Cách chọn van cho nhà máy khử muối: Hướng dẫn kỹ thuật thực hành

1. Tại sao Van tiêu chuẩn lại thất bại trong dịch vụ khử muối?

1) Lỗi phổ biến nhất gặp phải là chỉ định van thép không gỉ 316L cho các ứng dụng nước biển. Nhưng vấn đề là: 316L có Số Tương đương Khả năng chống rỗ (PREN) vào khoảng 24-25. Trong nước biển có nồng độ clorua 35.000-45.000 ppm, 316L sẽ bị ăn mòn rỗ và kẽ hở, đặc biệt ở nhiệt độ trên 20°C.

2) Một khi quá trình ăn mòn rỗ bắt đầu, nó sẽ lan truyền cực kỳ nhanh chóng. Thân van làm bằng thép không gỉ 316L dùng trong dịch vụ nước biển ấm đã bị rò rỉ xuyên tường chỉ sau 8 đến 12 tháng vận hành; đây không phải là rò rỉ ở chân van mà là sự xuyên qua thân van.

3) Một dạng hư hỏng khác là nứt do ăn mòn ứng suất (SCC). Thép không gỉ Austenitic như 316L dễ bị nứt do ăn mòn ứng suất do clorua gây ra, đặc biệt khi chịu ứng suất kéo do chu kỳ áp suất và nhiệt độ. Đối với các nhà máy khử mặn nước biển, nơi các van chịu sự dao động áp suất hàng ngày trong quá trình khởi động và tắt máy, đây là vấn đề không thể bỏ qua.

Vậy giải pháp là gì?
Lựa chọn vật liệu: Nền tảng của thông số kỹ thuật van khử muối

1) Thép không gỉ song công (2205 / UNS S31803)

Duplex 2205 là vật liệu phù hợp cho van khử muối. Bởi vì:

·PREN từ 34-35 — khả năng chống rỗ tốt hơn đáng kể so với 316L
·Giới hạn chảy 450 MPa - gần gấp đôi so với 316L, cho phép phần tường mỏng hơn
·Khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất clorua tốt - cấu trúc vi mô hai pha (ferit + austenite) chống lại SCC tốt hơn nhiều so với các loại austenit hoàn toàn

Đối với hầu hết các ứng dụng lấy, xử lý trước và phân phối nước biển ở những vùng có khí hậu ôn hòa (nhiệt độ nước biển dưới 28°C), duplex 2205 xử lý tốt công việc.

2) Thép không gỉ siêu kép (2507 / UNS S32750)

Khi nhiệt độ nước biển nóng lên - hãy nghĩ đến Biển Đỏ, Vịnh Ba Tư hoặc các cơ sở nhiệt đới ở Đông Nam Á - song công 2205 có thể không đáng kể. Đây là lúc siêu song công 2507 xuất hiện.

Ưu đãi siêu song công 2507:
·PREN 40-42 — một bước nhảy vọt có ý nghĩa về khả năng chống rỗ
·Độ bền năng suất trên 550 MPa - thậm chí còn mạnh hơn song công 2205
·Khả năng chống nước muối đậm đặc vượt trội - rất quan trọng đối với các dây chuyền loại bỏ nước muối nơi độ mặn đạt tới hơn 70.000 ppm

2. Những lỗi đặc điểm kỹ thuật phổ biến cần tránh

1) Tiêu chuẩn vật liệu trộn. Chỉ định thân song công có viền siêu song công nhưng quên rằng các chốt cũng cần phải siêu song công. Bu lông bị ăn mòn có thể làm kẹt van.

2) Xem xét khả năng tương thích của ghế. Van siêu song công với ghế NBR tiêu chuẩn sẽ nhanh chóng bị hỏng trong dịch vụ định lượng hóa chất. Hãy kết hợp vật liệu mặt tựa với chất liệu có tính ăn mòn mạnh nhất mà van sẽ thấy - bao gồm cả hóa chất CIP.

3) Bỏ qua áp lực nhất thời. Máy bơm cao áp có thể tạo ra áp suất tăng đột biến từ 20-30% so với trạng thái ổn định trong quá trình khởi động. Nếu van của bạn được đánh giá chính xác ở áp suất ở trạng thái ổn định, thì những xung đột đó sẽ đẩy nó vào vùng quá tải.

4) Quên đi sự ăn mòn ở kẽ hở. Dưới các miếng đệm, trong các lỗ bu lông, tại các mặt tiếp xúc của ghế – nước biển ứ đọng sẽ tập trung các ion clorua và bắt đầu ăn mòn các kẽ hở. Chi tiết thiết kế rất quan trọng: sử dụng vật liệu gioăng chống nứt, tránh các khu vực lõm mà nước biển có thể đọng lại.

5) Chỉ định cùng một loại vật liệu ở mọi nơi. Bạn không cần các van siêu song công trên tiêu đề phân phối thấm. Kết hợp vật liệu với dịch vụ - giúp tiết kiệm tiền mà không ảnh hưởng đến độ tin cậy. Thép không gỉ song công (2205 / UNS S31803)

3. Danh sách kiểm tra cuối cùng để lựa chọn van khử muối
Trước khi bạn hoàn thiện thông số kỹ thuật của van, hãy xem qua phần này:
·Giá trị PREN của vật liệu có phù hợp với nhiệt độ và độ mặn của nước biển không?
·Lớp áp suất được xếp hạng cho cả áp suất ở trạng thái ổn định và áp suất nhất thời?
·Chất liệu ghế tương thích với tất cả các loại vật liệu (kể cả hóa chất CIP)?
·Lớp phủ đĩa/thân xe được chỉ định cho dịch vụ khắc nghiệt?
·Vật liệu dây buộc có phù hợp hoặc vượt quá vật liệu cơ thể không?
·Tiêu chuẩn mặt bích có phù hợp với đặc điểm kỹ thuật đường ống không?
·Loại van phù hợp với dịch vụ (cách ly, tiết lưu, kiểm tra)?