해수담수화 장비의 재료 선정 및 부식 방지

1. 해수에서의 주철 부식. 해수에서의 주철 부식 유형은 흑연 부식, 즉 주철 표면의 부식으로 부식되지 않은 흑연과 부식 생성물이 남습니다. 부식 후 원래 모양과 크기를 유지하지만 무게와 무게가 감소합니다. 강도, 흑연 및 부식 생성물을 제거하고 전체적으로 고르지 않은 부식을 보여줍니다.

1년 동안 해수에 노출된 회주철 HT200의 부식 속도는 0.16mm/a이고, 평균 피팅 깊이와 최대 피팅 깊이는 각각 0.27mm와 0.45mm이다. 해수에서 회주철의 부식 속도는 노출 시간에 따라 감소한다. 0.5년 동안 해수에 노출된 HT200의 부식 속도는 0.19mm/a이고, 1.5년 동안 노출된 부식 속도는 0.14mm/a이다.

해수에서 일반 주철의 부식은 탄소강의 부식과 유사합니다. 1년 동안 청도 마이 섬 해역에 노출된 탄소강의 일반적인 부식 속도는 완전히 잠긴 영역에서 0.18mm/a이고 해양 대기에서는 0.06mm/a입니다.

고니켈 주철의 자연 해수 및 흐르는 해수에서의 부식은 비교적 가볍다. 1.5년 동안 해수에 노출된 고니켈 주철의 부식 속도는 일반 주철의 약 1/3이다. 1.5년 동안 해수에 노출된 최대 피팅 깊이는 0.20mm 미만이다.

2. 해양환경에서의 스테인리스강 부식

북위 36o 03', 동경 125o 25'인 청도 마이 섬에서 평균 해수 온도는 13.6도입니다. 염도는 32‰, pH는 약 8.2이며, 이러한 조건에서 얻은 데이터는 다음과 같습니다.

약 17%의 크롬을 함유한 스테인리스강 F179, Cr19Ni10, OOOCr18Mo2는 8년간 해양 대기에 노출된 후 부식되지 않지만 표면은 광택을 잃고 부식 속도는 0.3um/년 이하이며 크롬 함량이 낮은 2Cr13의 표면은 갈색 자수층이 있습니다. 완전 부식이 이루어졌으며 부식 속도는 약 5um/년이며 피팅 깊이는 0.2mm 미만입니다.

스테인리스강의 완전 침지 구역 부식은 심각하고 내식성은 매우 다릅니다. 이들의 내식성 순서는 다음과 같습니다: OOOCr18Mo2 > OOCr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13.

3. 해수에서의 알루미늄 합금의 부식.

알루미늄 합금은 강도가 높고 강도/밀도 비율이 좋으며 해수 부식 저항성이 좋으며 해양 환경에서 널리 사용되고 있습니다. 해양 환경에서 알루미늄 합금의 부식은 점식 부식, 틈새 부식 및 입계 부식이 특징입니다. 알루미늄 합금은 해수에서 오염 방지 능력이 없습니다. 해양 생물의 오염은 알루미늄 합금의 부식에 상당한 영향을 미칩니다. 알루미늄 합금 표면의 깊은 점식 부식은 굴의 틈새 또는 가장자리에서 발생하며, 이는 오염 생물에 의해 발생하는 틈새 부식입니다. 점식 부식은 해양 생물 오염이 없는 표면에서 더 가볍습니다. 그러나 점식 부식의 밀도는 굴 얼룩진 부분보다 큽니다.

4. 부식방지 티타늄 튜브 적용

티타늄 튜브의 주요 특성: 낮은 밀도, 높은 비강도(강도/비중). 비중은 알루미늄보다 높지만 강철, 구리, 니켈보다 낮습니다. 그러나 강도는 금속의 최상위에 있습니다. 스테인리스 강의 3배, 알루미늄 합금의 1.3배입니다. 티타늄과 산소의 친화성이 크기 때문에 내식성이 우수하여 공기 중이나 산소가 포함된 매질에서 티타늄 표면에 조밀하고 강한 접착력과 불활성 산화막이 형성되어 티타늄을 부식으로부터 보호합니다. 기계적 마모로 인해도 빠르게 자가 치유되거나 재생되며 이 표면은 티타늄의 강한 패시베이션 경향이 있는 금속입니다. 열전달 성능이 우수합니다. 금속 티타늄의 열전도도는 탄소강과 구리보다 낮지만 티타늄의 내식성이 우수하여 벽 두께를 크게 줄일 수 있으며 표면과 증기 사이의 열교환 방법은 적하 응축으로 열 저항을 줄입니다. 스케일링은 또한 열 저항을 감소시키고 티타늄의 열 교환 성능을 크게 개선하며 내열성이 좋습니다. 화학 산업은 저온 저항성이 좋고 인장 강도는 항복 강도에 가깝습니다.

해수 담수화 장비의 티타늄 파이프는 점차 원래의 구리 합금 파이프를 대체하게 될 것입니다. 티타늄 파이프는 다음과 같은 장점이 있습니다.

1. 동일한 작동 조건에서 티타늄 파이프의 벽 두께는 더 얇고 파이프 재료의 양은 적습니다. 일반적으로 구리 합금 파이프의 벽 두께는 0.9mm/1.2mm입니다. 티타늄 파이프는 부식성 장소 대신 사용되며 사용 가능한 벽 두께는 0.5mm 박벽 튜브입니다.

2. 티타늄 튜브는 열전도도가 좋으며 티타늄 열전도도는 17w/(mk), 알루미늄 황동은 100w/(mk), 70/30 구리니켈은 29w/(mk)로 티타늄의 열전도도가 가장 낮지만, 얇은 벽의 티타늄 튜브의 열전도도는 알루미늄 황동보다 떨어지지만 70/30 구리니켈보다 우수합니다.

3. 티타늄 튜브를 사용하면 비용 효율성이 더 높습니다. 티타늄 튜브의 가격은 구리 합금 튜브와 경쟁할 수 있습니다. 티타늄의 밀도가 낮고 벽 두께가 같기 때문에 같은 길이의 티타늄 튜브의 품질은 구리 합금 튜브의 50%입니다. 티타늄 튜브의 벽 두께가 구리 합금 튜브의 50%일 때 동일한 열전달 면적을 가진 티타늄 튜브의 품질은 구리 합금 튜브의 1/4에 불과합니다. 티타늄 튜브가 가격 면에서 경쟁력이 있음을 알 수 있습니다.

4. 티타늄 튜브는 수명이 더 깁니다. 해수는 종종 모래와 해양 생물과 섞이기 때문에 열전달 튜브와 튜브 끝에 달라붙어 구리 합금 튜브를 부식시킵니다. 구리 합금은 또한 해수 속의 Br 이온에 의해 부식됩니다. 그러나 티타늄 튜브는 이러한 문제가 없습니다. 특히 해수 속의 박테리아를 죽이기 위해 산소를 주입해야 하는 경우 내식성이 좋은 티타늄 튜브를 사용해야 합니다.

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