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流れに身をまかせて

THE MAGAZINE DEVOTED TO NICKEL AND ITS APPLICATIONS


November 2005
Volume 21, Number 1

WORLDWIDE DESALINATION capacity of 31 million cubic meters per day is projected to grow to 62 million by 2015.


THE COST OF DOUBLING worldwide desalination capacity by 2015 is estimated to be US$95 billion.

THERE ARE ABOUT 7,000 DESALINATION plants in the Middle East with a daily production capacity of more than 100 cubic metres of fresh water.

HIGH PRESSURE PIPES in desalination plants are typically S32750 stainless steel, containing 7% nickel.

HIGH PRESSURE PUMPS are also made of nickel-containing stainless steel.

DEMAND FOR high-nickel stainless steels in reverse osmosis plants such as this is almost certain to increase.

THESE TUBES are made of S34565 stainless stell, containing 17% nickel.



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- 淡水の将来への一見

By  Dr. Gerry Crawford

Nickel Magazine, November 2005 -- 海水を塩気がない、飲める水に変える複雑な工業的なプロセスが、少なくとも120カ国で今日使われています。

乾燥地域や飲用に適さない、淡水が不足している島嶼部での人口が増加するにつれ、海水や塩水を飲料水に変える必要は強まります。

淡水化と水再利用に関する2005年のIDA国際会議で、サウジアラビアの水電気担当大臣のH. E.アブドラ・アルハッサン氏は、その基調演説で、きれいな淡水を求める要求が高まる中で淡水化と水管理の重要性を強調した。

地球の水のわずか0.01%が、更新できて、安全な飲料水に利用できます。

不安全な飲料水の消費によって増加した世界的な健康のコストは、1年につき3000億ドルであると見積もられます。

1955年以来 人口増加、汚染と気候変動は、人々に一人当り利用可能な淡水の量を50%以上減らしてきました。

これらの傾向のため、現在、淡水化産業は、急成長を遂げています。

1日3100万立方メートルの現在の世界的な淡水化能力は2015年までに6200万に増大すると予測されています。そして、この増加に要するコストは950億ドルになると見積もられています。

およそ13,600の地上淡水化プラント(100立方メートル以上の淡水を必要とする)が、現在あります。

これらのプラントの半分は中東にあり、およそ20%はアメリカ大陸にあり、13%はヨーロッパにあり、12%はアジアにあります。

海水を淡水に変える5つの工業的な方法があります。2つは最も普通の方法で、ほぼ同じで、多段蒸留法(MSF)と逆浸透法(RO)です。

両方のプロセスは、高強度と耐食性を要するため、ニッケルを含有する材料を使います。

世界中で淡水化能力を増やすために数十億ドルが毎年投資されているので、この分野に高いニッケル品位のステンレス鋼の需要が増加することは確実です。

ニッケルを含有する二相ステンレス鋼、スーパー二相及びスーパー・オーステナイト・ステンレス鋼は、その優れた耐食性と高強度のため、選択されるべき材料になっています。

標準のS31603ステンレス鋼とS31703ステンレス鋼とキュプロニッケル合金は少なくとも低温度、低塩化物濃度で淡水化には耐久力のある材料ですが、必ずしも必要とされる信頼性を得ることができません。

高品位のニッケルを含有したステンレス合金はコスト的には高いけれども、その強度のためにより薄くすることができます。そして、それによって、この合金は他の材料と比べて重さとコストの不利をはね返し、競争力を持ってくるのです。

より新しい、より大きな機械装置のデザインライフは平均して将来的には増加してくるので、このことはより重要になってきます。(現在は少なくとも40年ですが、)

2005年4月のNACE国際会議で、ウィルヘルム・シュライヒは、銅ニッケル合金C70600の特性をチェックして、海水を取り扱っている設備の利用について概説しました。

数十年にわたって、何千トンものC70600が海水の配管材料として使われてきたと、シュライヒは述べています。

その最も顕著な性質は、生物付着への抵抗、そして、すきま腐食及び応力腐食割れに対する抵抗です。

シュライヒはC70600が海水配管のための合金として選択の余地があるけれども、それはエロージョンとガルバニ腐食にまだ影響されやすいと認めました。しかし、彼はこの影響のされ易さは計画段階で除かれることができると強調しました。

この淡水化のためのニッケルを含む合金開発の広範囲の概観はon line で続けて詳細に見ることができる。

またこのon lineを見ることによってもっと重要なオプションの一部が見ることが出来るし、ニッケルを含有する合金は海水から飲料水を作る複雑なプロセスにおいて、必須な部分と増大する要求の部分の両方を満たしていることが分かる。

Dr. Gerry Crawford is a Toronto-based consultant to the Nickel Institute. Dr. Jim Fritz, a Pittsburgh-based consultant to Nickel Institute, also made a valuable contribution to this article.

PHOTOS: Nickel Institute

 



Following, is a list of NACE technical papers (including reference numbers) that were used to compile the above article. All of these papers are available from NACE International.

# 05222: "Applications of copper-nickel alloy UNS C70600 for seawater service," by Wilhelm Schleich (2005)

# 03258: "Use of 6% Mo alloy in desalination," by Grubb and Gerlock (2003)

# 03255: "Experiences with superduplex stainless steel in seawater," by Francis and Byrne (2003)

# 02190: "Suitability of various tubeplate materials for use with thin walled laser welded UNS 34565 stainless steel tubing in MSF desalination plant evaporators," by Felton, Oldfield, Peet et. al. (2002)

# 01484: "Thin walled laser welded UNS S34565 stainless steel tubing - a new alternative for MSF desalination plant evaporators," by Felton, Heimann and Willerscheid (2001)

The following papers were published by Avesta Polarit (now Outokumpu):

"Stainless steels for SWRO plants high-pressure piping, properties and experience," by Jan Olsson et. al. (2003)

"MSF chambers of solid duplex stainless steel," by Jan Olsson et. al. (2003)


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