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海水變飲水 含鎳合金如何在全球解決方案中發(fā)揮作用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2019-05-21  來(lái)源:中國(guó)有色網(wǎng)  瀏覽次數(shù):62

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(lèi)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(guò)一層膜,膜只允許清潔的脫鹽水通過(guò),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(lái)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(wèn)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(lái)的水資源缺乏而努力。

 

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