选择在水环境中使用的正确材料并非易事，但高性能镍合金可以胜任这项工作。
在材料选择方面，一些环境比其他环境更具挑战。水系统，特别是那些使用海水的水系统，有许多因素会影响其建筑中使用的材料的适用性。
水性系统存在于许多不同的行业中，用于各种用途，但最常见的是海上石油和天然气生产、航运业、海水淡化和某些工厂。其中许多使用海水作为其冷却系统的一部分，该系统可能很广泛，并发挥着至关重要的作用。
为水系统的每个部分挑选合适的材料是一项棘手的工作，可以平衡环境的腐蚀性与降低成本的需要。正如我们将探索的那样，在水环境中使用了许多不同的镍合金，有助于解决这种平衡。然而，首先我们来看看影响材料选择的因素。
挑选合适的材料
材料选择的关键是腐蚀问题。随着时间的推移，基本组件的腐蚀可能导致严重的系统故障。水环境，特别是海水环境，对大多数金属和金属合金具有令人难以置信的腐蚀性。
水腐蚀导致氧化和形成氧化膜，保护材料免受进一步腐蚀。形成坚实且紧密固定的氧化层的材料仍然受到更好的保护，免受腐蚀的影响（例如，与生锈不同，生锈是一种易于穿透的片状氧化层）。然而，这种保护层可能会受到腐蚀性盐酸的攻击，导致更深的腐蚀，并最终损害组件的完整性。
有一些方法可以保护金属和金属合金免受腐蚀的影响，例如通过油漆或涂层其外部，但最好从选择一种能胜任工作的金属合金开始，这种金属合金在海水或其他水条件下特别耐腐蚀。
除了具有固有的耐水腐蚀性外，材料还需要对应力腐蚀开裂具有高度抵抗力，这在更具侵略性的水性环境中可能是一个问题。影响材料选择的其他因素包括流体通过相关组件的速度。
速度还决定了管道和阀门等尺寸，这可能会增加成本。如果管道的直径较小，高速水流过管道，这将增加系统中的压力，进而影响腐蚀率。更大的直径将有助于缓解压力，但会增加成本，同时允许更多的氧气进入系统，这可能会再次影响腐蚀速度。一些材料可能会受到缝隙腐蚀和点蚀的影响，进而影响材料的寿命和完整性。
一些基于水环境的系统也必须考虑工作温度。例如，在石油和天然气生产中，材料可能会受到高温条件的影响，这可能会导致腐蚀问题或加速腐蚀。
如果存在海水，那么还有更多需要考虑的事情。海水所含的不仅仅是水——它含有无机盐、有机物和溶解气体。对于放置在海水中的项目，如海上石油和天然气生产或航运，这些元素也是材料选择中非常重要的考虑因素。
作为一名负责为这些复杂条件选择材料的设计师，显然有很多事情需要考虑。每个组件都必须考虑水速、通气、工作温度、水压甚至当地的海洋环境（如存在的生物类型以及是否存在海洋污染的证据）。
哪种镍合金？
幸运的是，有许多高性能镍合金能够在这种困难的水条件下运行。
Inconel是许多工业应用中良好的多面手，海水使用也不例外。它特别耐点蚀和缝隙腐蚀，以及氯化离子应力腐蚀开裂——所有这些因素都可能导致海水系统出现问题。它表现出高腐蚀疲劳强度和抗拉强度，有助于它应对极端压力。
由于其许多有益的特性，Inconel在各种用途的海洋工业中赢得了一席之地。例如，它通常用于螺旋桨叶片和推进电机。它也适用于收集酸气的管道，并经常用于海水热交换器和海上服务。
由于其出色的耐腐蚀性，另一种用于水环境的材料是InconelC-。这种镍-铬-钼合金已被用于存在海水或盐水的许多化学过程，以及气体井口流体。它还用于废液处理厂，在缝隙条件下对海水具有优异的耐受性。
有时被忽视，Inconel22在某些水方面值得考虑。镍-铁-铬混合物具有高强度和良好的耐腐蚀性。它特别耐水腐蚀，广泛用于海洋应用。它的主要好处在于它能够承受高于和超过许多其他镍合金的高温。
在INCONEL之外，Monel用于海洋应用。它的特性之一是它耐快速流动的海水。它也是一种更具成本效益的材料，有助于降低整体项目成本。例如，它用于海上钻机上平台立管和钢塔腿的波浪保护护套。它也用于装有汽油或饮用水的储罐。
