تطوير وتطبيق لوحة مقاومة للتآكل لمحطة تحلية مياه البحر
1. لوحة ارتداء لجهاز تحلية مياه البحر
يوضح الجدول 1 المواد المعدنية المستخدمة في جهاز تحلية مياه البحر متعدد المراحل الذي يمكنه تحلية مياه البحر بكميات كبيرة بكفاءة. وفقًا لتركيز الملح وظروف درجة الحرارة لعملية تحلية مياه البحر، يتم دمج الألواح المقاومة للتآكل مع مقاومة مختلفة للتآكل. في لوحة التآكل بالنظام الأوستنيتي، يتم استخدام 316L بمقاومة عالية للتنقر، وفي الأجزاء ذات تركيز الملح العالي وبيئة التآكل الخطيرة، يتم استخدام لوحة التآكل ثنائية الطور. خصائص اللوحة المقاومة للتآكل ثنائية الطور هي أنه، من وجهة نظر التركيب المعدني، فإن مقاومتها لشقوق التآكل الناتجة عن أيونات الكلوريد أقوى من مقاومة التآكل للنظام الأوستنيتي، لكن مقاومتها للتآكل يختلف مع كمية إضافة السبائك الفعالة المقاومة للتآكل مثل Ni وMo. بالمقارنة مع الصفائح المقاومة للتآكل ثنائية الطور القياسية ASTMS31803(22%Cr-5%Ni-3%Mo)، فإن الفولاذ درجة مثل S32101(21%Cr-1.5%Ni-N) مع عدد أقل من عناصر صناعة السبائك تسمى الفولاذ ثنائي الطور منخفض السبائك.
2. تطوير وخصائص اللوحة المقاومة للتآكل
أدى ظهور الفولاذ ثنائي الطور ذو السبائك المنخفضة مع الحد الأدنى من إضافة المعادن الثمينة مثل Ni وMo إلى توسيع نطاق تطبيق الألواح المقاومة للتآكل ثنائية الطور. يتميز الفولاذ المزدوج ذو السبائك المنخفضة بثلاث مزايا: (1) مقاومة التآكل هي نفس مقاومة الصفائح الأوستنيتية المقاومة للتآكل المستخدمة في بيئة الملح المتوسطة؛ ② تكلفة السبائك منخفضة، وتغير السعر صغير؛ (3) تبلغ قوة الخضوع حوالي ضعف قوة نفس الفولاذ الأوستنيتي، لذلك يمكن توسيع الفولاذ ثنائي الطور منخفض السبائك باعتباره فولاذًا اقتصاديًا ثنائي الطور ليحل محل اللوحة الأوستنيتية المقاومة للتآكل العادية. ومع ذلك، في الماضي، كان الفولاذ المزدوج ذو السبائك المنخفضة الذي يمثله S32101 يعاني من مشكلة ضعف مقاومة التآكل والمتانة أثناء اللحام بالطاقة عالية الخط، لذلك كان من الصعب تطبيق طريقة اللحام بالقوس المغمور على اللحام الفعال للأجزاء الهيكلية. التركيب الكيميائي الرئيسي للوحة المقاومة للتآكل هو 21%Cr-2%Ni-N، والذي يحل مشكلة اللحام عن طريق موازنة نسبة التركيب، ويمكن تطبيقه على لحام الطاقة ذو الخطوط الكبيرة.
وفقًا لمقارنة مقاومة التآكل للصفائح الفولاذية المقاومة للاهتراء والفولاذ ثنائي الطور الآخر وفولاذ النظام الأوستنيتي في اختبار CCT لمياه البحر الاصطناعية، تتمتع اللوحة المقاومة للتآكل بنفس مقاومة التنقر مثل TY304. بالإضافة إلى ذلك، من حيث مقاومة التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي، نظرًا للهيكل المختلط والقوة العالية للفولاذ ثنائي الطور، فإن مقاومته للتآكل الإجهادي أفضل من TY304.
3، تطبيق معدات تحلية مياه البحر
وبحسب خصائص اللوحة المقاومة للتآكل، تم تقييم خصائصها كمادة لمحطات التحلية، وكانت النتيجة إمكانية استخدامها في أكبر محطة تحلية مياه في قطر. يتم استخدام إجمالي 3200 طن من اللوح المقاوم للتآكل ثنائي الطور في جهاز تحلية المياه، منها 700 طن من اللوح المقاوم للتآكل. لأنه يمكن أن يحسن بشكل كبير من قابلية تشغيل اللحام، فإنه يمكن أن يحل محل S32101. وفي المستقبل، يمكن توسيع نطاق الألواح المقاومة للتآكل لتشمل محطات تحلية المياه واسعة النطاق في الشرق الأوسط.
4. تطبيقات في الصناعات الأخرى
بدأت الألواح المقاومة للتآكل تستخدم على نطاق واسع في الصناعات الأخرى. استخدمت صناعة بناء السفن اليابانية عددًا كبيرًا من الألواح المقاومة للتآكل في تصنيع الناقلات البحرية، لتحل محل TY304 وألواح الفولاذ الكربوني المطلية، والتي لا تضمن مقاومة التآكل فحسب، بل تتميز أيضًا بقابلية معالجة وقابلية لحام جيدة، ويمكنها أيضًا تبسيط الصيانة في ملاحة. وفي المستقبل، يمكن توسيع نطاق الألواح المقاومة للتآكل لتشمل ناقلات النفط العابرة للمحيطات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الألواح المقاومة للتآكل في بوابات الخزان ومعدات معالجة المياه. بسبب زلزال شرق اليابان الكبير والتسونامي، تعرضت البنية التحتية للساحل الشمالي الشرقي لليابان لأضرار بالغة، ويلزم صيانة وإعادة بناء العديد من بوابات الفيضانات ومعدات معالجة المياه على المدى المتوسط والطويل.
تقدمت شركة Nippon Steel بطلب للتسجيل الفني للفولاذ ثنائي الطور عالي القوة ومنخفض السبائك إلى وكالة استخبارات التكنولوجيا الجديدة التابعة لوزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل اليابانية لتسريع تطبيقه في إنشاء مشاريع البنية التحتية العامة مثل البوابات والخزانات. ومرافق السد مع التقنيات الجديدة.
5. ملخص
نظرًا لأن اللوحة المقاومة للتآكل تتمتع بنفس مزايا مقاومة التآكل والقوة العالية مثل TY304 في بيئة منخفضة الكربون، فمن المقدر أنه لا يمكن تطبيقها على معدات الطاقة في المستقبل فحسب، بل يمكن أيضًا استخدامها على نطاق واسع في مجالات أخرى. الصناعات. في صناعة البناء والتشييد، تتمتع الألواح المقاومة للتآكل بمزايا الوزن الخفيف وعدم الحاجة إلى الصيانة، لذلك يمكن أن تحل محل الأجزاء الهيكلية والملحقات التي تستخدم لاستخدام الفولاذ المجلفن. نظرًا لأن خصائص البلاستيك المرن المقابلة لإجهاد الشد أقرب إلى الفولاذ الكربوني من الأوستينيت العادي، فيمكن توسيعه كجزء هيكلي في المستقبل. في الآونة الأخيرة، تم استخدام ألواح مقاومة للتآكل بدلاً من الفولاذ المجلفن للأقواس الشمسية الكبيرة. بالإضافة إلى خصائص لوحة التآكل التي لا تحتاج إلى صيانة، فهي تتمتع أيضًا بمزايا الوزن الخفيف وتقليل التكلفة، وهو السبب الأكبر لاعتمادها.
