不銹鋼在海水淡化工程中的應(yīng)用

水是人類最重要的資源，由于人口的膨脹、水消耗的增加，導(dǎo)致淡水資源不斷減少，世界上很多地區(qū)水資源短缺問題日益突出。地球表面三分之二的面積被水覆蓋，但水儲量的97%為海水和苦咸水，要利用海水必須經(jīng)過淡化，因此，海水淡化應(yīng)運(yùn)而生，而且得到迅速發(fā)展。

海水淡化過程所用設(shè)備材料需具有耐腐蝕的特性，材料的選擇和設(shè)計(jì)原則取決于材料的服役環(huán)境。不銹鋼由于具有耐腐蝕和耐用的特性而成為理想的材料，被用在各種淡化方法的工程中。

海水淡化工程所用的不銹鋼要求其在各種復(fù)雜環(huán)境下的良好耐腐蝕性。奧氏體不銹鋼316L和317是制造海水淡化設(shè)備最主要的材料。316L可以經(jīng)受住海洋環(huán)境下的腐蝕，但是長期浸在海水中會出現(xiàn)點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。

在處理熱濃縮海水的海水淡化設(shè)備中使用的不銹鋼，其在含氯離子環(huán)境下的點(diǎn)蝕是非常值得注意的。盡管熱海水缺氧降低了點(diǎn)蝕的趨勢，且316L不銹鋼是蒸發(fā)器的傳統(tǒng)材料，但是大多數(shù)現(xiàn)代多級閃蒸海水淡化裝置(MSF)不使用316L不銹鋼，而大多數(shù)海水淡化設(shè)備生產(chǎn)商開始采用雙相不銹鋼作為替代材料。

雙相不銹鋼之所以逐漸成為海水淡化用不銹鋼重要的一類材料，是由于它具有優(yōu)異的耐蝕性，特別是耐應(yīng)力腐蝕開裂。應(yīng)力腐蝕開裂是在一定溫度下，材料在腐蝕環(huán)境下，有拉應(yīng)力存在的條件下造成材料突然失效的一種腐蝕方式。雙相不銹鋼的強(qiáng)度是奧氏體不銹鋼的兩倍，特別是其優(yōu)異的力學(xué)性能可以降低材料成本。目前，2205雙相不銹鋼已經(jīng)用于MSF海水淡化裝置蒸發(fā)器的外殼。

近年來，海水淡化設(shè)備裝置供應(yīng)商還推出了“全雙相”理念，即將2205雙相不銹鋼用于苛刻環(huán)境下，節(jié)約型不銹鋼用于稍弱的腐蝕環(huán)境。節(jié)約型雙相不銹鋼是一種經(jīng)濟(jì)性雙相不銹鋼，其相對于2205不銹鋼具有較低的鎳、鉬含量，耐腐蝕性能與316L相近。由于其高的力學(xué)性能，節(jié)約型雙相不銹鋼相對于奧氏體不銹鋼可以減輕50%的設(shè)備自重，從而節(jié)約35～40%的成本。“全雙相”理念已經(jīng)應(yīng)用于多效蒸餾法(MED)的海水淡化工廠。