בחירת חומרים וציוד נגד-קורוזיה של התפלת מי ים

התנהגות קורוזיה של מתכות במי ים ובאטמוספירה הימית

1. ברזל יצוק

סוג הקורוזיה: קורוזיה גרפיט (ברזל מתמוסס, שאריות שלד גרפיט).

מאפיינים:

שומר על צורה/גודל אבל מאבד משקל וחוזק.

לאחר הסרת גרפיט + מוצרי קורוזיה → קורוזיה משטח לא אחיד.

שיעור קורוזיה (ברזל יצוק אפור HT200 במי ים, צ'ינגדאו):

0.5 שנים → 0.19 מ"מ/א

שנה אחת → 0.16 מ"מ/א (בור ממוצע 0.27 מ"מ, בור מקסימום 0.45 מ"מ)

1.5 שנים → 0.14 מ"מ/א

← הקצב יורד עם זמן החשיפה.

השוואה לפלדת פחמן:

אזור טבול מלא: 0.18 מ"מ/א (שנה).

אווירה ימית: 0.06 מ"מ/א (שנה).

ברזל יצוק-ניקל גבוה:

1.5 שנים: שיעור של ~⅓ של ברזל יצוק רגיל.

מקסימום עומק בור < 0.20 מ"מ.

2. נירוסטה (סביבה ימית, Qingdao My Island: 36 מעלות 03′N, 125 מעלות 25′E, T=13.6 מעלות, מליחות=32‰, pH=8.2)

חשיפה לאטמוספירה (8 שנים):

F179, Cr19Ni10, 00Cr18Mo2 (~17% Cr): ללא קורוזיה, רק אובדן ברק.

שיעור < 0.3 מיקרומטר לשנה.

2Cr13 (Cr נמוך): שכבת חלודה חומה, קורוזיה מלאה.

קצב ≈ 5 מיקרומטר לשנה, מקסימום. בור < 0.2 מ"מ.

אזור טבילה מלא:

דירוג עמידות בפני קורוזיה:
00Cr18Mo2 > 0Cr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13.

3. סגסוגות אלומיניום

יתרונות: חוזק גבוה, צפיפות נמוכה, עמידות למי ים טובה בדרך כלל.

צורות קורוזיה: קורוזיה, קורוזיה של חריצים, קורוזיה בין-גרגירית.

השפעה מעיקה:

אין יכולת נוגדת ציפוי → אורגניזמים ימיים מחמירים את הקורוזיה.

עכירות צדפות ← קורוזיה של חריצים מקומיים עמוקים.

משטחים נקיים ← קורוזיה קלה יותר אך צפופה יותר.

4. צינורות טיטניום למערכות מי ים

תכונות החומר:

צפיפות נמוכה, חוזק ספציפי גבוה (≈3× נירוסטה, 1.3× סגסוגת אלומיניום).

פסיביות חזקה מסרט תחמוצת-יציב ומרפא עצמי.

העברת חום טובה (מפיק תועלת מקירות דקים + עיבוי טיפה).

עמיד בפני אבנית וזיהום ביולוגי.

יתרונות על פני צינורות סגסוגת נחושת בהתפלה:

קירות דקים יותר:

סגסוגת נחושת: 0.9–1.2 מ"מ.

טיטניום: ~0.5 מ"מ.

העברת חום:

טיטניום: 17 W/(m·K).

פליז אלומיניום: 100 W/(m·K).

70/30 Cu-Ni: 29 W/(m·K).

טיטניום דק-בקירות > 70/30 Cu-Ni בביצועים.

תחרותיות כלכלית:

צפיפות טיטניום ≈ 50% מסגסוגות נחושת.

עבור שטח העברת חום שווה → משקל צינור טיטניום ≈ 25% מצינור סגסוגת נחושת.

חיי שירות:

טיטניום מתנגד להתקפת Br⁻, שחיקת חול, קורוזיה ביולוגית.

יציב גם בתנאי הזרקת חמצן (סגסוגות נחושת נכשלות כאן).

טבלת השוואה מהירה

תגיות פופולריות: