高镍不锈钢在海水淡化中的应用

高镍不锈钢在海水淡化中的应用

含镍双相不锈钢、超双相不锈钢和超奥氏体不锈钢由于具有优异的耐腐蚀性和较高的强度而成为海水淡化领域受欢迎的材料。目前，脱盐业主要采用的S31603和S31703不锈钢和铜镍合金(至少用干较低温度和氯化物环境中)，无法确保所需要的长期可靠性。高镍不锈钢虽然单位成本较高，但由于强度高，使用时材料厚度可减薄，从而减轻了重量、降低了成本，与目前使用的材料相比颇具竞争力。随着新建大型设施设计寿命的延长(现在平均设计寿命在4O年以上)，寿命周期成本变得更加重要。

    2004年，奥托昆普公司(前阿维斯塔公司)公布了两份用于脱盐装置的镍合金资料。对于多级闪蒸法(MSF)装置，选材建议如下：

◆ 冷凝器管(通常采用钛或铜镍合金)用S31254，S3275O和S32654；
◆ 盐水加热器管和管板用$32654；
◆ 闪蒸室外壳用$32205(免除喷漆，减少维护)和S31254，$32654(密封表面、法兰连接件)；
◆ “下游各段” 用$32205。
◆ 对于反渗透(RO)装置，选材建议如下：
◆ 高压泵用S31254，$32750(用于高氯化物环境)和IS32205(用于低氯化物环境)；
◆ 高压管道用$32750。

    由于$32205双相不锈钢的强度高，蒸发器容器可以制造得更薄、更轻，可比S31603设备轻、薄30％，对于利比亚一个产能为16000立方米／天的多级闪燕厂，$32205双相不锈钢设备的价格更具有竞争力。这是自1993年日本横滨会议以来，$32205在蒸发器容器上的次商业化应用。在那次会议上，**提出将整体双相不锈钢用于蒸发器容器。

    在2005年的国际海水淡化学会海水淡化和水再利用国际大会上，奥托昆普宣布将节约型双相不锈钢用于Taweelah B 扩建项目和IJebel
Alil项目的建设。这些工厂蒸发器的底部暴露干脱气海水中，将采用$32205双相不锈钢；蒸发器上部暴露干腐蚀性不强的冷凝液，将采用$32101节镍型双相不锈钢。含镍24％、铬20％和钼6％的超奥氏体合金N08367已广泛用于海水处理设施。在2003年的美国腐蚀工程师协会(NACE)国际大会上有研究人员发表了一篇论文，论述了N08367在反渗透工艺和多级闪蒸工艺海水淡化装置的应用。N08367作为一种具有竞争性的替代材料，被用来替代传统的铜合金。铜合金具有一些优点，如高导热性等，但铜合金也会受到液体流动引起的冲蚀，特别是在有硫化物和胺等污染物存在的情况下更是如此。N08367合金虽比铜一镍合金价格高，但仍具有竞争力，这是因为采用该合金的设备截面可以更薄、重量更轻，因而成本更低。近年来，这种合金已被指定用于许多工厂，包括2002年在西半球特立尼达建设的反渗透装置的关键预处理管道，该装置的设计能力为109，000立方米／天。2001年曾有文章介绍了薄壁激光焊接$34565奥氏体不锈钢用于多级闪蒸工艺装置热回收段蒸发室的管道，以作为90／1O铜一镍合金的一种经济型替代材料。$34565奥氏体不锈钢通常含镍17％、铬24％和钼4％。另外，据报导我国河南德昌铜铝型材股份有限公司受以色列IDE公司的委托，自行研制开发了耐海水腐蚀的特种铝合金列管，该产品主要用于海水直接利用、海水淡化、海洋化工、船舶等工程。成功研制开发的耐海水腐蚀的特种铝合金列管具有以下性能：(1)无毒副作用· (2)耐海水腐蚀· (3)在120度以下的海水介质中机械性能稳定、耐蚀。(4)良好的导热性能l (5)可承受1．5MPa以上压力l (6)良好的可加工性l(7)较低的价格。