Gli scrubber marini salpano con gli acciai inossidabili specializzati

Jul 03, 2023

nelle notizie sulle spedizioni internazionali04/11/2020

Nel 2020, l’Organizzazione marittima internazionale (IMO) ha introdotto nuovi standard intesi a ridurre le emissioni di zolfo che causano piogge acide e inquinamento atmosferico. Il loro impatto principale è che il contenuto di zolfo nell’olio combustibile utilizzato dalle navi mercantili è limitato allo 0,5% a livello globale e allo 0,1% nelle aree di controllo delle emissioni (ECA) designate: l’area del Mar Baltico, l’area del Mare del Nord, gli Stati Uniti, il Canada, e l'area del Mar dei Caraibi degli Stati Uniti.

Attualmente gli operatori navali hanno due opzioni principali. Possono passare all’olio combustibile a bassissimo contenuto di zolfo (VLSFO) che contiene meno del limite di zolfo dello 0,5%, ma che è più costoso. Oppure possono installare uno scrubber che lava i gas di scarico della nave in modo che possa continuare a funzionare con carburante ad alto contenuto di zolfo (HFO).

Disegni di scrubber Generalmente, il settore marittimo utilizza scrubber a umido (vedere Figura 1). Questi sistemi di pulizia dei gas di scarico (EGC) lavano il flusso di gas di scarico costringendolo a contatto con l'acqua per rimuovere l'anidride solforosa (SO2), un gas tossico direttamente dannoso per la salute umana.

Esistono tre principali modalità di progettazione per gli EGC marini: • Circuito aperto: utilizza l'acqua di mare per pulire il gas di scarico ed eliminare SO2. L'acqua di lavaggio viene trattata e scaricata in mare.• Circuito chiuso: l'acqua dolce viene utilizzata in un circuito chiuso trattato con una sostanza chimica alcalina come la soda caustica.• Ibrido: può essere utilizzato sia in circuito aperto che chiuso. modalità loop in base alle esigenze operative.

Figura 1 – Sistema EGC a circuito aperto (credito: Exhaust Gas Cleaning Association).

La selezione dei materiali è fondamentale per l'affidabilità Le condizioni all'interno di uno scrubber sono molto difficili, con una combinazione di acidi, temperature elevate e un elevato contenuto di cloruro nell'acqua di lavaggio. Per garantire la durata operativa desiderata di 20 anni, sono necessari acciai inossidabili altolegati e leghe a base di nichel. Può essere devastante selezionare un materiale con una resistenza alla corrosione insufficiente. Tuttavia, la scelta più sicura raramente è quella più economica.

Tipi di corrosione e condizioni di servizioEsistono tre tipi principali di rischio di corrosione riscontrati negli scrubber marini:

Corrosione per vaiolatura • Causato da una combinazione critica di cloruri, alte temperature e basso pH • L'acciaio inossidabile è protetto dalla corrosione da una pellicola passiva di ossido naturale e autoformante sulla sua superficie. Se si verifica una rottura locale di questa pellicola protettiva si provoca la formazione di alveoli

Corrosione interstiziale• Causato dalla combinazione critica di cloruri, alte temperature e basso pH e dalla presenza di fessure

Corrosione uniforme• Tipicamente si verifica in condizioni molto acide • Tasso di corrosione uniforme su tutta la superficie

All'ingresso, dove il gas non depurato incontra l'acqua di lavaggio, c'è un mix di condizioni umide e asciutte, con condensazione di acidi provenienti da gas e acqua di lavaggio ricca di cloruri e temperature elevate. Queste condizioni sono molto aggressive con il rischio di corrosione uniforme e vaiolatura.

All'interno del corpo scrubber è presente un'acqua di lavaggio leggermente acida abbinata ad una temperatura inferiore a quella in ingresso. Il rischio principale in questo caso è la corrosione puntiforme. Condizioni simili si applicano ad altre parti del sistema di lavaggio, come materiale di imballaggio, demister, tubi e ugelli spruzzatori

La corrosione interstiziale può verificarsi in aree in cui due superfici sono a stretto contatto, come flange, materiale di imballaggio e sotto depositi.

L'influenza del tipo di scrubber sulla scelta del materiale Nella progettazione a circuito aperto, la presenza di cloruri richiede tipicamente l'uso di materiali altolegati. Nella progettazione a circuito chiuso, in cui l'acqua viene ricircolata e trattata con sostanze chimiche caustiche, la corrosività dipende dalla qualità dell'acqua di lavaggio. In genere, le condizioni sono meno aggressive rispetto al progetto a circuito aperto.

Poiché il design ibrido alterna il funzionamento a circuito aperto e a circuito chiuso, i materiali devono essere selezionati in base alle condizioni operative più aggressive. Pertanto, vengono utilizzati gli stessi materiali di uno scrubber a circuito aperto.