Морские скрубберы идут вперед благодаря использованию специальной нержавеющей стали

Jul 03, 2023

в Новости международного судоходства11.04.2020

В 2020 году Международная морская организация (ИМО) ввела новые стандарты, направленные на сокращение выбросов серы, вызывающих кислотные дожди и загрязнение воздуха. Их основное влияние заключается в том, что содержание серы в мазуте, используемом торговыми судами, ограничено 0,5% во всем мире и 0,1% в определенных зонах контроля выбросов (ECA) – в районе Балтийского моря, в районе Северного моря, в США, Канаде, и район Карибского моря Соединенных Штатов.

В настоящее время у операторов судов есть два основных варианта. Они могут перейти на мазут с очень низким содержанием серы (VLSFO), который содержит менее 0,5% предельного содержания серы, но который является более дорогим. Или они могут установить скруббер, который промывает выхлопные газы судна, чтобы оно могло продолжать работать на топливе с высоким содержанием серы (HFO).

Конструкции скрубберов Обычно в судоходстве используются мокрые скрубберы (см. рисунок 1). Эти системы очистки выхлопных газов (EGC) промывают поток выхлопных газов, заставляя его контактировать с водой, чтобы удалить диоксид серы (SO2), токсичный газ, который непосредственно вреден для здоровья человека.

Существует три основных конструктивных решения морских ЭГК: • Разомкнутый контур: для очистки выхлопных газов от SO2 используется морская вода. Промывная вода очищается и сбрасывается обратно в море. • Закрытый контур: пресная вода используется в замкнутом контуре, который обрабатывается щелочным химикатом, например каустической содой. • Гибрид: может использоваться как в открытом, так и в закрытом контуре. режим петли в соответствии с оперативными потребностями.

Рисунок 1. Система EGC с разомкнутым контуром (автор: Ассоциация очистки выхлопных газов).

Выбор материала имеет решающее значение для надежности. Условия внутри скруббера очень суровые: сочетание кислот, повышенных температур и высокого содержания хлоридов в промывной воде. Для обеспечения желаемого 20-летнего срока службы необходимы высоколегированные нержавеющие стали и сплавы на основе никеля. Выбор материала с недостаточной коррозионной стойкостью может оказаться разрушительным. Однако самый безопасный выбор редко бывает самым экономичным.

Виды коррозии и условия эксплуатацииВ морских скрубберах существует три основных типа риска коррозии:

Точечная коррозия • Вызвано критическим сочетанием хлоридов, высоких температур и низкого уровня pH. • Нержавеющая сталь защищена от коррозии естественной самоформирующейся пассивной оксидной пленкой на ее поверхности. Если происходит локальный разрыв этой защитной пленки, это приводит к образованию ямок.

Щелевая коррозия• Вызвано критическим сочетанием хлоридов, высоких температур и низкого pH, а также наличием щелей.

Равномерная коррозия• Обычно происходит в очень кислых условиях • Равномерная скорость коррозии по всей поверхности.

На входе, где неочищенный газ встречается с промывочной водой, наблюдается смесь влажных и сухих условий с конденсацией кислот из газа и промывной воды, богатой хлоридами, и повышенными температурами. Эти условия очень агрессивны и сопряжены с риском равномерной и точечной коррозии.

Внутри корпуса скруббера находится слегка кислая промывная вода с более низкой температурой, чем на входе. Основной риск здесь – точечная коррозия. Аналогичные условия применяются и к другим частям скруббера, таким как упаковочный материал, туманоуловители, трубки и распылительные форсунки.

Щелевая коррозия может возникнуть в местах, где две поверхности находятся в тесном контакте, например, на фланцах, набивочном материале и под отложениями.

Влияние типа скруббера на выбор материала В разомкнутой конструкции наличие хлоридов обычно требует использования высоколегированных материалов. В конструкции с замкнутым контуром, где вода циркулирует и обрабатывается едкими химикатами, коррозионная активность зависит от качества промывной воды. Обычно условия менее агрессивные, чем в конструкции с разомкнутым контуром.

Поскольку в гибридной конструкции чередуется работа с разомкнутым и замкнутым контуром, материалы необходимо выбирать в соответствии с наиболее агрессивными условиями эксплуатации. Поэтому используются те же материалы, что и в скруббере с открытым контуром.