船用发动机废气脱硫装置的材料

根据国际海事组织（IMO）的指导意见，从2020年起，船舶将面临更为严格的硫排放限制。

在船舶与海洋工程中，废气脱硫装置对保护环境起到了重要作用。

　　废气脱硫装置的材料长期暴露于含有硫、氯的废气中，此外还会因海水承受高湿腐蚀负荷。废弃脱硫装置中，最常见的腐蚀类型包括：

　　均匀腐蚀

　　晶间腐蚀

　　点腐蚀

 

开环系统

　　在开环废气脱硫系统中，天然含碱的海水被用于清洗废气。烟气进入脱硫装置后，将与海水混合，废气中的硫氧化物与水反应，形成硫酸。因此，反应过程中不需要使用苛性钠。随后，废水将被泵抽到过滤系统中净化。只有当净化后废水的PH值与干净海水的PH值一致，才能排出废水。留在过滤系统中的残渣将被放入储存罐，并送往指定的港口以进行下一步处理。开环系统可以广泛应用于各类海域，前提是该区域海水的自然PH值达到了一定标准。

闭环系统

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　　闭环废气脱硫系统是一个连续保持水流动的封闭式泵送系统。柴油发动机的废气进入脱硫装置后，将与富含苛性钠或氧化镁等元素的碱性试剂接触。硫氧化物与试剂反应后生成盐，从而被中和。经过净化的废气通过烟囱离开脱硫装置。处理过废气的废水将被过滤，剩余的残渣被泵送入储罐。经过过滤的水将持续性地被检测，可以确保排出后对环境不造成有害影响。当船舶在零排放区域内行驶时，也可以将待排放的水先储存起来。由于使用了碱性添加剂，水的PH值较高，基本与海水接近，因此可以与废气充分反应。这样的闭环系统主要用于港口，或PH值较低的水域，例如北美大湖。废水与残渣储存罐可以在指定港口进行清理。

　　选择合适的材料，是延长废气脱硫装置使用寿命的关键。VDM Metals为船舶发动机废气脱硫装置的制造提供以下合金：

VDM® Alloy 926

　　材料序号：1.4529

　　UNS：N08926

　　化学构成(%)：

　　Fe-25Ni-20.5Cr-6.5Mo

　　-0.9Cu-0.2N

VDM® Alloy 31

　　材料序号：1.4562

　　UNS：N08031

　　化学构成(%)：

　　Fe-31Ni-27Cr-6.5Mo

　　-1.2Cu

VDM Alloy 31 Plus®

　　材料序号：2.4692

　　UNS：N08034

　　化学构成(%)：

　　Ni-29Fe-27Cr-6.5Mo

　　-2Mn-1.2Cu-0.2N

VDM® Alloy C-276

　　材料序号：2.4819

　　UNS：N10276

　　化学构成(%)：

　　Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W

VDM® Alloy 59

　　材料序号：2.4605

　　UNS：N06059

　　化学构成(%)：

　　Ni-23Cr-16Mo-1.3Fe

VDM® Alloy 2120 MoN

　　材料序号：2.4700

　　UNS：N06058

　　化学构成(%)：

　　Ni-20.5Cr-19Mo-0.5Fe

　　-0.075N

　　镍基合金及特殊不锈钢在湿腐蚀环境中拥有极强的耐腐蚀性。针对各个合金材料，VDM Metals设计了不同高强度测试来对材料进行比较和分级。其中一个测试是，确定临界点蚀温度(Critical Pitting Temperature)或临界缝隙腐蚀温度(Critical Crevice Temperature)，作为耐点蚀当量数(Pitting Resistance Equivalent Number)的函数。

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*一种合金的点蚀当量的数值越高，则它的临界点蚀温度和临界缝隙腐蚀温度就越高。

　　大多数镍合金的主要元素是铬，这是稳定的钝化表面所必须的，而钝化表面对合金的耐腐蚀性至关重要。此外，钼作为另一种重要的合金元素可以增加抗点蚀和抗缝隙腐蚀的能力。镍，铬，钼和氮的组合对于合金抵抗局部腐蚀非常关键。