Acciaio inossidabile duplex nella dissalazione: selezione dei materiali per tubazioni per impianti MED e RO

Introduzione

La scarsità di acqua dolce colpisce oggi più di due miliardi di persone e la desalinizzazione è diventata una risposta diffusa. Due tecnologie dominano la desalinizzazione-su larga scala dell'acqua di mare:Distillazione multi-effetto (MED), un processo termico eOsmosi inversa (RO), un processo di membrana. Entrambi gestiscono la salamoia concentrata di acqua di mare-uno dei fluidi più corrosivi mai utilizzati dagli ingegneri. La selezione dei materiali quindi controlla l'affidabilità dell'impianto, il costo di capitale e la vita operativa.

Tra le leghe candidate-Acciaio inossidabile austenitico 316L, gradi duplex 2205 e 2507, super-austenitici e leghe di nichel-l'acciaio inossidabile duplex è emerso come il cavallo di battaglia per le tubazioni di desalinizzazione. Combina la resistenza alla corrosione da cloruri necessaria per l'acqua di mare con una resistenza circa doppia rispetto al 316L e un prezzo molto più basso rispetto alle leghe di nichel.

Questa guida spiega come viene selezionato l'acciaio inossidabile duplex per le tubazioni degli impianti MED e RO. È scritto per ingegneri di impianti, team di procurement e studenti che necessitano di una base chiara e difendibile per le decisioni materiali. Ogni sezione pone una domanda pratica, afferma prima la conclusione, quindi fornisce la motivazione-in modo da poter estrarre e citare direttamente la risposta.

Cosa distingue le condizioni operative di dissalazione MED dalle condizioni operative di RO?

MED e RO differiscono fondamentalmente nella forza motrice e nel profilo di sollecitazione-MED impone stress termico e rischio di incrostazione a 60–75 gradi, mentre RO impone un'elevata pressione idraulica (55–80 bar) a temperatura ambiente-tuttavia entrambi concentrano cloruri che favoriscono la corrosione e quindi dominano la selezione dei materiali.

Comprendere il processo è il primo passo nella scelta di un materiale. Entrambi gli impianti trasformano l'acqua di mare in acqua dolce, ma la fisica è completamente diversa.

Distillazione multi-effetto (MED)è un processo termico. Il vapore riscalda l'acqua di mare nel primo "effetto" (una camera a bassa-pressione). Il vapore prodotto viene indirizzato all'effetto successivo, che opera a pressione e temperatura inferiori, e così via attraverso una serie di effetti-tipicamente da 4 a 16. La temperatura superiore della salamoia (il punto più caldo) viene solitamente mantenuta a 64–75 gradi per limitare la formazione di calcare. Le superfici principali delle tubazioni e dei componenti sono esposte a salamoia calda e concentrata, acqua di mare contenente ossigeno-e vapore carico di CO₂-.

Osmosi inversa (RO)è un processo di membrana-guidato dalla pressione. Le pompe ad alta-pressione spingono l'acqua di mare attraverso membrane semi-permeabili che respingono il sale. La pressione operativa è compresa tra 55 e 80 bar, a seconda della salinità e del recupero dell'alimentazione. La temperatura è essenzialmente quella ambientale (20–35 gradi). Il prodotto (permeato) è acqua quasi pura; il flusso di rifiuti (concentrato o scarto della salamoia) viene generalmente scaricato a 1,5–2 volte la salinità dell'alimentazione.

Perché questo è importante per la selezione del materiale.MED chiede al materiale di sopravvivere ai cloruri caldi e ai transitori termici; RO gli chiede di sopravvivere all'alta pressione e ai cloruri concentrati a temperature più basse. In entrambi i casi il nemico comune è lo ione cloruro (Cl⁻), che distrugge la pellicola passiva sull'acciaio inossidabile e avvia la vaiolatura e la tensocorrosione (SCC). Un materiale che resista ai cloruri alla temperatura e abbia una resistenza sufficiente per gestire la pressione è il requisito comune-ed è esattamente il luogo in cui l'acciaio inossidabile duplex eccelle.

Perché l'acciaio inossidabile duplex è il cavallo di battaglia per le tubazioni di desalinizzazione?

Acciaio inossidabile duplexLa microstruttura mista di austenite-ferrite di offre maggiore robustezza, resistenza superiore alla corrosione da cloruri e migliore resistenza alla rottura da stress-corrosione-rispetto al 316L-a un costo inferiore e più stabile rispetto alle leghe di nichel-rendendolo l'equilibrio ottimale per le tubazioni di desalinizzazione.

Cosa significa "duplex".Gli acciai inossidabili austenitici standard come 304 e 316L sono completamente austenitici-una struttura cubica-a facce centrate-. I gradi duplex contengono approssimativamente50% ferrite e 50% austenitein una struttura fine e interfogliata. Questa struttura a doppia-fase dà al duplex il suo nome e i suoi vantaggi. La ferrite contribuisce alla robustezza e alla resistenza al cloruro SCC; l'austenite contribuisce alla tenacità e alla saldabilità.

Tre proprietà che vincono in acqua di mare.

1. Maggiore forza.Duplex 2205 ha un carico di snervamento minimo di circa450MPa, più del doppio dei ~210 MPa del 316L. Una maggiore resistenza consente ai progettisti di specificare pareti dei tubi più sottili. Una parete più sottile significa meno acciaio, peso inferiore e costo del materiale inferiore per la stessa pressione nominale. Negli impianti RO che operano a 60–80 bar, questa forza non è un lusso-è una necessità strutturale.

2. Migliore resistenza alla corrosione da cloruri.La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile è comunemente classificata in base alNumero equivalente di resistenza alla vaiolatura (PREN), calcolato come:

PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

Un PREN più elevato significa una migliore resistenza alla vaiolatura in ambienti contenenti cloruro. Valori tipici:

3. Resistenza allo stress-corrosione-cracking (SCC).L'SCC al cloruro è una modalità di guasto fragile e catastrofica che colpisce gli acciai inossidabili austenitici al di sopra di circa 60 gradi in servizio con cuscinetti di cloruro. La fase di ferrite nel duplex resiste al cloruro SCC, aumentando la temperatura massima di sicurezza ben al di sopra di 316 L.

Vantaggio di costo rispetto alle leghe di nichel.Le leghe di nichel come 625 e 825 hanno un'eccellente resistenza alla corrosione, ma il nichel è costoso e il suo prezzo è volatile. I gradi duplex contengono molto meno nichel dello stesso 316L (circa il 5% contro il 10–12%), quindi costano meno al chilogrammo e soffrono di una minore volatilità dei prezzi. Per la maggior parte delle tubazioni di desalinizzazione, il duplex offre il 90% delle prestazioni di corrosione delle leghe di nichel al 30–50% del costo.

Il verdetto.L'acciaio inossidabile duplex non è il materiale più economico, né il più resistente alla corrosione-. È il materiale che bilancia al meglio i tre aspetti che le tubazioni di desalinizzazione devono garantire-resistenza alla corrosione, resistenza meccanica e costi accettabili. Questo equilibrio è il motivo per cui è il cavallo di battaglia.

Come si confronta il duplex standard 2205 con il 316L nel servizio con acqua di mare?

Il 2205 supera il 316L in ogni parametro critico-resistenza alla vaiolatura (PREN ~35 vs ~24), resistenza al cloruro SCC (sicuro fino a ~150 gradi rispetto a guasti superiori a ~60 gradi) e carico di snervamento (450 vs 210 MPa)-rendendo il 316L inadatto per tubazioni continue di acqua di mare sopra i 20 gradi e il 2205 il grado duplex minimo consigliato per il servizio di desalinizzazione.

Il 316L è stato utilizzato nella desalinizzazione per decenni, soprattutto perché un tempo era la migliore opzione disponibile a un prezzo moderato. La pratica moderna è andata avanti. Ecco un confronto-a-fianco dei due gradi come tubazioni per l'acqua di mare.

Perché il 316L fallisce nell'acqua di mare.Il PREN del 316L (~24) è inferiore alla soglia generalmente accettata (~32) per un servizio affidabile con acqua di mare. La sua temperatura critica di vaiolatura-la temperatura alla quale iniziano i buchi nella soluzione di prova standard dell'acqua di mare-è solo pochi gradi superiore a quella ambiente. Nei climi caldi dove l'acqua di alimentazione raggiunge i 25–35 gradi, le tubazioni da 316 litri possono iniziare a forarsi nel giro di pochi mesi. Se si aggiungono i 60-75 gradi di un impianto MED, l'SCC di cloruro diventa un rischio reale, in grado di rompere la parete di un tubo senza preavviso visibile.

Dove 316L ha ancora un posto.316L è accettabile per servizi a bassa-cloruro, bassa-temperatura e non-critici come tubazioni di distillati (acqua prodotta), tubi per strumenti in servizio di acqua dolce-e alcune linee di servizi. Non deve essere specificato per acqua di mare grezza, salamoia o qualsiasi linea operante a temperatura superiore a 20 gradi con esposizione a cloruro.

Perché il 2205 è il duplex-di livello base per la desalinizzazione.2205 (UNS S32205) supera la soglia PREN 32 con spazio libero. La sua resistenza alla vaiolatura è sufficiente per acqua di mare grezza e salamoia concentrata a temperatura moderata, e la sua resistenza all'SCC si estende bene nell'intervallo operativo MED. Il suo limite di snervamento raddoppiato riduce lo spessore delle pareti e quindi il tonnellaggio del materiale, spesso compensando il sovrapprezzo per-chilogrammo rispetto al 316L. Per la maggior parte delle tubazioni di desalinizzazione generali,-linee di alimentazione, linee di salamoia, collettori di permeato e tubazioni con effetto MED che corrono al di sotto di ~60 gradi -2205 è la scelta standard e difendibile.

Quando il Super Duplex 2507 dovrebbe sostituire il Duplex standard 2205?

Passa al super duplex 2507 (UNS S32750) quando la temperatura di servizio supera gli 80 gradi, la concentrazione di cloruro è elevata o le fessure sono inevitabili-molto spesso nei tubi del riscaldatore della salamoia e dell'evaporatore MED, nella presa di acqua di mare calda e nelle tubazioni ad alta pressione-RO ad alta salinità.

2205 è eccellente, ma ha un soffitto. La sua resistenza alla vaiolatura inizia a diminuire drasticamente con l'aumento della temperatura e della concentrazione di cloruro. Il super duplex 2507 alza quel limite.

Ciò che rende il 2507 "super".I gradi super duplex aumentano il contenuto di cromo, molibdeno e azoto rispetto al duplex standard. Per 2507: cromo ~25%, molibdeno ~4%, azoto ~0,28%. Il PREN risultante di42–46è un grande passo avanti rispetto ai 34-38 del 2205. La temperatura critica di vaiolatura nell'acqua di mare supera i 70 gradi e anche la temperatura critica della fessura -la temperatura alla quale inizia la corrosione sotto una guarnizione o un deposito- aumenta in modo significativo.

La regola decisionale.Specificare 2507 quando si verifica una delle seguenti condizioni:

• Temperatura > 80 gradinel servizio con cuscinetti di cloruro- (tipico del riscaldatore della salamoia MED e dei tubi dell'evaporatore-a effetto superiore).
• Alta concentrazione di cloruro(ad esempio, RO rifiuta il concentrato da un'alimentazione ad alta-salinità o salamoia con effetto finale-MED a 2× acqua di mare).
• Condizioni della fessurache non possono essere eliminati-giunti flangiati, connessioni con guarnizioni, sotto-aree di deposito in cui inizia per prima la vaiolatura.
• Alta pressione + alta salinità combinate, come in alcuni impianti RO del Golfo Arabico dove il TDS del mangime supera i 45.000 mg/l.

Il compromesso sui costi-.Il 2507 costa circa il 30-50% in più rispetto al 2205 al chilogrammo. Usarlo ovunque aumenterebbe il costo del capitale senza alcun beneficio. L'approccio disciplinato consiste nel riservare 2507 per le zone più calde, più salate e più soggette a crepe-e utilizzare 2205 per la maggior parte delle tubazioni. Questa "mappatura del grado" è una pratica standard negli impianti MED e RO ben-ingegnerizzati.

Una nota sulle leghe di nichel.Nei punti più caldi e aggressivi-alcuni condensatori laterali del vapore MED-, possono ancora essere specificate leghe di nichel come 625 o 825. Questi sono l'eccezione, non la regola, e il loro costo elevato significa che vengono utilizzati solo dove anche il 2507 è marginale.

Quali sono i requisiti critici di saldatura e fabbricazione per le tubazioni duplex?

Una tubazione duplex di successo richiede un apporto di calore controllato (0,5–2,5 kJ/mm), gas di supporto contenente azoto-, una temperatura di interpass inferiore a 150 gradi e una verifica del bilanciamento della fase post-saldatura- (40–60% di ferrite) per prevenire precipitazioni intermetalliche e mantenere la resistenza alla corrosione.

I vantaggi del Duplex si realizzano solo se è fabbricato correttamente. Una saldatura inadeguata è il motivo più comune per cui le tubazioni duplex hanno prestazioni inferiori-o non funzionano-in servizio. La microstruttura mista che conferisce al duplex le sue proprietà è anche ciò che lo rende sensibile ai cicli termici.

Le quattro regole della saldatura duplex.

1. Controllare l'apporto di calore.L'apporto di calore (l'energia fornita per unità di lunghezza della saldatura) deve essere mantenuto entro una finestra-comunemente0,5–2,5 kJ/mmper 2205. Un calore insufficiente fa sì che la saldatura si raffreddi troppo velocemente, producendo un eccesso di ferrite che è fragile e ha una scarsa resistenza alla corrosione. Troppo calore e raffreddamento sono troppo lenti, consentendo alle fasi intermetalliche dannose (sigma e chi) di precipitare ai bordi del grano, distruggendo tenacità e resistenza alla corrosione. Le specifiche della procedura di saldatura (WPS) devono definire e dimostrare questa finestra.

2. Utilizzare l'azoto nel gas di protezione.Il passaggio radicale deve essere protetto dall'ossidazione e il duplex beneficia di una piccola aggiunta di azoto al gas di supporto (tipicamente argon con il 2–10% di azoto o azoto puro). L’assorbimento dell’azoto stabilizza la fase austenite e ripristina l’equilibrio di fase che il raffreddamento rapido interrompe. Lo spurgo deve essere mantenuto fino a quando la radice non si è raffreddata al di sotto di ~ 250 gradi.

3. Limitare la temperatura di interpass.La temperatura tra le passate di saldatura dovrebbe rimanere al di sotto150 gradi. Oltrepassarlo rischia la precipitazione delle fasi intermetalliche durante il passaggio successivo. Termocoppie o pastelli-indicatori della temperatura verificano la conformità.

4. Verificare il bilanciamento delle fasi.La saldatura finita dovrebbe contenere40–60% ferrite(il resto austenite), misurato mediante conteggio dei punti metallografici (ASTM E562) o un ferritoscopio calibrato in officina. Al di fuori di questa finestra, sia la resistenza alla corrosione che la tenacità diminuiscono. Se il bilanciamento di fase è disattivato è necessaria la ri-qualificazione della procedura di saldatura.

Altri elementi essenziali per la fabbricazione.

1. Metallo d'apportoè tipicamente sovra{0}}legato per l'austenite-ad esempio, ER2209 per il metallo di base 2205-in modo che il deposito come-saldato raggiunga l'intervallo di ferrite target nonostante il rapido raffreddamento.
2. Trattamento termico post-saldaturaè generalmentenonrichiesto per tubazioni di desalinizzazione di spessore-standard. Se è mai necessaria una ricottura a soluzione completa (dopo una saldatura di riparazione pesante), viene eseguita a circa 1050-1100 gradi seguita da una rapida tempra in acqua.
3. Decapaggio e passivazionesono necessari dopo la fabbricazione per rimuovere la tinta dovuta al calore, gli ossidi di saldatura e il ferro libero sulla superficie. Una superficie adeguatamente passivata è ciò che ripristina la pellicola passiva che conferisce all'acciaio inossidabile la sua resistenza alla corrosione. Saltare questo passaggio è una causa comune di vaiolatura precoce.
4. Evita la contaminazione dell'acciaio al carbonio-.Le particelle di ferro provenienti da mole, spazzole metalliche o manufatti in acciaio al carbonio- nelle vicinanze si incastrano nella superficie duplex e si arrugginiscono, dando origine a vaiolature. Utilizza solo strumenti in acciaio inossidabile-e isola l'area di lavoro.
5. Duplex è indulgente nel servizio ma esigente nella fabbricazione. Specificare WPS qualificati, saldatori qualificati (tipicamente secondo ASME IX o ISO 9606) e ispezione per il bilanciamento di fase e la finitura superficiale. Un tubo duplex fabbricato correttamente durerà per decenni; uno mal saldato può guastarsi nel giro di mesi.

In che modo i costi del ciclo di vita-giustificano il duplex rispetto ai gradi austenitici?

Il premio del 15–25% per-chilogrammo delle tubazioni duplex rispetto a 316L viene recuperato entro 3–5 anni grazie a pareti più sottili (riduzione del materiale del 30–50%), una durata di servizio più lunga (25+ rispetto a 10–15 anni) e l'eliminazione di interruzioni non pianificate-rendendo il duplex la scelta con costi-del ciclo di vita-inferiori per le tubazioni di desalinizzazione.

Il solo costo del capitale è fuorviante. Un impianto di desalinizzazione funziona per 25-30 anni e il costo di un guasto alle tubazioni-perdita di produzione, riparazioni di emergenza, impalcature e sanzioni per l'acquisto di acqua-può sminuire il risparmio di materiale derivante dalla scelta di un impianto di desalinizzazione più economico. L'analisi-del costo del ciclo di vita (LCC) tiene conto di questi fattori.

Il duplex da tre posti fa risparmiare.

1. Pareti più sottili=meno acciaio.Poiché il carico di snervamento del 2205 (~450 MPa) è più del doppio di quello del 316L (~210 MPa), un tubo progettato con lo stesso codice di pressione può utilizzare circa la metà dello spessore della parete. Anche se il duplex costa di più per chilogrammo, il tonnellaggio inferiore spesso comporta un vantaggiocosto di acquisto del materiale vicino o inferiore a quello del 316Lper la stessa pressione nominale.

2. Maggiore durata.Il 316L in acqua di mare calda dura in genere 10-15 anni prima della vaiolatura e della sostituzione forzata dell'SCC. Duplex 2205 supera abitualmente i 25 anni di servizio. Un impianto che utilizza 316L potrebbe dover affrontare una sostituzione completa delle tubazioni a metà-vita utile; un impianto che utilizza il duplex no.

3. Evitate interruzioni non pianificate.Una singola linea della salamoia che perde può interrompere un effetto MED o un treno RO per giorni. In un grande impianto che produce 100.000 m³ al giorno, un'interruzione di tre-giorni può rappresentare centinaia di migliaia di dollari in perdite di vendita di acqua e costi di acquisto di acqua-di emergenza. Il margine di corrosione più elevato del Duplex riduce drasticamente questo rischio.

Un'illustrazione semplificata.Considera una linea di alimentazione RO ad alta-pressione:

Anche con ipotesi prudenti, il duplex vince in termini di costo del ciclo di vita-. Il caso è più forte nei climi caldi (Golfo, Medio Oriente, Nord Africa) e negli impianti con produzione ad alto-valore dove i tempi di inattività sono costosi.

La stabilità dei prezzi è un vantaggio nascosto.Poiché il duplex contiene meno nichel (4,5–6,5%) rispetto al 316L (10–12%), il suo prezzo è più vicino a quello del cromo ed è meno esposto ai picchi di prezzo del nichel. Per un progetto con tempi di approvvigionamento lunghi, ciò riduce il rischio di budget.

Quali guarnizioni e metodi di giunzione sono i migliori per le tubazioni di desalinizzazione duplex?

Utilizza giunti saldati a-penetrazione completa per connessioni permanenti e giunti con guarnizione-a scanalatura o giunti flangiati con guarnizioni a base di EPDM o PTFE-per lo smontaggio-isolando rigorosamente il duplex dall'acciaio al carbonio per prevenire la corrosione galvanica.

Le tubazioni non sono solo tubazioni; si tratta di giunti, flange, guarnizioni e supporti. È qui che più spesso iniziano la corrosione e le perdite, perché creano fessure e interfacce tra i materiali.

Metodi di unione.

Giunti saldati (GTAW/TIG)sono la connessione permanente preferita. Una saldatura a completa-penetrazione con gas di supporto adeguato non lascia fessure interne e offre la migliore resistenza alla corrosione. Questo è lo standard per le tubazioni dell'evaporatore MED e le linee ad alta pressione-RO.

Giunti con guarnizione-a scanalatura(stile Victaulic-) sono ampiamente utilizzati sulle tubazioni ad alta pressione-RO per la velocità di assemblaggio e l'accesso per la manutenzione. Si basano su un'estremità del tubo scanalata e su un alloggiamento sigillato con guarnizione-. Sono veloci da installare e consentono la dilatazione termica, ma la guarnizione e la scanalatura devono essere specificate per la classe di pressione.

Giunti flangiativengono utilizzati dove è necessario lo smontaggio periodico (pompe, valvole, scambiatori di calore). Le flange creano una fessura sulla faccia della guarnizione-la posizione più soggetta a corrosione-in un sistema inossidabile-quindi la scelta della faccia della flangia e della guarnizione è importante.

Selezione della guarnizione.

Evita guarnizioni contenenti composti che rilasciano cloruro-o riempitivi che possono rilasciare cloruri nella fessura-la guarnizione stessa può provocare vaiolature. Evitare l'amianto (vietato nella maggior parte delle giurisdizioni).

Isolamento galvanico.Il duplex accoppiato all'acciaio al carbonio in presenza di acqua di mare diventa il catodo; l'acciaio al carbonio si corrode, ma nella configurazione sbagliata anche il duplex può soffrirne. Ancora più importante, la contaminazione del ferro derivante da supporti in acciaio al carbonio-, bulloni o lavori di molatura adiacenti si incorpora nella superficie duplex e dà origine alla vaiolatura. Migliore pratica: utilizzareelementi di fissaggio e bulloni in-acciaio inossidabile, Supporti rivestiti in PTFE-o inox, Ekit guarnizioni isolantisu qualsiasi interfaccia della flangia in acciaio da duplex-a-al carbonio-.

Eliminazione delle fessure.Poiché la vaiolatura nell'acciaio inossidabile inizia prima nelle fessure (sotto guarnizioni, depositi o radici di saldatura scarsamente spurgate), una buona progettazione le riduce al minimo: specifica saldature a piena-penetrazione, profili di saldatura interni lisci, radici adeguatamente spurgate e materiali per guarnizioni che sigillano senza intrappolare il fluido. Nel servizio lato vapore MED-dove la CO₂ abbassa il pH della condensa, il controllo delle fessure è ancora più importante.

Domande frequenti: acciaio inossidabile duplex nelle tubazioni di desalinizzazione

L'acciaio inossidabile 316L è adatto per le tubazioni di desalinizzazione?

Il 316L è adatto solo per servizi a basso-cloruro e a bassa{{2}temperatura come tubazioni di distillato e permeato. Ènon raccomandato per acqua di mare grezza, salamoia o qualsiasi linea superiore a 20 gradi con esposizione a cloruro, perché il suo PREN (~24) è inferiore alla soglia di ~32 per un servizio affidabile di acqua di mare ed è suscettibile alla corrosione da stress da cloruro-oltre i 60 gradi.

Qual è la differenza tra duplex 2205 e super duplex 2507?

2205 (UNS S32205, PREN ~35) è il duplex standard per uso generico-per tubazioni di desalinizzazione a-temperature moderate. 2507 (UNS S32750, PREN ~42) è un super duplex con cromo, molibdeno e azoto più elevati, che offre una resistenza superiore alla vaiolatura e alle fessure. Utilizzare 2507 dove la temperatura supera gli 80 gradi circa, i cloruri sono concentrati o le fessure sono inevitabili.

È possibile utilizzare l’acciaio inossidabile duplex negli impianti MED?

SÌ. Duplex 2205 viene utilizzato per tubazioni con effetto MED, tubazioni della salamoia e linee di distillati inferiori a ~60 gradi. Il Super duplex 2507 viene utilizzato nelle zone più calde-del riscaldatore della salamoia e nei tubi dell'evaporatore-a effetto superiore. Le leghe di nichel (625, 825) sono riservate ai punti più severi e specializzati.

Cos’è il PREN e perché è importante nella desalinizzazione?

PREN (Numero equivalente resistenza alla vaiolatura)=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N. Classifica la resistenza dell'acciaio inossidabile alla vaiolatura da cloruro. Un PREN superiore a ~32 è generalmente richiesto per un servizio affidabile di acqua di mare. 2205 (~35) e 2507 (~42) supera questa soglia; 316L (~24) no.

Quanto durano le tubazioni duplex in un impianto di desalinizzazione?

In genere vengono utilizzate tubazioni duplex 2205 correttamente specificate, fabbricate e passivate25 anni o piùnel servizio di desalinizzazione, rispetto a circa 10-15 anni per il 316L nello stesso servizio. Il Super duplex 2507 può superare i 30 anni nelle zone più aggressive.

L’acciaio inossidabile duplex costa più del 316L?

Per chilogrammo, il duplex costa circa il 15-25% in più rispetto al 316L. Tuttavia, poiché il duplex ha circa il doppio del carico di snervamento, le pareti dei tubi possono avere uno spessore pari a circa la metà per lo stesso valore di pressione, portando spesso il costo totale del materiale vicino o inferiore a 316L-e la maggiore durata del duplex e il minor rischio di interruzione lo rendono la scelta con costi di-ciclo-di vita inferiori.

Quali precauzioni di saldatura si applicano alle tubazioni duplex?

Mantenere un apporto di calore controllato (0,5–2,5 kJ/mm), utilizzare gas di supporto contenente azoto-, mantenere la temperatura di interpass al di sotto di 150 gradi, utilizzare un riempitivo ultralegato (ad esempio ER2209) e verificare il bilanciamento di fase del 40–60% di ferrite. Il decapaggio e la passivazione dopo la fabbricazione sono obbligatori per ripristinare il film passivo.

Conclusione

La selezione dei materiali per la desalinizzazione è, in sostanza, un problema di gestione del cloruro-. Entrambi gli impianti MED e RO concentrano l'acqua di mare ed espongono le tubazioni esattamente alle condizioni-cloruri, temperatura e pressione-che distruggono il normale acciaio inossidabile.L’acciaio inossidabile duplex è la risposta che bilancia resistenza alla corrosione, resistenza meccanica e costo.

La logica di selezione è semplice:

• 316Lsolo per acqua prodotta e servizi a basso-cloruro.
• 2205 (S32205)come grado standard per uso generale-per la maggior parte delle tubazioni MED e RO.
• 2507 (S32750)per le zone più calde, salate e soggette a crepacci-.

Leghe di nichel (625, 825)riservato ai pochi punti in cui anche 2507 è marginale.

Abbinando il giusto grado a una fabbricazione disciplinata-apporto di calore controllato, gas di supporto azoto, verifica del-equilibrio di fase e decapaggio e passivazione adeguati-e le tubazioni duplex di un impianto di desalinizzazione forniranno decenni di servizio affidabile e a bassa-manutenzione. Questa è la combinazione di prestazioni tecniche ed economia del ciclo di vita-che rende l'acciaio inossidabile duplex il materiale di riferimento per le tubazioni degli impianti MED e RO.