuendurheimtingarkerfi draga verulega úr rekstrarkostnaði.

Þrátt fyrir þroska SWRO tækni, standa efni búnaðar enn frammi fyrir alvarlegri tæringarhættu í erfiðu sjóumhverfi:

1.Pitting og sprungur tæringu
Austenitískt ryðfrítt stál (eins og 316L og 904L) er viðkvæmt fyrir staðbundinni tæringu í umhverfi með mikilli -seltu eða klór-. Á svæðum eins og Miðausturlöndum og Miðjarðarhafi flýtir hár sjávarhiti fyrir þessum málum enn frekar.

2.Áhrif hitastigs og seltu
Hækkaður sjávarhiti stuðlar að aðsog klóríðjóna og dregur úr Critical Pitting Temperature (CPT). Til dæmis er CPT úr 316L ryðfríu stáli í 3,5% NaCl lausn aðeins um 10 gráður -miklu lægra en raunverulegt sjávarhitastig á hitabeltissvæðum.

3. Vinnsla og örbyggingarþættir
Tæringarþol tvíhliða ryðfríu stáli veltur ekki aðeins á samsetningu álfelgur heldur einnig á vinnslu og hitameðhöndlun gæði. Óviðeigandi glæðing getur leitt til útfellingar í sigma-fasa, minnkað tæringarþol og hraðað bilun.

Til að takast á við þessar áskoranir hefur iðnaðurinn þróað ýmsar efnis- og verndarlausnir:

1.Duplex og Super Ryðfrítt stál
Einkunnir eins og 2205 og 2507 tvíhliða ryðfríu stáli, sem sameina bæði austenítískan og ferrítískan fasa, veita sterkari tæringarþol en hefðbundið ryðfrítt stál og eru mikið notaðar í SWRO háþrýstingsleiðslur.

2.Títan og títan málmblöndur
Títanefni eru nánast ónæm fyrir klóríð-tæringu og koma í raun í veg fyrir gryfju- og sprungutæringu. Sannað í verkefnum víðsvegar um Suður-Kínahaf, Miðausturlönd og Norður-Afríku hafa títaníumpípur orðið besti kosturinn í erfiðu umhverfi.

3.Katódísk vernd og tæringarhemlar
Bakskautsvörn fyrir fórnarskaut getur seinkað staðbundinni tæringu, en nýir umhverfisvænir-tæringarhemlar bjóða upp á möguleika á tvöföldum-skala og tæringarstjórnun í framtíðarverkefnum.

4.Húðun og yfirborðsbreyting
Í lágþrýstikerfum eru ó-málmefni eins og FRP, PVC og gúmmíklæðningar víða notuð. Þótt það sé ekki enn þroskað fyrir háþrýstikerfi er háþrýstitækni í rannsókn og gæti verið kynnt í framtíðinni.

Þegar horft er fram á veginn mun þróun SWRO afsöltunar einbeita sér að:

• Efnisnýjung: Víðtækari notkun títan málmblöndur og ofur tvíhliða stál til að lengja endingu búnaðar í umhverfi með mikilli-seltu og háan-hita.
• Grænar og orku-hagkvæmar lausnir: Samþætting við endurnýjanlega orkugjafa eins og sól og vind, færist í átt að „núll-kolefnis“ afsöltunarstöðvum.
• Snjall rekstur og viðhald: Notkun stórra gagna og gervigreindar til að spá fyrir um óhreinindi, tæringarvöktun og skynsamlegt viðhald.
• Stærðanleg og mát forrit: Frá stórum strandborgum til eyja, skipa og afskekktra þurra svæða, SWRO-einingakerfi munu mæta fjölbreyttum ferskvatnsþörfum.

Sem mikilvæg tækni til að bregðast við ferskvatnsskorti á heimsvísu, tryggir SWRO afsöltun ekki aðeins stöðuga vatnsveitu heldur knýr hún einnig áfram sjálfbæra,-kolefnislítil þróun. Þó að tæring og niðurbrot efnis séu tæknileg áskorun, veita þau einnig tækifæri til nýsköpunar í málmblöndur, húðun og skynsamlegu eftirliti. Með stöðugum framförum munu SWRO kerfi starfa á öruggan, áreiðanlegan og endanlegan hátt í erfiðara umhverfi-sem stuðlar verulega að alþjóðlegu vatnsöryggi.