Ăn mòn van nước biển: Cách chọn vật liệu thân, đĩa, trục và mặt tựa

Phạm vi kỹ thuật: Hướng dẫn này đề cập đến đặc điểm kỹ thuật vật liệu dẫn đến ăn mòn cho van bướm, van một chiều và van cổng trong các hệ thống xử lý sơ bộ nước biển thô, xả nước, nước làm mát và khử muối. Đối với loại van, vị trí lắp đặt, NPSH và lựa chọn đột biến hành trình máy bơm, trước tiên hãy đọc Van trạm bơm nước biển: Lựa chọn bướm, kiểm tra và cổng. Thay vào đó, bài viết này tập trung vào việc van có thể bị hỏng ngay cả khi bảng tên của nó ghi “thép không gỉ” hoặc thân van được phủ đầy đủ.

1. Bắt đầu với Bản đồ phơi sáng, không phải lớp vật liệu

Nước biển cường độ cao chứa lượng clorua đáng kể và dẫn điện, tạo điều kiện cho sự ăn mòn cục bộ và điện hóa. Thiết kế van tương tự có thể phải đối mặt với các điều kiện rất khác nhau trong đầu nạp được xả liên tục, nhánh dự phòng ứ đọng, dòng nước làm mát ấm trở lại hoặc rãnh trượt tiền xử lý đã qua xử lý hóa học.

Đồng thời chỉ định áp suất, tuổi thọ thiết kế, khoảng thời gian bảo trì và bất kỳ biện pháp bảo vệ ca-tốt nào. Tuyên bố chung chung như “thích hợp với nước biển” không phải là thông số kỹ thuật đầy đủ của vật liệu.

2. Thân: Sắt dẻo có tráng phủ hay hợp kim chống ăn mòn?

Sắt dễ uốn hoặc thép cacbon có tráng phủ

Đối với hệ thống nạp áp suất thấp được chủ sở hữu phê duyệt, sắt dẻo có lớp lót bên trong đủ tiêu chuẩn và lớp phủ biển bên ngoài có thể mang tính kinh tế. Lớp lót — không phải lớp sắt trần — là lớp chắn nước biển. Xác nhận việc chuẩn bị bề mặt, độ dày màng khô tối thiểu và tối đa, kiểm tra trong kỳ nghỉ nếu được chỉ định, bảo vệ cạnh, lớp phủ liên tục xung quanh các cổng và mặt bích, quy trình sửa chữa và khả năng tương thích với mặt tựa và lớp lót ống. Thiệt hại lớp phủ có thể làm lộ ra chất nền và bắt đầu tấn công cục bộ.

Để biết các cấu hình liên quan, hãy xem Vcore's Van bướm mặt bích lót cao su và Van bướm lót cao su. Các lựa chọn vật liệu tiêu chuẩn của họ là điểm khởi đầu; dự án vẫn phải phê duyệt lớp lót nước biển thực tế và phần trang trí lộ thiên.

Đồng niken-nhôm, song công và siêu song công

Đồng niken-nhôm (NAB) có thể được xem xét cho các thân và bộ phận bên trong van hàng hải được chọn, khi xem xét các bề mặt nước, vận tốc và kim loại khác nhau bị ô nhiễm hoặc chứa sunfua. Các loại song công 2205 và siêu song công như UNS S32750/S32760 có thể được xem xét khi nghiên cứu ăn mòn yêu cầu khả năng chống clorua và độ bền cao hơn. Họ vẫn yêu cầu các yêu cầu về chế tạo, mối hàn và kiểm soát kẽ hở theo cấp độ cụ thể. Không có hợp kim nào được tự động phê duyệt cho mọi nhiệt độ, chế độ khử trùng bằng clo hoặc mức nước biển ứ đọng.

Phân biệt mua sắm: “Thân thép không gỉ” chưa hoàn chỉnh. Nêu rõ cấp độ rèn hoặc đúc chính xác, tiêu chuẩn sản phẩm, xử lý nhiệt, các yêu cầu về mối hàn và các bộ phận bị ướt nào sử dụng hợp kim.

3. Đĩa: Bề mặt tiếp xúc có thể kiểm soát tuổi thọ của van

Trong van bướm có mặt ngồi đàn hồi, đĩa thường là kim loại tiếp xúc trực tiếp nhất. Ghế có thể bảo vệ phần lớn cơ thể trong khi để mặt và mép đĩa tiếp xúc với nước biển. Đối với van một chiều, đĩa hoặc nắp cũng có thể gặp nhiễu loạn cục bộ, chuyển động và va đập lặp đi lặp lại.

Không sao chép thông số kỹ thuật của van bướm nước ngọt liệt kê “đĩa SS316” vào một dự án nạp mà không được xem xét. của Vcore Van bướm lót EPDM để xử lý nước xác định một số tùy chọn đĩa và lưu ý rằng dịch vụ giàu clorua cần đánh giá đĩa và trục bổ sung.

4. Trục và Thân: Vật chất có kẽ hở ẩn giấu

Trục có thể được che chắn một phần bởi ghế nhưng vẫn lộ ra ở các ổ trục, vòng đệm, vòng đệm, chốt giữ và kết nối đĩa. Nước giàu clorua bị mắc kẹt trong những không gian hẹp này có thể tạo ra sự tấn công cục bộ nghiêm trọng ngay cả khi đĩa nhìn thấy được vẫn hoạt động bình thường.

Chỉ định vật liệu trục độc lập với đĩa. Theo mặc định, các loại thép không gỉ martensitic 410/420 thông thường được sử dụng trong các dịch vụ van khác không được chấp nhận khi tiếp xúc trực tiếp với nước biển. Trục 316 cũng yêu cầu đánh giá theo từng dịch vụ cụ thể; có thể cần đến sự sắp xếp song công, siêu song công hoặc cách ly được thiết kế phù hợp. Xác nhận kết nối trục với đĩa, vật liệu chốt/chốt, khả năng tương thích của ổ trục và ống lót, tính toàn vẹn của vòng đệm và khả năng tiếp cận thay thế.

5. Chỗ ngồi: EPDM thường hữu ích nhưng không phải là phương pháp chữa ăn mòn

EPDM thường được xem xét cho dịch vụ xử lý nước và nước biển tương thích, đặc biệt là van một chiều và bướm có đế đàn hồi. Hợp chất chính xác phải đủ tiêu chuẩn về nhiệt độ vận hành, áp suất, clo hóa, tiếp xúc với ozon/làm sạch, độ trương nở, bộ nén và chu trình. NBR có thể được lựa chọn cho một số dịch vụ chứa dầu, nhưng phải kiểm tra tính phù hợp của nó đối với các hóa chất xử lý nước biển thực tế. PTFE hoặc các hệ thống ghế khác có thể được xem xét khi hóa chất hoặc nhiệt độ của dự án yêu cầu chúng.

Một chiếc ghế cao su làm không bảo vệ mọi bề mặt kim loại. Xác minh xem lớp lót có cách ly hoàn toàn với thân máy hay không, các lỗ xuyên trục có bị ướt hay không, mép đĩa và các chốt có tiếp xúc với nước biển hay không. Để biết về sự đánh đổi vật chất rộng hơn, hãy xem Vật liệu van chống ăn mòn để xử lý hóa chất.

6. Ba ví dụ ở cấp độ lắp ráp

Đây là những ví dụ sàng lọc RFQ, không phải là các hóa đơn tài liệu cố định. Để biết vị trí xả của bơm và kiểm soát dòng chảy ngược, hãy xem Kiểm tra van xả của máy bơm và Van kiểm tra xoay lót cao su trang sản phẩm. Loại van và động lực đóng phải được chọn riêng biệt với vật liệu ăn mòn.

7. Kiểm tra và lập hồ sơ: Xác minh toàn bộ hội

• Truy xuất nguồn gốc vật liệu: MTR cho thân, đĩa, trục, chốt và các bộ phận kim loại bị ướt hoặc chịu áp suất được chỉ định khác; nhận dạng vật liệu tích cực khi cần thiết.
• Chế tạo hợp kim: xử lý nhiệt theo cấp độ cụ thể, quy trình hàn, làm sạch bề mặt và kiểm tra ăn mòn bổ sung khi đặc điểm kỹ thuật của dự án yêu cầu.
• Lớp phủ và lớp lót: quy trình được phê duyệt, chuẩn bị bề mặt, độ dày màng khô, kiểm tra trong kỳ nghỉ nếu được chỉ định, tiêu chí bám dính/sửa chữa và hồ sơ đối với các bề mặt không thể tiếp cận.
• Chất đàn hồi: hợp chất đã được phê duyệt, truy xuất nguồn gốc hàng loạt và khả năng tương thích được ghi lại đối với nước biển và hóa chất xử lý.
• Kiểm tra chức năng: kiểm tra vỏ và đế, vận hành bộ truyền động, chuyển động của đĩa/trục, xác minh mô-men xoắn và kích thước theo tiêu chuẩn thử nghiệm và thiết kế van hiện hành.
• Đánh giá giao diện: mặt bích giao phối, vật liệu đệm, ốc vít bên ngoài, vật liệu đường ống và bố trí bảo vệ cathode.

Sử dụng đặc tả thử nghiệm dành riêng cho dự án; một cuộc thử nghiệm thủy tĩnh thành công không chứng tỏ được khả năng chống ăn mòn lâu dài của nước biển. Xem Vcore's Phương pháp kiểm tra áp suất van để phân biệt giữa kiểm tra áp suất và đánh giá chất lượng dịch vụ.

8. Mẫu RFQ: Chỉ định từng thành phần, không chỉ “Cấp nước biển”

Yêu cầu lịch trình vật liệu theo từng thành phần kèm theo báo giá. Nếu nhà cung cấp đề xuất giải pháp thay thế, hãy yêu cầu danh sách sai lệch rõ ràng thay vì tuyên bố “vật liệu tương đương” không đủ tiêu chuẩn.

9. Năm câu hỏi trước khi phê duyệt van nước biển

1. Những bề mặt kim loại chính xác nào sẽ chạm vào nước biển khi van mở, đóng và không hoạt động?
2. Việc bảo vệ thân xe được đề xuất có liên tục xuyên qua lỗ khoan, cạnh mặt bích và xuyên qua trục không?
3. Đĩa, trục, chốt, bản lề và ốc vít có đủ tiêu chuẩn độc lập cho điều kiện clorua và kẽ hở không?
4. Chất đàn hồi đã được kiểm tra khả năng khử trùng bằng clo, hóa chất làm sạch và chu trình chưa?
5. Giấy chứng nhận vật liệu, báo cáo lớp phủ và thử nghiệm lắp ráp có phù hợp với cấu hình được trích dẫn không?

Điểm mấu chốt: Đối với van nước biển, câu hỏi đúng không phải là “Thân van có phải bằng thép không gỉ không?” nhưng “Mọi bộ phận, vòng đệm và giao diện bị ướt có đủ tiêu chuẩn để tiếp xúc với nước biển cụ thể này không?” Để lựa chọn cấp độ ứng dụng, hãy quay lại Van trạm bơm nước biển; để báo giá dự án và cấu hình dựa trên bản vẽ, liên hệ với Van Vcore với dữ liệu RFQ đã hoàn thành.

Câu hỏi thường gặp

SS316 có phù hợp với đĩa và trục van bướm nước biển không?

Không phải như một đặc điểm kỹ thuật chăn. 316/CF8M có thể bị ăn mòn rỗ và kẽ hở trong nước biển, đặc biệt là trong điều kiện ứ đọng hoặc ấm hơn. Đạt được phê duyệt chống ăn mòn dành riêng cho dịch vụ đối với hình dạng và mức độ tiếp xúc thực tế.

Thân van bằng sắt dẻo có tráng phủ có thể sử dụng được trong nước biển không?

Nó có thể được sử dụng trong một ứng dụng đã được chủ sở hữu phê duyệt khi lớp lót bên trong, lớp phủ bên ngoài, phần trang trí lộ ra ngoài và kế hoạch kiểm tra phù hợp. Sắt dễ uốn trần không được coi là có khả năng chịu nước biển vốn có.

Ghế EPDM có giúp van chống ăn mòn không?

Không. EPDM có thể phù hợp với chất lỏng được chỉ định, nhưng đĩa, trục, các cạnh thân, chốt và các bộ phận kim loại bị ướt khác vẫn cần được bảo vệ chống ăn mòn độc lập hoặc lựa chọn hợp kim.

Van nước biển nào cũng nên sử dụng super duplex?

Không. Lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào nhiệt độ, hóa học, hình học kẽ hở, áp suất, tuổi thọ thiết kế, chế tạo, khả năng tương thích điện và yêu cầu của dự án. Cấu trúc có lớp lót đủ tiêu chuẩn hoặc hợp kim đồng hàng hải có thể phù hợp cho một số nhiệm vụ.