Нерђајући челик у материјалима за бродоградњу за хлађење морском водом, баласт и гашење пожара

Три система на истом броду рукују истом течношћу - морском водом - али захтевају три различита нерђајућа челика. Хлађење морском водом је обавеза непрекидног протока, тако да дуплек 2205 носи већину тога. Баласт је испрекидана, стагнирајућа, напуњена седиментима, тако да му је потребна већа количина молибдена или стратегија премаза. Гашење пожара је дужност нормалног мировања, изненада максималног протока, и најтежа је од три: мокри главни пожар може да мирује годину дана, а затим ради пуном брзином за деведесет секунди.

Stainless Steel in Marine Engineering

Ако се сећате само једне реченице, запамтите ову:у морској води, нерђајући челик се квари корозијом у пукотинама и таложењем, а не равномерном корозијом – тако да се класа коју одаберете мора ускладити с тим колико дуго површина остаје мокра и мирна, а не само са количином слане воде.

Овај водич је написан за инжењере цевовода и опреме, тимове за набавку и геодете из класификацијског друштва који морају да бране избор материјала на папиру. Сваки одељак почиње питањем, даје одговор у једној или две реченице, а затим објашњава образложење и бројеве који стоје иза њега.

Можете га прочитати од краја до краја или прећи директно на систем који наведете: хлађење морском водом, баласт или гашење пожара. Матрица поређења у средини консолидује сва три, а додатак наводи стандарде, претпоставке и метаподатке за објављивање.

Три варијабле одлучују о исходу - садржај легуре (изражен као ПРЕН), радна температура и колико често се површина влажи и тече. Сам салинитет вам не говори скоро ништа.

Инжењери често траже "оцену отпорности на морску воду" као да је отпор јединствено својство. Није. Морска вода напада нерђајући челик кроз локализовани распад пасивног филма, а тај слом зависи од прага који се помера са температуром.

A 316Л цевишто даје петнаест година у расхладној линији Северног мора на 12 степени може да перфорира за осамнаест месеци у излазу кондензатора у Заливу на 45 степени. Иста хемија воде, иста легура, другачија температура. Легура се није променила; праг се померио испод радног стања.

Практична последица је да технички лист материјала без радне температуре и режима протока није спецификација. То је жеља. Сваки кредибилан предлог за систем морске воде треба да садржи пројектовану температуру, минималну и максималну брзину, режим хлорисања и очекиване периоде стагнације – јер сваки од та четири улаза може померити одговор за један или два степена степена.

Ништа формално. То је маркетиншка фраза без дефиниције ни у једном стандарду и најчешће се примењује на 316 - класу која је заиста прикладна за хардвер и рукохвате на палуби и заиста неприкладна за уроњене цеви за морску воду.

У АСТМ, ЕН или ИСО не постоји класификација "поморског квалитета". Оно што постоји је скуп одабира материјала за специфичне услуге које су објавила класификацијска друштва, НОРСОК и спецификације власника, а ти документи су далеко конзервативнији него што маркетиншки термин сугерише.

Конфузија има стварну цену. Купац који на захтеву напише „нерђајући челик за бродове“ добиће 316Л, јер је то најјефтинија класа коју фраза може веродостојно описати. Тај 316Л затим иде у заглавље за хлађење морском водом, где ће бити прва ставка на листи грешака.

Уместо тога напишите УНС број. С31603, С32205, С32750, С31254 - су недвосмислени, појављују се на сертификату млина и могу се проверити. „Марине граде“ се не може проверити, због чега никада не би требало да се појављује у наруџбини.

ПРЕН=%Цр + 3.3 × %Мо + 16 × %Н. За континуирано текућу хладну морску воду потребно вам је отприлике ПРЕН 35; за топлу, стагнирајућу услугу или услугу склону пукотинама, потребан вам је ПРЕН 40 или већи. Али ПРЕН је алат за скрининг, а не гаранција.

ПРЕН, еквивалентни број отпорности на питтинг, је пондерисани збир три елемента који стабилизују пасивни филм против напада хлорида. Хром формира филм; молибден и азот га поправљају локално када се хлорид пробије.

Формула је намерно једноставна, што је и њена снага и њена слабост. Игнорише микроструктуру, садржај инклузије, завршну обраду површине и топлотну обраду – све што је битно. Две топлоте од 2205 са идентичним ПРЕН могу се мерљиво разликовати у измереној критичној температури питтинга ако је једна била неправилно жарена.

Због тога се озбиљне спецификације не заустављају на израчунатом броју. Захтевају измерени резултат: критичну температуру питтинга из АСТМ Г48 Метода А, или тест корозије према АСТМ Г150, пријављен на стварној топлоти. Табела испод показује типичне вредности; третирати ПРЕН колону као помоћ у дизајну и ЦПТ колону као критеријум прихватања.

Оцена (УНС)	Уобичајено име	Типични ПРЕН	Типични ЦПТ, степен (АСТМ Г48 А)	Практичан плафон од морске воде
S31603	316L	24–26	20–25	25–30 степени, само тече
N08904	904L	34–36	40–50	35-40 степени
S32205	Дуплекс 2205	34–36	45–55	45-50 степени
S31254	6Мо / 254СМО	42–44	65–80	60-70 степени
S32750	Супер дуплекс 2507	41–43	80–90	80-90 степени
N06625	Легура 625	~50	>85	Озбиљна, плус велика снага

Обратите пажњу на аномалију наручивања: 6Мо има нешто већи ПРЕН од супер дуплекса 2507, али 2507 ради боље у многим пословима у морској води. ПРЕН не обухвата предност дуплекс микроструктуре, која се одупире пуцању корозије под напоном хлоридом на начин на који потпуно аустенитни 6Мо не може. Ово је прво место где један број обмањује.

Зато што је његова критична температура удубљења само око 20–25 степени, а њена критична температура пукотина је још нижа. У већини система морске воде метал проводи већи део свог живота унутар пукотине на температури изнад тог прага.

Why does 316L fail in seawater even

Погледајте где 316Л заправо поквари. Ретко је равна цев. Налази се испод заптивке на предњој страни прирубнице, испод седла носача цеви, испод кластера шкољке, унутар навојног споја или у мртвом краку иза затвореног вентила.

Свака од тих локација је пукотина: геометрија где морска вода улази, али се не може слободно размењивати. Кисеоник се троши брже него што се може допунити, локална хемија се мења, хлорид се концентрује, а пХ унутар јаза опада. Пасивни филм се не може поново изградити у том окружењу и почиње рушење.

Због тога кварови на морској води 316Л изгледају онако како изгледају - изоловане дубоке јаме са светлим металом на дну, окружене нетакнутом површином. Цев није кородирала. Један квадратни центиметар је успео.

Постоји контраинтуитивни обрт који вреди знати. Природна морска вода формира биофилм на нерђајућем челику који повећава његов потенцијал корозије за отприлике 200–400 мВ, а већи потенцијал значи већу покретачку снагу за напад пукотина.

Хлорисање спречава тај биофилм, даклехлорисана морска вода је често мање агресивна за нерђајући челик од чисте, нехлорисане морске воде- супротно од онога што већина људи претпоставља. Контрола биообраштања је стога мера контроле корозије, а не само мера преноса топлоте.

ЦПТ је температура на којој јаме почињу на отвореној површини; ЦЦТ је нижа температура на којој почињу унутар пукотине. За аустенитне класе ЦЦТ се налази отприлике 15-25 степени испод ЦПТ, а за дуплекс разреде јаз је мањи, али ипак стваран.

Разлика је важна јер скоро свака компонента од нерђајућег челика са морском водом по дизајну садржи пукотине. Прирубница са вијцима са спирално намотаном заптивком је контролисана пукотина. Ваљани спој између цеви и листа је контролисана пукотина. Седиште вентила је контролисана пукотина.

Ако изаберете ЦПТ, бирате најлакшу локацију на компоненти. Ако изаберете ЦЦТ, бирате локацију која заправо неће успети.

Инжењерски одговор није само надоградња легуре. Такође је да се смањи пукотина. Заварите уместо прирубнице где је то дозвољено за одржавање. Користите заптивке за цело лице, а не уздигнуте. Одредите заварени завар на спојевима цеви и листова. Држите носаче даље од површине цеви са дренажним размаком и никада не дозволите да нерђајући вод стоји на седлу од угљеничног челика.

Детаљ дизајна	Шта ствара	Ублажавање
Прирубница са вијцима, подигнуто лице	Прорез између заптивке и прирубнице	Заптивка за цело лице, или заварите спој
Седло за подршку цеви	Трајни мокри процеп плус галвански пар	Стезаљка са дренажним отвором, изолована од челика
Навојни спој	Дубока пукотина која се не може прегледати	Замените завареним или прирубничким спојем
Тубе-то-тубесхеет	Прстенасти зазор на ваљаном споју	Заварени завар или контролисано ширење
Мртва нога иза вентила	Устајала морска вода, нема обнављања кисеоника	Уклоните мртве ноге; додати одвод и тачку испирања

Шест разреда покрива скоро све: 316Л за затворене петље и неуроњен хардвер, 904Л за умерени хлорид, дуплекс 2205 као радни коњ, 6Мо за измењиваче топлоте малих отвора и плоча, супер дуплек 2507 за рад на врућем или високом хлориду, и легуре никла за екстремне случајеве.

Табела испод је кратка листа која се појављује у стварним спецификацијама. Све што није на њему или је избор стручњака или грешка.

Оцена	Где заслужује своје место	Где нема
316L (S31603)	Затворене расхладне петље, ваздух за инструменте, хардвер на палуби, зона прскања изнад мокре линије	Било који цевовод за морску воду који је непрекидно уроњен
904L (N08904)	Процесне линије са умереним хлоридом, неки кругови за чишћење	Топла морска вода; трошак је тешко оправдати у односу на 2205
Дуплекс 2205 (С32205)	Цеви за хлађење морске воде изнад ДН50, плоче размењивача топлоте, кућишта пумпе, вентили	Стагнирајући баластни водови, топла морска вода изнад 50 степени, високонапонски заварени спојеви без контроле
6 мес. (С31254)	Цевоводи за морску воду малог пречника, инструменти, плочасти измењивачи топлоте, млазнице за потопну воду	Цевоводи великог отвора на основу трошкова
Супер дуплекс 2507 (С32750)	Топла морска вода, расола са високим садржајем хлорида, електрохлорациони кругови, ватрогасна вода под високим притиском	Рад на ниским температурама са ниским садржајем хлорида где је довољно 2205
Легуре никла (625, Ц276)	Врхови за пламен, јака киселост плус хлорид, критичне незаменљиве компоненте	Опште цеви за морску воду; трошак је за ред величине већи

Корисно правило за набавку: корак легуре од 316Л до 2205 отприлике удвостручује дозвољену корозију у температурном смислу, а корак од 2205 до 2507 га отприлике удвостручује. Сваки корак кошта далеко мање од корака пре њега у смислу одржавања, због чега средњи разреди доминирају стварним спецификацијама.

Дуплек 2205 за цевоводе и пакете плоча, супер дуплек 2507 или 6Мо где излазна температура прелази око 50 степени, и титанијум за снопове цеви у критичним хладњацима. 316Л припада само затвореној петљи.

which grade for piping plate heat exchangers and tube bundles

Хлађење морском водом је најповољнији од ова три система јер је проток континуиран. Континуирани проток одржава снабдевање кисеоником, спречава таложење наслага и одржава површину изнад прага брзине где се биообраштање не може закачити. То је управо режим у којем 2205 добро ради.

Детаљи дизајна који су најважнији су они на ивицама претпоставке о континуираном току. Грана пумпе у стању приправности, резервни хладњак у празном ходу, бајпас вод и одводни прикључак стагнирају. Ово су локације на којима ће систем 2205 на крају показати своју прву јаму, а то су локације које се најчешће изостављају из прегледа селекције материјала.

Елемент система за хлађење	Препоручено	Разлог
Главни цевовод за морску воду, ДН50 и више	Дуплекс 2205	Континуиран проток, умерена температура, добар ЦЦТ
Линије за мале цеви и инструменте	6Mo	Танак зид, мали проток, пукотина на сваком споју
Плоче размењивача топлоте	2205, или 2507 изнад 50 степени	Висока турбуленција, чврсти пукотине на заптивкама
Сноп цеви од шкољке и цеви	Титанијум Гр2 или супер дуплекс 2507	Танак зид, највиша температура, најмање доступан
Кућиште пумпе и радно коло	Дуплекс 2205, ливени еквивалент	Велика брзина, ерозија плус корозија
Корпа за цедило и кућиште	6 месеци или 2507	Низак проток, велики депозит, често отварање
Стандби и бипасс гране	Иста класа као и главна линија, плус одвод	Стагнирање - права тачка неуспеха

Још једна напомена о плочастим измењивачима топлоте: жлеб заптивке је дизајнирани процеп, а материјал плоче је танак. Паковање плоча које се отвара и поново заптива више пута акумулира огреботине које постају места иницијације удубљења. Наведите 2205 као минимум и прегледајте ивице плоча при сваком сервису.

Испод око 1 м/с, биообраштање и седимент се таложе и стварају корозију испод наслага. Изнад отприлике 3,5 м/с за легуре бакра и 6 м/с за нерђајуће челике, ерозија-корозија уклања пасивни филм механички. Дизајнерски прозор је узак и део је избора материјала.

Брзина се обично третира као хидраулички параметар, о чему одлучује инжењер цевовода и након тога предаје инжењеру материјала. Тај низ је уназад. Брзина одређује да ли ће пасивни филм бити допуњен или уништен, тако да припада дискусији о избору материјала.

При малој брзини режим квара је биолошки. Ларве се причвршћују, дагње расту, седимент се акумулира у ниским тачкама, а метал испод наслага постаје анаеробна пукотина. При великој брзини режим квара је механички: турбуленција на коленима, редукторима и телима вентила уклања филм брже него што се може реформисати, а метал еродира.

Материјал	Минимална брзина	Максимална брзина	Режим грешке изван прозора
316L	1.0 m/s	~4 m/s	Пуњење и удубљење испод наслага при малом протоку
Дуплекс 2205	1.0 m/s	~6 m/s	Биообраштање при малом протоку, ерозија при великом протоку
Супер дуплекс 2507	1.0 m/s	~6–7 m/s	Исто, са већом температурном маргином
90/10 ЦуНи	1.0 m/s	~3.5 m/s	Ерозија-корозија изнад 3,5 м/с
Титаниум Гр2	1.0 m/s	>10 m/s	У суштини неограничена брзина у чистој морској води

Практични циљ дизајна за водове од нерђајуће морске воде је 1,5–3,5 м/с. Тај опсег одржава површину очишћеном без приближавања прагу ерозије и оставља маргину за онечишћење које ће се неизбежно појавити између пристајања.

Зато што је обавеза баласта по природи испрекидана. Баластна линија може бити пуна недељу дана, празна месец дана, а затим до пола пуна седиментом годину дана. Тај циклус ствара најгоре могуће окружење за нерђајући челик: анаеробно, са сулфидом и оптерећено наслагама.

Баластни систем није систем за хлађење са другачијим именом. То је потпуно другачији циклус рада, а радни циклус покреће металургију.

Током пловидбе баласта танкови и линије су пуни и тихи. Кисеоник троше бактерије које дишу и сама реакција корозије. Бактерије које редукују сулфате производе водоник-сулфид, који је агресиван и на нерђајући челик и на легуре бакра. Седимент се таложи на дну резервоара и ниским тачкама, стварајући дубоке наслаге где је метал у потпуности заштићен од било каквог обнављања кисеоника.

Ово је окружење у којем корозија под утицајем микроба, или МИЦ, постаје доминантан механизам. МИЦ није посебна врста корозије; то је пукотна корозија убрзана биолошки модификованом локалном хемијом. Металуршки одговор је исти као и за било коју пукотину: више молибдена, више азота или баријере.

Елемент баластног система	Типичан материјал	Кључно разматрање
Баластни резервоар, обложен	Угљенични челик са епоксидом према ИМО ПСПЦ	Премаз је баријера; нерђајући материјал није примарна одбрана
Баластни резервоар, необложен	316Л или дуплекс 2205	Цистерне за хемикалије обично користе 316Л; виши хлорид фаворизује 2205
Баластни цевовод, главни	Дуплек 2205 или ГРП	Сливност је важнија од оцене
Баластни цевовод, мали отвор	6 месеци или 2507	Танак зид плус стагнирање је једнако раном неуспеху
Кућиште баластне пумпе	Дуплекс 2205, ливена	Ерозија на радном колу, корозија на води
Машине за чишћење резервоара	316Л или 2205	Испрекидана, велика брзина, често занемарена

Две дизајнерске одлуке надмашују избор разреда. Први је могућност дренирања: линија која се не може потпуно исушити ће задржати морску воду у својим ниским тачкама бесконачно, а ниједна легура не преживљава то бесконачно. Други је интегритет премаза у резервоарима. Обложени резервоар од угљеничног челика са одржаваним премазом надмашује непревучени резервоар од нерђајућег челика са неуспешном стратегијом премаза, уз делић цене.

Најагресивнији ток на броду. Електрохлорисање ствара хипохлорит при високој концентрацији хлорида, а јединица за третман, њен цевовод и коло за неутрализацију виде оксидатор плус хлорид плус повремено водоник. Ово је супер дуплекс, 6Мо, или територија од титанијума - никад 316Л.

What changes when a ballast water management system is installed

Конвенција о управљању баластним водама захтевала је да сви бродови испуне D-2 стандард за испуштање до 8. септембра 2024, тако да у суштини сваки брод који плови сада има систем за пречишћавање. Та реконструкција је променила проблем избора материјала, а многе спецификације нису успеле.

Технологије лечења подељене су у две породице са различитим материјалним последицама. Физички системи – филтрација плус УВ – су релативно бенигни: навлажене површине виде филтрирану морску воду и ултраљубичасто светло, а дуплекс 2205 је генерално адекватан. Хемијски и електрохемијски системи нису бенигни.

Електрохлорисање је захтеван случај. Ћелија генерише натријум хипохлорит из морске воде, тако да локално окружење комбинује високу концентрацију хлорида, високу концентрацију оксидатора, низак пХ на електроди и нуспроизвод водоника. Титанијум је стандардни материјал електроде, а кућиште ћелије и непосредно низводни цевоводи су обично супер дуплекс, 6Мо или неметални.

БВМС елемент	Препоручени материјал	Зашто
Кућиште филтера	Дуплекс 2205	Континуирана морска вода, умерена температура
УВ реакторска комора	316Л или 2205	Без оксидатора, али пукотине на заптивкама
Тело ћелије за електрохлорисање	Супер дуплекс 2507, 6Мо или ПВДФ	Висок ниво хлорида плус висок оксиданс
Линија за убризгавање хипохлорита	2507, 6Мо или ПТФЕ обложен	Највећа концентрација оксидатора на броду
Неутрализационо коло	2507 или неметални	Редукционо средство плус морска вода
Линије за узорковање и праћење	6Mo	Мали проврт, стагнирајући, често гашење

Уобичајена грешка при накнадној уградњи је да се оригинални баластни цевовод од 316Л поново користи низводно од тачке убризгавања. Тај део сада носи хлорисану морску воду у концентрацији коју првобитни дизајн никада није очекивао, и обично не успе у прве две године.

Зато што комбинује најгоре карактеристике друга два система. Вода за влажну ватру стоји месецима, акумулира седимент и морски раст, а затим мора да испоручи пуни проток пуном брзином чим се пумпа покрене. Корозија пукотина, удубљење испод наслага и ерозија се јављају у истој компоненти.

Ватрогасни систем је систем о коме људи најмање размишљају, а о коме би требало да мисле највише. Нема вишка у раду - или ради или је брод у невољи - и 99,9% свог живота проводи у стању које нерђајући челик најмање воли.

Размотрите радни циклус. Главни је под притиском и статичан. Морска вода седи у њој, кисеоник се троши, формира се биофилм, седимент се таложи на ниским тачкама и иза затворених вентила. Затим долази до пожара, пумпа се покреће, а линија иде од нуле до пројектоване брзине у секунди, носећи то оптерећење седимента кроз свако колено и сито.

Неуспеси који следе су предвидљиви. Јаме испод седимента на ниским тачкама. Напад пукотина на прикључцима грана хидранта. Ерозија-корозија на првом лакту после пумпе. Зачепљене цедиљке и млазнице због помереног раста. Ништа од тога није узроковано сланом водом; све су узроковане мировањем воде.

Ватрогасни елемент	Препоручени материјал	Разлог
Ватрогасни главни, мокри, великог отвора	6Мо, супер дуплекс 2507, или 90/10 ЦуНи	Дуга стагнација плус изненадни велики проток
Ватрогасна главна, сува	Угљенични челик са унутрашњим премазом, или 2205	Суво стање уклања драјвер за пукотине
Гране и вентили хидранта	Иста класа као главни, заварени без навоја	Веза грана је класична пукотина
Потопне и прскалице	6 месеци или 2507	Мали отвор, стагнирајући, лако блокиран продуктом корозије
Цевоводи за концентрат пене	316L	Хемија концентрата, а не морска вода, управља
Кућиште ватрогасне пумпе	Дуплекс 2205, ливена	Велика брзина при покретању

Две мере дизајна смањују оптерећење материјала више од било које надоградње. Прво, уредите главни тако да може да се потпуно испразни, и оцедите га током одржавања. Друго, исперите главну воду свежом водом након сваког теста протока ако брод има капацитет. Дренирани главни је главни који не кородира.

Постоји и регулаторна димензија. СОЛАС Поглавље II-2 захтева да противпожарни вод испоручује два истовремена млазница при минималном притиску у хидранту, а класификацијска друштва захтевају да материјал буде погодан за услугу. Глава која је изгубила половину свог отвора због производа корозије и даље пролази визуелни преглед и још увек не пролази тест протока.

Три система се разликују по циклусу рада, а не по хемији воде. Хлађење је континуирано, баласт је испрекидан и анаеробан, гашење пожара је неактивно па екстремно. Та једина разлика објашњава скоро сваку препоруку материјала у овом водичу.

Критеријум	Хлађење морском водом	Баласт	гашење пожара
Режим протока	Континуирано, контролисано	Повремени, дуги стагнирајући периоди	У мировању месецима, онда максимално
Доминантни режим квара	Корозија пукотина на прирубницама и носачима	МИЦ и удубљење испод депозита	Удубљење испод наслага плус ерозија при покретању
Температура	10–50 степени, највише на ХКС излазу	Амбијент, отприлике 0–35 степени	Амбијентално
Кисеоник	Допуњује се протоком	Конзумирано, анаеробно	Потрошено током стагнације
Хлорисање	Континуирано, резидуално 0,2–0,5 мг/Л	Повремено, од БВМС	Нема, осим ако није испран
Подразумевана оцена	Дуплекс 2205	2205 са дренажом или обложеним челиком	6Мо, 2507 или 90/10 ЦуНи
Оцена која прва падне	316L	316Л, посебно мали отвор	316Л и поцинкованог челика
Цена неуспеха	Губитак производње, пуцање цеви	Неусаглашеност са прописима, оштећење резервоара	Губитак способности за гашење пожара

Прочитајте табелу у колони „подразумевана оцена“ и логика је јасна. Како радни циклус постаје мање континуиран, потребан садржај легуре расте. Вода се није променила; образац влажења је учинио.

Бакар-никл побеђује тамо где је отпорност на биообраштање доминантан захтев, јер јони бакра сузбијају раст мора. Титанијум побеђује тамо где доминирају брзина, танки зидови и пренос топлоте, јер је ефективно имун на морску воду при било којој брзини. Нерђајући челик побеђује на снази, тежини и одсуству бакарног пражњења.

When do copper-nickel and titanium beat stainless steel

Легуре бакра и никла 90/10 и 70/30 биле су подразумевани материјал за цеви за морску воду током већег дела двадесетог века, и оне су и даље легитиман избор. Њихова предност је биолошка: бакар ослобођен са површине је токсичан за морске организме, тако да цев остаје чиста без хлорисања.

Њихови недостаци су подједнако стварни. Максимална брзина је око 3,5 м/с, изнад које ерозија-корозија постаје брза. Загађена сулфидима или амонијачна вода их озбиљно напада. А испуштање бакра је све више ограничено у неким лукама и унутрашњим пловним путевима, што гура власнике ка нерђајућем челику и неметалима.

Титанијум је технички одговор за најтеже локације - снопове цеви, морску воду велике брзине, танке зидове где је перфорација удубљења неприхватљива. То није економски одговор за опште цевоводе, са отприлике пет пута већим материјалним трошковима од 316Л.

Материјал	Релативна цена материјала (316Л=1.0)	Отпорност на биообраштање	Граница брзине	Најбоља апликација
316L	1.0	Лоше без хлорисања	~4 m/s	Само затворене петље
Дуплекс 2205	1.3–1.5	Лоше без хлорисања	~6 m/s	Опште цеви за морску воду
6Mo	2.4–2.8	Лоше без хлорисања	~6 m/s	Мали отвор, плоча ХКС
Супер дуплекс 2507	2.3–2.7	Лоше без хлорисања	~6–7 m/s	Топла морска вода, БВМС
90/10 ЦуНи	2.2–2.6	Одлично	~3.5 m/s	Цевоводи критични за биообраштање
Титаниум Гр2	5.0–6.0	Добро	>10 m/s	Цевни снопови, велике брзине

Трошкови су индикативни и крећу се са ценама никла и молибдена. Користите омјере за структуру, а не за буџетирање.

Дуплекс и супер дуплекс мање опраштају од аустенитних класа. Потребан им је контролисани унос топлоте, прочишћавање азотом, без претходног загревања, ограничена температура међупролаза и верификација равнотеже ферита. Погрешите ово и отпорност на корозију коју сте платили нестаје у зони погођеном топлотом.

Металургија је једноставна. Дуплекс челици су отприлике пола ферита и пола аустенита, и та равнотежа им даје снагу и отпорност на хлорид. Заваривање нарушава равнотежу: пребрза брзина хлађења оставља вишак ферита, преспора брзина таложи сигма фазу и нитриде.

Обе грешке смањују отпорност на корозију, а ниједна није видљива на готовом завару. Због тога је дуплексно заваривање проблем квалификације процедуре, а не вештине.

Параметар	Дуплекс 2205	Супер дуплекс 2507
Загрејати	Ниједан	Ниједан
Унос топлоте	0,5–2,0 кЈ/мм	0,5–1,5 кЈ/мм
Интерпасс температуре	Мањи или једнак 150 степени	Мање или једнако 100–150 степени
Кисеоник за чишћење корена	<100 ppm	<50 ppm
Метал за пуњење	ER2209	ER2594
Ферит у металу шава	35–65%	35–65%
Термичка обрада након заваривања	Није дозвољено	Није дозвољено

Још две тачке израде се примењују на све разреде у овом водичу. Прво, контаминација гвожђем: алати од угљеничног челика, прашина од брушења и остаци из фабричког дворишта уграђују честице гвожђа у нерђајућу површину, а те честице рђају и иницирају рупе. Наменски алати од нерђајућег челика и завршни корак кисељења или пасивације нису опциони.

Друго, завршна обрада површине је важнија него што већина спецификација признаје. Груба капа за заваривање или брушена површина са уграђеном контаминацијом ће се појавити испред основног метала, без обзира на садржај легуре. Наведите завршну обраду, прегледајте је и не прихватајте "као заварен" на линији морске воде.

На основу 25 година, дуплекс 2205 је обично најјефтинија опција за цевоводе за морску воду, а 316Л је обично најскупљи - скупљи од угљеничног челика. Најјефтинији материјал по килограму ретко је најјефтинији материјал по животном веку.

Табела испод модела 400 метара линије за хлађење морском водом ДН200. Цена инсталације укључује материјал, израду и уградњу. Цена замене укључује уклањање, приступ, поновну инсталацију и изгубљену доступност, због чега је већа од оригиналне инсталације.

Опција	Инсталирани трошак, УСД	Очекивани живот	Замене за 25 година	Укупно 25 година, УСД
Угљенични челик, обложен епоксидом	76,000	7 година	3	442,000
316L	132,000	9 година	2	554,000
Дуплекс 2205	192,000	25 година	0	192,000
Супер дуплекс 2507	300,000	25+ година	0	300,000
90/10 ЦуНи	312,000	25 година	0	312,000
ГРП / ГРЕ	96,000	20 година	1 делимична	250,000

Резултат који изненађује већину пројектних тимова је линија 316Л. То кошта 74% више од 2205 током животног века система, јер се мења два пута и свака замена кошта више од оригиналне инсталације. Друго изненађење је да угљенични челик са одржаваним премазом потпуно надмашује 316Л.

ГРП је конкурентан по цени, али ограничен температуром, класом притиска и ватрогасним перформансама, због чега доминира баластним и морском водом на неким типовима пловила, а искључен је из других.

Ове бројке су модел, а не цитат. Претпоставке су наведене у додатку, а рангирање је отпорно на разумне промене дисконтне стопе и трошкова застоја. Оно што није робусно је свако поређење које рачуна само први трошак.

Стандарди за производе дефинишу материјал; стандарди испитивања доказују својства; пројектни стандарди дефинишу критеријуме прихватања. Наруџбеница која цитира само стандард производа је непотпуна, јер не каже које доказе млин мора доставити.

Три слоја документације регулишу куповину бродског нерђајућег челика. Стандарди за производе као што су АСТМ А240 или А790 говоре фабрици шта да направи. Стандарди за тестирање као што су АСТМ Г48 или А923 говоре лабораторији како да то провери. Спецификације пројекта као што је НОРСОК M-630 говоре добављачу који критеријуми прихватања се примењују.

Лаиер	Стандард	Шта покрива
Плоча и лист	АСТМ А240 / А480	Састав, механичка својства, завршна обрада
Бешавне и заварене цеви	АСТМ А312, А790, А928	Аустенитна и дуплекс цев
Цев измењивача топлоте	АСТМ А249, А789	Заварена цев за измењиваче
Фиттингс	АСТМ А403, А815	Аустенитна и дуплексна арматура
Прирубнице и отковке	АСТМ А182	F304L, F316L, F51, F53, F55, F44
Бар	АСТМ А276, А479	Шипке и отковци за вентиле и пумпе
Питтинг тест	АСТМ Г48 Метод А	Критична температура удубљења
Интерметална фаза	АСТМ А923	Сигма фаза у дуплексу
Садржај ферита	АСТМ Е562	Број ферита у дуплексним завареним спојевима
Подаци о материјалу	НОРСОК M-630, МДС Д41 / Д51 / Д55 / Д57	Дуплекс, супер дуплекс, прихватање 6 месеци
Баластна вода	ИМО БВМ конвенција, БВМС код	Стандард третмана D-2
Облога баластног резервоара	ИМО ПСПЦ, MSC.215(82)	Спецификација премаза
Фире маин	СОЛАС Поглавље II-2, Рег 10	Капацитет и распоред

За куповину морске воде, минимални прихватљив пакет докумената је: сертификат млина према ЕН 10204 3.1, хемијска анализа специфична за топлоту укључујући азот, АСТМ Г48 метод А резултат на наведеној температури испитивања, а за дуплекс, АСТМ А923 или провера ферита. Ако добављач не може да произведе резултат Г48 за стварну топлоту, тврдња о степену је непроверена.

Већина кварова на морској води од нерђајућег челика води до грешке у спецификацији, а не до грешке у материјалу. Ових осам чини већину њих.

Прво: навођење "поморске класе" уместо УНС броја.Фраза нема дефиницију, тако да подразумева најјефтиније тумачење. Напишите С32205, а не "поморски разред".

Друго: игнорисање пукотина.Оцена изабрана на ЦПТ неће успети на заптивци, јер је ЦЦТ 15–25 степени нижи. Дизајнирајте пукотину или изаберите за њу.

Треће: пројектовање за стагнацију.Мртве ноге, ниске тачке које се не могу исушити и гране у стању мировања су место где се појављује прва јама. Они су такође проблеми који се најлакше решавају у фази цртања.

Четири: третирање ПРЕН-а као гаранције.Два грејања са истим ПРЕН могу се разликовати у измереном ЦПТ. Захтевајте резултат теста, а не прорачун.

Пет: мешање разреда без галванске изолације.Линија од нерђајућег челика повезана са угљеничним челиком постаје велика катода која покреће малу аноду. Користите изолационе комплете на прелазима и никада не користите графитне заптивке.

Шест: специфицирање дуплекса без контрола производње.Унос топлоте, кисеоник за прочишћавање, температура између пролаза и баланс ферита морају бити у спецификацији, а не препуштени радњи.

Седмо: заборављање стратегије биолошког обраштања.Без хлорисања или механичког чишћења, водови од нерђајуће морске воде запрљају се и затим кородирају испод наслага. Избор материјала и контрола прљања су једна одлука.

Осам: откуп по цени по килограму.Поређење за 25 година показује да 316Л кошта више од 2205. Први трошак није замена за цену животног циклуса.

Да ли је нерђајући челик 316 погодан за морску воду?

Не, није за континуирано уроњен рад. 316Л има критичну температуру удубљења од само око 20–25 степени и нижу критичну температуру пукотина, тако да се удубљује на заптивкама, носачима и испод наслага у већини система морске воде. Погодан је за затворене расхладне петље, хардвер на палуби и предмете у зонама прскања који остају суви.

Који је нерђајући челик најбољи за хлађење морском водом?

Дуплек 2205 је најбољи општи избор за цевоводе за хлађење морске воде и плочасте измењиваче топлоте. Користите супер дуплек 2507 или 6Мо где излазна температура прелази око 50 степени и титанијум за критичне снопове цеви.

Која ПРЕН вредност ми је потребна за морску воду?

ПРЕН 35 је практични минимум за хладну морску воду која непрекидно тече, а ПРЕН 40 или више је потребно за топлу, стагнирајућу или склону пукотинама. ПРЕН је број за скрининг; потврдите стварну отпорност АСТМ Г48 тестом на топлоти.

Може ли се дуплек 2205 користити за цевоводе баластне воде?

Да, под условом да вод може да се одводи и да се разуме режим хлорисања . 2205 се широко користи за главне баластне цеви. Баластне линије малог отвора и било који део низводно од тачке убризгавања хлорисања треба да буду надограђени на 6Мо или 2507.

Зашто је противпожарном главном воду потребан виши степен од расхладног вода?

Зато што месецима стагнира, а затим тече максималном брзином. Та комбинација доводи до удубљења испод талога током периода мировања и ерозије при покретању. 6Мо, супер дуплек 2507 или 90/10 ЦуНи су уобичајени избори; 316Л и поцинковани челик су уобичајени кварови.

Која је разлика између ЦПТ-а и ЦЦТ-а?

ЦПТ је температура на којој почиње питинг на отвореној, слободно изложеној површини. ЦЦТ је нижа температура при којој удубљење почиње унутар пукотине. Пошто праве компоненте садрже пукотине, ЦЦТ је број који управља перформансама услуге.

Да ли је супер дуплекс 2507 вредан додатних трошкова?

Исплати се тамо где радна температура прелази око 50 степени, где је концентрација хлорида повишена или где се компонента не може заменити. Испод тих услова, 2205 пружа исти радни век уз отприлике половину цене материјала.

Може ли се нерђајући челик користити у баластним резервоарима?

Да. 316Л је уобичајен у баластним резервоарима хемијских танкера, а дуплекс 2205 се користи тамо где су хлорид или температура виши. Обложени угљенични челик остаје подразумевани за наменске баластне танкове јер је премаз, а не челик, баријера против корозије.

Како хлорисање утиче на избор материјала?

Хлорисање спречава стварање биофилма, а биофилм повећава потенцијал корозије нерђајућег челика за 200–400 мВ. Хлорисана морска вода је стога често мање агресивна од чисте нехлорисане морске воде. Међутим, концентровани хипохлорит на тачки убризгавања електрохлорисања је веома агресиван и захтева 2507, 6Мо или титанијум.

Који додатни метал треба користити за дуплексно заваривање?

ЕР2209 за дуплекс 2205 и ЕР2594 за супер дуплекс 2507. Оба захтевају прочишћавање азотом, контролисан унос топлоте и границе температуре међупролаза, а ни једно ни друго не дозвољава термичку обраду после заваривања.

Да ли нерђајући челик трпи МИЦ у морској води?

Да. Бактерије које редукују сулфате производе сулфид у анаеробним условима пуним седимента, што је управо окружење унутар стагнирајуће баластне линије или у празном ходу. Резултат је убрзано питтинг испод депозита. Виши нивои молибдена и дренажни дизајн су ублажавања.

Коју потврду треба да тражим од фабрике?

ЕН 10204 3.1 сертификати за млин са хемијом специфичном за топлоту укључујући азот, АСТМ Г48 Метод А резултати на наведеној температури, а за дуплекс, АСТМ А923 или проверу садржаја ферита. Сведоци треће стране теста корозије су препоручљиви за критичне системе.

Наведите УНС бројем, експлицитно наведите радни циклус, захтевајте тест корозије на топлоту и дефинишите контроле производње. Спецификација која ради било који од ових без остала три је непотпуна.

Контролна листа у наставку представља минимални садржај спецификације куповине за систем од нерђајућег челика за морску воду. Намерно је кратка, јер је спецификација коју нико не чита гора од кратке коју сви раде.

Ставка	Шта написати	Зашто је важно
Оцена	УНС број плус уобичајено име	Уклања двосмисленост из "поморске класе"
Стандард производа	АСТМ А240, А790, А928 или А815 према потреби	Дефинише шта млин мора да направи
Дужност	Пројектна температура, опсег брзина, периоди стагнације	Ова три улаза утичу на избор разреда
Испитивање корозије	АСТМ Г48 Метод А на наведеној температури	Претвара тврдњу у доказ
Микроструктура	Садржај ферита за дуплекс, А923 где је наведено	Открива штетне фазе
Завршна обрада	Кисели и пасивизирани, или специфицирани Ра	Финисх контролише места иницијације
Фабрицатион	Унос топлоте, кисеоник за прочишћавање, граница пролаза	Штити ХАЗ отпорност на корозију
Документација	ЕН 10204 3.1, извештаји о испитивању, следљивост топлоте	Чини цео ланац подложним ревизији

Две рекламне белешке употпуњују слику. Прво, време испоруке за дуплекс и супер дуплекс је дуже него за 316Л, а распореди ваљања за 2507 плоче могу продужити пројекат за недеље. Наручите раније или прихватите замену. Друго, волатилност цена молибдена и никла значи да је понуда старија од отприлике месец дана само индикативна.