Het selecteren van de juiste materialen voor gebruik in waterige omgevingen kan een uitdaging zijn, maar hoogwaardige nikkellegeringen zijn goed uitgerust om de taak aan te kunnen. Waterige systemen, vooral die waarbij zeewater wordt gebruikt, vertonen tal van factoren die de geschiktheid van het materiaal beïnvloeden. Deze systemen zijn een integraal onderdeel van verschillende industrieën, waaronder offshore olie- en gasproductie, scheepvaart, ontzilting en bepaalde industriële processen. Veel van deze toepassingen zijn afhankelijk van zeewater voor koeling, dat een cruciale rol speelt in hun werking. Het kiezen van de juiste materialen voor elk onderdeel van een waterig systeem omvat het balanceren van corrosiebestendigheid met kostenoverwegingen. Verschillende nikkellegeringen zijn ontworpen voor waterige omgevingen en bieden effectieve oplossingen. Het is echter essentieel om eerst de factoren te begrijpen die van invloed zijn op de materiaalkeuze.
Belangrijke overwegingen bij materiaalkeuze
Corrosie is een primaire zorg bij het selecteren van materialen. Corrosie van kritieke componenten kan na verloop van tijd leiden tot systeemstoringen. Waterige omgevingen, met name die met zeewater, zijn zeer corrosief voor de meeste metalen en legeringen. Waterige corrosie initieert oxidatie en vormt een beschermende oxidefilm. Materialen die een dichte, stabiele oxidelaag ontwikkelen, worden beter afgeschermd tegen verdere corrosie. Daarentegen zijn schilferige oxidelagen, zoals roest, vatbaarder voor penetratie. Agressieve stoffen zoals zoutzuur kunnen echter zelfs robuuste beschermlagen aantasten, wat leidt tot diepere corrosie en structurele integriteitsproblemen. Hoewel verschillende beschermende maatregelen, zoals coatings of verven, corrosie kunnen verminderen, is het het beste om te beginnen met een metaallegering die inherent bestand is tegen zeewater en andere waterige omstandigheden. Naast corrosiebestendigheid moeten materialen ook bestand zijn tegen spanningscorrosie, vooral in ruwere waterige omgevingen. Andere factoren die van invloed zijn op de materiaalkeuze zijn onder meer de vloeistofsnelheid, die van invloed is op de dimensionering van leidingen en kleppen, wat de projectkosten verhoogt. Hogere vloeistofsnelheden kunnen de druk verhogen, waardoor corrosie wordt versneld. Omgekeerd kunnen grotere diameters de druk verminderen, maar kunnen ze ook de kosten verhogen en meer zuurstof in het systeem toelaten, waardoor het risico op corrosie mogelijk toeneemt. Sommige materialen kunnen ook kwetsbaar zijn voor spleetcorrosie en putjes, wat van invloed is op hun levensduur en integriteit.
De bedrijfstemperatuur is een andere overweging in waterige omgevingen. Bij de olie- en gasproductie kunnen materialen bijvoorbeeld te maken krijgen met hoge temperaturen die corrosieproblemen kunnen verergeren. Zeewater brengt extra complexiteit met zich mee en bevat niet alleen water, maar ook anorganische zouten, organisch materiaal en opgeloste gassen. Deze elementen zijn cruciaal bij de materiaalkeuze voor offshore olie- en gastoepassingen en de scheepvaart. Als ontwerper die belast is met het selecteren van materialen voor deze uitdagende omstandigheden, moet u rekening houden met vloeistofsnelheid, beluchting, bedrijfstemperatuur, waterdruk en het lokale mariene milieu, inclusief mogelijke aangroei op zee en de soorten aanwezige organismen.
Geschikte nikkellegeringen
Gelukkig zijn er verschillende hoogwaardige nikkellegeringen ontworpen om uit te blinken in uitdagende waterige omstandigheden, waarvan er vele verkrijgbaar zijn bij Corrotherm.
INCONEL Alloy 625is een veelzijdige optie voor verschillende industriële toepassingen, waaronder het gebruik van zeewater. Het is bijzonder goed bestand tegen putcorrosie, spleetcorrosie en barsten door chloride-ionenspanning - veelvoorkomende problemen in zeewatersystemen. Dankzij de hoge corrosiemoeheid en treksterkte is het bestand tegen extreme druk. Als gevolg hiervan wordt INCONEL 625 veel gebruikt in de maritieme industrie, onder meer voor propellerbladen, voortstuwingsmotoren, zure gaspijpleidingen en warmtewisselaars voor zeewater.
INCONEL Alloy C-276is een andere uitstekende keuze voor waterige omgevingen. Deze nikkel-chroom-molybdeenlegering wordt gebruikt in verschillende chemische processen met zeewater of pekel, maar ook in vloeistoffen voor gasputten en zuiveringsinstallaties voor afvalvloeistoffen. Het biedt een uitzonderlijke weerstand tegen zeewater, vooral onder spleetomstandigheden.
INCONEL Alloy 22 , hoewel soms over het hoofd gezien, is een sterke kanshebber voor bepaalde waterige toepassingen. De nikkel-ijzer-chroomsamenstelling zorgt voor een hoge sterkte en een goede corrosiebestendigheid, waardoor het geschikt is voor gebruik op zee. Het presteert met name goed bij verhoogde temperaturen in vergelijking met veel andere nikkellegeringen.
MONEL Alloy 400wordt ook gebruikt in maritieme toepassingen vanwege zijn weerstand tegen snelstromend zeewater. Als een kosteneffectiever materiaal helpt het de totale projectkosten laag te houden en wordt het gebruikt voor golfbeschermingsomhullingen op platformrisers en stalen pyloonpoten op offshore-platforms, maar ook voor opslagtanks met benzine of drinkwater.
