Tokom projektovanja i izgradnje sistema za ponovnu upotrebu otpadnih voda, odabir materijala za pumpe visokog{0}}visokog pritiska i potporne cjevovode je od ključnog značaja za osiguranje dugoročno-stabilnog rada. Budući da se takvi sistemi često suočavaju sa složenim uslovima vode, posebno sa prisustvom korozivnih komponenti poput jona soli i hlorida, otpornost materijala na koroziju direktno određuje životni vek opreme i troškove održavanja.
Dizajneri moraju naučno odabrati odgovarajuće metalne materijale na osnovu specifične ukupne vrednosti rastvorenih čvrstih materija (TDS) sirove vode kako bi postigli ravnotežu između tehničkih i ekonomskih performansi.
Za konvencionalne izvore vode (TDS ispod 2000 mg/L), AISI 304 nehrđajući čelik je poželjan materijal za pumpe visokog{2}}pritiska i cijevi. Ovaj austenitni nehrđajući čelik, sa svojom odličnom formacijom i umjerenom otpornošću na koroziju, ispunjava zahtjeve općih radnih uvjeta uz relativno prihvatljivu cijenu.
Kada se salinitet sirove vode poveća na 2000-5000 mg/L, potencijal elektrohemijske korozije vode značajno se povećava, što zahtijeva nadogradnju na AISI 316 nehrđajući čelik. Njegova osnovna prednost leži u dodatku 2%-3% molibdena, koji efektivno poboljšava otpornost na koroziju udubljenja i pukotina. Važno je napomenuti da sadržaj ugljika u ovom materijalu mora biti strogo kontroliran ispod 0,08% kako bi se izbjegao rizik od intergranularne korozije uzrokovane taloženjem karbida tokom zavarivanja.
Ako sistem tretira otpadnu vodu sa TDS od 5.000-7.000 mg/L, potreban je ultra-niskougljični-nerđajući čelik AISI 316L. Smanjenjem sadržaja ugljika na ispod 0,03%, senzibilizacija u zoni zahvaćenom toplinom -zavara (HAZ) je potpuno eliminisana, osiguravajući stabilnu otpornost na koroziju tokom dugotrajnog rada.
Za ekstremne radne uslove sa većim salinitetom (TDS 7.000-30.000 mg/L), konvencionalni materijali serije 316 nisu dovoljni. U tim slučajevima je potreban specijalni nerđajući čelik 904L sa sadržajem molibdena od 4%-5%. Njegov sastav visoke legure (23% nikla, 20% hroma i 4,5% molibdena) ne samo da je otporan na napade visokih koncentracija hlorida, već i izdržava složene vodene sredine koje sadrže slabo kisele medije.
Prilikom obrade slane vode sa visokim sadržajem slane-TDS-a koji prelazi 32.000 mg/L, odabir materijala zahtijeva viši nivo prefinjenosti. Na primjer, 254SMO super-austenitni nehrđajući čelik ima sadržaj molibdena koji prelazi 6% i obogaćen je sa 0,2% dušika, formirajući gustu strukturu pasivnog filma. Ovaj materijal se može pohvaliti ekvivalentnom vrijednošću otpornosti na koroziju koja prelazi 45, efektivno preživljavajući zahtjevna okruženja kao što su desalinizacija i hemijski tretman otpadnih voda.
Pored hemijskog sastava, standardizacija tehnika obrade takođe utiče na performanse materijala. Na primjer, smanjenje naprezanja nakon hladnog rada i precizna kontrola parametara zavarivanja moraju se striktno pridržavati relevantnih industrijskih standarda. Nadalje, projektanti bi trebali uzeti u obzir dodatke za koroziju na osnovu fluktuirajućeg kvaliteta vode i uspostaviti mehanizam dinamičkog održavanja kroz redovno ispitivanje debljine zida.