تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ في مشروع تحلية مياه البحر
الماء هو أهم مورد للبشرية. بسبب التوسع السكاني والزيادة في استهلاك المياه ، انخفضت موارد المياه العذبة باستمرار ، وأصبحت مشكلة نقص المياه في العديد من مناطق العالم بارزة بشكل متزايد. تغطي المياه ثلثي سطح الأرض ، لكن 97٪ من احتياطيات المياه هي مياه بحر ومياه معتدلة الملوحة. لاستخدام مياه البحر ، يجب تحليتها. لذلك ، ظهرت تحلية مياه البحر وتتطور بسرعة.
يجب أن تتمتع المعدات والمواد المستخدمة في عملية التحلية بمقاومة للتآكل. تعتمد مبادئ اختيار وتصميم المواد على بيئة خدمة المواد. أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ مادة مثالية بسبب مقاومته للتآكل وقوة تحمله ويستخدم في مشاريع تحلية مختلفة.
يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في مشاريع تحلية مياه البحر مقاومة جيدة للتآكل في مختلف البيئات المعقدة. يعتبر الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ 316L و 317 من أهم المواد المستخدمة في تصنيع معدات تحلية مياه البحر. يمكن لـ 316L تحمل التآكل في البيئة البحرية ، ولكن الغمر طويل المدى في مياه البحر سيؤدي إلى تأكل تآكل وتآكل شقوق.
يعد التآكل الناتج عن تأليب الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في معدات التحلية لمعالجة مياه البحر المركزة الساخنة في بيئة تحتوي على أيونات الكلوريد أمرًا جديرًا بالملاحظة. على الرغم من أن نقص الأكسجين في مياه البحر الساخنة يقلل من احتمال حدوث تآكل ، وأن الفولاذ المقاوم للصدأ 316L هو المادة التقليدية للمبخرات ، إلا أن معظم محطات تحلية المياه الحديثة متعددة المراحل (MSF) لا تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ، ويبدأ معظم مصنعي معدات التحلية ليستخدم دوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ كمواد بديلة.
يرجع السبب في أن الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين أصبح تدريجياً نوعًا مهمًا من الفولاذ المقاوم للصدأ لتحلية مياه البحر إلى مقاومته الممتازة للتآكل ، وخاصة مقاومة تكسير الإجهاد. التكسير الناتج عن التآكل الإجهادي هو طريقة تآكل تؤدي إلى تعطل المادة فجأة تحت ظروف درجة حرارة معينة ، مادة في بيئة تآكل ، ووجود إجهاد شد. قوة الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين هي ضعف قوة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، خاصة أن خصائصه الميكانيكية الممتازة يمكن أن تقلل من تكاليف المواد. في الوقت الحاضر ، تم استخدام 2205 من الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين في غلاف مبخر وحدة تحلية المياه MSF.
في السنوات الأخيرة ، قدم مورد معدات تحلية مياه البحر أيضًا مفهوم "الازدواج الكامل" ، أي أن الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين 2205 يستخدم في البيئات القاسية ، ويستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ الاقتصادي في البيئات الأكثر تآكلًا. الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج الاقتصادي هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين الاقتصادي. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ 2205 ، يحتوي على محتوى أقل من النيكل والموليبدينوم ، ومقاومته للتآكل مماثلة لمقاومة 316L. نظرًا لخصائصه الميكانيكية العالية ، مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج الاقتصادي تقليل وزن المعدات بنسبة 50٪ ، وبالتالي توفير 35-40٪ من التكلفة. تم تطبيق مفهوم "المرحلتين الكاملتين" على محطات تحلية المياه بالتقطير متعدد التأثيرات (MED).