ตะแกรงลวดลิ่ม Duplex 2205 สำหรับน้ำทะเล: ทำไม 2205 ถึงดีกว่า 316L

ตะแกรงลวดลิ่ม Duplex 2205 คือไส้กรองแบบช่องสล็อตต่อเนื่องที่ผลิตขึ้นโดยการพันลวดสเตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 รูปตัว V (UNS S31803/S32205) เป็นเกลียวรอบแกนรองรับตามยาว และเชื่อมทุกจุดสัมผัสระหว่างลวดกับแกนให้เป็นโครงสร้างทรงกระบอกหรือแบบแบนที่มีช่องว่างแม่นยำเป็นเนื้อเดียวกัน ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงที่สุด ซึ่งสเตนเลสทั่วไปเกรด 304 หรือ 316L มักจะเสียหายก่อนเวลาอันควร เช่น ตะแกรงช่องน้ำเข้าของน้ำทะเล, ท่อแยกและตัวกรองแบบลวดลิ่มสำหรับโรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล, ตะแกรงกันทรายสำหรับแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง และระบบบำบัดน้ำทะเล โครงสร้างจุลภาคแบบสองเฟสของ 2205 ซึ่งมีสัดส่วนของออสเตนไนต์และเฟอร์ไรต์ใกล้เคียงกัน ช่วยผสมผสานความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มจากคลอไรด์ของเหล็กกล้าออสเตนนิติกผสมสูง เข้ากับความแข็งแรงและความต้านทานการแตกร้าวจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อนของเหล็กกล้าเฟอร์ริติก ด้วยค่า PREN (pitting resistance equivalent number) ประมาณ 33–35 เทียบกับ 24–26 สำหรับ 316L ทำให้ 2205 สามารถทนทานต่อปริมาณคลอไรด์ประมาณ 19,000–20,000 ppm ของน้ำทะเลธรรมชาติที่อุณหภูมิใช้งานซึ่ง 316L ไม่สามารถใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถืออีกต่อไป

ทำไมน้ำทะเลจึงทำลายตะแกรงเกรด 304 และ 316L

น้ำทะเลเป็นหนึ่งในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่กัดกร่อนสเตนเลสได้รุนแรงที่สุด และกลไกความเสียหายเกือบทั้งหมดมักเกิดขึ้นเฉพาะจุดมากกว่าการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว ไอออนของคลอไรด์จะเข้าทำลายฟิล์มพาสซีฟโครเมียมออกไซด์บางๆ ที่ปกป้องสเตนเลส โดยการกัดกร่อนจะกระจุกตัวอยู่ในจุดที่ฟิล์มมีความอ่อนแอที่สุด หรือในจุดที่มีลักษณะทางกายภาพที่ปิดบังซึ่งกักเก็บสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงเอาไว้

การกัดกร่อนแบบรูเข็มจากคลอไรด์ การเกิดรูเข็มจะเริ่มต้นขึ้นเมื่อไอออนของคลอไรด์เจาะทะลุฟิล์มพาสซีฟและขยายตัวเป็นโพรงลึกขนาดเล็ก ซึ่งสามารถเจาะผนังตะแกรงให้ทะลุได้ภายในเวลาไม่กี่เดือน การกัดกร่อนแบบรูเข็มขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ อุณหภูมิวิกฤตของการเกิดรูเข็ม (CPT) จึงเป็นข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดเพียงข้อเดียวสำหรับการใช้งานในน้ำทะเล เกรดมาตรฐาน 316L มีค่า CPT ประมาณ 25–30 °C ในการทดสอบการแช่ในสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ น้ำทะเลธรรมชาติในอ่างรับน้ำเขตร้อนมักมีอุณหภูมิสูงถึง 28–32 °C ซึ่งทำให้ 316L อยู่ในระดับหรือสูงกว่าขีดจำกัดการเกิดรูเข็มพอดี ซึ่งเป็นสภาวะที่ทำให้เกิดการรั่วซึมขนาดรูเข็มผ่านลวดตะแกรงขนาด 1 mm ได้อย่างง่ายดาย Duplex 2205 ช่วยเพิ่มค่า CPT ให้สูงกว่า 35–40 °C ทำให้มีระยะปลอดภัยที่เพียงพอแม้ในน้ำทะเลที่อุ่นที่สุดที่ช่องน้ำเข้าชายฝั่งจะเผชิญ

การกัดกร่อนในซอกอับ ภายใต้สิ่งมีชีวิตเกาะติดในทะเล, ตะกอนทราย, ปะเก็น หรือแนวเชื่อมของจุดต่อตะแกรง สภาพแวดล้อมในซอกอับที่ถูกปิดบังจะขาดออกซิเจนและมีความเป็นกรดเพิ่มขึ้น รวมถึงมีการสะสมของคลอไรด์เข้มข้น การกัดกร่อนในซอกอับในน้ำทะเลจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าการเกิดรูเข็ม ซึ่งทำให้มักเป็นรูปแบบความเสียหายแรกที่เกิดขึ้นกับตะแกรงเกรด 316L ในน้ำทะเลที่เย็นแต่มีสิ่งสกปรกเกาะติด ปริมาณโครเมียม, โมลิบดีนัม และไนโตรเจนที่สูงกว่าของ 2205 ช่วยขยายขีดความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนในซอกอับให้ใช้งานได้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น โลหะผสมดูเพล็กซ์นี้จึงยังคงสภาพสมบูรณ์ได้แม้ว่าในซอกอับของตะแกรงจะมีเพรียงเกาะอยู่ก็ตาม

การแตกร้าวจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อน (SCC) สเตนเลสออสเตนนิติก 316L มีความไวต่อการแตกร้าวจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อนจากคลอไรด์ที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 60 °C ซึ่งมักเกิดขึ้นในท่อน้ำเกลืออุ่น, บริเวณที่มีการกระเซ็นของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และกระบวนการผลิตนอกชายฝั่ง มากกว่าในน้ำเข้าที่เย็น เฟสเฟอร์ไรต์ใน 2205 จะช่วยยับยั้งการขยายตัวของรอยแตก ทำให้โลหะผสมดูเพล็กซ์มีความต้านทานต่อ SCC ที่เหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด และกลายเป็นตัวเลือกมาตรฐานเมื่อต้องติดตั้งตะแกรงน้ำทะเลใกล้กับกระบวนการผลิตที่มีความร้อน

การกัดกร่อนที่เกิดจากจุลชีพ (MIC) ฟิล์มชีวภาพจะเป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียที่ลดซัลเฟต ซึ่งผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยตรงภายใต้ชั้นสิ่งสกปรกเกาะติด MIC จะเร่งการกัดกร่อนทั้งใน 316L และ 2205 แต่ผลลัพธ์ที่ได้นั้นแตกต่างกัน สำหรับ 316L กลุ่มจุลชีพขนาดเล็กจะกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการเกิดรูเข็มหรือการกัดกร่อนในซอกอับภายในเวลาหนึ่งปี ส่วนใน 2205 ค่า PREN ที่สูงกว่าจะช่วยป้องกันไม่ให้การกัดกร่อนเฉพาะจุดที่อยู่ด้านล่างขยายตัวออกไป

สำหรับวัตถุประสงค์ในการออกแบบเชิงปฏิบัติ หลักเกณฑ์ทั่วไปนั้นง่ายมาก: 316L ถือว่าเชื่อถือได้สำหรับการแช่ในน้ำทะเลธรรมชาติอย่างต่อเนื่องเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 10–15 °C เท่านั้น ในขณะที่ 2205 เหมาะสำหรับการใช้งานในน้ำทะเลอย่างต่อเนื่องได้ถึงอุณหภูมิประมาณ 35–40 °C หากสูงกว่านั้น แม้แต่เกรดดูเพล็กซ์ก็ถึงขีดจำกัด และต้องเปลี่ยนไปใช้เกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์ 2507 (PREN ≈ 40–43) แทน

การเปรียบเทียบวัสดุ: 304/316L เทียบกับ 2205 เทียบกับ 2507

การตัดสินใจเลือกระหว่าง 304, 316L, 2205 และ 2507 สำหรับตะแกรงลวดลิ่ม คือการตัดสินใจเกี่ยวกับความต้านทานต่อคลอไรด์ ความแข็งแรง และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ตารางด้านล่างนี้สรุปคุณสมบัติที่มีผลต่อการเลือกตะแกรงกรองน้ำทะเล

มีสองประเด็นในตารางนี้ที่มีความสำคัญทางวิศวกรรมมากที่สุด ประการแรก ช่องว่างค่า PREN ระหว่าง 316L และ 2205 ซึ่งเพิ่มขึ้นจาก 24–26 เป็น 33–35 คือความแตกต่างอย่างชัดเจนระหว่างตะแกรงที่เกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็มภายในหนึ่งหรือสองปีในน้ำทะเลอุ่น กับตะแกรงที่สามารถใช้งานได้ยาวนานหลายทศวรรษ ประการที่สอง กำลังรับแรงดึงที่จุดคราก (yield strength) ของ 2205 นั้นสูงกว่าของ 316L ประมาณสองเท่า ซึ่งหมายความว่าตะแกรงเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ (duplex) สามารถใช้แกนรองรับที่บางลงและผนังที่เบาลงได้ โดยที่ยังคงทนทานต่อการเคลื่อนย้าย การล้างย้อน (backwashing) และความดันต่าง (pressure differentials) ของระบบท่อน้ำเข้าหรือระบบแยกเกลือออกจากน้ำทะเล (desalination) ที่กำลังทำงานอยู่

การเปรียบเทียบทางวิศวกรรมในทางปฏิบัติระหว่าง 304/316L และ 2205 สำหรับการใช้งานกับน้ำทะเลสรุปได้ดังนี้: ไม่ควรระบุให้ใช้ 304 สำหรับการสัมผัสกับน้ำทะเลเลย ส่วน 316L ควรใช้เฉพาะกับงานที่น้ำทะเลเย็น สะอาด และมีคลอรีนต่ำเท่านั้น และ 2205 เป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับทุกสิ่งที่ต้องสัมผัสกับน้ำทะเลธรรมชาติหรือน้ำทะเลเข้มข้น สำหรับงานน้ำเกลือเข้มข้น (brine) และงานทางทะเลที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งมีความต้องการสูงสุด 2507 คือแนวทางการอัปเกรดที่เหมาะสม

พฤติกรรมการเกิดคราบชีวภาพ (biofouling) และการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตทางทะเล

สเตนเลสสตีลทุกชนิดที่จมอยู่ในน้ำทะเลจะกลายเป็นแหล่งยึดเกาะสำหรับคราบชีวภาพ (biofouling) ไม่มีเกรดสเตนเลสใดที่สามารถขับไล่เพรียง หอยแมลงภู่ สาหร่าย หรือเมือกได้ การตัดสินใจเลือกวัสดุไม่ได้กำหนดว่าจะเกิดการเกาะติดหรือไม่ แต่กำหนดว่าการเกาะติดนั้นจะทำลายตะแกรงหรือไม่ บนตะแกรง 316L สิ่งมีชีวิตทางทะเลที่เกาะติดจะสร้างซอกมุมที่ขาดออกซิเจนและเซลล์ความต่างของอากาศ (differential aeration cells) ซึ่งกระตุ้นให้เกิดความเข้มข้นของคลอไรด์ และภายในฤดูกาลเดียว บริเวณที่มีการเกาะติดจะเป็นจุดที่เกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็ม (pitting) และการกัดกร่อนในซอกมุม (crevice corrosion) ส่วนบนตะแกรง 2205 ชั้นการเกาะติดแบบเดียวกันนี้จะไม่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุดในลักษณะเดียวกัน ดังนั้นตะแกรงจึงสามารถทำความสะอาดและนำกลับมาใช้งานใหม่ได้แทนที่จะต้องเปลี่ยนใหม่

รูปทรงเรขาคณิตของลวดลิ่ม (wedge wire) ช่วยเสริมข้อดีนี้ ตะแกรงลวดรูปตัว V (V-shaped wire screen) จะมีช่องเปิดที่เรียบและต่อเนื่อง โดยไม่มีจุดตัดจากการถัก ช่องอับ หรือซอกมุมแหลมคมที่เศษขยะและสิ่งมีชีวิตจะเข้าไปติดอยู่ ช่องเปิดจะขยายกว้างออกไปตามทิศทางการไหล ซึ่งทำให้การล้างย้อน (backflushing) มีประสิทธิภาพ: เมื่อการไหลย้อนกลับ สิ่งมีชีวิตทางทะเลที่สะสมอยู่จะหลุดออกจากช่องเปิดที่แคบลงและถูกพัดพาไป คุณลักษณะการทำความสะอาดตัวเองนี้คือเหตุผลที่ตะแกรงทนทานต่อคราบชีวภาพ (biofouling) ในการใช้งานกับน้ำทะเล มักจะเป็นลวดโปรไฟล์รูปตัว V (V-wire) มากกว่าตาข่ายลวดถัก (woven mesh)

วิธีการปฏิบัติงานมีความสำคัญไม่แพ้เรื่องวัสดุ ความเร็วในการไหลเข้า (approach velocity) ที่แนะนำผ่านตะแกรงช่องน้ำเข้าน้ำทะเลจะถูกควบคุมให้ต่ำ โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.15–0.3 m/s เพื่อป้องกันการปะทะและการพัดพาของสิ่งมีชีวิตทางทะเล ในขณะที่ตัวกรองในสายท่อ (in-line strainers) และท่อแยก (laterals) ควรได้รับการกำหนดขนาดให้มีอัตราการไหลผ่านที่เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงบริเวณน้ำนิ่งซึ่งเป็นจุดที่การเกาะติดจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว การเติมคลอรีน ทั้งแบบต่อเนื่องหรือแบบเป็นระยะ ยังคงเป็นมาตรการมาตรฐานในการควบคุมคราบชีวภาพ (biofouling) และตะแกรงดูเพล็กซ์ 2205 สามารถทนต่อคลอรีนตกค้างและการล้างกรด (acid pickling) เป็นระยะได้ดีกว่า 316L มาก ซึ่ง 316L เองอาจเกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็มในน้ำที่มีคลอรีนสูงเกินไปได้

การออกแบบและการเลือกช่องเปิด (slot) สำหรับช่องน้ำเข้าน้ำทะเล ระบบแยกเกลือออกจากน้ำทะเล (desalination) และงานนอกชายฝั่ง (offshore)

ความกว้างของช่องเปิด (slot width) เป็นพารามิเตอร์การออกแบบหลักสำหรับตะแกรงลวดลิ่ม (wedge wire screen) ทุกชนิด และการใช้งานกับน้ำทะเลนั้นครอบคลุมช่วงที่กว้างมาก ขึ้นอยู่กับว่าตะแกรงต้องกักเก็บอะไร ช่องเปิดผลิตขึ้นตั้งแต่ประมาณ 0.1 mm ไปจนถึง 3 mm และการเลือกจะพิจารณาจากขนาดของอนุภาคหรือสิ่งมีชีวิตที่ต้องคัดออก

สำหรับตะแกรงช่องน้ำเข้าสำหรับน้ำทะเล วัตถุประสงค์คือเพื่อคัดแยกสาหร่าย หอย และเศษขยะออกไป ในขณะที่ยังคงรักษาความต้านทานไฮดรอลิกและความเร็วในการไหลเข้าให้ต่ำ ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ช่องเปิดขนาด 1–3 mm ที่มีพื้นที่เปิดสูง สำหรับโรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล หน้าที่จะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนอย่างชัดเจน ได้แก่ ตะแกรงช่องน้ำเข้า (1–3 mm) ที่ทำหน้าที่ปกป้องสถานีสูบน้ำ และท่อแขนงกรองละเอียดภายในถังกรองสารกรองที่รองรับชั้นทรายหรือแอนทราไซต์และกระจายน้ำล้างย้อน ซึ่งโดยทั่วไปจะมีขนาด 0.2–0.5 mm สำหรับการใช้งานนอกชายฝั่ง หน้าที่สำคัญคือตะแกรงกันทรายภายในชุดท่อกรองและผลิต ซึ่งช่องเปิดขนาด 0.1–0.3 mm จะทำหน้าที่กักเก็บทรายในชั้นหิน ในขณะที่กระบอกตะแกรงแบบมีช่องเปิดจะต้องทนต่อแรงดันยุบตัวและอัตราการไหลในการผลิตโดยไม่เกิดการสึกกร่อน แต่ละหน้าที่จะต้องใช้ขนาดช่องเปิด หน้าตัดลวด และพื้นที่เปิดที่แตกต่างกัน และวิธีการทั้งหมดในการแปลงค่าขนาดอนุภาคที่ต้องการกรองไปเป็นความกว้างของช่องเปิดนั้นมีอธิบายไว้ใน คู่มือการเลือกขนาดช่องเปิดของตะแกรงลวดลิ่ม.

รูปแบบทรงกระบอกที่ใช้ในหน้าที่ต่างๆ เหล่านี้คือ ท่อตะแกรงลวดลิ่ม และ กระบอกตะแกรงลวดลิ่ม, ซึ่งสามารถผลิตด้วยวัสดุ 2205 โดยมีระยะห่างของแกนรองรับ หน้าตัดลวด และข้อต่อส่วนปลายที่ปรับแต่งให้เหมาะกับกระบวนการทำงาน ระบบไฮดรอลิกของการกรองน้ำเข้าสำหรับการบำบัดน้ำชายฝั่งมีรายละเอียดเพิ่มเติมในคู่มือการออกแบบ ช่องน้ำเข้าสำหรับระบบบำบัดน้ำแบบตะแกรงลวดลิ่ม .

ข้อควรพิจารณาในการผลิตและการเชื่อมสำหรับลวดลิ่มดูเพล็กซ์

ประสิทธิภาพการต้านทานการกัดกร่อนของ duplex 2205 จะไม่สามารถคงอยู่ได้หากกระบวนการผลิตขาดความประณีต และนี่คือจุดที่โครงการตะแกรงน้ำทะเลจำนวนมากเกิดความผิดพลาด โลหะผสมกลุ่ม duplex มีความไวต่อการเชื่อมในแบบที่ออสเตนิติก 304 และ 316L ไม่เป็น เนื่องจากความสมดุลของเฟอร์ไรต์-ออสเตนิติก — และด้วยเหตุนี้ ค่า PREN ที่ทำหน้าที่ปกป้องตะแกรงอย่างแท้จริง — จะถูกกำหนดขึ้นในระหว่างการเชื่อม

พลังงานความร้อนที่ป้อนเข้าและอุณหภูมิระหว่างแนวเชื่อม ขั้นตอนการเชื่อม Duplex กำหนดให้ใช้พลังงานความร้อนที่ป้อนเข้าในระดับปานกลาง (ประมาณ 0.5–1.5 kJ/mm) โดยมีอุณหภูมิระหว่างแนวเชื่อมสูงสุดประมาณ 150 °C พลังงานความร้อนที่ป้อนเข้ามากเกินไปหรือการเย็นตัวที่ช้าเกินไปจะทำให้เขตผลกระทบจากความร้อน (heat-affected zone) เปลี่ยนไปมีปริมาณเฟอร์ไรต์สูง ซึ่งจะลดความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียวลง ตะแกรง wedge wire ถือเป็นความท้าทายเฉพาะตัว เนื่องจากตะแกรงแต่ละชิ้นประกอบด้วยจุดเชื่อมขนาดเล็กหลายพันจุด — หนึ่งจุดในทุกๆ จุดตัดระหว่างลวดกับแกนรองรับ — และจุดเชื่อมขนาดเล็ก (micro-weld) เหล่านั้นทุกจุดอาจกลายเป็นจุดอ่อนได้หากความสมดุลของความร้อนไม่ถูกต้อง

ลวดเชื่อมเติมและแก๊สปกคลุม ลวดเชื่อมเติมที่ถูกต้องสำหรับ 2205 คือ ER2209 ซึ่งเป็นลวดเชื่อมเติม duplex ที่มีการเติมไนโตรเจนเพื่อรักษาสัดส่วนของออสเตนิติกในแนวเชื่อม การมีไนโตรเจนในแก๊สปกคลุมก็มีประโยชน์เช่นกัน การใช้ลวดเชื่อมเติม 316L ในการเชื่อมตะแกรง 2205 หรือการปล่อยให้สูญเสียไนโตรเจนในระหว่างการเชื่อม จะทำให้เกิดบริเวณแนวเชื่อมที่มีค่า PREN เทียบเท่ากับโลหะผสมเกรดที่ต่ำกว่า — และส่งผลให้ตะแกรงเกิดการกัดกร่อนแบบรูเข็ม (pitting) ที่บริเวณรอยเชื่อม

ความสมดุลของเฟสและคราบออกไซด์จากความร้อน ข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุ Duplex มักต้องการความสมดุลของเฟอร์ไรต์-ออสเตนิติกในช่วงเฟอร์ไรต์ 35–65% หลังการเชื่อม ซึ่งตรวจสอบโดยการวัดด้วยวิธีแม่เหล็กหรือวิธีทางโลหะวิทยา การเย็นตัวที่ช้าในช่วงอุณหภูมิ 600–950 °C มีความเสี่ยงที่จะทำให้เกิดการตกตะกอนของ sigma phase ซึ่งทำให้โลหะผสมเปราะและดึงโมลิบดีนัมออกจากสารละลายของแข็ง (solid solution) ส่งผลให้ความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มในบริเวณนั้นถูกทำลายลง หลังจากการเชื่อม ต้องขจัดคราบออกไซด์จากความร้อนออกด้วยการทำ pickling และ passivation เพื่อฟื้นฟูฟิล์มปกป้องผิวให้กลับคืนมาในทุกรอยเชื่อม

การควบคุมคุณภาพ สำหรับตะแกรงน้ำทะเลที่อาจมีค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนทดแทนสูงกว่าค่าก่อสร้างมาก การตรวจสอบเอกลักษณ์วัสดุเชิงบวก (PMI) ของลวดและแกนรองรับที่รับเข้ามา การตรวจสอบยืนยันค่า PREN ขั้นตอนการเชื่อมที่มีการบันทึกเป็นเอกสาร และการตรวจสอบรอยเชื่อมที่จุดตัดหลายพันจุด ถือเป็นสิ่งที่ไม่สามารถต่อรองได้ โดยทั่วไปแล้ว ตะแกรงที่ใช้ในโครงการนอกชายฝั่งและโครงการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลจะได้รับการจัดส่งพร้อมกับใบรับรองวัสดุที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังเตาหลอมดั้งเดิมของโรงงานผลิตได้ ผู้ผลิตที่มีกระบวนการผลิตที่ได้รับการควบคุมคือข้อแตกต่างระหว่างตะแกรง 2205 ที่มีประสิทธิภาพสมกับค่า PREN ของมัน กับตะแกรงที่เกิดการกัดกร่อนได้ง่ายเหมือนกับ 316L วินัยในการผลิตแบบเดียวกันนี้ยังถูกนำมาใช้กับ ชิ้นส่วนตัวกรองตะแกรงสเตนเลสสั่งทำ และ ชิ้นส่วนตะแกรง wedge wire สั่งทำของเรา โปรแกรม

ความคุ้มค่าตลอดอายุการใช้งานที่ออกแบบของ 2205 ในน้ำทะเล

ข้อโต้แย้งทางเศรษฐศาสตร์สำหรับ duplex 2205 คือข้อโต้แย้งเรื่องต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน ไม่ใช่ต้นทุนแรกเริ่ม ตะแกรง wedge wire แบบ 2205 มีราคาสูงกว่าตะแกรง 316L ที่เทียบเท่ากัน แต่ส่วนต่างนั้นเล็กน้อยมากเมื่อเทียบกับผลกระทบจากการชำรุดเสียหายก่อนเวลาอันควร ตะแกรงช่องน้ำเข้าทะเลหรือท่อแยกกรองน้ำทะเล (desalination lateral) ที่เกิดรูพรุนทะลุภายในสองปี จะทำให้สายการผลิตต้องหยุดทำงาน บังคับให้ต้องใช้นักประดาน้ำหรือแยกส่วนท่อ และต้องเปลี่ยนใหม่ด้วยต้นทุนที่สูงกว่าราคาเริ่มต้นหลายเท่าเมื่อคำนวณค่าแรง เวลาที่สูญเสียไป และการหยุดชะงักของผลผลิต ในทางปฏิบัติ ตะแกรง 316L ในน้ำทะเลอุ่นมักจะชำรุดเสียหายภายใน 1–3 ปี ในขณะที่ตะแกรง 2205 ที่ผลิตอย่างถูกต้องสำหรับงานประเภทเดียวกันได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งาน 20–30 ปีเมื่อมีการทำความสะอาดตามปกติ ตลอดอายุการใช้งานที่ออกแบบของโรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลหรือแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง — โดยทั่วไปคือ 25 ปีขึ้นไป — การเลือกใช้ 2205 ตั้งแต่เริ่มต้นมักจะให้ต้นทุนการเป็นเจ้าของรวมต่ำที่สุดเสมอ เนื่องจาก 2205 มีความแข็งแรงเป็นสองเท่าของ 316L โดยประมาณ นักออกแบบจึงสามารถลดความหนาของผนังและน้ำหนักโครงสร้างลงได้ ซึ่งช่วยชดเชยต้นทุนวัสดุต่อหน่วยที่สูงกว่าได้บางส่วน

คำถามที่พบบ่อย

ทำไมจึงควรใช้ duplex 2205 แทน 316L สำหรับตะแกรง wedge wire ในน้ำทะเล? 2205 มีค่า PREN อยู่ที่ 33–35 เทียบกับ 24–26 สำหรับ 316L และมีอุณหภูมิวิกฤตที่เกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนสูงกว่า 35–40 °C เทียบกับ 25–30 °C ในน้ำทะเลธรรมชาติที่มีคลอไรด์ประมาณ 19,000–20,000 ppm นั้น 316L จะมีความน่าเชื่อถือเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 10–15 °C เท่านั้น ในขณะที่ 2205 สามารถต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุน การกัดกร่อนในซอกอับ และการแตกร้าวจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อนตลอดการใช้งานในน้ำทะเลอุ่น และมีความเค้นครากสูงกว่าประมาณสองเท่า

ค่า PREN ของ duplex 2205 คืออะไร? Duplex 2205 (UNS S31803/S32205) มีค่า PREN อยู่ที่ประมาณ 33–35 ซึ่งคำนวณจาก %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N จากส่วนประกอบปกติที่มี Cr 22%, Mo 3% และ N 0.17%

ท่อแยกกรองน้ำทะเลแบบ wedge wire (desalination wedge wire lateral) ควรใช้ขนาดช่องเปิด (slot size) เท่าใด? ท่อแยกกรองสารกรอง (media filter laterals) และตะแกรงระบายน้ำใต้ชั้นกรอง (underdrain screens) ในโรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล โดยทั่วไปจะใช้ช่องเปิดขนาด 0.2–0.5 มม. เพื่อกักเก็บทรายหรือแอนทราไซต์ในขณะที่กระจายน้ำล้างย้อน ส่วนตะแกรงช่องน้ำเข้าทะเลแบบหยาบที่อยู่ต้นน้ำมักจะใช้ช่องเปิดขนาด 1–3 มม.

Duplex 2205 สามารถต้านทานการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตในทะเล (marine biofouling) ได้หรือไม่? ไม่มีสเตนเลสสตีลชนิดใดที่สามารถป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลได้ ข้อดี of 2205 คือการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตและสภาวะซอกอับที่เกิดขึ้นร่วมด้วยจะไม่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุดบนโลหะผสมที่มีค่า PREN สูงกว่านี้ ดังนั้น ตะแกรงจึงสามารถทำความสะอาดได้ด้วยการล้างย้อน การบำบัดด้วยคลอรีน หรือการล้างด้วยกรด และนำกลับมาใช้งานใหม่ได้แทนที่จะชำรุดเสียหาย

ตะแกรงลวดลิ่ม 2205 มีอายุการใช้งานนานเท่าใดในน้ำทะเล? ด้วยการรับรองวัสดุและการเชื่อมที่ถูกต้อง โดยทั่วไปแล้วตะแกรง duplex 2205 จะได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งาน 20–30 ปี สำหรับระบบสูบน้ำทะเล กระบวนการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล และงานนอกชายฝั่ง เมื่อเทียบกับอายุการใช้งานเพียง 1–3 ปีของตะแกรง 316L ในสภาวะที่น้ำอุ่นและมีคราบตะกรันชีวภาพสะสม

รับตะแกรงน้ำทะเล duplex 2205 แบบสั่งทำพิเศษ

การใช้งานกับน้ำทะเลต้องการมากกว่าผลิตภัณฑ์มาตรฐานทั่วไป แต่ต้องการเกรดวัสดุที่เหมาะสม ช่องเปิดที่ถูกต้อง และคุณภาพการเชื่อมที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ KAIFIL ผลิตตะแกรงลวดลิ่มในเกรด duplex 2205, super-duplex 2507 และเกรดสแตนเลสทั่วไป โดยมีขนาดช่องเปิดตั้งแต่ 0.1 mm ถึง 3 mm พร้อมรูปแบบที่หลากหลายสำหรับระบบสูบน้ำ กระบวนการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล และงานนอกชายฝั่ง วิศวกรของเราสามารถตรวจสอบสภาวะน้ำทะเลของคุณ ไม่ว่าจะเป็นความเข้มข้นของคลอไรด์ อุณหภูมิใช้งาน ปริมาณการสะสมของตะกรันชีวภาพ และความเร็วการไหล เพื่อแนะนำวัสดุและรูปแบบช่องเปิดที่ถูกต้องแม่นยำ สำรวจการใช้งาน ตะแกรงกรองน้ำบาดาลและการบำบัดน้ำ ของเรา หรือส่งข้อกำหนดเฉพาะของคุณมายัง KAIFIL เพื่อขอใบเสนอราคาและการเปรียบเทียบวงจรชีวิตการใช้งานกับ 316L ก่อนที่คุณจะตัดสินใจเลือกใช้วัสดุ