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用于海水过滤应用的常见材料选择
海水过滤在各种行业中都是必不可少的——例如 海水淡化厂的 取水口、油轮的压舱物过滤，或保持压力和生产率。在进行一项复杂的操作时，需要定期处理大量意外费用，而任何人最不想看到的就是他们的过滤设备发生可预防的故障。这在处理海水时尤为重要，因为海水中充满了腐蚀性元素，会导致材料失效，如腐蚀或强度下降。因此，拥有优质、耐用的过滤系统非常重要。
海水淡化管作为寻找最佳系统的一部分，其成功的一个经常被低估但至关重要的组成部分取决于筛网过滤器（系统的核心）由哪种合金制成。滤网是一种物理屏障，可防止大于其孔径的颗粒（有机和无机等）随水通过。滤网腐蚀会破坏其清洁能力，堵塞其开放区域并抑制水流，或降低滤网的结构完整性，让大于其孔径的颗粒通过并损害系统的完整性。各种海水过滤行业都在为哪个是最好的决定而苦苦挣扎
海水过滤器具有独特而具体的要求：它们需要无腐蚀性，并能有效去除各种尺寸的碎屑，这些碎屑会损害下游工艺。这对于依赖非常精细过滤（100-5 微米）的行业尤为重要，例如海水淡化和压舱水过滤。在这些情况下，滤网还必须非常有效地去除水中的浮游植物和浮游动物。任何海水处理应用都需要耐用的预过滤保护系统，这样多年来就不会浪费时间和金钱来修复保护不力的系统。考虑到这一点，让我们看看海水过滤中最常用的合金材料，并确定哪种合金最适合您的系统。
316L
316L 不锈钢，也称为“海洋级不锈钢”，是当今制造业中使用第二广泛的不锈钢（仅次于 304 不锈钢）。这种合金由铁、铬（约 16%）、镍（10%）和钼（2%）以及微量的硅、磷和硫组成。尽管它是一种流行的选择，但国际不锈钢论坛的最新建议是，AISI 316 及其衍生物“不再推荐与海水永久接触”。我们将在缺点部分看到这一决定背后的一些原因。
优点
316L 不锈钢是海水过滤的热门选择。这部分是由于合金在许多行业的广泛使用，使其广泛可用，以及下述优点。
一些耐腐蚀
与此处讨论的所有合金一样，316L 不锈钢也含有铬。该元素是化学构成的重要组成部分；当暴露在氧气中时，它会在合金上形成一层薄膜，这有助于防止钢材随着时间的推移而腐蚀。
合金中的铬确实提供了一定程度的保护，可以延长钢材的使用寿命，进而延长过滤系统的使用寿命。但是，需要注意的是 316L 不能提供完全的防腐蚀保护。虽然该合金可以在短期内提供合理的保护，但它特别容易受到海水盐度不一致引起的点蚀的影响。
耐高温
航运业对温度波动的感受最为强烈，因为海水在不同地点、季节甚至一天中的不同时间的温度变化很大。316L 可以承受高达摄氏度（68 华氏度）的水温，这意味着它能够成功承受大多数海水。
低成本
316L 不锈钢的最大优势之一是其相对较低的成本和广泛的可用性。制造商可以相对便宜地购买 316L 废料，这使得它成为过滤系统工程中非常容易获得的材料。
缺点
尽管 316L 很受欢迎，但一些行业专家认为这种不锈钢合金不适合专门用于压载水处理系统。这些专业人士将焊接工艺问题列为一个主要缺点——这些问题的后果当然也需要在其他海水应用中重新审视。
高铁素体含量
在焊接过程中可能会出现使用 316L 不锈钢进行海水过滤的最大缺点之一。316L 必须在非常严格的条件下焊接，否则可能会在焊缝中形成高铁素体含量。铁素体会降低合金的抗腐蚀能力。焊缝中即使少量（约 2%）的铁素体含量也会导致成品效果较差。
由于 316L 不锈钢在生产过程中容易产生过多的铁素体，因此一些过滤专家可能会对在他们的系统中使用这种合金持怀疑态度。事实上，一些人认为 316L 不锈钢中铁素体含量高的可能性会导致点腐蚀或缝隙腐蚀的发生率更高。这种损坏可能需要进行重大维修，甚至需要全新的过滤系统——有效抵消了使用 316L 合金所降低的成本。
AISI2205
双相AISI2205是一种强度高的不锈钢。其成分为 22% 的铬、3% 的钼和约 5% 的镍，在耐腐蚀性方面与 904L 大致相当。然而，双相AISI2205（顾名思义）是一种双相不锈钢；这意味着它在其冶金结构中同时包含奥氏体和铁素体相，从而使合金具有更高的整体耐用性。
优点
双相AISI2205是最受欢迎的双相不锈钢，常用于海上石油和天然气的管道系统。这种合金的强度和化学成分，以及它在海上使用中对海水的耐久性，使其成为理论上的合理选择。
用于石油和天然气应用的海水过滤
良好的耐腐蚀性
双相AISI2205 的 PREN 平均值为 35.9，略低于 904L不锈钢的平均值 36.7。这表明，在处理过滤系统内的点蚀、缝隙腐蚀或任何其他类型的破坏性磨损时，这种合金的性能与 904L 一样好。从理论上讲，双相AISI2205是一种适用于海水过滤器的合金。
缺点
虽然双相AISI2205在用作管道等实体结构时在石油和天然气行业取得了很大的成功，但它并不经常用于复杂的制造过程，例如用于海水过滤的编织筛网。这可能是由于两个主要问题：使用它时存在挑战以及它的腐蚀温度阈值较低。
难以共事
Duplex 2205的优势之一实际上是一把双刃剑 。由于这种合金非常坚固，因此很难使用，并且需要不常见的特殊重型机械。此外，将 钢模制成非常微小和精密的结构非常具有挑战性，例如需要 过滤低至10 微米的压载水过滤器或海水淡化过滤器。
腐蚀速度比904L快
虽然双相AISI2205比316L具有更好的耐腐蚀性，但它的腐蚀温度仍然低于904L（50C 对 904L的55C）。
904L
另一种用于海水过滤的流行合金是904L不锈钢。这种合金含有许多与 316L 钢相同的元素，但它含有更高含量的铬（约 19%）、镍（23%）和钼（4%）。
904L 不锈钢最著名的用途是用于豪华手表（例如劳力士，发誓使用这种合金），但它也是一种流行的海水过滤金属。这是因为这种合金中的大量镍使其特别耐腐蚀，可保护您的海水过滤器免受损坏。
优点
选择合适的合金对于持久有效的海水过滤系统至关重要。当合金成分相似时，如 316L 和 904L，这个决定似乎无关紧要；然而，904L 不锈钢有一些主要优点，可以对海水过滤器产生重大影响。
高度耐腐蚀
正如我们上面提到的，904L 因其成分中的高镍含量而具有很高的耐腐蚀性。这意味着使用 904L 制成的海水过滤系统往往比其竞争对手具有更长的使用寿命。
事实上，904L 不锈钢的平均抗点蚀等效数 (PREN) 为 36.7，比 316L 的 PREN 平均值 (26.1) 高出 10 个多点。这是设计海水过滤器时要考虑的一个重要参数，因为它将有助于确定过滤器在其使用寿命期间的耐腐蚀性和耐久性的有效性。
广泛可用性
904L 的另一个值得称道的好处是它在市场上的可用性。这种合金很容易从大多数供应商处获得，这意味着工程师和制造商可以比使用其他金属更容易地采购这种金属并生产过滤系统。
缺点
虽然 904L 不锈钢具有实用和物流优势，但它并不是一种完美的合金。一些工程师或制造商可能会选择另一种金属，因为使用这种金属会带来一个主要缺陷：使用成本。
更高的成本
大多数合金的成本因金属中铬和钼的含量而异。正如我们之前提到的，与 316L 相比，904L 不锈钢这两种元素的含量都更高——这意味着它的价格往往高出 1.3 倍左右。
这种价格差异可能会促使一些精打细算的制造商使用质量较低的合金。然而，值得一提的是，904L 不锈钢的更高强度和耐用性意味着由这种合金制成的过滤器在其使用寿命期间不太可能需要维修。您因无需维修而节省的成本远远抵消了合金本身的成本。
254 SMO
与我们已经提到的两种合金一样，254 SMO 是一种奥氏体不锈钢。然而，这种合金最初是为在氯化物含量高的环境中使用而开发的，例如海水冷却管、热交换器、纸浆和造纸厂等。该金属含有与 904L 相似的铬含量，但钼含量更高（6%对904L的4%）。
考虑到这种成分（更不用说合金的预期用途），254 SMO 是一种引起海水过滤工程师极大兴趣的合金也就不足为奇了。使用这种合金有无可置疑的好处，但也有一些缺点会使其使用复杂化。
优点
使用254 SMO进行海水过滤的最大好处是它的耐腐蚀性。这种合金的化学成分使其对微生物引起的腐蚀和化学腐蚀具有很强的抵抗力——即使长时间暴露在海水中也非常耐用。
优异的耐腐蚀性
254 SMO 的 PREN 平均值为 43.8，这意味着它具有此处研究的所有合金中最强的防腐蚀保护。它还具有低碳含量（约 0.02%），这意味着在生产过程中几乎没有形成铁素体的风险。这两个事实意味着254 SMO是保护海水过滤系统免受海水腐蚀影响的最佳合金之一。
缺点
254 SMO 出色的防护性能使其看起来像是海水过滤材料中的黄金标准。然而，至少在他们的压载水处理系统中，很少有开发商使用它——为什么？254 SMO由于实用性方面的两个缺陷而经常被忽略。
成本高
正如我们之前提到的，合金成本取决于钢中铬和钼的含量。254 SMO含有比316L和904L不锈钢更高水平的这些元素——这意味着它的成本往往比其竞争合金高得多。
254 SMO的成本可能是 316L 的三倍之多，许多制造商不愿意花更多的钱来生产他们的过滤系统。这一成本高于大多数行业专业人士认为“可以接受”的门槛（不像 904L 不锈钢，其成本略高但抵消了维护成本）。
有限的可用率
限制254 SMO被建议用于更多海水过滤器的障碍之一是，由于成本较高，这种合金不能定期生产。
海水淡化管作为寻找最佳系统的一部分，其成功的一个经常被低估但至关重要的组成部分取决于筛网过滤器（系统的核心）由哪种合金制成。滤网是一种物理屏障，可防止大于其孔径的颗粒（有机和无机等）随水通过。滤网腐蚀会破坏其清洁能力，堵塞其开放区域并抑制水流，或降低滤网的结构完整性，让大于其孔径的颗粒通过并损害系统的完整性。各种海水过滤行业都在为哪个是最好的决定而苦苦挣扎
海水过滤器具有独特而具体的要求：它们需要无腐蚀性，并能有效去除各种尺寸的碎屑，这些碎屑会损害下游工艺。这对于依赖非常精细过滤（100-5 微米）的行业尤为重要，例如海水淡化和压舱水过滤。在这些情况下，滤网还必须非常有效地去除水中的浮游植物和浮游动物。任何海水处理应用都需要耐用的预过滤保护系统，这样多年来就不会浪费时间和金钱来修复保护不力的系统。考虑到这一点，让我们看看海水过滤中最常用的合金材料，并确定哪种合金最适合您的系统。
316L
316L 不锈钢，也称为“海洋级不锈钢”，是当今制造业中使用第二广泛的不锈钢（仅次于 304 不锈钢）。这种合金由铁、铬（约 16%）、镍（10%）和钼（2%）以及微量的硅、磷和硫组成。尽管它是一种流行的选择，但国际不锈钢论坛的最新建议是，AISI 316 及其衍生物“不再推荐与海水永久接触”。我们将在缺点部分看到这一决定背后的一些原因。
优点
316L 不锈钢是海水过滤的热门选择。这部分是由于合金在许多行业的广泛使用，使其广泛可用，以及下述优点。
一些耐腐蚀
与此处讨论的所有合金一样，316L 不锈钢也含有铬。该元素是化学构成的重要组成部分；当暴露在氧气中时，它会在合金上形成一层薄膜，这有助于防止钢材随着时间的推移而腐蚀。
合金中的铬确实提供了一定程度的保护，可以延长钢材的使用寿命，进而延长过滤系统的使用寿命。但是，需要注意的是 316L 不能提供完全的防腐蚀保护。虽然该合金可以在短期内提供合理的保护，但它特别容易受到海水盐度不一致引起的点蚀的影响。
耐高温
航运业对温度波动的感受最为强烈，因为海水在不同地点、季节甚至一天中的不同时间的温度变化很大。316L 可以承受高达摄氏度（68 华氏度）的水温，这意味着它能够成功承受大多数海水。
低成本
316L 不锈钢的最大优势之一是其相对较低的成本和广泛的可用性。制造商可以相对便宜地购买 316L 废料，这使得它成为过滤系统工程中非常容易获得的材料。
缺点
尽管 316L 很受欢迎，但一些行业专家认为这种不锈钢合金不适合专门用于压载水处理系统。这些专业人士将焊接工艺问题列为一个主要缺点——这些问题的后果当然也需要在其他海水应用中重新审视。
高铁素体含量
在焊接过程中可能会出现使用 316L 不锈钢进行海水过滤的最大缺点之一。316L 必须在非常严格的条件下焊接，否则可能会在焊缝中形成高铁素体含量。铁素体会降低合金的抗腐蚀能力。焊缝中即使少量（约 2%）的铁素体含量也会导致成品效果较差。
由于 316L 不锈钢在生产过程中容易产生过多的铁素体，因此一些过滤专家可能会对在他们的系统中使用这种合金持怀疑态度。事实上，一些人认为 316L 不锈钢中铁素体含量高的可能性会导致点腐蚀或缝隙腐蚀的发生率更高。这种损坏可能需要进行重大维修，甚至需要全新的过滤系统——有效抵消了使用 316L 合金所降低的成本。
AISI2205
双相AISI2205是一种强度高的不锈钢。其成分为 22% 的铬、3% 的钼和约 5% 的镍，在耐腐蚀性方面与 904L 大致相当。然而，双相AISI2205（顾名思义）是一种双相不锈钢；这意味着它在其冶金结构中同时包含奥氏体和铁素体相，从而使合金具有更高的整体耐用性。
优点
双相AISI2205是最受欢迎的双相不锈钢，常用于海上石油和天然气的管道系统。这种合金的强度和化学成分，以及它在海上使用中对海水的耐久性，使其成为理论上的合理选择。
用于石油和天然气应用的海水过滤
良好的耐腐蚀性
双相AISI2205 的 PREN 平均值为 35.9，略低于 904L不锈钢的平均值 36.7。这表明，在处理过滤系统内的点蚀、缝隙腐蚀或任何其他类型的破坏性磨损时，这种合金的性能与 904L 一样好。从理论上讲，双相AISI2205是一种适用于海水过滤器的合金。
缺点
虽然双相AISI2205在用作管道等实体结构时在石油和天然气行业取得了很大的成功，但它并不经常用于复杂的制造过程，例如用于海水过滤的编织筛网。这可能是由于两个主要问题：使用它时存在挑战以及它的腐蚀温度阈值较低。
难以共事
Duplex 2205的优势之一实际上是一把双刃剑 。由于这种合金非常坚固，因此很难使用，并且需要不常见的特殊重型机械。此外，将 钢模制成非常微小和精密的结构非常具有挑战性，例如需要 过滤低至10 微米的压载水过滤器或海水淡化过滤器。
腐蚀速度比904L快
虽然双相AISI2205比316L具有更好的耐腐蚀性，但它的腐蚀温度仍然低于904L（50C 对 904L的55C）。
904L
另一种用于海水过滤的流行合金是904L不锈钢。这种合金含有许多与 316L 钢相同的元素，但它含有更高含量的铬（约 19%）、镍（23%）和钼（4%）。
904L 不锈钢最著名的用途是用于豪华手表（例如劳力士，发誓使用这种合金），但它也是一种流行的海水过滤金属。这是因为这种合金中的大量镍使其特别耐腐蚀，可保护您的海水过滤器免受损坏。
优点
选择合适的合金对于持久有效的海水过滤系统至关重要。当合金成分相似时，如 316L 和 904L，这个决定似乎无关紧要；然而，904L 不锈钢有一些主要优点，可以对海水过滤器产生重大影响。
高度耐腐蚀
正如我们上面提到的，904L 因其成分中的高镍含量而具有很高的耐腐蚀性。这意味着使用 904L 制成的海水过滤系统往往比其竞争对手具有更长的使用寿命。
事实上，904L 不锈钢的平均抗点蚀等效数 (PREN) 为 36.7，比 316L 的 PREN 平均值 (26.1) 高出 10 个多点。这是设计海水过滤器时要考虑的一个重要参数，因为它将有助于确定过滤器在其使用寿命期间的耐腐蚀性和耐久性的有效性。
广泛可用性
904L 的另一个值得称道的好处是它在市场上的可用性。这种合金很容易从大多数供应商处获得，这意味着工程师和制造商可以比使用其他金属更容易地采购这种金属并生产过滤系统。
缺点
虽然 904L 不锈钢具有实用和物流优势，但它并不是一种完美的合金。一些工程师或制造商可能会选择另一种金属，因为使用这种金属会带来一个主要缺陷：使用成本。
更高的成本
大多数合金的成本因金属中铬和钼的含量而异。正如我们之前提到的，与 316L 相比，904L 不锈钢这两种元素的含量都更高——这意味着它的价格往往高出 1.3 倍左右。
这种价格差异可能会促使一些精打细算的制造商使用质量较低的合金。然而，值得一提的是，904L 不锈钢的更高强度和耐用性意味着由这种合金制成的过滤器在其使用寿命期间不太可能需要维修。您因无需维修而节省的成本远远抵消了合金本身的成本。
254 SMO
与我们已经提到的两种合金一样，254 SMO 是一种奥氏体不锈钢。然而，这种合金最初是为在氯化物含量高的环境中使用而开发的，例如海水冷却管、热交换器、纸浆和造纸厂等。该金属含有与 904L 相似的铬含量，但钼含量更高（6%对904L的4%）。
考虑到这种成分（更不用说合金的预期用途），254 SMO 是一种引起海水过滤工程师极大兴趣的合金也就不足为奇了。使用这种合金有无可置疑的好处，但也有一些缺点会使其使用复杂化。
优点
使用254 SMO进行海水过滤的最大好处是它的耐腐蚀性。这种合金的化学成分使其对微生物引起的腐蚀和化学腐蚀具有很强的抵抗力——即使长时间暴露在海水中也非常耐用。
优异的耐腐蚀性
254 SMO 的 PREN 平均值为 43.8，这意味着它具有此处研究的所有合金中最强的防腐蚀保护。它还具有低碳含量（约 0.02%），这意味着在生产过程中几乎没有形成铁素体的风险。这两个事实意味着254 SMO是保护海水过滤系统免受海水腐蚀影响的最佳合金之一。
缺点
254 SMO 出色的防护性能使其看起来像是海水过滤材料中的黄金标准。然而，至少在他们的压载水处理系统中，很少有开发商使用它——为什么？254 SMO由于实用性方面的两个缺陷而经常被忽略。
成本高
正如我们之前提到的，合金成本取决于钢中铬和钼的含量。254 SMO含有比316L和904L不锈钢更高水平的这些元素——这意味着它的成本往往比其竞争合金高得多。
254 SMO的成本可能是 316L 的三倍之多，许多制造商不愿意花更多的钱来生产他们的过滤系统。这一成本高于大多数行业专业人士认为“可以接受”的门槛（不像 904L 不锈钢，其成本略高但抵消了维护成本）。
有限的可用率
限制254 SMO被建议用于更多海水过滤器的障碍之一是，由于成本较高，这种合金不能定期生产。
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