海水變飲水 含鎳合金如何在全球解決方案中發(fā)揮作用
2019年05月21日 15:0 28215次瀏覽 來源： 國(guó)際鎳協(xié)會(huì) 分類： 鎳資訊
全球多達(dá)40%的人口受到飲用水缺乏的影響。除了飲用水安全，所有國(guó)家還都需要農(nóng)業(yè)用淡水。而世界水儲(chǔ)量的大部分是鹽咸水，并不適合人類使用。
如何應(yīng)對(duì)呢?對(duì)觸手可得的海水進(jìn)行脫鹽處理是已經(jīng)使用數(shù)十年的一項(xiàng)成熟技術(shù)。今天，為應(yīng)對(duì)逐步增長(zhǎng)的全球人口，這一技術(shù)正獲得快速發(fā)展。
鎳合金和含鎳高合金化不銹鋼正起到關(guān)鍵作用。這些合金具有合適的性能組合，可以耐受脫鹽工廠廣泛存在的極端腐蝕性條件。
脫鹽驅(qū)動(dòng)力
現(xiàn)代脫鹽工廠的運(yùn)行靠的是對(duì)海水進(jìn)行蒸餾或反滲透處理。
在熱蒸餾工廠，對(duì)海水進(jìn)行加熱蒸 發(fā)，生產(chǎn)出清潔、可安全飲用的蒸餾水。最常用的技術(shù)是多級(jí)閃蒸(MSF)或多效蒸餾(MED)。
在反滲透(RO)工廠，要使用高壓水泵驅(qū)動(dòng)海水穿過一層膜，膜只允許清潔的脫鹽水通過，而將海水中的溶解鹽分阻擋住。
使用這兩種脫鹽技術(shù)建設(shè)的工廠，都需要使用具有高強(qiáng)度和優(yōu)異性能的材料。
合金承受壓力、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)
老的海水蒸發(fā)工廠廣泛使用銅鎳合金，如90Cu-10Ni (UNS C70600) 和70Cu-30Ni (C71500)來制作脫鹽工廠中的很多部件。
當(dāng)前，世界上規(guī)模更大的反滲透(RO)工廠的運(yùn)營(yíng)要求建造材料能在高壓和腐蝕性海水中保持40年以上的良好運(yùn)行。它們?cè)谶\(yùn)行中時(shí)，海水壓力可達(dá)90 巴，溫度高達(dá)40攝氏度，還有生物污染和添加的高達(dá)30ppm的氯。
在這種工況下，標(biāo)準(zhǔn)奧氏體和雙相不銹鋼已經(jīng)會(huì)出現(xiàn)一些局部腐蝕，在高壓海水管道法蘭處還出現(xiàn)了縫隙腐蝕。
為解決這一問題，現(xiàn)代RO工廠采用含鎳超級(jí)奧氏體和超級(jí)雙相不銹鋼建造。6Mo系合金(如N08367 和S31254)及超級(jí)雙相系的(S32750 和S32760)制造的管道和加工部件使用壽命長(zhǎng)，廣泛適用脫鹽工廠的各種環(huán)境。
超級(jí)雙相合金的耐蝕性與6Mo超級(jí)奧氏體不銹鋼相似，但雙相合金具有強(qiáng)度更高和耐疲勞性得到改善的優(yōu)點(diǎn)，這使其成為制造高壓海水供應(yīng)管道和鹽咸水水泵的更為優(yōu)化的材料。
這些高合金不銹鋼正被廣泛應(yīng)用于世界各地的RO脫鹽工廠，為減少將來的水資源缺乏而努力。
責(zé)任編輯：付宇
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