Компания Guangzhou Lvyuan Water Purification Equipment Co., Ltd. является производителем промышленных фильтров, основанная в 2009 году, которая разрабатывает и производит корпуса фильтров из нержавеющей стали, резервуары для стерильной воды из нержавеющей стали, фильтрующие элементы, фильтровальные мешки, ультраполимерные материалы и спеченные фильтрующие продукты. Покупатели выбирают Lvyuan за поддержку OEM/ODM, контроль качества ISO9001 и сертификацию в нескольких странах.
Компания Guangzhou Lvyuan Water Purification Equipment Co., Ltd.
Стандарты на корпуса фильтров для установок по опреснению морской воды
Ни один из опубликованных стандартов не охватывает “корпуса фильтров для опреснения морской воды”. На практике покупатели руководствуются целым перечнем требований:
рекомендации поставщика мембран обратного осмоса по подаче воды
материал, контактирующий с жидкостью, устойчивый к воздействию хлоридов
расчетные условия для сосудов под давлением
совместимость с дозируемыми и чистящими химикатами
корпус, который операторы могут без труда открывать, проветривать и сливать воду
Чаще всего ошибка заключается в выборе материала. Корпус с маркировкой SS316L изготовлен из нержавеющей стали, однако согласно собственным рекомендациям производителя мембран сталь 316L относится к минимальному уровню для эксплуатации в условиях низкой солености, а не к тому уровню, который он рекомендует для морской воды. В данном руководстве показано, как составить обоснованную техническую спецификацию, где в системе опреснения воды уместно использовать корпуса из нержавеющей стали и что следует включить в запрос предложений.
Что означают “стандарты корпусов фильтров” в проекте по опреснению воды?
На практике техническое задание на корпус опреснительной установки состоит из пяти слоёв, и каждый слой принадлежит разным владельцам:
Требование к процессу. Какие свойства должен сохранять картридж и как это контролируется. Эта информация предоставляется поставщиком мембран обратного осмоса.
Материал, контактирующий с жидкостью. Устойчивость к хлоридной точечной и щелевой коррозии корпуса, крышки, патрубков, внутренних элементов, крепежных деталей и уплотнительных седелок.
Конструкция, выдерживающая давление. Расчетное давление, температура и нормативная база (например, ASME или Европейская директива по оборудованию, работающему под давлением, в зависимости от проекта и места эксплуатации). Эти параметры устанавливаются владельцем установки, подрядчиком по проектированию, закупкам и строительству (EPC) или инженером-технологом. В данной статье не определяются нормативные требования для какой-либо конкретной юрисдикции.
Химическая совместимость. Металлы и эластомеры должны быть устойчивы к воздействию биоцидов, антинакипных средств, химикатов для дехлорирования и моющих растворов.
Эксплуатационная пригодность. Контроль перепада давления, сброс давления, слив и быстрая замена картриджа.
Если очищенный пермеат будет использоваться в качестве питьевой воды, в технических условиях заказчика может также содержаться требование о наличии сертификата, подтверждающего пригодность компонентов, контактирующих с водой, для использования в системах питьевого водоснабжения. Уточните наличие данного требования на этапе тендера, а не после изготовления оборудования.
Какую функцию на самом деле должен выполнять корпус картриджного фильтра SWRO?
Корпус предназначен для размещения картриджного фильтра, который защищает насос высокого давления и мембраны. Согласно Техническое руководство по мембранам обратного осмоса FilmTec компании DuPont, в качестве минимальной предварительной очистки для любой системы обратного осмоса рекомендуется использовать картриджный фильтр с абсолютным размером пор менее 10 мкм, а в идеале — 5 мкм. В том же руководстве рекомендуется использовать фильтр с абсолютным размером пор 1–3 мкм в случаях, когда коллоидный кремнезем или силикаты металлов создают риск загрязнения.
Эти рекомендации находят свое отражение в требованиях к жилью:
Манометр перепада давления или точки отбора проб. В руководстве предусмотрено использование манометра, установленного на картриджном фильтре. В нём указано, что картриджи следует заменять до того, как перепад давления достигнет допустимого предела, и не реже, чем раз в 3 месяца.
Интерфейс картриджа, соответствующий данному элементу. Длина картриджа и тип торцевой крышки (DOE, 222 или 226) должны соответствовать тем, которые предприятие будет закупать на протяжении всего срока реализации проекта.
Возможность частых изменений без использования байпаса. В руководстве указано, что замена картриджей чаще, чем раз в 1–3 месяца, как правило, свидетельствует о проблемах на этапе предварительной очистки, а также что картриджный фильтр не предназначен для удаления больших количеств твердых частиц. Корпус фильтра не способен компенсировать неэффективность предшествующего технологического процесса.
Картриджные фильтрующие элементы также входят в технические требования. В руководстве рекомендуется использовать синтетический, устойчивый к износу материал, такой как нейлон или полипропилен, а также не рекомендуется использовать фильтры с возможностью обратной промывки в качестве конечного защитного фильтра.
Почему сталь SS316L не всегда является оптимальным материалом для изготовления корпусов, предназначенных для эксплуатации в морской воде?
Сталь SS316L является разумным выбором по умолчанию для многих промышленных жидкостей, однако морская вода представляет собой иной вид воздействия. В руководстве компании DuPont в качестве основного риска рассматриваются точечная и щелевая коррозия, а рекомендации приводятся с учетом солености концентрата:
Уровень TDS в концентрате ниже 7 000 ppm: 316L (содержание углерода не более 0,03%) — минимальное требование для трубопроводных систем.
Концентрация TDS выше 7 000 ppm: Сталь марки 904L рекомендуется использовать для труб и отводов без щелей. Сталь марки 254 SMO или аналогичная (с содержанием молибдена не менее 6%) рекомендуется в местах, где имеются щели, например, в фланцевых соединениях, клапанах и насосах.
Как подаваемая морская вода, так и рассол значительно превышают пороговое значение в 7 000 ppm, поэтому они относятся к категории с более высоким содержанием легирующих элементов. Непосредственная сфера применения руководства — трубопроводы и фитинги. Применение той же логики к корпусу фильтра является инженерным умозаключением, но вполне обоснованным. Корпус имеет уплотнительное гнездо, уплотнительное соединение, фланцы с болтовым или зажимным креплением, а также зоны застоя: именно та же геометрия щелей, на которую указывает руководство.
Наглядный пример (гипотетический, не связанный с конкретным клиентом). В тендерной спецификации указаны требования: “Корпус фильтра из нержавеющей стали SS316L, картриджи 5 мкм” для подачи воды в установку обратного осмоса морской воды. Один из участников тендера предложил полированный корпус из нержавеющей стали 316L по конкурентоспособной цене. Агрегат проходит проверку, но никто не проверил уровень содержания хлоридов в месте прилегания прокладки. Заказчик сэкономил на цене единицы продукции, но взял на себя риск коррозии и необходимости замены. В данном случае самая низкая закупочная цена и минимальная стоимость жизненного цикла — это разные вещи.
Вывод однозначен: использование термина “нержавеющая сталь” само по себе не является ошибкой, но «нержавеющая» — это не техническое обозначение. Необходимо указать конкретную марку стали, которая должна соответствовать условиям эксплуатации.
Как сравниваются основные варианты строительных материалов для жилья?
Данная таблица носит качественный характер. В ней не приводится ранжирование материалов по измеренным данным о коррозии, которые зависят от марки, способа изготовления и условий эксплуатации.
Вариант материала
В каких случаях это обычно принимается во внимание
Основная сильная сторона
Основные моменты, на которые следует обратить внимание
Уточните у поставщика
SS304
Системы без содержания хлоридов, воздух, технологические жидкости общего назначения
Широко доступный, экономичный
Не подходит для использования в условиях хлоридсодержащей морской воды
Точная экспозиция; действительно ли она не содержит хлоридов?
SS316L
Операции в условиях низкой солености, очистные установки, фильтрация химических растворов
Низкоуглеродистая марка, подходящая для сварных конструкций
Компания DuPont определила этот материал как минимальный стандарт, а не как материал, пригодный для использования в морской воде
Уровень хлоридов, температура, расположение щелей
Нержавеющая сталь 6% Mo (например, 254 SMO) и аналогичные высоколегированные сплавы
Корпуса и фитинги, контактирующие с морской водой
Название, присвоенное компанией DuPont для установки в узких местах в условиях эксплуатации с высоким содержанием растворенных твердых веществ (TDS)
Более высокая стоимость материалов; меньшее количество производителей
Неметаллический, поэтому механизм образования точечной коррозии отсутствует
Предельные значения давления и температуры; расчетные условия корпуса
Расчетное давление, стандарт изготовления, конструкция фланцев и патрубков
Термопласты (ПП, ПВХ, ПВДФ)
Корпуса малого размера или низкого давления
Неметаллические
Механические и температурные ограничения
Номинальное давление при рабочей температуре
Выбор материала для корпуса зависит от конкретного проекта. Страница «Защита системы обратного осмоса» на сайте Pore Filtration отмечает, что в продаже имеются корпуса из пластика, стеклопластика и нержавеющей стали, и выбор зависит от источника сырой воды. Это заявление производителя, а не независимый стандарт, но оно соответствует общей картине: ни один материал не является лучшим во всех случаях.
Где в структуре опреснительной установки используются корпуса из нержавеющей стали?
На опреснительной установке имеется множество точек фильтрации помимо участка подачи морской воды. Для ряда из них нержавеющая сталь марки SS304/316L подходит лучше, чем для участка с картриджем для морской воды.
Дежурство на заводе
Монтаж корпуса из нержавеющей стали
Что необходимо проверить
Картриджный фильтр подачи на обратную осмотическую установку, смачиваемый морской водой
Только при использовании сорта, подходящего для морской воды (см. выше)
Специальный сплав для каждой детали, контактирующей с жидкостью
Картриджный фильтр для очистки на месте (CIP)
Хороший вариант. В схеме CIP компании DuPont нержавеющая сталь указана в качестве одного из вариантов материала корпуса наряду с ПВХ и стеклопластиком.
Диапазон значений pH при очистке, температура, содержание хлоридов в подпиточной воде
Фильтрация химического раствора перед дозированием
Часто подходит для жидкостей, не являющихся морской водой
Химическая совместимость металла и уплотнений
Трубопроводы сжатого воздуха и газа
Подходит для использования в условиях, когда газ чистый и сухой
Рейтинг, СМИ, размер соединения
Паровые системы на предприятиях
Подходит для работы с паром
Давление, температура, материал элемента
В руководстве компании DuPont картриджный фильтр для CIP представлен как полипропиленовый фильтр с размером ячейки 5–10 микрон и корпусом из ПВХ, стеклопластика или нержавеющей стали. В нём указано, что pH очищающих растворов может варьироваться от 1 до 13, поэтому во всей системе очистки необходимо использовать коррозионно-стойкие материалы. Кроме того, рекомендуется, чтобы раствор бисульфита натрия, используемый для дехлорирования, фильтровался через отдельный картридж перед введением в поток подачи на обратную осмотическую систему (RO). Обе эти задачи естественным образом подходят для компактных корпусов картриджей из нержавеющей стали, при условии проверки химического состава растворов.
Корпуса для одного и нескольких картриджей
Для очистной установки или небольшой дозирующей линии, а именно: Корпус из нержавеющей стали с одним картриджем в стиле CUNO — это типичный формат. На странице продукта указаны картриджи из нержавеющей стали SS304 или SS316L длиной 10–40 дюймов с разъемами DOE, 222 или 226, номинальной степенью очистки от 0,1 до 200 мкм, а также предельными значениями давления 10 бар и температуры 120 °C. Если требуется компактная металлическая альтернатива полимерному фильтру Big Blue, то 20-дюймовый корпус из нержавеющей стали в стиле «Big Blue» указаны быстрозажимная застежка и резьбовые патрубки. На странице материал обозначен лишь как “нержавеющая сталь”, поэтому уточните, какой именно сорт поставляется.
Когда один картридж не справляется с расходом, корпус из нержавеющей стали с несколькими картриджами объединяет 3, 5, 7, 11 или 19 картриджей в одном резервуаре. Указанные предельные значения составляют 10 бар и 90 °C, поэтому необходимо проверить максимальную допустимую температуру с учетом циклов очистки с использованием горячей воды.
Корпуса рукавных фильтров
Корпуса с фильтрующими мешками представляют собой устройства для макрофильтрации. Они подходят для грубой предварительной фильтрации технических и химических жидкостей, но не для окончательного этапа фильтрации с абсолютной степенью очистки 5 мкм, устанавливаемого перед линией обратного осмоса. Модели Lyfilter с одним мешком различаются в основном тем, как жидкость поступает в мешок и как открывается крышка:
Для жидкостей с высокой плотностью корпус из нержавеющей стали с несколькими отсеками указывает 3–12 мешков и 50–300 м³/ч в зависимости от количества мешков, степени очистки (в микронах) и условий эксплуатации.
Номинальные значения для мешков часто указываются в номинальном выражении, тогда как защита подачи в обратном промыве (RO) указывается в абсолютных величинах. Уточните, какие значения приведены в техническом паспорте.
Корпуса для пара и газа
На объектах, оборудованных системами пароснабжения или сжатого воздуха, предусмотрены отдельные обязанности. A корпус фильтра технологического пара в конструкции используются спеченные или гофрированные элементы из нержавеющей стали; указанные предельные значения составляют 10 бар и 150 °C. A Корпус газового фильтра из нержавеющей стали типа T представляет собой формат с одним картриджем для сжатого воздуха, азота и совместимых технологических газов. Эти элементы относятся к вспомогательному оборудованию установки и не входят в контур морской воды.
Ни на одной из приведенных выше страниц с описанием продукции Lyfilter не упоминается использование в условиях морской воды или в системах опреснения. Там описываются корпуса из нержавеющей стали SS304 или SS316L, предназначенные для общепромышленного применения. Рассматривайте их как возможные варианты для условий эксплуатации, указанных в таблице, и обратитесь к поставщику с письменным запросом относительно любых позиций, подверженных воздействию морской воды.
Какие параметры давления, температуры и характеристики соединений необходимо проверить?
Картриджный фильтр установлен перед питательным насосом. В руководстве компании DuPont указано, что питательная вода проходит через картриджный фильтр к питательному насосу, поэтому корпус фильтра находится на стороне низкого давления установки. Поэтому конструкции, рассчитанные на давление 10 бар, могут оказаться достаточными, однако необходимо уточнить максимальное давление, которое может создавать питательный или бустерный насос, включая условия отключения и гидравлических ударов.
Обратите внимание на следующие пункты в техническом паспорте:
Расчетное давление и температура в фактической рабочей точке, а не только при номинальном максимальном значении.
Материал прокладок и уплотнительных колец в отношении биоцидов, антинакипных средств и чистящих химикатов.
Стандарт и размер соединения к трубопроводам установки, включая номинальные параметры фланцев и их торцевую обработку. Резьбовые патрубки на небольших корпусах подходят для монтажа на платформах, но ограничивают расход.
Количество корпусов. Установки с одним картриджем быстро размножаются при больших расходах, что приводит к увеличению количества соединений, точек утечки и времени технического обслуживания.
Какие сведения о производстве и документации должны быть включены в техническое задание?
Устойчивость к коррозии зависит не только от марки стали, но и от способа изготовления сосуда. В руководстве компании DuPont перечислены методы, которые непосредственно применимы к корпусам:
Проектируйте с минимальным количеством щелей и тупиков.
При сварке используйте защитный газ, чтобы оксидная пленка на сварном шве не стала причиной щелевой коррозии.
Провести травление и пассивацию. В руководстве указано, что это обеспечивает оптимальную защиту от воздействия хлоридов.
Перед остановкой установки промойте её водой с низким содержанием TDS.
Полировка и электрополировка, которые на многих страницах с описанием корпусов указаны в качестве вариантов отделки, не относятся к пассивации. Уточните, что именно входит в комплект. Важное значение имеет также внешняя коррозия. В руководстве упоминаются влажные и солевые среды и отмечается, что, как правило, эту проблему можно контролировать с помощью покрытий и регулярного технического обслуживания.
Запросите документацию, необходимую для вашего проекта, как правило, это сертификаты на материалы, протоколы сварки, протоколы испытаний под давлением и чертежи с размерами. Определите необходимый комплект документов еще на этапе запроса предложений.
Что должно содержаться в запросе предложений на корпус фильтра для опреснения воды?
Для составления точного коммерческого предложения необходимы как технологические данные, так и размеры:
Питательная вода: соленость или содержание хлоридов, диапазон температур, уровень pH и наличие остаточного окислителя. Эти показатели определяют класс качества.
Должность: подача морской воды, CIP, дозирование химикатов, подача воздуха или пара.
Расход и количество корпусов: расчетный расход на каждый корпус и допустимый перепад давления.
Сведения о картридже или мешке: формат, длина, стиль торцевой заглушки, абсолютная оценка, носитель.
Проектные условия: давление и температура, включая гидравлические удары, а также требования применимых норм и правил или технических условий заказчика.
Материалы: номинальный класс для каждого компонента, контактирующего с жидкостью, уплотнений и крепежных элементов.
Изготовление: метод сварки, травление и пассивация, финишная обработка.
Документация и проверка: сертификаты, испытания, при необходимости — проверка третьей стороной.
Доставка: место назначения, упаковка для перевозки по морскому пути, запасные прокладки и уплотнительные кольца.
Что следует проверить перед выбором поставщика?
Перед размещением заказа подтвердите в письменной форме следующее:
Точное обозначение сплава для корпуса, крышки, патрубков, внутренних деталей, крепежных элементов и уплотнительных поверхностей, а не общее обозначение, такое как “морской класс”.”
Предлагаются ли варианты из высоколегированных или неметаллических материалов, если данная деталь подвергается воздействию морской воды.
Как поставщик организует сварку, травление и пассивацию, а также какая документация прилагается к поставке.
Указаны ли в техническом паспорте абсолютные или номинальные номинальные характеристики картриджа.
Какой интерфейс картриджа и какие материалы прокладок используются, а также подходят ли они для ваших чистящих растворов.
Отправьте заполненные данные поставщику через форму запроса предложения на странице соответствующего товара. Перед оформлением заказа уточните у поставщика, существуют ли какие-либо ограничения по эксплуатации в морской воде.
Часто задаваемые вопросы
Существует ли официальный стандарт на корпуса фильтров для опреснения морской воды?
Ни один отдельный стандарт не устанавливает это в обязательном порядке. Технические условия включают в себя требования поставщика мембран к подаваемым средам, рекомендации по применению коррозионно-стойких материалов, нормы проектирования сосудов под давлением, установленные в рамках проекта, а также требования к химической совместимости. Как правило, именно технические условия заказчика или EPC-подрядчика определяют, какие нормы и сертификаты подлежат применению.
Можно ли использовать корпус из нержавеющей стали SS316L в системах обратного осмоса с морской водой?
Компания DuPont указывает, что сталь 316L является минимальным требованием для трубопроводных систем, в которых общий растворенный вес (TDS) концентрата не превышает 7 000 ppm. Для потоков с более высокой соленостью она рекомендует использовать сплавы 904L и 254 типа SMO в местах образования щелей. Поскольку морская вода превышает этот уровень, для использования стали 316L требуется письменное обоснование от поставщика.
Какой должен быть размер пор фильтрующего картриджа SWRO в микронах?
Компания DuPont рекомендует использовать мембраны с абсолютной степенью очистки 5 мкм, при этом для каждой системы обратного осмоса рекомендуется выбирать мембраны с минимальной абсолютной степенью очистки не более 10 мкм. В случаях, когда существует риск загрязнения коллоидным кремнеземом или силикатами металлов, рекомендуется использовать мембраны с абсолютной степенью очистки 1–3 мкм. Уточните окончательные технические характеристики в соответствии с гарантийными требованиями вашего поставщика мембран.
Как часто следует заменять картриджные фильтры обратного осмоса?
Заменяйте их до того, как перепад давления достигнет допустимого предела, и не реже, чем раз в 3 месяца, в соответствии с руководством компании DuPont. Если замена требуется чаще, чем раз в 1–3 месяца, в руководстве указано, что это, как правило, свидетельствует о проблеме в системе предварительной очистки, а не о неисправности картриджа.
Что лучше использовать для корпуса картриджного фильтра для морской воды: стеклопластик или нержавеющую сталь?
Ни один из этих материалов не является универсально лучшим. Стеклопластик предотвращает точечную коррозию металла, но имеет ограничения по давлению и температуре. Нержавеющая сталь подходит только в том случае, если сплав рассчитан на воздействие морской воды. Сравните расчетное давление, температуру, марку сплава, документацию и доступность для технического обслуживания с учетом конкретных условий эксплуатации.
Может ли корпус мешочного фильтра заменить картриджный фильтр, установленный перед мембранами обратного осмоса?
Как правило, нет. Корпуса мешочных фильтров подходят для грубой предварительной фильтрации. Последним этапом защиты перед обратным осмосом обычно служит картриджный фильтр с номинальной степенью очистки 5 мкм (абсолютная), в соответствии с рекомендациями компании DuPont. Корпус мешочного фильтра может быть установлен выше по потоку, но необходимо проверить, является ли указанная степень очистки номинальной или абсолютной.
