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      看鎳與水資源的密切關(guān)系

      2017年08月28日 9:21 8161次瀏覽 來(lái)源:   分類: 銅資訊

      最近出版的世界銀行報(bào)告《擱淺:氣候變化、水與經(jīng)濟(jì)》預(yù)計(jì),在下一個(gè)30年里,全球食品系統(tǒng)對(duì)水的需求將增加40%~50%,市政與工業(yè)用水將增加50%~70%,而能源領(lǐng)域用水需求將增加85%。報(bào)告還表示,16億人口生活在已經(jīng)缺水的國(guó)家,而這一數(shù)字在未來(lái)的20年間將翻一番。

        最近出版的世界銀行報(bào)告《擱淺:氣候變化、水與經(jīng)濟(jì)》預(yù)計(jì),在下一個(gè)30年里,全球食品系統(tǒng)對(duì)水的需求將增加40%~50%,市政與工業(yè)用水將增加50%~70%,而能源領(lǐng)域用水需求將增加85%。報(bào)告還表示,16億人口生活在已經(jīng)缺水的國(guó)家,而這一數(shù)字在未來(lái)的20年間將翻一番。
        使用含鎳不銹鋼減少水滲漏
        據(jù)估計(jì),亞洲很多城市的水流失量達(dá)到全部處理水量的1/3到1/2。這相當(dāng)于每天6000萬(wàn)立方米,足夠2.3億人使用。而這并不僅僅發(fā)生在亞洲,世界水流失量的一半在歐洲和美國(guó)。全世界水務(wù)公司的無(wú)收益水成本估計(jì)為每年140億美元。而缺水的原因之一要?dú)w咎于運(yùn)行不良的基礎(chǔ)設(shè)施。在大城市和發(fā)展中國(guó)家尤其如此。管道滲漏是普遍現(xiàn)象,例如在孟買(mǎi),滲漏率據(jù)報(bào)道達(dá)70%。為克服滲漏問(wèn)題,越來(lái)越多的主管部門(mén)把目光投向了管道置換,以長(zhǎng)期阻止水的滲漏。
        20世紀(jì)80年代前,缺水在東京是件常事,偶爾還要對(duì)供水實(shí)施配給。作為城市的供水者,東京水道局對(duì)滲漏維修率進(jìn)行了分析,確定97%的滲漏發(fā)生在直徑小于等于50毫米的支管中。在東京,有200萬(wàn)處這類連接支管,負(fù)責(zé)將水從主管輸送到建筑物內(nèi)部系統(tǒng)中。歷史上,鉛管是用作支管的首選材料。因?yàn)樗彳?、延展性好、容易加工,特別適合連接從主管到建筑物的最后幾米。而一旦鉛管被埋入地表,就會(huì)受到各種外力的作用。交通引起的震動(dòng)和建筑施工以及沉降和地震都會(huì)使柔軟的鉛管變形、分離、甚至斷裂。
        1980年,東京水道局開(kāi)始主動(dòng)用316(UNS S31600)含鎳不銹鋼管更換所有配水支管。1998年,316L(UNS S31603)不銹鋼波紋管被引入,用于輸水管線,將水從主管輸送到家庭、辦公場(chǎng)所和工廠等用水終端。更換成不銹鋼管后,供水可靠性得到了提高,滲漏率從1980年的15.4%降至2013年的2.2%,降低了86%。由此,從1994年開(kāi)始,東京每年減少滲漏1.42億立方米,相當(dāng)于每天注滿155個(gè)標(biāo)準(zhǔn)奧運(yùn)會(huì)泳池,每年節(jié)約超過(guò)2億美元。每年滲漏維修量由1983年的60000件降至2013年的10000件。由于不銹鋼具有耐腐蝕性,東京水道局期望其使用壽命可以超過(guò)100年。
        含鎳合金在脫鹽工廠處處可見(jiàn)
        除了飲用水,所有國(guó)家還都需要農(nóng)業(yè)用淡水。而世界水儲(chǔ)量的大部分是鹽咸水,并不適合人類使用。
        如何應(yīng)對(duì)呢?對(duì)觸手可得的海水進(jìn)行脫鹽處理是已經(jīng)使用數(shù)十年的一項(xiàng)成熟技術(shù)。今天,為應(yīng)對(duì)逐步增長(zhǎng)的全球人口,這一技術(shù)正快速發(fā)展。其中,鎳合金和含鎳高合金化不銹鋼正起到關(guān)鍵作用。這些合金具有合適的性能組合,可以耐受脫鹽工廠廣泛存在的極端腐蝕性條件。
        當(dāng)前,世界上規(guī)模更大的反滲透(RO)工廠的運(yùn)營(yíng)要求建造材料能在高壓和腐蝕性海水中保持40年以上的良好運(yùn)行。它們?cè)谶\(yùn)行時(shí),海水壓力可達(dá)90巴,溫度高達(dá)40攝氏度,還有生物污染和添加的高達(dá)30ppm的氯。在這種工況下,標(biāo)準(zhǔn)奧氏體和雙相不銹鋼出現(xiàn)局部腐蝕,在高壓海水管道法蘭處還出現(xiàn)了縫隙腐蝕。
        為解決這一問(wèn)題,現(xiàn)代RO工廠采用含鎳超級(jí)奧氏體和超級(jí)雙相不銹鋼建造。6Mo系合金(如N08367和S31254)及超級(jí)雙相系(S32750和S32760)制造的管道和加工部件使用壽命長(zhǎng),廣泛適用脫鹽工廠的各種環(huán)境。
        超級(jí)雙相合金的耐蝕性與6Mo超級(jí)奧氏體不銹鋼相似,但雙相合金具有強(qiáng)度更高和耐疲勞性得到改善的優(yōu)點(diǎn),這使其成為制造高壓海水供應(yīng)管道和鹽咸水水泵的更為優(yōu)化的材料。這些高合金不銹鋼正被廣泛應(yīng)用于世界各地的RO脫鹽工廠。
        用不銹鋼設(shè)備處理污水
        到達(dá)污水處理廠的污水是一種骯臟的液態(tài)混合物,含有食物殘?jiān)?、人類糞便、洗滌劑、脂肪、各種油脂及其他廢棄化學(xué)品和殘?jiān)?。在這里,污水要經(jīng)過(guò)篩除、沉淀、氧化和分解程序,直至它干凈到可以排放回自然環(huán)境中。含鎳不銹鋼在這些工廠中發(fā)揮的作用越來(lái)越大。304(UNS S30400)和316(S31600)不銹鋼及其各自的低碳類型鋼種是首選材料。面對(duì)特別嚴(yán)苛的使用環(huán)境或要求材料強(qiáng)度更高/需要減薄材料時(shí),就要用到雙相合金2205(S32205)。不銹鋼是其理想材料,它適合整個(gè)處理工藝中的無(wú)數(shù)種用途,包括篩除、洗滌、壓縮、油脂分離、篩渣和污泥的濃縮脫水等機(jī)械設(shè)備,以及過(guò)濾、臭氧和紫外消毒設(shè)備。
       ?。ū疚挠蓢?guó)際鎳協(xié)會(huì)提供資料整理而成)

      責(zé)任編輯:付宇

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