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低镍白铜在海洋环境中的应用

发表时间:2019-04-10 12:13  责任编辑:山东基诺悦  点击:

进进21世纪,随着舰船、海水淡化、海上石油天然气、海底矿躲开发等领域的迅速发展,推动了海洋环境用耐蚀和防海洋生物附着材料的生产和研究。海洋是最具有腐蚀的环境,海洋是含3% NaC1海水+溶解气体(氧)+悬浮固体(泥、砂等)+有机物+生物代体所组成的复合体,在这种苛刻的环境中,要求材料不仅具有优良的、综合性的耐腐蚀性能,而且还要具有很高的抗海洋生物附着能力。近一个世纪的研究结果表明:碳钢耐蚀性能差,不锈钢会发生缝隙、应力、点蚀;在各种材料中普遍对海洋生物亲合力很强,很轻易附着海洋生物,在海洋生物的诱发下,又加剧了金属的腐蚀。在金属材料中,铜合金具有优良的耐海水腐蚀性能和抗海洋生物生长能力,其中含镍1O%,3O%,70%的铜合金表现最为优秀。含镍1O%的低镍铜合金,又称为低镍白铜,由于生产工艺难度小,成本低,世界各国已普遍应用。

  低镍白铜的应用

  舰船白铜的应用

目前,世界各国家在舰船中普遍应用含镍1O%白铜的部位有:包覆船壳、船舵、海水淡化管路、消防水管路、压缩空气管路、蒸气船的副冷凝器冷凝管、滑油冷却管路、冷冻装置和海水淡化装置用热交换管等。美国铜发展协会近百年研究表明,使用B10白铜包覆船壳与使用涂层的船壳相比,由于其优秀的防海洋生物生长能力,能够提高舰速、节省燃料和维修费用;运行1O年的捕虾船也称铜船,船体光洁如新,没有海生物附着。因此,使用B10合金是最经济的,具有重大的潜在市场。

  海上采油平台

海上采油平台是最典型的海洋中建筑,欧美海上采油平台支柱已试验采用B10合金包覆,其原因是支柱工作环境恶劣,非凡是溅水区部位,既有海浪冲刷腐蚀,又是海生物附着区,为防止支柱腐蚀,一般钢柱要留有12mm裕量。实践表明:采用碳钢柱涂漆的方法,不能有效的防止腐蚀,同时涂漆和清除海生物附着费用相当昂贵;当采用B10合金包覆支柱后,收到了明显的效果,施工安装方便,工作中不需要维护,文[2]介绍了四种不同的支柱保护方法所需费用的比较,以15年寿命计算,使用铜镍合金包覆方法,大约可节省一百万英镑。采油平台除立柱之外,各种输送和冷却系统中也开始使用铜镍合金,为了避免包覆B10合金的工艺所带来的工作量,也有直接采用强化铜镍合金来制造支柱的实例。

  海洋环境B1O合金的其它用途

在海洋环境中,凡与海水接触的部分都已广泛的使用了B10合金,其中代表性的用途有:海滨电厂的冷凝器、加热器、海水淡化设备中的热交换器、海洋化工的热交换器、真空制盐机组。我国大连复洲海盐场氯化钾加热室使用B10合金制造,该加热器为旋液降膜式蒸发器,加热面积135m2,管内为含固体盐16%的浓海水,流速为3~5m/s,管外为120%~ 160%的饱合蒸气,气体流速为2.7~ 3m/s。在这种刻苛的条件下,过往使用碳钢加热管寿命仅为一年,改用 B10合金后,传热性良好,未发现明显的腐蚀,海盐产量增加,带来显著的经济效益,至今已使用近3O年。

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