Sélection des matériaux et anti-corrosion des équipements de dessalement d'eau de mer
Sélection des matériaux et anti-corrosion des équipements de dessalement de l'eau de merDans le processus de dessalement, de nombreux matériaux sont utilisés. Les coques et les matériaux d'échange thermique couramment utilisés sont l'acier au carbone, l'acier inoxydable, les tuyaux en titane, les tuyaux en acier et les tuyaux en aluminium. Voici une brève introduction à la corrosion de ces matériaux dans l’eau de mer. Et a souligné quelques mesures anti-anticorrosion correspondantes.
Présentation du produit
Comportement à la corrosion des métaux dans l'eau de mer et l'atmosphère marine
1. Fonte
Type de corrosion : Corrosion du graphite (le fer se dissout, le squelette du graphite reste).
Caractéristiques:
Conserve sa forme/taille mais perd du poids et de la résistance.
Après élimination du graphite + produits de corrosion → corrosion superficielle inégale.
Taux de corrosion (Fonte grise HT200 dans l'eau de mer, Qingdao) :
0,5 ans → 0,19 mm/a
1 an → 0,16 mm/a (puits moy. 0,27 mm, puits max. 0,45 mm)
1,5 ans → 0,14 mm/a
→ Le taux diminue avec le temps d'exposition.
Comparaison avec l'acier au carbone :
Zone totalement immergée : 0,18 mm/a (1 an).
Atmosphère marine : 0,06 mm/a (1 an).
Fonte à haute teneur en-nickel :
1,5 ans : ~⅓ taux de fonte ordinaire.
Max. profondeur de la fosse < 0,20 mm.
2. Acier inoxydable (environnement marin, Qingdao My Island : 36 degrés 03′N, 125 degrés 25′E, T=13.6 degrés, salinité=32‰, pH=8.2)
Exposition atmosphérique (8 ans) :
F179, Cr19Ni10, 00Cr18Mo2 (~17% Cr) : pas de corrosion, seulement perte d'éclat.
Taux < 0,3 μm/an.
2Cr13 (faible Cr) : couche de rouille brune, corrosion totale.
Taux ≈ 5 μm/an, max. fosse < 0,2 mm.
Zone d'immersion totale :
Classement de résistance à la corrosion :
00Cr18Mo2 > 0Cr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13.
3. Alliages d'aluminium
Avantages : Haute résistance, faible densité, généralement bonne résistance à l’eau de mer.
Formes de corrosion : piqûres, corrosion caverneuse, corrosion intergranulaire.
Influence salissante :
Aucune capacité antifouling → les organismes marins aggravent la corrosion.
Encrassement des huîtres → corrosion caverneuse profonde et localisée.
Surfaces propres → corrosion par piqûres plus légère mais plus dense.
4. Tubes en titane pour systèmes d'eau de mer
Propriétés du matériau :
Faible densité, résistance spécifique élevée (≈3× acier inoxydable, 1,3× alliage d'aluminium).
Forte passivation grâce à un film d'oxyde stable-auto-cicatrisant.
Bon transfert de chaleur (bénéficie de parois fines + condensation goutte à goutte).
Résistant au tartre et au biosalissure.
Avantages par rapport aux tubes en alliage de cuivre pour le dessalement :
Parois plus fines :
Alliage de cuivre : 0,9 à 1,2 mm.
Titane : ~0,5 mm.
Transfert de chaleur :
Titane : 17 W/(m·K).
Laiton aluminium : 100 W/(m·K).
70/30 Cu-Ni : 29 W/(m·K).
Titane à paroi mince- > 70/30 Cu-Ni en performances.
Compétitivité économique :
Densité du titane ≈ 50% des alliages de cuivre.
Pour une surface de transfert de chaleur égale → poids du tube en titane ≈ 25 % du tube en alliage de cuivre.
Durée de vie :
Le titane résiste à l'attaque du Br⁻, à l'érosion du sable et à la corrosion par bioencrassement.
Stable même dans des conditions d'injection d'oxygène (les alliages de cuivre échouent ici).
Tableau de comparaison rapide
Matériel | Principaux types de corrosion dans l’eau de mer | Taux / Profondeur (typique) | Remarques |
Fonte (HT200) | Corrosion du graphite | 0,14 à 0,19 mm/a (1 à 1,5 ans) ; fosse maximale 0,45 mm | Le taux diminue avec le temps |
Fonte à haute-Ni | Corrosion localisée (plus légère) | ~⅓ de CI ordinaire ; fosse max < 0,20 mm | Meilleure résistance |
Acier au carbone | Corrosion générale | 0,18 mm/a (immersion) ; 0,06 mm/a (atmosphère) | Similaire à la fonte |
Acier inoxydable (supérieur ou égal à 17 % Cr) | Atmosphérique → négligeable ; Immersion → variable | <0.3 μm/a (atmosphere); immersion resistance order: 00Cr18Mo2 > 0Cr19Ni10 > 1Cr18Ni19Ti > F179 > 2Cr13 | Les meilleurs aciers alliés au Mo- |
Alliages d'aluminium | Piqûres, crevasses, intergranulaires | Fosses profondes localisées, en particulier. encrassé | Léger mais sensible aux salissures |
Tubes en titane | Forte passivation, pas de piqûres | Pratiquement immunisé dans l'eau de mer | Longue durée de vie, paroi fine-, meilleur choix pour le dessalement |
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