Как да изберете топлообменна-тръба за обезсоляване на морска вода между титан и инконел 625

Изборът на топлообменни{0}}тръби за инсталации за обезсоляване на морска вода никога не е лесно решение. При процесите на много-флаш (MSF), ниско{3}}температурна мулти{4}}дестилация (LT-MED) и обратна осмоза (RO), тръбите се потапят непрекъснато в среди с висока концентрация на хлорид, където рисковете от корозия са изключително високи. Материалът трябва да издържа на хлоридна атака, повишени температури и ограничения на разходите-всичко едновременно. Три групи материали доминират на пазара: титанови сплави, дуплексни неръждаеми стомани и-базирани на никел суперсплави като Inconel 625ASTM B444 N06625 Безшевна тръба от никелова сплав Inconel 625, използвана за нефтен газВсеки предлага различен баланс на устойчивост на корозия, механична якост и икономичност. Няма универсално „най-добро“-само най-подходящото за вашите специфични работни условия.

Предимства

• Изключителен имунитет към хлорид – Титанът е практически имунизиран срещу питинг и корозия в пукнатини в морска вода и среда,-съдържаща хлорид, дори при температури до 315 градуса. Неговият пасивен оксиден филм остава стабилен и в най-агресивните морски условия. Проектният живот надхвърля 20 години с минимална поддръжка.
• Рентабилност-Ефективност на практика – Въпреки че единичната цена на титана е висока, ниската му плътност позволява по-тънки дебелини на стените. Общото тегло на материала е значително по-ниско от това на мед-никелови сплави, което прави общата цена на тръбния-пакет сравнима с медните сплави, с много по-добри корозионни характеристики.
• Ниско биозамърсяване – В оборудването за обезсоляване на титан със скорости на потока на морската вода от 3–5 m/s, биозамразяването е минимално. Коефициентът на замърсяване за титаниеви топлообменници обикновено е 0,95–0,99.

Ограничения

• По-висока първоначална инвестиция в сравнение с въглеродна стомана или неръждаема стомана
• По-предизвикателна изработка (заваряването и формоването изискват специализирани процедури)
• При температура на морската вода над 80 градуса, титанът може да абсорбира водород, което води до рискове от крехкост. Това изисква внимателен контрол на катодната защита или процесите на заваряване, за да се предотврати проникването на водород.

Препоръчителни степени по температура

Моля, вижте нашата продуктова връзкаASTM B444 N06625 Безшевна тръба от никелова сплав Inconel 625, използвана за нефтен газза повече подробности

Дуплексните неръждаеми стомани предлагат средно положение между производителност и цена. Те осигуряват добра здравина и умерена устойчивост на хлоридна питинг на цена, много по-ниска от титанови и никелови сплави.

Въпреки това, в горещи концентрирани солеви разтвори-типични за MSF нагреватели за солен разтвор или рециркулационни контури-дуплексните стомани остават уязвими към локализирано питинг и корозионно напукване под напрежение (SCC). Тъй като морската вода непрекъснато се концентрира и корозивността се засилва, рискът нараства значително.

Дуплексните видове са жизнеспособен избор за по-малко агресивни зони (напр. ниско-температурно RO захранване), но обикновено не се препоръчват за най-тежките-задания за пренос на топлина.

Предимства

• Ненадмината устойчивост на корозия – С 8–10% молибден и 3,15–4,15% ниобий, Inconel 625 образува изключително стабилен пасивен филм в хлоридни среди. Той е устойчив на хлътване, атака на пукнатини и SCC дори в гореща, силно концентрирана морска вода.
• Издръжливост при високи -температури – Запазва отлична механична якост и стабилност до 650–1000 градуса, с изключителна устойчивост на корозионно напукване под напрежение. Това го прави идеален за високотемпературни-процеси на термично обезсоляване като MSF.
• Доказана дълготрайност – Документирани случаи показват топлообменни-тръби Inconel 625, работещи непрекъснато в продължение на 5 години без никаква корекция, с приблизителен експлоатационен живот, достигащ 1,5 пъти този на титан.

Ограничения

• Първоначалната цена на материала е значително по-висока от титанова и дуплексна стомана
• Изработката и заваряването са по-скъпи
• Осъществимо само за проекти с достатъчно бюджет и изисквания за максимална надеждност

За приложения, изискващи устойчивост на корозия от клас Inconel-без пълните-разходи за сплави, биметалните композитни тръби предлагат иновативно решение. Технологията съчетава изключителната устойчивост на корозия на Inconel 625 със структурната здравина на въглеродната или легираната стомана:

• Външен слой (основна тръба) – Осигурява-носеща способност
• Вътрешен слой (облицовка) – Тънко{0}}стенен Inconel 625 специално предпазва от високо-хлоридна корозия
• Залепване – Постига се чрез-технология за металургично залепване под налягане
• Този дизайн осигурява същата вътрешна защита от корозия като твърда тръба Inconel 625, но на малка част от цената-защото се използва само тънък слой от скъпата сплав

• 1. Дайте приоритет на тръбите от титанова сплав:Идеален за повечето стандартни сценарии за обезсоляване на морска вода (особено RO и конвенционално термично обезсоляване). Титанът осигурява по-ниски общи разходи през жизнения цикъл, като същевременно отговаря на изискванията за защита от корозия, което го налага като основен избор за топлообменни тръби за обезсоляване.
• 2. Дайте приоритет на тръбите от-сплави на основата на никел:Посочете за изключително тежки работни условия, включително силно концентрирана морска вода, висока температура и налягане или среда, комбинираща високи нива на хлорид с екстремна топлина. Изберете този материал само когато бюджетите на проекта са достатъчни и максималният експлоатационен живот на оборудването е основен приоритет.
• 3. Разходно{1}}ефективен компромис:Биметални композитни тръби. За проекти, изискващи устойчивост на корозия от най-високо{1}} ниво с ограничени бюджети, изберете въглеродна стомана, облицована с тънкостенни композитни тръби Inconel 625. Този дизайн съчетава дългия експлоатационен живот на сплавите на базата на никел-с разходната ефективност на субстратите от въглеродна стомана.

В обобщение, титаниевите сплави осигуряват оптимални разходи-за стандартни условия на работа, докато сплавите-базирани на никел обслужват екстремни корозивни среди, когато има достатъчен бюджет.

Свържете се сега

Моля, вижте нашата продуктова връзкаASTM B444 N06625 Безшевна тръба от никелова сплав Inconel 625, използвана за нефтен газ за повече подробности

Офшорни петролни и газови платформи

 

Титанът се използва широко за:

• Компоненти на-двигател със затворен цикъл – Тръбите на кондензатора и-топлообменника изискват добра топлопроводимост и устойчивост на корозия, за да се предотврати влошаване на производителността от въздействието на морска вода
• Помпи, клапани и фитинги – компонентите от титанова сплав подобряват цялостната надеждност и издръжливост на системата, намалявайки разходите за поддръжка и подмяна

Дълбок-подводен нефтен сондаж

Тръбопроводите, които транспортират суров петрол от морското дъно до платформата, трябва да издържат на огромно налягане и корозия от морска вода. Високата якост и устойчивост на корозия на титаниевите сплави ги правят идеални за:

• Щрангови тръби
• Предварително напрегнати съединители за тръби
• Скоби и аксесоари

MSF обезсоляване – доминиращото приложение

• Много{0}}етапната флаш дестилация представлява приблизително 78% от световното производство на сладка вода от морска вода. MSF инсталациите се състоят от нагреватели за солен разтвор, кондензатори за -възстановяване на топлина, кондензатори за-отхвърляне на топлина, вентилационни кондензатори и ежекторни компресори-всички използващи обширни тръбни снопове.
• Исторически контекст: Първоначално са били използвани мед-никелови сплави, но са се оказали неадекватни срещу корозия и до голяма степен са заменени от титаниеви тръби.
• Конструкция на тръбна плоча: За инсталации за MSF безшевни тръби от търговски чист титан TA1 се използват за флаш кондензатор и тръби за нагревател за солен разтвор, с тръбни плочи, изработени от TA1 + 16MnR + 316L двустранно облечени стоманени плочи. Това намалява използването на титан, като същевременно запазва защитата от корозия.

Казуси от рафинерия и обезсоляване на САЩ

• Рафинерия в Делауеър – Замени всички тръби от мед-никелова сплав в топлообменници с титанови тръби с обща дължина над 300 км. Горният кондензатор на неговата десулфуризираща кула е работил 15 години без щети от корозия.
• Инсталация за обезсоляване на САЩ – Приети изпарители, нагреватели, помпи, клапани и тръбопроводи с титан-тръби със 160 км титанови тръби. След повече от 10 години експлоатация не са наблюдавани повреди от корозия.
• Инсталация за южното крайбрежие на Тихия океан – широко{0}}мащабно съоръжение за обезсоляване, построено от американска компания, използва титан за всички изпарители и нагреватели за морска вода, с общо потребление на титан от приблизително 400 тона.

Моля, вижте нашата продуктова връзкаASTM B338 Титанови безшевни тръби за топлообменници за обезсоляване на морска водаза повече подробности

• Изберете титаниева сплав– За по-голямата част от задълженията за конвенционално обезсоляване (особено RO и стандартни термични процеси). Той осигурява най-добрата комбинация от устойчивост на корозия, дълготрайност и цялостна икономичност.
• Изберете Inconel 625– За екстремни условия: силно концентрирана морска вода, висока температура и налягане или агресивни корозивни среди, при условие че бюджетът на проекта е достатъчен и се изисква максимален живот на оборудването.
• Помислете за биметални композитни тръби– Когато бюджетът е ограничен, но защитата от корозия на ниво Inconel-е от съществено значение. Това решение балансира корозионния живот на никеловата сплав с разходната -ефективност на въглеродната стомана.

Моля, вижте нашата продуктова връзка ASTM B338 Титанови безшевни тръби за топлообменници за обезсоляване на морска водаза повече подробности

Нашата компания планира да изгради 3000-тона годишна производствена линия за безшевни тръби от суперсплав, допълнена от пълни възможности за обработка на тръби от титаниева сплав. Понастоящем малък брой производители доминират вътрешния пазар на титаниеви тръби в Китай за химически приложения и приложения за обезсоляване на морска вода, поддържайки стабилни цени. Прехвърлянето на опит в процесите от производството на-суперсплави на базата на никел към прецизни тънкостенни-титанови тръби може да промени конкурентния пейзаж на индустрията. При пълно{10}}нарастване на производството, нашата интегрирана производствена база ще постигне годишен производствен капацитет от 3000 тона студено валцувани листове-от аерокосмически суперсплави, 12 000 тона рулони и ленти от сплави-на базата на аерокосмически и ядрени сплави, 3000 тона безшевни тръби от суперсплави и 2000 тона устойчиви на корозия легирани телове, пръти и пръчкови продукти.

За по-голямата част от задачите за обезсоляване на морска вода титанът остава първият избор-, съчетаващ доказана устойчивост на корозия, дълъг експлоатационен живот и привлекателна цялостна икономика. Когато температурите се покачат над 80 градуса или солевите разтвори станат силно концентрирани, трябва да се обмисли по-висок-клас титан (клас 7/12) или Inconel 625. За проекти, които изискват производителност на Inconel, но са изправени пред бюджетни ограничения, биметалните композитни тръби предлагат интелигентна, ценово-ефективна алтернатива.

Внимателната оценка на работната температура, концентрацията на хлорид, скоростта на потока и склонността към замърсяване ще ви насочи към оптималния материал-и ще осигури десетилетия на надеждно обслужване с ниска-техническа поддръжка.

Приложение: Сравнение на степени и приложение на тръби от титанова сплав за морско инженерство

Q1: Какви са основните разлики между титан и Inconel 625 за топлообменни-тръби за обезсоляване на морска вода?

• Титанът (обикновено степен 2/TA2) е глобален еталонен материал за топлообменници с морска вода. На практика е имунизиран срещу -предизвикана от хлорид питинг и цепнатина корозия, с проектен живот над 20 години и минимални изисквания за поддръжка. Той е лек, ценово-ефективен в конфигурации с тънки-стени и най-широко използваният материал за топлообменни-тръби за обезсоляване.
• Inconel 625 е сплав от никел-хром-молибден, която предлага изключителна устойчивост на хлориди, киселини и морска среда. С 8–10% молибден и 3,15–4,15% ниобий, той образува изключително стабилен пасивен филм и осигурява максимална защита дори при най-агресивните условия. Въпреки това, той идва със значително по-високи разходи за материали и производство.

Q2: Какъв материал трябва да избера за моя проект за обезсоляване?

• Изберете титан за по-голямата част от конвенционалните задачи за обезсоляване-обратна осмоза (RO), ниско{1}}температурна много{2}}дестилация (LT-MED) и стандартна услуга с много-етапно изплакване (MSF). Той осигурява най-добрия баланс на устойчивост на корозия, дълголетие и цялостна икономика.
• Choose Inconel 625 for extreme conditions: highly concentrated brine, high temperature and pressure (>80 градуса със силна концентрация на хлорид), или агресивни корозивни среди-при условие, че бюджетът на проекта е достатъчен и се изисква максимален живот на оборудването.
• Помислете за биметални композитни тръби (външен слой от въглеродна стомана + вътрешна облицовка от Inconel 625), когато бюджетът е ограничен, но защитата от корозия на ниво Inconel-е от съществено значение. Това решение съчетава корозионната устойчивост на никеловата сплав с ценова-ефективност на въглеродната стомана.

Q3: Колко дълго издържат тръбите от титан и Inconel 625 в услугата за обезсоляване на морска вода?

• Титаниеви тръби клас 2 рутинно постигат 20–30 години експлоатационен живот при обезсоляване на морска вода, като някои инсталации достигат 30–40 години. Степента на корозия е под 0,01 mm/година-ефективно нула от инженерна гледна точка. Примерите от -реалния свят включват рафинерия в Делауеър, където титаниеви тръби са работили 15 години без повреда от корозия, и инсталация за обезсоляване в САЩ със 160 км титанови тръби, работещи в продължение на 10 години, без да се наблюдава корозия.
• Inconel 625 предлага дори по-дълъг очакван експлоатационен живот-приблизително 1,5 пъти по-голям от този на титана-с документирани случаи на непрекъсната работа в продължение на 5 години без никаква корекция. Въпреки това, неговата изключителна цена (8–15 × базова линия от въглеродна стомана) означава, че удълженият живот трябва да бъде оправдан от тежестта на приложението.

Q4: Какво ще кажете за дуплексната неръждаема стомана като алтернатива?

• Дуплексната неръждаема стомана (напр. 2205) предлага среден-опция между производителност и цена. Осигурява добра якост и умерена устойчивост на хлоридна питинг на цена, далеч по-ниска от титанови и никелови сплави.
• Въпреки това, в горещи концентрирани солеви разтвори-типични за MSF нагреватели за саламура или рециркулационни контури-дуплексните стомани остават уязвими към питинг и корозионно напукване под напрежение (SCC). Те са подходящи за по-малко агресивни зони (напр. ниско-температурно RO захранване), но обикновено не се препоръчват за тежки -задачи за пренос на топлина.

Q5: Могат ли титан и Inconel 625 да се използват заедно?

да Биметалните композитни тръби съчетават най-доброто от двата свята: външен слой от въглеродна стомана или легирана стомана осигурява структурна здравина и задържане на налягането, докато тънката вътрешна обвивка от Inconel 625 (постигната чрез металургично свързване чрез -фузия под налягане) осигурява защита от корозия срещу високи хлориди. Този дизайн осигурява същата вътрешна устойчивост на корозия като твърда тръба Inconel 625, но на малка част от цената-защото се използва само тънък слой от скъпата сплав.

Въпрос 6: Какво е сравнението между биообрастяването между титан и Inconel 625?

И двата материала показват отлична устойчивост на биологично обрастване. В оборудването за обезсоляване на титан със скорост на потока на морската вода от 3–5 m/s, биозамърсяването е минимално, с коефициент на замърсяване обикновено между 0,95 и 0,99. Inconel 625 също така демонстрира изключителна устойчивост на замърсяване и често се определя за критични приложения, където биообрастването може да компрометира работата.