蝶閥是海水淡化裝置的重要配套產(chǎn)品 ,在海水淡化過程中應(yīng)結(jié)合不同的系統(tǒng)工藝 ,選用閥門的結(jié)構(gòu)和材質(zhì),以適應(yīng)海水淡化行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的工藝流程和特殊要求。

蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計和密封形式是由海水的腐蝕特點和MED工藝參數(shù)決定的。海水的溫度一般在30℃左右，含鹽量約為3%，懸浮物含量為100-150mg/L，海水經(jīng)過處理后（懸浮物約為20mg/L）進入淡化裝置。MED裝置的操作溫度在70℃一下。在MED裝置中，主系統(tǒng)的設(shè)備及閥門處于負(fù)壓狀態(tài)。因此部分閥門必須是真空設(shè)計的，閥桿具有三重0形圈密封，經(jīng)過填料函的真快試驗和密封真空試驗完全達(dá)到了組織大氣漏入的設(shè)計要求。還是蝶閥的閥體處于膠套的完全包裹中，不會有海水滲入，保證閥桿不被腐蝕和防止大氣侵入管道。閥桿和蝶板采用方榫結(jié)構(gòu)的連接形式。

（1）球墨鑄鐵+尼龍11涂層

粉末狀尼龍11的熔點為186℃，為保證涂層的穩(wěn)定性及良好的粘合和性，將其用在蝶板涂層時的使用溫度不宜超過100℃，這個溫度也接近膠套的極限工作溫度。尼龍11涂層的蝶板與膠套之間的摩擦系數(shù)較小，因此開關(guān)時的力矩夜宵。尼龍11涂層經(jīng)過了過年的驗證，適用于氯離子含量在0.03%（Wt）以下的海水工況蝶板的涂層。

（2）1.4408不銹鋼（或AISI316）+Halar

Halar是乙烯與三氟氯乙烯的交替共聚物，是需噴涂幾次就能達(dá)到理想的涂層厚度，每次噴涂最高厚度可達(dá)25δm，在Halar粉末噴涂過程中不需要加入溶劑或稀釋劑，使用安全，降低成本。還可避免使用有機溶劑可能帶來的中毒和爆炸的危險。Halar粉末涂層不需要接縫。Halar粉末涂層使用的烘烤溫度在260-290℃之間。通常Halar粉末涂層應(yīng)用于不銹鋼和碳素鋼表面，其它金屬、玻璃、碳或陶瓷表面也已得到應(yīng)用。

Halar涂層從低溫至150℃使用范圍內(nèi)，具有良好的耐化學(xué)性能和絕緣性能。工業(yè)上常用的化學(xué)試劑幾乎都不能對Halar產(chǎn)生影響。它能夠抵抗的化學(xué)品包括強無機酸和有機酸、強堿、金屬刻溶劑、液氧、除苯胺和二甲胺以外的所有有機溶劑。此外與其他含氟聚合物一樣，Halar會被金屬鈉和鉀破壞，然而Halar對氫氧化鈉和氫氧化鉀具有很強的抵抗作用。

Ha lar是一種抗沖擊的韌性材料。它緊密的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)使其成為耐磨性和防滲透性能最好的含氟聚合物之一。Hala r涂層蝶板的涂層厚度可達(dá) 600μm 以上,涂層抗壓可達(dá)到 210M Pa, 還可抗海水中顆粒雜質(zhì)的沖刷。Halar涂層蝶板是最高性價比的耐海水腐蝕材料,其價格優(yōu)于 316L。氯離子含量在 0104% (Wt) 以下的海水工況,可以采用此涂層的蝶板。

(3) 鋁青銅

鋁青銅具有良好的機械性能、可成型性和導(dǎo)熱性。同時在海水中具有良好的耐蝕性。它在海水中腐蝕的陰極過程是氧去極化,其腐蝕速度主要由氧的供給速度而定。鋁青銅在海水中能生成一層腐蝕產(chǎn)物薄膜 , 這層薄膜阻礙了氧向金屬表面擴散。它的耐海水腐蝕性能取決于這層有保護性的腐蝕產(chǎn)物膜。附著在銅表面的薄膜內(nèi)層是氧化亞銅,外層是堿式氯化銅、氫氧化銅、堿式碳酸銅等的混合物。鋁青銅在海水中的腐蝕為點蝕和縫隙腐蝕。鋁青銅對海水流速敏感,超過臨界流速時,腐蝕速度急劇增加。海水蝶閥的鋁青銅蝶板,常用的牌號 G - Cu A l 10Fe (D IN 1705、1709, D IN 1714、1716)。與其相對應(yīng)的中國牌號為 ZCuA l10Fe3 (原牌號為 ZQA l9 - 2)。氯離子含量在 0103% (W t) 以下的海水工況 ,可采用鋁青銅鑄造的蝶板。

(4) 不銹鋼

不銹鋼材料具有較強的耐腐蝕性 , 不銹鋼的晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕在海水中不常見 , 但在海水中容易發(fā)生點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕。要想在海水中合理有效地應(yīng)用不銹鋼,必須對它的腐蝕行為和規(guī)律有全面深入地了解。在低流速海水中 , 18 - 8型不銹鋼也容易遭受點蝕破壞。此時 , 如不采取陰極保護措施,則應(yīng)采 用高 C r、M o的不銹鋼,它有極好的抗點蝕和縫隙 腐蝕的能力。在流速大于 112m /s的海水中 , 不銹 鋼表面能得到氧的充分供應(yīng),海生物難以附著,沉積物難以積聚,此時, 18 - 8型不銹鋼不會產(chǎn)生點 蝕。海水含鹽量在 3%以下 , pH值約為 615, 氯化 物 0101% (W t) 左右時 , 可以采用 316L 不銹鋼。對于其他工況,可按氯離子濃度來選擇蝶板的材質(zhì)。0102% (W t) 以 下 , 可 選 用 ASTM A 890 / A 890M G rade 4A 雙相不銹鋼。0104% (W t) 以下 , 除了推薦用 114408不銹鋼 + Halar涂層蝶板外,也可選用 ASTM A 890 /890M G rade 5A 的雙相 不銹鋼 (表 3) 。0104% ～0105% (W t) 時 , 為了應(yīng)對最嚴(yán)格的腐蝕工況 , 一般選擇超級奧氏體不銹鋼材蝶板,如 254SMO ( ASTM A 269 S31254 )、114529和 AL 6ZN (ASTM A 240 /A 240M N 08367) 。

超級奧氏體不銹鋼化學(xué)成分中114529和N08367的含鎳量約為25% , 而254SMO 只有18% , 但它對耐氯離子腐蝕性上幾乎沒有影響。試驗結(jié)果證明 , 254SMO 的點腐蝕電位高于AL16XN,具有更好的耐點蝕能力。由于鎳在現(xiàn)階段處于高價位,所以采用254SMO會帶來更佳的經(jīng)濟效益。

耐海水腐蝕蝶閥的外表面防腐在海洋金屬材料設(shè)施中,常年不接觸海水的部分稱為海洋大氣的腐蝕環(huán)境。海水淡化用蝶閥 ,一般都處于該環(huán)境中。與陸地相比,這部分由風(fēng)帶來的細(xì)小鹽顆粒沉積在閥門的外表面 ,其腐蝕要比內(nèi)陸大得多。為此 ,應(yīng)在蝶閥的閥體和執(zhí)行機構(gòu)的外表面進行防腐處理。例如 , PTFE +陽極處理或噴涂樹脂處理。從而提高金屬抵御海洋大氣腐蝕的能力。

海水淡化作為符合循環(huán)經(jīng)濟理念的新興產(chǎn)業(yè) 正以其低能耗、低污染以及在工業(yè)廢水處理、濃鹽水綜合利用和化工等領(lǐng)域的嶄新應(yīng)用前景,受到越來越多的重視。除此以外 ,我國自主研發(fā)的海水淡化裝置 ,已走出國門 ,在東南亞沿海國家的火力發(fā)電廠的淡水制備中 ,發(fā)揮重要作用。