在材料选择方面，某些环境比其他环境面临更多挑战。水性系统，特别是那些使用海水的系统，有许多因素会影响其建筑材料的适用性。

出于各种目的，水系统存在于许多不同的行业中，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，这可能很广泛，并且起着至关重要的作用。

为水系统的每个部分选择正确的材料是一项艰巨的工作，要平衡环境的腐蚀性和降低成本的需求。正如我们将要探索的，在水性环境中使用了许多不同的镍合金，以帮助解决这种平衡问题。但是，首先我们看一下影响材料选择问题的因素。

选择合适的材料

腐蚀问题是材料选择的重中之重。随着时间的流逝，关键部件的腐蚀会导致严重的系统故障。水性环境，尤其是海水环境，对大多数金属和金属合金具有难以置信的腐蚀性。

水腐蚀会导致氧化并形成氧化膜，从而保护材料免受进一步腐蚀。形成牢固且牢固固定的氧化物层的材料可以更好地免受腐蚀的影响（例如，像锈一样，锈是易于渗透的片状氧化物层）。但是，该保护层可能会受到侵蚀性盐酸的侵蚀，从而导致更深的腐蚀并最终损害组件的完整性。

有多种方法可以保护金属和金属合金免受腐蚀的影响，例如通过涂漆或涂覆其外部，但是最好首先选择一种能胜任工作的金属合金，其中一种在海水中特别耐腐蚀或其他水性条件。

除了固有地抗水性腐蚀外，材料还需要高度抗应力腐蚀开裂，这在更具腐蚀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。

速度还决定了例如管道和阀门的尺寸，这会增加成本。如果在有高速水通过的情况下管子的直径变小，这将增加系统中的压力，进而影响腐蚀速度。较大的直径将有助于释放压力，但会增加成本，同时还允许更多的氧气进入系统，从而再次影响腐蚀速度。一些材料可能会遭受缝隙腐蚀和点蚀，进而影响材料的寿命和完整性。

某些基于水性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，材料可能会经受高温条件，这可能会导致腐蚀问题或加速腐蚀。

如果有海水存在，那么还有更多要考虑的问题。海水中不仅含有大量的水，还含有无机盐，有机物和溶解的气体。对于放置在海水中的项目，例如在海上油气生产或运输中，这些元素也是材料选择中非常重要的考虑因素。

作为负责为这些复杂条件选择材料的设计师，显然有很多要考虑的问题。对于每个组成部分，都必须考虑水速，曝气，工作温度，水压甚至本地海洋环境（例如存在的生物类型以及是否有海洋污染的证据）。

哪些镍合金？

幸运的是，有许多高性能镍合金能够在这种困难的水性条件下运行。

INCONEL 625合金在许多工业应用中都是很好的多面手，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。它具有很高的腐蚀疲劳强度和拉伸强度，有助于应对极端压力。

由于其许多有益的特性，INCONEL 625合金已经在海洋工业中获得了各种用途的地位。例如，它通常用于螺旋桨叶片和推进马达。它也广泛用于收集酸性气体的管道，通常用于海水热交换器和海上服务。

因其出色的耐腐蚀性而在水性环境中使用的另一种材料是哈氏合金C-276。这种镍铬钼合金已用于存在海水或盐水以及天然气井口流体的许多化学过程中。它也可用于废液处理厂，并且在缝隙条件下具有出色的耐海水性。

有时被忽略，哈氏合金22在某些水性用途中值得考虑。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，并广泛用于海洋应用。它的主要优点在于它能够抵抗超过许多其他镍合金的高温。

在INCONEL之外，MONEL400合金用于船舶应用。它的特性之一是可以抵抗快速流动的海水。它也是一种更具成本效益的材料，有助于降低总体项目成本。例如，它可用于海上钻井平台的平台立管和钢塔腿的防波堤护套。它也用于装有汽油或饮用水的储罐。