|
تعتبر مياه البحر واحدة من أكثر المواد الطبيعية المسببة للتآكل عدوانية.ليس كل الفولاذ المقاوم للصدأ يمكنه التعامل معه.
316L: بالكاد مناسب - فقط للملوحة المنخفضة جدًا-أو التعرض على المدى القصير-. يعد التآكل والشقوق من المخاطر الجسيمة.
دوبلكس 2205: خيار قوي للأغراض العامة-لهياكل مياه البحر، والأنابيب، وأغطية المضخات. PREN أكبر من أو يساوي 35.
سوبر دوبلكس 2507/ 254 SMO / 6Mo من السبائك: الطبقة العليا لخطوط أنابيب خدمة مياه البحر المستمرة -، والمبادلات الحرارية، وتحلية المياه، والرافعات البحرية. PREN أكبر من أو يساوي 40.
قاعدة-واحدة للجملة:كلما زاد تركيز الكلوريد ودرجة الحرارة والإجهاد - كلما زادت قيمة PREN التي تحتاجها. |
لماذا تعتبر مياه البحر تحديًا كبيرًا بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ؟
تحتوي مياه البحر تقريبًا3.5% مجموع الأملاح الذائبة، منها ما يقرب من 55٪ كلوريد الصوديوم (NaCl). أيون الكلوريد (Cl⁻) هو العدو الرئيسي للفولاذ المقاوم للصدأ السلبي. فهو يخترق الطبقة الرقيقة من أكسيد الكروم- التي تعطي الفولاذ المقاوم للصدأ جودته "المقاومة للصدأ"، مما يؤدي إلى شكلين من التآكل الموضعي:

|
وضع التآكل |
ماذا يحدث |
لماذا يهم؟ |
|
تأليب التآكل |
تقوم أيونات الكلوريد بتكسير الطبقة السلبية محليًا، مما يؤدي إلى تكوين حفر عميقة تؤدي إلى ثقب المعدن |
يمكن أن تخترق جدار الأنابيب خلال أشهر؛ غير مرئية حتى الفشل |
|
تآكل الشقوق |
تصبح المناطق المستنزفة للأكسجين-داخل الفجوات (تحت الحشيات، وعند الشفاه، وفي الوصلات الملولبة) أنودية وتتآكل بسرعة |
وضع الفشل الأكثر شيوعًا في مياه البحر-المبادلات الحرارية المبردة والفلنجات المثبتة بمسامير |
|
الإجهاد-تكسير التآكل (SCC) |
يؤدي إجهاد الشد + بيئة الكلوريد إلى حدوث تشقق هش مفاجئ - حتى في السبائك ذات المقاومة الجيدة للتنقر |
Common at elevated temperatures (>60 درجة)؛ الدرجات الأوستنيتي الأكثر عرضة |
|
التآكل الجلفاني |
المعادن المختلفة في الاتصال الكهربائي في مياه البحر تخلق خلية كهروكيميائية. يتآكل المعدن الأقل نبلاً بشكل تفضيلي |
ضروري للتركيبات المعدنية-المختلطة - من الصلب الكربوني والألمنيوم وسبائك النحاس المقترنة بالفولاذ المقاوم للصدأ |
الجدول 1: أربعة أوضاع رئيسية للتآكل في مياه البحر. المصدر: NACE International (AMPP)، "التآكل في البيئة البحرية"، منشور TPC رقم 19، 2018؛ دليل ASM المجلد. 13أ، "التآكل: الأساسيات والاختبار والحماية"، 2003.
بالإضافة إلى ذلك، ترتفع درجة حرارة مياه البحر في المناطق الاستوائية وداخل المبادلات الحرارية، ويمكن أن يؤدي الحشف الحيوي إلى إنشاء بيئات لا هوائية -مصغرة تعمل على تسريع هجوم الشقوق. السرعة مهمة أيضًا: فمياه البحر الراكدة أكثر تآكلًا من مياه البحر- السريعة التدفق.
فهم PREN: المؤشر الرئيسي لملاءمة مياه البحر
الالرقم المكافئ لمقاومة التنقر (PREN)هو المؤشر الأكثر أهمية للتنبؤ بمقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل والشقوق في بيئات الكلوريد. يتم حسابه من محتوى الكروم والموليبدينوم والنيتروجين في السبيكة:
|
PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N
بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (الذي يحتوي على مرحلتي الأوستينيت والفريت)، يتم استخدام صيغة بديلة أحيانًا:
PRENᵀ=%Cr + 3.3 × (%Mo + 0.5 × %W) + 16 × %N
حيث %W=نسبة الوزن التنغستن (ذات صلة بالدرجات التي تحتوي على التنغستن، مثل Zeron 100). |
ارتفاع PREN يعني مقاومة أفضل للتنقر. حددت الصناعة ثلاث قيم عتبة حرجة تحدد مدى ملاءمة مياه البحر:
|
نطاق برين |
تصنيف |
ملاءمة مياه البحر |
الدرجات النموذجية |
|
<25 |
غير كافية لمياه البحر |
غير مستحسن. التنقر السريع في مياه البحر، حتى في درجة الحرارة المحيطة |
304, 304L, 430 |
|
25–35 |
الاستخدام الهامشي/المحدود لمياه البحر |
مياه البحر-قصيرة الأجل أو منخفضة-الملوحة فقط. ليس مخصصًا للغمر المستمر أو مناطق الكلوريد العالية -. |
316 لتر (برين ~24–26)، 317 لتر |
|
35–40 |
خدمة مياه البحر العامة - جيدة |
مناسبة لهياكل مياه البحر، والأنابيب، ومساكن المضخات في درجة الحرارة المحيطة |
دوبلكس 2205 (PREN ~34–36)، S31803 |
|
أكبر من أو يساوي 40 |
خدمة مياه البحر الكاملة - ممتازة |
الغمر المستمر، أنابيب المبادلات الحرارية، تحلية المياه، في الخارج. الصناعة-العتبة القياسية لخدمة مياه البحر |
2507، 254 سمو، AL-6XN، زيرون 100 |
الجدول 2: تصنيف PREN وملاءمة مياه البحر. المصدر: NACE MR0175/ISO 15156؛ DNV-RP-F112 "تصميم المعدات البحرية المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ"؛ منشور EFC رقم . 32، "مبادئ توجيهية بشأن متطلبات المواد للكربون والفولاذ منخفض السبائك" (مكيف للفولاذ المقاوم للصدأ).
درجات الفولاذ المقاوم للصدأ لمياه البحر: ملفات تعريف تفصيلية للدرجات
مصدر جميع بيانات التركيب: ASTM A240 (ورقة/لوحة)، ASTM A276 (شريط)، ASTM A312 (أنبوب)، ASTM A789/A790 (أنبوب مزدوج). قيم PREN محسوبة من التراكيب الاسمية. بيانات التآكل من NACE International وSpecial Metals Corp.، 2023.
|
الصف (UNS) |
يكتب |
٪ كر |
٪شهر |
%N |
برين |
تصنيف مياه البحر |
التكلفة النسبية |
أفضل ل |
|
304L (S30403) |
الأوستنيتي |
18–20% |
- |
- |
~18 |
يتجنب |
أدنى |
المياه العذبة، في الأماكن المغلقة |
|
316L (S31603) |
الأوستنيتي |
16–18% |
2.0–3.0% |
- |
~25 |
هامشي |
قليل |
دفقة خفيفة، مالحة |
|
317L (S31703) |
الأوستنيتي |
18–20% |
3.0–4.0% |
- |
~28 |
محدود |
منخفض+ |
عملية كيميائية |
|
904L (N08904) |
الأوستنيتي |
19–23% |
4.0–5.0% |
- |
~34 |
عدل |
واسطة |
الأحماض، الكبريتيك |
|
2205 (S32205) |
دوبلكس |
22–23% |
3.0–3.5% |
0.14–0.20% |
~35 |
جيد |
متوسط+ |
هياكل مياه البحر |
|
254 سمو (S31254) |
6Mo الأوستنيتي |
19.5–20.5% |
6.0–6.5% |
0.18–0.22% |
~43 |
ممتاز |
عالي |
أنابيب HX، تحلية المياه |
|
آل-6XN (N08367) |
6Mo الأوستنيتي |
20.0–22.0% |
6.0–7.0% |
0.18–0.25% |
~46 |
ممتاز |
عالي |
في الخارج، مجموعة التركيز |
|
2507 (S32750) |
سوبر دوبلكس |
24–26% |
3.0–5.0% |
0.24–0.32% |
~43 |
ممتاز |
عالي |
في الخارج، مضخة مياه البحر |
|
زيرون 100 (S32760) |
سوبر دوبلكس |
24–26% |
3.0–4.0% |
0.20–0.30% |
~41 |
ممتاز |
عالي |
تحت سطح البحر، الناهضون |
الجدول 3: المقارنة الرئيسية لدرجة الفولاذ المقاوم للصدأ لمياه البحر. تركيبات من ASTM A240/A276/A312/A790. يتم حساب PREN كـ %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N باستخدام تركيبات نقطة المنتصف الاسمية. يعتمد مؤشر التكلفة النسبية على بيانات مشتريات JN Alloy، وتصنيفات H1 2026. لمياه البحر وفقًا لإصدار NACE International وEFC رقم. 32.
مصفوفة الظروف البيئية لمياه البحر: مطابقة الدرجة للتعرض
ليست كل بيئات مياه البحر عدوانية بنفس القدر. تقوم المصفوفة التالية بتعيين شروط الخدمة للدرجات الموصى بها، مما يتيح اتخاذ قرارات اختيار دقيقة.

المصدر: التقرير الفني NACE 6J187، "أداء الفولاذ المقاوم للصدأ في مياه البحر والبيئات ذات الصلة"، 2019؛ دليل Outokumpu للفولاذ المقاوم للصدأ، الإصدار الثالث عشر، 2021.
|
حالة الخدمة |
درجة حرارة. ( درجة ) |
الحد الأدنى الموصى به للدرجة |
الدرجة المفضلة |
ملاحظات / تحذيرات |
|
الغلاف الجوي الساحلي (الرذاذ والضباب) |
المحيطة |
316L |
2205 |
316L مقبول للتعرض للضوء؛ تنظيف بانتظام لإزالة رواسب الكلوريد |
|
المياه قليلة الملوحة (منخفضة الملوحة، مصب النهر) |
<30 |
316L |
2205 |
كلوريد < 1000 جزء في المليون؛ 316L الحدود. أفضّل 2205 للحصول على موثوقية طويلة الأمد-. |
|
أنابيب مياه البحر (المحيطة، المتدفقة) |
<30 |
2205 |
2507 / 254 سمو |
Flow velocity >1.5 م/ث يمنع الحشف الحيوي؛ أمر بالغ الأهمية لتجنب الأرجل الميتة حيث يحدث الركود |
|
أنابيب مياه البحر (درجة حرارة مرتفعة) |
30–60 |
254 سمو / AL-6XN |
2507 |
تعمل درجة الحرارة على تسريع عملية التأليب؛ PREN أكبر من أو يساوي 40 إلزامي لهذا النطاق |
|
أنابيب المبادل الحراري (تبريد مياه البحر-) |
20–60 |
254 سمو / AL-6XN |
2507 / تيتانيوم |
تطبيق مياه البحر الأكثر تطلبًا؛ يمثل الهجوم الشق في وصلات الأنابيب-إلى-الصفائح الأنبوبية خطرًا أساسيًا |
|
ضواغط/أعمدة مضخة مياه البحر |
المحيطة |
2205 |
2507 / دوبلكس CD4MCu |
التآكل-التآكل الناتج عن الرمال المحبوسة؛ تتفوق درجات الطباعة المزدوجة عالية القوة- على 316L بشكل ملحوظ |
|
الهيكلية البحرية (منطقة البداية) |
المحيطة |
2205 |
2507 / زيرون 100 |
منطقة الرش تجمع بين الكلوريد والأكسجين والترطيب الدوري - المنطقة البحرية الأكثر تآكلًا |
|
تحلية المياه (أغشية RO، محلول ملحي) |
20–45 |
254 سمو / AL-6XN |
2507 |
يمكن أن يحتوي المحلول الملحي المركز على 2× مستويات كلوريد مياه البحر العادية؛ السبائك الفائقة-إلزامية |
|
تحت سطح البحر (مغمور بالكامل، الحماية الكاثودية) |
<20 |
2205 (مع CP) |
2507 / زيرون 100 |
الحماية الكاثودية تخفف من مخاطر الشقوق. التحقق من أن تقصف الهيدروجين لا يشكل مصدر قلق بالنسبة للمكونات شديدة الضغط-. |
|
High-temp seawater (>80 درجة) |
>60 |
سبائك التيتانيوم / ني |
هاستيلوي سي-276 |
لا توجد درجة SS قياسية آمنة بشكل موثوق فوق 80 درجة في مياه البحر؛ خطر SCC شديد |
الجدول 4: مصفوفة الظروف البيئية لمياه البحر. المصدر: تقرير NACE الفني 6J187 (2019)؛ دليل Outokumpu للفولاذ المقاوم للصدأ، الطبعة الثالثة عشرة. (2021)؛ DNV-RP-F112 (دوبلكس SS تحت سطح البحر)؛ دليل ساندفيك للتآكل (2020).
الدرجة التفصيلية-بواسطة-ملفات تعريف التقدير
الصف 316L (UNS S31603) - هامشي لمياه البحر
|
خلاصة القول:316L هو الفولاذ المقاوم للصدأ الصناعي الأكثر شيوعًا، ولكن PREN الذي يبلغ ~25 يضعه تحت الحد الموصى به لخدمة مياه البحر. استخدمه فقط للتعرض على المدى القصير-للجو الساحلي أو للمياه قليلة الملوحة-الكلوريد. ميزانية الفحص الدوري ولا تحددها لخدمة الغمر المستمر أو المبادل الحراري في مياه البحر بالكامل.
الخصائص الرئيسية: UTS ~485 ميجا باسكال|العائد ~ 170 ميجا باسكال|استطالة 40%|قابلية اللحام الجيدة|ASTM A312 TP316L للأنابيب. |
درجة 2205 دوبلكس (UNS S32205 / S31803) - موصى بها لمياه البحر العامة
|
خلاصة القول:2205 هي درجة العمل المزدوجة والحد الأدنى الموصى به لمعظم التطبيقات الهيكلية لمياه البحر. إن PREN الذي يبلغ ~35 يضعه عند العتبة مباشرةً، مما يجعله مناسبًا للأنابيب، وأغطية المضخات، وأغلفة المبادلات الحرارية، والأعضاء الهيكلية البحرية في درجة الحرارة المحيطة. إن بنيته الدقيقة من الفريت الأوستينيت- تمنحه قوة خضوع تبلغ ضعف قوة 316L تقريبًا، مما يتيح تصميمات جدران -أنحف.
الخصائص الرئيسية: UTS ~ 620 ميجا باسكال دقيقة|العائد ~ 450 ميجا باسكال دقيقة|استطالة أكبر من أو تساوي 25%|مقاومة ممتازة لـ SCC (مقابل الأوستنيتي)|ASTM A790 للأنابيب، ASTM A789 للأنابيب
هام: يجب استخدام 2205 بحذر فوق خدمة مياه البحر التي تزيد عن 25 درجة ولا يوصى به لتطبيقات أنبوب المبادل الحراري حيث ينطبق عتبة PREN أكبر من أو يساوي 40. |
سوبر دوبلكس 2507 (UNS S32750) - الاختيار المميز لمياه البحر الكاملة
|
خلاصة القول:2507 هي درجة الازدواج الفائق الأكثر تحديدًا على نطاق واسع لتطبيقات مياه البحر الصعبة. مع PREN ~43 وقوة استثنائية (قوة إنتاج أكبر من أو تساوي 550 ميجا باسكال)، فإنه يتعامل مع الغمر المستمر، ودرجات الحرارة المرتفعة حتى 60 درجة، والتدفقات عالية السرعة، والمحلول الملحي المركز. إنها المادة المرجعية لخطوط حقن/تصريف مياه البحر من النفط والغاز البحرية ومكونات مضخة الضغط العالي- لتحلية المياه.
الخصائص الرئيسية: UTS أكبر من أو يساوي 795 ميجا باسكال|العائد أكبر من أو يساوي 550 ميجا باسكال|استطالة أكبر من أو تساوي 15%|ASTM A790 / A789 للأنابيب/الأنبوب|ASTM A276 للشريط
ملحوظة: يتطلب إجراء لحام دقيق (إدخال حرارة منخفضة، حشو صحيح، بدون تسخين مسبق) للحفاظ على توازن الطور. استخدم الحشو المطابق ER2594 (AWS A5.9). |
254 SMO / AL-6XN (6Mo الأوستنيتي) - متفوق لأنابيب المبادل الحراري
|
خلاصة القول:تجمع درجات الأوستنيتي 6Mo (254 SMO / AL-6XN) بين PREN أكبر من أو يساوي 43 مع قابلية التشكيل الممتازة، وقابلية اللحام، وقدرة صنع أنابيب الجدار الرقيقة - للدرجات الأوستنيتي. وهذا يجعلهمالخيار المفضل لأنابيب المبادل الحراريفي خدمة مياه البحر، حيث تجعل الليونة المحدودة للدرجات المزدوجة من توسيع الأنبوب-إلى-الصفائح الأنبوبية أكثر صعوبة. وهي مخصصة أيضًا لأجهزة إزالة الكبريت من غاز المداخن (FGD) والمصانع الكيميائية الساحلية.
الخصائص الرئيسية (254 SMO): UTS ~650 ميجاباسكال|العائد ~ 300 ميجا باسكال|استطالة أكبر من أو تساوي 35%|ASTM B673 (أنبوب/أنبوب، UNS N08367)|ASTM B676 (أنبوب غير ملحوم AL-6XN) |
بيانات معدل التآكل في مياه البحر
المصدر: دليل ASM المجلد. 13ب، "التآكل: المواد"، 2005؛ بيانات اختبار الغمر الدولي NACE؛ منشور بحثي Outokumpu "أداء الفولاذ الأوستنيتي والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج في مياه البحر،" 2018. شروط الاختبار: مياه البحر الطبيعية، 25 درجة، غمر لمدة 90 يومًا ما لم يُذكر ذلك.
|
درجة |
برين |
تأليب (25 درجة مياه البحر) |
شق (25 درجة) |
تأليب درجة الحرارة. (CPT، درجة)* |
حياة خدمة مياه البحر |
|
304L |
~18 |
تأليب شديد في غضون أسابيع |
الهجوم السريع |
<10°C |
غير مناسب - لا تستخدمه |
|
316L |
~25 |
تأليب في غضون 1-3 أشهر في البيئة المحيطة |
هجوم شق كبير |
~15-20 درجة |
هامشي - على المدى القصير فقط |
|
2205 |
~35 |
لا تأليب عند 25 درجة مياه البحر (الغمر) |
خطر حدوث شق خفيف عند درجة حرارة مرتفعة. |
~ 30 درجة |
جيد - مناسب لمعظم الاستخدامات البحرية |
|
254 سمو |
~43 |
لا يوجد حفر تصل إلى 40 درجة مياه البحر |
الحد الأدنى إلى الصفر |
~60 درجة |
معيار صناعة - ممتاز |
|
آل-6XN |
~46 |
لا حفر تصل إلى 50 درجة مياه البحر |
الحد الأدنى إلى الصفر |
~65 درجة |
ممتاز - مياه البحر + FGD |
|
2507 |
~43 |
لا يوجد حفر تصل إلى 40 درجة مياه البحر |
الحد الأدنى إلى الصفر |
~50 درجة |
خيار ممتاز في الخارج - |
الجدول 5: أداء التآكل في مياه البحر. * CPT (درجة حرارة التنقر الحرجة) تم قياسها بـ 3% كلوريد الصوديوم بواسطة الطريقة الكهروكيميائية ASTM G150. تقييمات عمر الخدمة بناءً على دراسات الحالة الميدانية في دليل ASM المجلد. 13B والتقرير الفني لـ Outokumpu لعام 2018. معدل التآكل "بدون حفر" =<0.025 mm/yr in immersion test.
الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)
Q1: هل يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في مياه البحر؟
|
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 316L (UNS S31603) على PREN يبلغ حوالي 25، وهو أقل من PREN أكبر من أو يساوي 40 عتبة موصى بها لخدمة مياه البحر الكاملة . 316L وبالتالي فهو مناسب فقط للتعرض لمياه البحر على المدى القصير أو العرضي - - مثل رذاذ الغلاف الجوي الساحلي، والمياه قليلة الملوحة بالكلوريد - (<1,000 ppm Cl⁻), or splash zones where the surface is regularly rinsed.
بالنسبة للغمر المستمر في مياه البحر، أو المبادلات الحرارية، أو أي تطبيق أعلى من 20 درجة في مياه البحر، يجب على المهندسين تحديد حد أدنى من الدوبلكس 2205 (PREN ~35) ويفضل أن يكون مزدوجًا فائقًا أو درجة 6Mo (PREN أكبر من أو يساوي 40). |
Q2: ما هو أفضل الفولاذ المقاوم للصدأ لأنابيب المبادل الحراري لمياه البحر؟
|
أفضل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ لأنابيب المبادلات الحرارية المبردة بمياه البحر هي درجات الأوستنيتي المكونة من 6 موليبدينوم: 254 SMO (UNS S31254، ASTM B673) وAL-6XN (UNS N08367، ASTM B676).
كلاهما يحقق PREN أكبر من أو يساوي 43، مما يوفر مقاومة موثوقة للتآكل والشقوق في مياه البحر حتى 60 درجة تقريبًا. تُفضل هذه الدرجات الأوستنيتي على الدرجات المزدوجة لتطبيقات الأنابيب لأن ليونتها العالية تسمح بتوسيع الأنبوب -إلى-الصفائح الأنبوبية بدون تشقق. بالنسبة لدرجات الحرارة التي تزيد عن 60 درجة في مياه البحر، يعتبر التيتانيوم من الدرجة الثانية (ASTM B338) هو المعيار الصناعي. |
س3: ماذا يعني PREN، وما هي قيمة PREN اللازمة لمياه البحر؟
|
PREN (الرقم المكافئ لمقاومة التنقر) عبارة عن صيغة - PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N - تتنبأ بمقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل في بيئات الكلوريد. الرقم الأعلى يعني مقاومة أفضل.
The critical threshold for seawater service is PREN ≥40: at this level, the alloy resists pitting in natural seawater at ambient temperatures. For elevated-temperature seawater (>30 درجة) أو محلول ملحي مركز، يوصى بدرجة PREN أكبر من أو تساوي 43. تشمل الدرجات الشائعة التي تستوفي عتبة PREN أكبر من أو تساوي 40، Super Dual 2507 (PREN ~43)، و254 SMO (PREN ~43)، وAL-6XN (PREN ~46). |
Q4: هل الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أفضل من 316L لمياه البحر؟
|
نعم - بالنسبة لمعظم تطبيقات مياه البحر، يتفوق دوبلكس 2205 وسوبر دوبلكس 2507 بشكل ملحوظ على الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. يتميز دوبلكس 2205 بـ PREN ~35 (مقابل ~25 لـ 316L)، مما يجعله مناسبًا لأنابيب مياه البحر، وأغطية المضخات، والتطبيقات الهيكلية في درجة الحرارة المحيطة. يعتبر Super دوبلكس 2507 (PREN ~43) مناسبًا للغمر المستمر وخدمة درجات الحرارة المرتفعة والمحلول الملحي المركز.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز درجات الطباعة المزدوجة تقريبًا بضعف قوة الخضوع البالغة 316L (~450 ميجا باسكال مقابل ~170 ميجا باسكال)، مما يتيح تصميمات جدران -أنحف تعوض جزئيًا تكلفة المواد المرتفعة. تتمتع درجات الدوبلكس أيضًا بمقاومة أفضل بكثير للتآكل الناتج عن الإجهاد-مقارنة بالدرجات الأوستنيتي مثل 316L. |
س5: ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في محطات التحلية؟
|
تحدد محطات التحلية الحديثة درجات مختلفة حسب منطقة الخدمة. بالنسبة للأنابيب وأوعية الضغط التي تتعامل مع المحلول الملحي المركز عند درجة حرارة 20-45 درجة، فإن Super Duplex 2507 (UNS S32750، ASTM A790) و254 SMO / AL-6XN هي الاختيارات القياسية، وكلها مع PREN أكبر من أو يساوي 40.
تستخدم أنابيب المبادلات الحرارية 254 أنبوبًا غير ملحوم SMO أو AL-6XN (ASTM B673/B676) للمحلول الملحي ذو درجة الحرارة المتوسطة-، والتيتانيوم من الدرجة الثانية (ASTM B338) لمراحل درجة الحرارة- العالية. بالنسبة لمكونات مضخة الضغط العالي في أنظمة التناضح العكسي (RO)، فإن Super دوبلكس 2507 هي السبيكة المفضلة نظرًا لمزيجها من القوة العالية ومقاومة التآكل . 316L ولا يتم استخدامها في خدمة عمليات محطات تحلية المياه الحديثة بسبب عدم كفاية PREN. |
س 6: ما هي معايير ASTM لطلب الفولاذ المقاوم للصدأ لخدمة مياه البحر؟
|
316L: ASTM A312 TP316L (أنابيب ملحومة/غير ملحومة)، A240 نوع 316L (لوحة)، A276 نوع 316L (شريط)
2205 دوبلكس:ASTM A790 (أنبوب غير ملحوم/ملحوم)، A789 (أنابيب)، A240 UNS S32205 (لوحة)، A276 S32205 (شريط)
2507 سوبر دوبلكس:ASTM A790 UNS S32750 (أنبوب)، A789 S32750 (أنابيب)، A240 S32750 (لوحة)، A276 S32750 (شريط)
254 سمو:ASTM B673 UNS S31254 (أنبوب/أنبوب)، A240 S31254 (لوحة)، A276 S31254 (شريط)
آل-6XN:ASTM B676 UNS N08367 (أنبوب غير ملحوم)، B673 N08367 (أنبوب)، A240 N08367 (لوحة)
زيرون 100:ASTM A790 UNS S32760 (أنبوب)، A240 S32760 (لوحة) |
س7: كيف تؤثر درجة الحرارة على اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ لمياه البحر؟
|
تعتبر درجة الحرارة عاملاً مضاعفًا حاسمًا لتآكل مياه البحر. مع ارتفاع درجة الحرارة، قد يتم تجاوز درجة حرارة التنقر الحرجة (CPT) للسبيكة، مما يؤدي إلى تأليب سريع. القواعد العامة:
• <20°C (ambient coastal): 2205 is generally adequate for most seawater service.
• 20-40 درجة: مطلوب PREN أكبر من أو يساوي 40 (2507، 254 SMO، AL-6XN).
• 40-60 درجة: PREN أكبر من أو يساوي 43 موصى به؛ يفضل AL-6XN مع CPT ~65 درجة.
• >60 درجة: لا يوجد معيار من الفولاذ المقاوم للصدأ آمن بشكل موثوق في مياه البحر. حدد التيتانيوم من الدرجة الثانية أو Hastelloy C-276. |
