Pri navrhovaní a konštrukcii systémov opätovného použitia odpadových vôd je výber materiálu pre vysokotlakové{0}}čerpadlá a podporné potrubie rozhodujúci pre zabezpečenie dlhodobej-stabilnej prevádzky. Pretože takéto systémy často čelia zložitým vodným podmienkam, najmä prítomnosti korozívnych zložiek, ako sú soli a chloridové ióny, odolnosť materiálov proti korózii priamo určuje životnosť zariadenia a náklady na údržbu.
Dizajnéri musia vedecky vybrať vhodné kovové materiály na základe špecifickej hodnoty celkových rozpustených pevných látok (TDS) surovej vody, aby dosiahli rovnováhu medzi technickým a ekonomickým výkonom.
Pre konvenčné vodné zdroje (TDS pod 2000 mg/l) je nehrdzavejúca oceľ AISI 304 preferovaným materiálom pre vysokotlakové čerpadlá a potrubia. Táto austenitická nehrdzavejúca oceľ so svojou vynikajúcou tvárnosťou a miernou odolnosťou proti korózii spĺňa požiadavky všeobecných prevádzkových podmienok za relatívne prijateľné náklady.
Keď sa slanosť surovej vody zvýši na 2000-5000 mg/l, elektrochemický korózny potenciál vody sa výrazne zvýši, čo si vyžaduje upgrade na nehrdzavejúcu oceľ AISI 316. Jeho hlavná výhoda spočíva v pridaní 2%-3% molybdénu, ktorý účinne zlepšuje odolnosť proti jamkovej a štrbinovej korózii. Je dôležité poznamenať, že obsah uhlíka v tomto materiáli musí byť prísne kontrolovaný pod 0,08 %, aby sa predišlo riziku medzikryštalickej korózie spôsobenej zrážaním karbidu počas zvárania.
Ak systém čistí odpadovú vodu s TDS 5 000-7 000 mg/l, vyžaduje sa ultra-nízko{8}}uhlíková nehrdzavejúca oceľ AISI 316L. Znížením obsahu uhlíka pod 0,03 % je úplne eliminovaná senzibilizácia v zóne ovplyvnenej teplom zvaru (HAZ), čo zabezpečuje stabilnú odolnosť voči korózii počas dlhodobej prevádzky.
Pre extrémne prevádzkové podmienky s vyššou salinitou (TDS 7 000-30 000 mg/L) sú bežné materiály radu 316 nepostačujúce. V týchto prípadoch je potrebná špeciálna nehrdzavejúca oceľ 904L s obsahom molybdénu 4%-5%. Jeho vysoko legujúce zloženie (23 % niklu, 20 % chrómu a 4,5 % molybdénu) nielenže odoláva napadnutiu vysokými koncentráciami chloridov, ale odoláva aj zložitému vodnému prostrediu obsahujúcemu slabo kyslé médiá.
Pri spracovaní-slanej vody s TDS vyšším ako 32 000 mg/l si výber materiálu vyžaduje vyššiu úroveň prepracovanosti. Napríklad super{5}}austenitická nehrdzavejúca oceľ 254SMO sa môže pochváliť obsahom molybdénu vyšším ako 6 % a je obohatená o 0,2 % dusíka, čím sa vytvára hustá pasívna filmová štruktúra. Tento materiál sa môže pochváliť ekvivalentnou hodnotou odolnosti proti bodovej korózii presahujúcou 45, čím efektívne prežije náročné prostredia, ako je odsoľovanie a chemické čistenie odpadových vôd.
Okrem chemického zloženia ovplyvňuje výkonnosť materiálu aj štandardizácia techník spracovania. Napríklad uvoľnenie napätia po spracovaní za studena a presná kontrola parametrov zvárania musia prísne dodržiavať príslušné priemyselné normy. Okrem toho by dizajnéri mali brať do úvahy prídavky na koróziu na základe kolísajúcej kvality vody a vytvoriť mechanizmus dynamickej údržby prostredníctvom pravidelného testovania hrúbky steny.