آب دریا مشکلات زیادی برای دوام تجهیزات صنعتی، از جمله ترانسمیترهای فشار، ایجاد می‌کند. این دستگاه‌ها که برای نظارت و کنترل فشار مایعات استفاده می‌شوند، اغلب در محیط‌های دریایی و ساحلی با آب دریا در تماس هستند. اگرچه فولاد ضد زنگ ۳۱۶ به دلیل مقاومت عمومی خود در برابر خوردگی یک ماده معمول در این کاربردها است، اما در برابر تأثیرات شدید آب دریا مقاوم نیست.
چرا آب دریا برای فولاد ضد زنگ ۳۱۶ خورنده است؟
یون‌های کلرید
-
- حضور کلریدها: آب دریا حاوی سطح بالایی از یون‌های کلرید (Cl-) است که به شدت به فولاد ضد زنگ حمله می‌کنند. این یون‌ها لایه اکسید پاسیو روی سطح فولاد را نفوذ کرده و باعث خوردگی موضعی می‌شوند.
- خوردگی حفره‌ای: یون‌های کلرید باعث خوردگی حفره‌ای می‌شوند و حفره‌های کوچکی روی سطح فولاد ایجاد می‌کنند که با گذشت زمان رشد کرده و استحکام ساختاری ماده را به خطر می‌اندازند.
تأثیرات دما
-
- افزایش خوردگی در دماهای بالاتر: نرخ خوردگی با افزایش دما بیشتر می‌شود. در محیط‌های گرمسیری یا گرم‌تر، دمای بالاتر فرآیند خوردگی و تخریب لایه پاسیو را تسریع می‌کند.
غلظت اکسیژن
-
- شرایط دارای اکسیژن: در حضور اکسیژن، که در آب دریا فراوان است، نرخ خوردگی بالاتر است. اکسیژن با فلز واکنش داده و اکسیدهایی را تشکیل می‌دهد که توسط یون‌های کلرید نفوذ پذیر هستند.
خوردگی شکافی
-
- مناطق راکد: خوردگی شکافی در مناطقی که آب دریا راکد و ساکن است مانند زیر رسوبات یا در اتصالات رخ می‌دهد. این شرایط اختلاف غلظت اکسیژن ایجاد کرده و منجر به خوردگی موضعی شدید می‌شود.
کاربردهای ترانسمیتر فشار با آب دریا
صنعت دریایی و فراساحلی
-
- مدیریت آب بالاست: ترانسمیتر فشار سیستم‌های آب بالاست ← را برای حفظ پایداری و تعادل کشتی‌ها نظارت و کنترل می‌کند.
- تجهیزات زیرآبی: در سیستم‌های حفاری و تولید زیرآبی برای اندازه‌گیری فشار در اعماق زیاد استفاده می‌شود مانند اندازه‌گیری چگالی یا سطح در مخازن گل حفاری ←
- سیستم‌های کشتی: نظارت بر فشار در سیستم‌های خنک‌کننده آب دریا، سیستم‌های اطفاء حریق و سایر سیستم‌های onboard.
کارخانه‌های آب شیرین کن
-
- سیستم‌های اسمز معکوس: اندازه‌گیری اختلاف فشار در فرآیند اسمز معکوس ← برای اطمینان از عملکرد کارآمد و تشخیص رسوب یا آسیب.
- سیستم‌های ورودی و خروجی: نظارت بر فشار در سیستم‌های ورودی و خروجی آب دریا برای بهینه‌سازی جریان و جلوگیری از آسیب به زیرساخت‌ها.
آبزی‌پروری
-
- پرورش ماهی: استفاده در سیستم‌هایی که کیفیت آب را مدیریت می‌کنند، از جمله نظارت بر فشار در پمپ‌ها ← و سیستم‌های تصفیه برای اطمینان از محیط سالم برای زندگی دریایی.
نظارت محیطی
-
- تحقیقات اقیانوس‌شناسی: ترانسمیترهای فشار در بویه‌ها و سنسورهای زیرآبی برای اندازه‌گیری تغییرات سطح دریا، ارتفاع امواج و فشار زیرآبی برای مطالعات اقلیمی و دریایی استفاده می‌شوند.
تولید برق
-
- سیستم‌های خنک‌کننده آب در نیروگاه‌ها: اندازه‌گیری فشار در سیستم‌های خنک‌کننده آب دریا در نیروگاه‌های ساحلی برای اطمینان از تبادل حرارتی کارآمد و جلوگیری از گرمای بیش از حد تجهیزات.
کارخانه‌های برق‌آبی
-
- نظارت بر فشار آب دریا: در نیروگاه‌های برق‌آبی که از آب دریا استفاده می‌کنند، ترانسمیترهای فشار جریان و فشار را در کانال‌های ورودی و خروجی نظارت می‌کنند.
زیرساخت‌های ساحلی و فراساحلی
-
- سیستم‌های ورودی آب دریا: نظارت بر فشار برای مدیریت ورودی آب دریا برای خنک‌سازی، شیرین‌سازی یا سایر فرآیندهای صنعتی.
- خطوط لوله آب دریا: اطمینان از یکپارچگی و عملکرد خطوط لوله‌ای که آب دریا را برای کاربردهای صنعتی مختلف حمل می‌کنند.
صنعت نفت و گاز
-
- تزریق آب دریا: استفاده در فرآیندهای بازیابی نفت پیشرفته که در آن آب دریا به مخازن نفت تزریق می‌شود تا فشار را حفظ کرده و استخراج نفت را بهبود بخشد.
- واحدهای FPSO (تولید، ذخیره‌سازی و بارگیری شناور): نظارت بر فشار در سیستم‌های آب دریا برای خنک‌سازی، بالاست و سایر فرآیندهای onboard.
انتخاب متریال برای سیالات خورنده
انتخاب متریال مناسب وتدپارت (قسمت هایی از ترانسمیتر فشار که با سیال در تماس هستند) سازگار با سیال مورد اندازه‌گیری، پیش از خرید ترانسمیتر فشار ← بسیار ضروری می‌باشد. اینگونه می‌توان از عمرکاری و دقت بالای تجهیز اندازه‌گیری فشار نیز اطمینان حاصل نمود. در ذیل به چند نمونه از پرکاربرد ترین متریال های مورد استفاده در وتدپارت ترانسمیتر های فشار اشاره خواهیم کرد:
تیتانیوم
-
- مقاومت برتر در برابر خوردگی: تیتانیوم تقریباً در برابر خوردگی آب دریا مصون است به دلیل لایه اکسید قوی و پایدار خود که در برابر یون‌های کلرید مقاوم است. با این حال، هزینه بالای آن کاربرد آن را در بسیاری از موارد کمتر عملی می‌کند.
AISI316L (1.4404)
-
- مقاومت خوردگی متوسط: در حالی که AISI316L مقاومت بهتری نسبت به فولادهای ضد زنگ پایه ارائه می‌دهد، اما می‌تواند تحت شرایط کلرید بالا، به خصوص در دماهای بالا یا با قرار گرفتن طولانی مدت، شکست بخورد.
فولاد دوپلکس (1.4462)
-
- عملکرد بهبود یافته: فولادهای دوپلکس مانند 1.4462 مقاومت بهتری در برابر خوردگی دارند به دلیل ساختار میکرو مخلوط از آستنیت و فریت. این ساختار مقاومت در برابر هر دو خوردگی حفره‌ای و شکاف را بهبود می‌بخشد. با وجود هزینه‌های بالاتر و چالش‌های ماشین‌کاری، فولاد دوپلکس تعادلی خوب بین عملکرد و هزینه برای بسیاری از کاربردهای آب شور ارائه می‌دهد.
