グローバル脱塩におけるチタン溶接管

チタンは海水に対する優れた耐食性と高強度化により、海水淡水化産業に最適な材料となっています。淡水化システムには、膜プロセス(主に逆浸透)と熱蒸留(蒸発)の2つの基本的な技術カテゴリがあります。熱蒸留は、マルチステージフラッシュ蒸発(MSF)、多重効果蒸発(MED)、および機械蒸気圧縮(MVC)の3つのサブカテゴリに分かれています。チタンは、チューブ、バルブ、プレート熱交換器に使用される熱蒸留カテゴリで、その用途のほとんどを見つけます。対照的に、チタンは、主にポンプヘッドで、逆浸透システムでの使用が限られています。

熱蒸留は、中東で使用される主な淡水化技術です。サウジアラビアにある世界2大熱蒸留淡水化プロジェクト。2014年に完成したRas Al-Khair MSF淡水化プラントは、サウジアラビアのリヤド地域の350万人に1日あたり100万立方メートル(m3/日)の水を提供し、マアデンアルミニウムコンプレックスに25,000 m3/日の供給を追加して、6,000メートルトンのチタンを必要としました。この工場の生産量の30%は逆浸透によって生産された。2016年3月に完成したヤンブー3 MSF工場は、工業都市ヤンブと近くのメディナ地域の約200万人に55万m3/日の水を供給しました。サウジアラビアの各淡水化プラントは、5,000メートルから6,000メートルトンのチタンを使用していました。海水淡水化は、チタンの中程度の産業成長市場であり、典型的な年間需要は約500メートルトンです。

熱淡水化の場合、大きな外径(OD)チューブ(40mm以上)と長いチューブ(20m以上)に対してMSF技術が指定されました。MED用チューブは発電チューブに近く、ODは25mm、長さは約13mです。熱伝達チューブはMSFプロセスの心臓部であり、MSFプラントは通常、信頼性の高い40年の寿命を提供します。MSF は通常、110 C (230 F) を超える動作範囲を持っています。チタンは、銅/ニッケルとアルミニウム/真鍮と競合し、サウジアラビアでこの技術のための最良の材料と考えられています。MEDは、チタンチューブの外側に海水を噴霧し、チューブ内に蒸気を凝縮させます。名前が示すように、MEDプロセスには蒸発と結露の複数の段階があります。MEDでは、給水予熱器と最終コンデンサーチューブはチタンから作られています。MEDの動作範囲は65~75C(150~170F)です。MFSの場合、チタンはチューブ壁で0.7mmに達し、MEDでは0.4mmを達成することが目標です。すべての熱淡水化プラントは、タービンからの排気蒸気が淡水化のためのエネルギー源である場合、発電所と組み合わされます。その結果、このフローバック水の適切な処分は問題である。熱脱塩はフローバック水をきれいにするために使用することができ、別のフラッキングプロジェクトに再利用することができます。海水淡水化技術の新しい市場を作り出しました。チタンは明らかにこのアプリケーションのための選択の材料です。