Bagaimana Tumbuhan Penyahgaraman Berfungsi
Loji penyahgaraman membuang garam terlarut daripada air laut untuk menghasilkan air tawar. Dua teknologi mendominasi: Proses terma (MSF dan MED) dan proses Membran (SWRO). Setiap proses mempunyai persekitaran kakisan yang berbeza yang memerlukan gred keluli tahan karat yang berbeza.
Penyahgaraman Terma: MSF dan MED
Loji Multi-Denyar Berbilang (MSF) dan Berbilang-Penyulingan Kesan (MED) berfungsi pada prinsip yang sama: air laut dipanaskan, sebahagiannya tersejat dan wap dipeluwap sebagai air tawar. Perbezaannya ialah MSF menggunakan satu siri kebuk tekanan (peringkat) pada tekanan menurun, manakala MED menggunakan pelbagai kesan (wap daripada satu kesan digunakan sebagai medium pemanasan untuk seterusnya).
Loji MSF biasanya beroperasi dengan suhu air garam atas (TBT) 90C-120C. Loji MED beroperasi pada suhu yang lebih rendah (60C-90C setiap kesan), itulah sebabnya MED umumnya kurang menghakis daripada MSF.
Penyahgaraman Membran: SWRO
Osmosis Songsang Air Laut (SWRO) berfungsi dengan menggunakan tekanan tinggi (55-80 bar) pada air laut merentasi membran separa-telap. Membran menolak garam; pekat (air garam, ~70-80 g/L TDS) dilepaskan pada tekanan tinggi. SWRO adalah lebih cekap tenaga daripada proses terma dan kini menyumbang sebahagian besar kapasiti penyahgaraman baharu di seluruh dunia.
Jadual 1: Teknologi Penyahgaraman - Perbandingan Proses dan Perkaitan Kakisan
| Proses | Prinsip | Saiz Biasa | Penggunaan Tenaga | Suhu Air Garam Teratas (C) | Bilangan Tumbuhan Di Seluruh Dunia |
MSF (Berbilang-Denyar Peringkat)
| Penyejatan + penyulingan kilat dalam ruang berperingkat
| 10-75 JLH
| 8-14 kWj/m3 (terma + elektrik)
| 90-120
| ~350 (menurun)
|
MED (Penyulingan Berbilang-Kesan)
| Penyejatan merentasi pelbagai kesan; guna semula wap
| 10-75 JLH
| 5-10 kWj/m3 (terma + elektrik)
| 60-90
| ~200 (stabil)
|
SWRO (Air Laut RO)
| Penapisan membran-tekanan tinggi
| 1-500 JLH
| 3-5 kWj/m3 (elektrik sahaja)
| Ambien (~25C)
| ~17,000 (berkembang pesat)
|
FO-MED (hibrid)
| Osmosis hadapan + hibrid MED
| 5-30 JLH
| 2-4 kWj/m3
| < 40
| ~10 (peringkat awal)
|
Enapcemar (Sifar Cecair Pelepasan)
| Penghabluran air garam + penyejatan
| Projek-khusus
| 10-20 kWj/m3
| Pembolehubah
| ~50 (muncul)
|
Lima Zon Kakisan di Loji Penyahgaraman
Setiap loji penyahgaraman boleh dibahagikan kepada lima zon berbeza, setiap satu dengan mekanisme kakisan yang berbeza dan keperluan keluli tahan karat yang berbeza.
Jadual 2: Enam Zon Kakisan dalam Loji Penyahgaraman - Parameter Utama
| Zon | Lokasi | Suhu (C) | Klorida (ppm) | Oksigen (ppm) | Halaju Aliran | Aktiviti Mikrobiologi | Risiko Pitting |
Zon 1: Pengambilan
| Terowong pengambilan air laut mentah, skrin, pam
| 20-32
| 18,000-22,000
| 4-8
| 1-3 m/s (rendah)
| Tinggi (biofilem)
| Sederhana (316L OK)
|
Zon 2: Pra{1}}rawatan
| Penapis kartrij, tangki pemberbukuan, titik dos
| 25-35
| 18,000-22,000
| 6-10
| 1-3 m/s
| Sangat tinggi
| Tinggi (316L marginal)
|
Zon 3: Bahagian Tekanan-Tinggi
| SWRO: manifold pam HP, paip pekat (55-80 bar)
| 25-40
| 25,000-35,000 (pekat)
| < 2 (deoxygenated)
| Tinggi (3-5 m/s)
| Rendah (air bersih)
| Sangat tinggi (SS berisiko)
|
Zon 4: Kereta Api Membran
| SWRO: bekas tekanan, elemen membran, air produk
| 20-30
| < 500 (product water)
| < 0.1 (deoxygenated)
| Rendah (membran)
| rendah
| Sangat rendah (mana-mana SS OK)
|
Zon 5: Bahagian Terma
| MSF/MED: pemanas air garam, cangkerang penyejat, ruang wap
| 60-120
| 40,000-70,000 (air garam)
| < 0.1
| Rendah (graviti)
| Rendah (panas)
| Extreme (SS gagal dengan cepat)
|
Zon 6: Pelepasan Air Garam
| Terowong keluar air garam, peresap, zon pencampuran
| 30-40
| 50,000-70,000
| Pembolehubah
| Rendah (zon pencairan)
| Sederhana
| Sederhana (pencairan membantu)
|
Gred Keluli Tahan Karat untuk Aplikasi Penyahgaraman
Enam gred keluli tahan karat biasanya digunakan dalam loji penyahgaraman, daripada 304L (kos terendah, prestasi terendah) hingga2507 super dupleks(kos tertinggi, prestasi tertinggi). Memilih gred yang salah membazirkan wang atau menyebabkan kegagalan pramatang.
Jadual 3: Gred Keluli Tahan Karat dan Titanium untuk Penyahgaraman - Kimia, PREN dan Zon Aplikasi
| Gred (UNS) | Cr (%) | Ni (%) | Bln (%) | N (%) | PREN (lebih kurang) | Formula PREN | Suhu Maks dalam Air Laut (C) | Zon Penggunaan Penyahgaraman | Kos Relatif (vs 304L) |
304L (S30403)
| 18.0-20.0
| 8.0-12.0
| tiada
| tiada
| 18-22
| Cr sahaja
| ~40 (terhad)
| Zon 4 (air produk sahaja)
| 1.0x (asas)
|
316L (S31603)
| 16.0-18.0
| 10.0-14.0
| 2.0-3.0
| tiada
| 24-30
| Cr + 3.3xMo
| ~60
| Zon 1-2 (suhu-rendah, rendah-Cl)
| 1.3-1.6x
|
904L (N08904)
| 19.0-23.0
| 23.0-28.0
| 4.0-5.0
| tiada
| 35-40
| Cr + 3.3xMo
| ~80
| Zon 2-3 (bahagian berklorin)
| 2.5-3.5x
|
2205 Dupleks (S32205)
| 22.0-23.0
| 4.5-6.5
| 3.0-3.5
| 0.14-0.20
| 30-35
| Cr+3.3xMo+30xN
| ~80
| Zon 3 (paip HP, SWRO)
| 2.0-3.0x
|
2507 Super Dupleks (S32750)
| 24.0-26.0
| 6.0-8.0
| 3.0-5.0
| 0.20-0.30
| 40-43
| Cr+3.3xMo+30xN
| ~100
| Zon 3 (pam HP, salur masuk TBH)
| 3.5-5.0x
|
Titanium Gr.2 (R50400)
| tiada
| tiada
| tiada
| tiada
| ~0 (bukan Cl-pitting)
| Tiada lubang di dalam air laut
| Semua temp
| Zon 5 (TBH, penukar haba MSF/MED)
| 8-15x (tetapi hayat paling lama)
|
PREN - Nombor Utama untuk Pemilihan Gred Penyahgaraman
Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) ialah nombor tunggal yang paling penting untuk memilih keluli tahan karat dalam persekitaran klorida. Ia dikira daripada kimia aloi dan meramalkan suhu di mana pitting akan berlaku dalam kepekatan klorida tertentu.
PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N
PREN mengukur rintangan terhadap permulaan pitting. PREN yang lebih tinggi bermakna aloi boleh menahan kepekatan atau suhu klorida yang lebih tinggi sebelum pitting bermula. Dalam air laut (~20,000 ppm Cl-), PREN sekurang-kurangnya 30 biasanya disyorkan untuk operasi berterusan pada suhu ambien.
Jadual 4: Julat PREN dan Had Penggunaan Air Laut untuk Gred Keluli Tahan Karat
| Julat PREN | Gred | PREN biasa | Had Permohonan Air Laut | Suhu Kritikal CIP (C) |
< 25
| 304L, 316L (standard)
| 18-30
| Pits at >40C dalam air laut
| < 25
|
25-35
| 316L (tinggi-C), 904L, 2205 Dupleks
| 30-40
| Selamat sehingga 60-80C dalam air laut
| 25-35
|
35-43
| 904L, 2507 Super Dupleks
| 35-43
| Selamat sehingga 80-100C dalam air laut; Bahagian SWRO HP
| 35-45
|
43+
| 2507, Aloi 254 SMO
| 43-50
| Dikhaskan untuk keadaan yang melampau
| 45-55
|
Risiko pitting sifar
| Titanium Gred 2
| N/A (Ti kebal kepada Cl-pitting)
| Semua suhu air laut
| Semua suhu
|
Pemilihan Gred Keluli Tahan Karat mengikut Bahagian Loji
Pengambilan Air Laut Mentah (Zon 1)
Pengambilan air laut mentah adalah pintu masuk air laut. Suhu: 20-32C (berbeza mengikut lokasi dan musim). Klorida: 18,000-22,000 ppm. Oksigen terlarut: 4-8 ppm. Halaju aliran: 1-3 m/s. Risiko kakisan utama ialah kakisan yang dipengaruhi secara mikrobiologi (MIC) daripada biofilm dan pengumpulan sedimen berkelajuan rendah.
Jadual 5: Pemilihan Gred Keluli Tahan Karat - Pengambilan Air Laut Mentah (Zon 1)
| peralatan | Gred Disyorkan | Nombor UNS | Justifikasi | Gred Alternatif |
Skrin pengambilan
| 316L
| S31603
| Standard untuk air laut ambien; mencukupi untuk pengambilan suhu-rendah
| 904L jika biofouling teruk
|
Paip masukan (konkrit-dilapisi)
| 316L (pelapis)
| S31603
| Cengkerang konkrit + pelapik SS; 316L mencukupi
| 2205 jika paip SS tertimbus sepenuhnya
|
Pam masukan (selongsong)
| Dupleks 316L atau CD4MCu
| S31603 / J93370
| 316L OK untuk selongsong pam pada suhu ambien
| CD4MCu untuk pam kepala-tinggi
|
Tangki simpanan air laut (tangki hari)
| 316L
| S31603
| Suhu persekitaran; 316L mencukupi untuk penyimpanan pukal
| 904L untuk tangki dengan dos Cl-yang tinggi
|
Paip air basuh{0}}tekanan rendah
| 316L
| S31603
| Tekanan rendah; suhu persekitaran; 316L mencukupi
| 2205 untuk tumbuhan yang lebih besar
|
Bahagian Pra-Rawatan (Zon 2)
Pra{0}}perawatan menambah koagulan (FeCl3, polielektrolit), asid (H2SO4 atau HCl untuk melaraskan pH) dan biosid (NaOCl untuk pengklorinan atau kloramina). Bahagian ini mempunyai kimia yang paling kompleks dalam tumbuhan. Klorin ialah pembolehubah utama: 1-3 ppm pengklorinan berterusan meningkatkan risiko pitting dengan ketara untuk 316L.
Jadual 6: Pemilihan Gred Keluli Tahan Karat - Pra-Bahagian Rawatan (Zon 2)
| peralatan | Gred Disyorkan | Nombor UNS | Kebimbangan Kakisan Utama | Gred Alternatif |
Bekas penapis kartrij
| 316L
| S31603
| Suhu persekitaran; 316L mencukupi; semak dos Cl
| 904L untuk dos-Cl tinggi
|
Tangki pemberbukuan (jika SS-dilapisi)
| 316L
| S31603
| Koagulan FeCl3 adalah sedikit menghakis; 316L OK
| 2205 untuk tangki besar
|
Garis dos asid (H2SO4)
| 316L atau 904L
| S31603 / N08904
| H2SO4 sedang mengurangkan asid; 316L OK pada suhu rendah; 904L lebih disukai untuk asid pekat
| 316L mencukupi untuk H2SO4 cair
|
Garis natrium hipoklorit (NaOCl).
| 904L atau 2205
| N08904 / S32205
| NaOCl (setara 1-3 ppm Cl2) menyebabkan pitting dalam 316L melebihi 30C; 904L minimum
| 2205 diutamakan untuk 3+ ppm Cl2
|
Garis dos anti-skala
| 316L
| S31603
| Ringan; 316L mencukupi
| 904L untuk perencat skala dengan Cl-
|
Degasifier (penyingkiran CO2)
| 316L
| S31603
| Suhu rendah; 316L OK; CO2 bukan pemacu kakisan
| 904L untuk penyahgas-suhu tinggi
|
SWRO Tinggi-Bahagian Tekanan (Zon 3) - Zon Kritikal
Bahagian-tekanan tinggi (HP) SWRO ialah nadi bagi mana-mana loji SWRO dan-zon berisiko tertinggi untuk kakisan keluli tahan karat. Air laut masuk pada ~25C dan keluar dari aliran pekat pada tekanan 40-50C dan 55-80 bar. Kepekatan klorida dalam pekat (aliran penolakan) mencapai 25,000-35,000 ppm Cl-. Gabungan tekanan tinggi, suhu tinggi, dan kepekatan klorida yang tinggi adalah sangat agresif.
Jadual 7: Pemilihan Gred Keluli Tahan Karat - SWRO Tinggi-Bahagian Tekanan (Zon 3)
| peralatan | Gred Disyorkan | Nombor UNS | Param Reka Bentuk Kritikal | Gred Alternatif |
manifold pam HP
| 2507 Super Duplex atau 2205
| S32750 / S32205
| tekanan 55-80 bar; 25-40C; aliran pekat; halaju tertinggi (3-5 m/s)
| 2205 boleh diterima untuk < 70 bar; 2507 diperlukan untuk 70-80 bar
|
Paip{0}}tekanan tinggi (hulu membran)
| 2205 Dupleks (S32205)
| S32205
| 55-80 bar; 25-40C; air laut + baki pengklorinan
| 2507 untuk bahagian pekat-Cl tinggi
|
Paip pekat (post-membrane, tinggi-Cl)
| 2507 Super Dupleks
| S32750
| 35,000-40,000 ppm Cl-; 35-50C; tekanan tinggi (55-65 bar)
| 2205 boleh diterima untuk < 30,000 ppm Cl- dan < 35C
|
Bejana tekanan (perumah membran)
| 316L atau 2205 (dalaman)
| S31603 / S32205
| Permukaan basah dalaman; air produk (< 500 ppm Cl-); 316L OK here
| 2205 untuk-suapan kemasinan tinggi
|
Peranti pemulihan tenaga (ERI/PTEC)
| Dupleks 2205 atau 2507
| S32205 / S32750
| Halaju tinggi; zarah kasar; pengklorinan; 55-80 bar
| 2507 diutamakan untuk perkhidmatan Erosive
|
Paip antara peringkat (pam penggalak)
| 2205 Dupleks
| S32205
| Tekanan sederhana (35-55 bar); 25-35C
| 316L OK untuk-peringkat tekanan rendah
|
Garis persampelan
| 316L
| S31603
| Tekanan rendah; suhu persekitaran; persampelan sahaja
| 904L untuk sampel berklorin
|
Bahagian Penyahgaraman Terma (Zon 5) - MSF dan MED
Bahagian terma loji MSF dan MED adalah persekitaran kakisan yang paling mencabar dalam mana-mana loji penyahgaraman. Suhu air garam mencecah 90-120C (air garam atas MSF) dan 70-90C (MED). Kepekatan klorida mencapai 50,000-70,000 ppm dalam pekat. Pada suhu dan kepekatan klorida ini, tiada keluli tahan karat austenit (304L, 316L, 904L) boleh dipercayai untuk perkhidmatan jangka panjang. Titanium Gred 2 ialah standard untuk tiub pertukaran haba dalam loji MSF/MED.
Jadual 8: Pemilihan Gred Keluli Tahan Karat / Titanium - Bahagian Penyahgaraman Terma (Zon 5)
| peralatan | Gred Disyorkan | Gred Alternatif | Kenapa Bukan Keluli Tahan Karat |
Pemanas air garam penyejat MSF (cangkang)
| Keluli karbon (epoksi-dilapisi atau getah-dilapisi)
| -
| Air garam suhu tinggi (120C); CS mencukupi dengan lapisan
|
Tiub pertukaran haba MSF (utama)
| Titanium Gred 2 (UNS R50400)
| Kuprum-nikel 90/10 (untuk peringkat suhu rendah)
| Tiada SS bertahan 90-120C air laut jangka panjang
|
Tiub pertukaran haba MSF (peringkat kemudian)
| Titanium Gred 2 atau CuNi 90/10
| 316L (hanya untuk peringkat di bawah 60C, 2-3 peringkat terakhir)
| 316L gagal dalam < 3 tahun di atas 70C dalam air laut
|
Tiub penyejat MED (kesan 1-3)
| Titanium Gred 2
| -
| Kesan 1-3 berjalan pada 70-90C; tiada SS yang mencukupi
|
Tiub penyejat MED (kesan 4+)
| CuNi 90/10 atau 316L
| Titanium Gred 2 untuk kesan terakhir
| Suhu yang lebih rendah (50-70C); 316L sedikit OK
|
Ruang kepala wap (MSF/MED)
| 316L atau 2205 (untuk-zon gas tidak boleh terkondensasi)
| Titanium Gred 2
| Wap suhu tinggi + bukan-boleh terkondensasi; 316L untuk kulit pemeluwap
|
Selongsong pam edaran semula air garam
| CD4MCu (dupleks cast) atau 316L (bersalut)
| Titanium Gred 2 (untuk air garam panas)
| Air garam panas (80-120C); 316L gagal; CuNi tidak mencukupi
|
Dulang sulingan MSF
| 316L
| 2205 Dupleks (untuk halaju tinggi)
| 60-90C; 316L mencukupi; 2205 untuk bahagian halaju tinggi
|
Perbandingan Kos dan Kitaran Hayat
Keluli tahan karat kos lebih awal daripada keluli karbon atau keluli karbon bergaris, tetapi jumlah kos kitar hayat (LCC) sangat mengutamakan keluli tahan karat dalam aplikasi penyahgaraman. Bahagian ini mengukur ekonomi.
Jadual 9: Perbandingan Kos Kitar Hayat - Keluli Tahan Karat dan Alternatif dalam Perkhidmatan Air Laut
| Bahan / Gred | Ketumpatan (g/cm3) | Indeks Kos Relatif (Asas=CS) | Kehidupan Reka Bentuk dalam Air Laut (tahun) | Indeks Kos Tahunan | Kos Penyelenggaraan (setahun) |
Keluli Karbon (tidak bersalut)
| 7.85
| 1.0x
| 1-3
| TINGGI (ganti setiap 2 tahun)
| Tinggi (kadar kakisan 0.3-1.0 mm/thn)
|
Keluli Karbon (bergaris-getah)
| 7.85
| 1.5-2.0x
| 10-15
| Sederhana
| Rendah (periksa lapisan setiap 5 tahun)
|
Keluli Tahan Karat 316L
| 7.98
| 3.5-4.5x
| 20-30
| rendah
| Sangat rendah
|
2205 Keluli Tahan Karat Dupleks
| 7.80
| 5.0-7.0x
| 25-35
| rendah
| Sangat rendah
|
2507 Keluli Tahan Karat Super Dupleks
| 7.80
| 8.0-12.0x
| 30-40
| rendah
| Boleh diabaikan
|
Titanium Gred 2
| 4.51
| 15.0-25.0x
| 30-50+
| Rendah (walaupun tinggi di hadapan)
| Diabaikan (sifar kakisan aktif)
|
CuNi 90/10
| 8.94
| 4.0-6.0x
| 15-25
| Sederhana
| Rendah (biofouling kecil)
|
Piawaian Pengeluaran dan Bahan untuk Keluli Tahan Karat Penyahgaraman
Jadual 11: Piawaian Pengeluaran dan Bahan untuk Keluli Tahan Karat Penyahgaraman
| Standard | Nama Penuh | Berlaku Untuk | Keperluan Utama | Apabila Diperlukan |
ASTM A240/A240M
| Spesifikasi Standard untuk Chromium dan Chromium-Plat, Helaian dan Jalur Keluli Tahan Karat Nikel
| Lembaran dan plat untuk bekas tekanan
| Had kimia, sifat mekanikal, kekerasan, laporan ujian kilang
| Wajib untuk semua kepingan keluli tahan karat dan plat
|
ASTM A789/A789M
| Spesifikasi Standard untuk Tiub Keluli Tahan Karat Feritik/Austenit Lancar dan Dikimpal
| Tiub dupleks lancar dan tiub super dupleks
| Kimia, sifat mekanikal, ujian HIC (untuk persekitaran masam)
| Wajib untuk semua tiub dupleks
|
ASTM A790/A790M
| Spesifikasi Standard untuk Paip Keluli Tahan Karat Feritik/Austenit Lancar dan Dikimpal
| Paip dupleks lancar
| Sama seperti A789; ditambah toleransi dimensi, ujian hidrostatik
| Wajib untuk semua paip dupleks
|
ASTM A268/A268M
| Spesifikasi Standard untuk Tiub Keluli Tahan Karat Feritik Lancar dan Dikimpal
| Tiub SS ferit (tidak digunakan dalam penyahgaraman)
| -
| Tidak berkenaan
|
ASME BPVC Bahagian II Bahagian A
| Dandang ASME dan Kod Kapal Tekanan, Bahagian II, Bahagian A (Bahan Ferus)
| Bahan untuk kapal bercop ASME-
| Kelayakan bahan, rawatan haba, ujian
| Untuk bekas tekanan dengan setem ASME
|
EN 10028-7
| Produk Rata untuk Tujuan Tekanan - Bahagian 7: Keluli Tahan Karat
| Plat dan kepingan untuk peralatan tekanan (EU)
| Sama seperti ASTM A240
| projek EU; EN-negara standard
|
ISO 21457
| Industri Petroleum dan Gas Asli - Bahan untuk Sistem Suntikan Air Laut
| Sistem paip air laut (umum)
| PREN minimum; keperluan ujian kakisan
| Minyak & gas antarabangsa; rujukan penyahgaraman
|
DNVGL-RP-B101
| Amalan Disyorkan untuk Aloi Tahan Kakisan dalam Air Laut
| Paip air laut dan penukar haba
| PREN, Mo%, N%; had suhu; keperluan ujian
| Projek Nordic; DNV-kapal terkelas
|
NACE MR0175 / ISO 15156
| Bahan untuk H2S-Persekitaran yang Mengandungi
| Penyahgaraman perkhidmatan masam (jarang berlaku)
| Keperluan bahan untuk perkhidmatan H2S
| Hanya jika H2S hadir (pengeluaran-air bersama-minyak)
|
Soalan Lazim
S: Apakah gred keluli tahan karat yang paling biasa digunakan dalam loji penyahgaraman?
A: Keluli tahan karat 316L (UNS S31603) ialah gred yang paling banyak digunakan dalam loji penyahgaraman, meliputi kira-kira 60-70% daripada semua penggunaan keluli tahan karat (tangki pengambilan,-pra-rawatan, paip air produk dan-bahagian tekanan rendah). Untuk bahagian SWRO tekanan tinggi dan bahagian terma, dupleks 2205 dan Titanium Gred 2 masing-masing adalah piawaian.
S: Bolehkah keluli tahan karat 316L digunakan dalam air laut?
J: Ya, tetapi hanya dalam keadaan tertentu: suhu ambien (di bawah 30-40C), halaju aliran rendah (di bawah 2 m/s), tiada pengklorinan atau pengklorinan rendah (di bawah 1 ppm) dan tiada di bawah-keadaan deposit. Dalam amalan, 316L adalah mencukupi untuk pengambilan air laut mentah (Zon 1) dan bahagian air produk (Zon 4). Ia TIDAK mencukupi untuk pra-rawatan berklorin (Zon 2), bahagian SWRO HP (Zon 3), atau bahagian terma (Zon 5).
S: Apakah PREN dan mengapa ia penting untuk penyahgaraman?
A: PREN (Nombor Bersamaan Rintangan Pitting)=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. Ia meramalkan kepekatan klorida dan suhu di mana pitting akan bermula. Dalam air laut (~20,000 ppm Cl-), PREN sekurang-kurangnya 30 disyorkan untuk operasi berterusan. 316L (PREN ~24-30) adalah marginal; 2205 (PREN ~30-35) adalah memadai; 2507 (PREN ~40-43) lebih disukai untuk zon paling agresif.
S: Mengapa titanium digunakan dalam loji penyahgaraman MSF/MED?
A: Titanium Gred 2 (UNS R50400) kebal terhadap kakisan lubang dan celah dalam air laut pada semua suhu sehingga 260C. Pada suhu air garam teratas loji MSF (90-120C) dan loji MED (70-90C), tiada gred keluli tahan karat boleh bertahan dalam jangka panjang. Titanium mempunyai kakisan aktif sifar dalam air laut: filem titanium oksida (TiO2) benar-benar stabil dan sembuh sendiri jika rosak. Satu-satunya hadnya ialah kos (8-15x melebihi 316L) dan kepekaan terhadap kakisan celah dalam keadaan bertakung pada suhu tinggi.
S: Apakah perbezaan antara keluli tahan karat dupleks 2205 dan 2507 super dupleks?
J: Perbezaan utama ialah: (1) 2507 mempunyai kromium yang lebih tinggi (24-26% vs 22-23%), molibdenum yang lebih tinggi (3-5% vs 3.0-3.5%), nitrogen yang lebih tinggi (0.20-0.30% vs 0.14-0.20%); (2) 2507 mempunyai PREN yang lebih tinggi (40-43 vs 30-35); (3) 2507 mempunyai kekuatan tegangan yang lebih tinggi (800 MPa vs 620 MPa untuk 2205); (4) 2507 digunakan untuk zon yang paling menuntut (manifold pam SWRO HP, paip pekat pada 40C+); 2205 digunakan untuk paip umum SWRO HP.
S: Bagaimanakah pengklorinan mempengaruhi pemilihan keluli tahan karat?
A: Pengklorinan (dosing NaOCl) ialah pembolehubah operasi yang paling ketara dalam pemilihan keluli tahan karat penyahgaraman. Klorin meningkatkan potensi pengoksidaan air laut, yang mempercepatkan pitting. 316L pitting berlaku pada 1 ppm Cl2 pada 30C dan pada 0.3 ppm Cl2 pada 50C. Untuk air laut berklorin berterusan (2-3 ppm), gunakan minimum 904L (PREN 35-40). Untuk pengklorinan kejutan (5-10 ppm), gunakan 2205 dupleks atau lebih tinggi.
S: Apakah yang menyebabkan di bawah-kakisan deposit dalam loji penyahgaraman dan bagaimanakah ia dicegah?
J: Di bawah-kakisan deposit (UDC) berlaku apabila sedimen, skala atau biofilem terkumpul pada dinding paip, mewujudkan sel pengudaraan pembezaan (zon-oksigen habis di bawah deposit terhakis sementara permukaan sekeliling dilindungi). Dalam penyahgaraman, UDC ialah mod kegagalan utama untuk 316L dalam bahagian pengambilan dan-prarawatan. Pencegahan: (1) mengekalkan halaju aliran melebihi 1.5 m/s untuk mengelakkan mendap sedimen; (2) nyatakan saluran paip-licin (paip sanitari dan bukannya paip dikimpal dengan manik dalaman); (3) gunakan 904L atau 2205 di kawasan yang terdedah kepada pengumpulan deposit (bengkok, kaki mati, bahagian halaju{13}}rendah).
S: Apakah jangka hayat reka bentuk keluli tahan karat dalam aplikasi penyahgaraman?
A: 316L: 20-30 tahun dalam Zon 1-2; 2205 dupleks: 25-35 tahun di Zon 3; 2507 super dupleks: 30-40 tahun di Zon 3; Titanium Gred 2: 30-50+ tahun dalam Zon 5. Hayat perkhidmatan sebenar bergantung pada: suhu, kepekatan klorida, halaju aliran, rejim pengklorinan dan kualiti fabrikasi.
