Liman römorköründen okyanusa giden büyük -yolcu gemisine kadar her gemi, motorlarındaki ve yerleşik jeneratörlerindeki atık ısıyı uzaklaştırmak için sürekli deniz suyu akışına bağımlıdır. Bu ısıyı okyanusa aktarmaktan sorumlu olan ısı eşanjörleri, sürekli olarak tuzlu suya, deniz organizmalarına ve değişken çalışma koşullarına maruz kalmadan, aşınmadan veya tıkanmadan hayatta kalmalıdır. Çoğu deniz soğutma sisteminde bu zorlu görev kanıtlanmış bir alaşımla yerine getirilir: 90-10 bakır-nikel.
Uzun süredir devam eden-başarısıbakır nikel 90-10 deniz motoru soğutmasıSistemler, alaşımın deniz suyu korozyonuna direnme ve aynı zamanda eşanjör tüpleri içindeki biyolojik kirlenmeyi doğal olarak önleme yeteneğinden gelmektedir.
90-10 Bakır-Nikel Alaşımını Anlamak
Kompozisyon ve Metalurjik Tasarım
90-10 bakır-nikel alaşımı temel olarak aşağıdakilerden oluşur:
%90 bakır
%10 nikel
Alaşım ayrıca aşağıdaki kritik küçük ilaveleri de içerir:
Yaklaşık %1,5 demir
Yaklaşık %1 manganez
Bu küçük alaşım ilaveleri deniz suyu performansının iyileştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır.
Demir, boru yüzeyinde oluşan koruyucu oksit tabakasının stabilize edilmesine yardımcı olurken manganez, akan deniz suyu koşulları altında mukavemete ve korozyon direncine katkıda bulunur.
Bu eklemeler olmadan alaşım, denizcilik hizmetlerinde aynı uzun-vadeli dayanıklılığı elde edemezdi.
Deniz Motoru Soğutma Sistemleri Nasıl Çalışır?
Isı Emici Olarak Deniz Suyu
Tipik bir deniz soğutma düzenlemesinde deniz suyu, kabuk-ve-borulu ısı eşanjörünün boruları içinden akarken, motordan gelen kapalı-döngü tatlı su devresi de kabuk tarafının etrafından geçer.
Süreç şu şekilde işliyor:
Sıcak motor soğutma sıvısı eşanjör kabuğuna girer
Soğuk deniz suyu tüplerden geçer
Boru duvarından ısı transferi
Deniz suyu atık ısıyı denize taşıyor
Bu düzenleme, aşındırıcı deniz suyunun doğrudan motor bloğuna girmesini engellerken aynı zamanda verimli soğutmaya da olanak tanır.
Deniz suyu boru tarafında sınırlı kaldığı için boru malzemesi deniz ortamı ile geminin tahrik sistemi arasındaki birincil bariyer haline gelir.
Koruyucu Oksit Filmin Oluşumu
Kendi Kendini-İyileştiren Bir Yüzey Katmanı
Tanımlayıcı özelliklerinden biribakır nikel 90-10 deniz motoru soğutmasıekipman, alaşımın temiz, akan deniz suyuna maruz kaldığında ince, sıkı bir şekilde yapışan koruyucu yüzey filmi geliştirme yeteneğidir.
Bakır-nikel tüpler, işlem devam ederken kendi canlı koruyucu yüzeylerini oluşturur.
Bu kahverengimsi-yeşil oksit tabakası:
Genel korozyonu azaltır
Çukurlaşma saldırısını bastırır
Yüzey bozulmasını sınırlar
Deniz suyuna maruz kalmaya karşı koruma sağlar
Uzun-dönemli tüp performansını dengeler
Koruyucu film son derece ince olmasına rağmen uygun çalışma koşulları altında son derece etkilidir.
Soyulması veya çatlaması muhtemel kaplamaların aksine, oksit tabakası normal hizmet sırasında sürekli olarak yenilenir.
Biyolojik kirlenmeye karşı direnç
Doğal-Kirlenme Önleme Davranışı
Deniz soğutma sistemleri sürekli olarak aşağıdakilerden kaynaklanan biyolojik kirlenmeyle karşı karşıyadır:
Kıskaç
Midye
Balçık katmanları
Yosun
Deniz bakterileri
Ağır kirlenme, ısı transfer verimliliğini azaltır ve eşanjör tüplerinden deniz suyu akışını kısıtlar.
Bakır-nikel alaşımları biyolojik kirlenmeye karşı değerli bir doğal dirence sahiptir, çünkü yüzeyde salınan bakır iyonları deniz organizmalarının tutunmasını engeller.
Sonuç olarak:
Tüp tıkanıklığı daha yavaş gelişir
Temizleme sıklığı azalır
Isı transferi daha istikrarlı kalır
Akış direnci zamanla daha düşük kalır
Bu-kirlenme önleme özelliği, bakır-nikel alaşımlarını özellikle uzun süreli denizcilik operasyonları için- cazip hale getirmiştir.
Korozyona ve Erozyona Karşı Direnç
Akan Deniz Suyunda Stabilite
90-10 bakır-nikel aşağıdakilere karşı mükemmel direnç gösterir:
Genel deniz suyu korozyonu
Yerelleştirilmiş çukurlaşma
Çatlak saldırısı
Çarpma korozyonu
Deniz organizmaları tarafından üretilen amonyak
Demir-stabilize edilmiş oksit tabakası aynı zamanda akan deniz suyu koşullarında erozyona karşı direnci de artırır.
Önerilen tipik deniz suyu tüpü hızları aşağıdaki aralıklara girer:
v≈1−2,5 m/sv \\yaklaşık 1-2,5\\ \\mathrm{m/s}v≈1−2,5 m/s
Bu çalışma aralığında koruyucu film, iyi ısı transfer performansını korurken sabit kalır.
Akış Koşullarının Önemi
Durgunluk Alaşıma Zarar Verebilir
Bakır-nikel hareketli deniz suyunda son derece iyi performans gösterse de, uzun süreli durgunluk risk oluşturur.
Deniz suyu uzun süre hareketsiz kaldığında:
Oksijen konsantrasyonu değişiklikleri gelişir
Mevduat birikir
Koruyucu filmler dengesizleşiyor
Lokalize çukurlaşma başlayabilir
Bu nedenle deniz soğutma sistemleri genellikle mümkün olduğunca düzenli sirkülasyonu sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
Uzun süreli gemi kapanmaları sırasında uygun yerleştirme prosedürleri de önemlidir.
İşletmeye Alma Notu
İlk Film Oluşumu Kritiktir
Yeni kurulan 90-10 bakır-nikel eşanjörünün, koruyucu oksit katmanını doğru bir şekilde oluşturmak için uygun bir devreye alma süresine ihtiyacı vardır.
Bu başlangıç aşamasında:
Temiz deniz suyu sürekli sirküle edilmeli
Akış hızı önerilen aralıkta kalmalıdır
Kirlenmiş liman suyundan ideal olarak kaçınılmalıdır
Sülfür kirliliğine maruz kalma en aza indirilmelidir
Başlangıçtaki oksit film oluşum süreci, maksimum uzun-vadeli korozyon direncine ulaşmak için gereklidir.
Koruyucu tabakanın zayıf su koşulları altında oluşması durumunda, film tam olarak stabil hale gelmeden erken lokalize saldırı meydana gelebilir.
Neden 90-10 Bakır-Nikel Yaygın Olarak Kullanılıyor?
Güvenilirlik ile Hizmet Ömrünün Dengelenmesi
Deniz eşanjörlerinde bazen titanyum ve paslanmaz çelik gibi alternatif malzemeler kullanılır, ancak 90-10 bakır-nikel çeşitli pratik avantajlar sunmaya devam etmektedir:
Kanıtlanmış uzun-vadeli saha geçmişi
Mükemmel deniz suyu korozyon direnci
Doğal kirlenme direnci
İyi termal iletkenlik
Uygun imalat maliyeti
Güvenilir mekanik özellikler
Birçok deniz motoru soğutma sistemi için alaşım, mevcut en dengeli ve güvenilir seçeneklerden biri olmaya devam etmektedir.
Çözüm
90-10 bakır-nikel, hem korozyona hem de biyolojik kirlenmeye karşı direnç gösterirken sürekli deniz suyuna maruz kalmaya dayanma konusundaki dikkate değer yeteneği nedeniyle, deniz motoru soğutmasında küresel standart haline gelmiştir. Kritik demir ve manganez ilaveleri de dahil olmak üzere dikkatle dengelenmiş alaşım bileşimi, çalışma sırasında doğal olarak stabil bir koruyucu oksit tabakasının oluşmasına olanak tanır.
Bu ince yüzey filmi genel korozyona, oyuklaşmaya ve erozyona karşı koruma sağlarken bakır içeriği, aksi takdirde eşanjör tüplerini tıkayacak deniz organizmalarının tutunmasını engeller. Alaşımın koruyucu yüzey kimyasını korumak için sağlıklı, akıcı bir ortama bağlı olması nedeniyle uygun deniz suyu akışı ve dikkatli devreye alma hayati önem taşıyor.
Dünyanın her yerindeki deniz tahrik sistemlerinde, 90-10 bakır-nikel, deniz suyunun amansız aşındırıcı mücadelesine karşı sessiz ve güvenilir bir performans sergileyen bir ürün olarak hizmet vermeye devam ediyor. Pek çok açıdan, bir gemi motorlarının güvenilir çalışması, sonuçta, özel olarak tasarlanmış bir alaşım borunun iç yüzeyi boyunca oluşturulan görünmez koruyucu filme dayanır.
