ASTM B111 C68700 στην υπηρεσία εναλλάκτη θερμότητας
Το ASTM B111/B111M είναι η τυπική προδιαγραφή για σωλήνες συμπυκνωτή χωρίς ραφή και κράμα χαλκού-και το υλικό φερουλίου, και ο ορείχαλκος αλουμινίου C68700 είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους ποιότητες του. Μέσα σε έναν εναλλάκτη θερμότητας, ο σωλήνας είναι το εξάρτημα που διαχωρίζει δύο ρευστά ενώ μεταφέρει θερμότητα μεταξύ τους, επομένως το υλικό πρέπει να ικανοποιεί τρεις απαιτήσεις ταυτόχρονα: να μεταφέρει τη θερμότητα αποτελεσματικά, να επιβιώνει από τη διαβρωτική πλευρά του εναλλάκτη και να είναι αρκετά μορφοποιήσιμο ώστε να κάμπτεται και να τυλίγεται στο φύλλο σωλήνα χωρίς ζημιά.
Ο ορείχαλκος αλουμινίου συναντά και τα τρία. Η θερμική αγωγιμότητά του είναι υψηλή για ένα κράμα χαλκού, το πλούσιο σε αλουμίνιο{{1} φιλμ επιφανείας του αντέχει στο ρέον θαλασσινό νερό και η ανόπτησή του έχει την απαιτούμενη ολκιμότητα για την κάμψη U-και την επέκταση του φύλλου σωλήνα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο εμφανίζεται σε συμπυκνωτές σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, ψύκτες διυλιστηρίων, μονάδα αφαλάτωσης και μηχανήματα πλοίων.
Σύνθεση και Σταυρός-Τυπικά ισοδύναμα
Ο βαθμός είναι γνωστός με διαφορετικό προσδιορισμό σχεδόν σε κάθε τυπικό σύστημα και οι αγοραστές που συγκρίνουν τις προσφορές πρέπει να τις ταιριάζουν προσεκτικά, επειδή τα εύρη σύνθεσης δεν είναι πανομοιότυπα.
| Τυπικό σύστημα | Ονομασία | Σειρά χαλκού | Σειρά αλουμινίου | Εύρος αρσενικού |
|---|---|---|---|---|
| ASTM B111 (UNS) | C68700 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| BS 2871 Μέρος 3 | CZ110 | 76.0-78.0 % | 1.8-2.3 % | 0.02-0.06 % |
| DIN 1785 | CuZn20Al2 (2.0460) | 76.0-79.0 % | 1.8-2.3 % | 0.02-0.35 % |
| EN | CW702R | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| JIS H3300 | C6870 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| GB/T 5231 | HAl77-2 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
Αξίζουν να σημειωθούν δύο πρακτικές διαφορές. Πρώτον, το εύρος του αρσενικού στη γερμανική ονομασία είναι πολύ ευρύτερο από ό,τι στο ASTM B111, επομένως ένας σωλήνας κατασκευασμένος στη γερμανική ποιότητα δεν είναι αυτόματα συμβατός με τη χημεία ASTM. Δεύτερον, τα εθνικά πρότυπα ορίζουν τις δικές τους απαιτήσεις μηχανικών ιδιοτήτων και χαρακτηρισμούς θερμοκρασίας, επομένως η ιδιοσυγκρασία και το ελάχιστο εφελκυσμό, όχι μόνο το όνομα του κράματος, πρέπει να αναφέρονται κατά τη σύγκριση των προσφορών.
Θερμική και Μηχανική Απόδοση
| Ιδιοκτησία | Αξία | Σχόλιο |
|---|---|---|
| Πυκνότητα | 8,33 g/cm³ | 0,301 lb/in³ στους 20 C |
| Θερμική αγωγιμότητα | Περίπου 100 W/(m K) | Υψηλό για ανθεκτικό στη διάβρωση κράμα |
| Ηλεκτρική αγωγιμότητα | Περίπου 23 % ΟΣΔΕ | Ανοπτημένη κατάσταση |
| Συντελεστής ελαστικότητας | 117 GPa | Θερμοκρασία δωματίου |
| Εύρος τήξης | Περίπου 900-930 C | Ασφαλές για συγκολλημένες αρθρώσεις σε κανονικές θερμοκρασίες |
| Ειδικό βάρος | 8.33 | Σε συμφωνία με την παραπάνω πυκνότητα |
Μηχανικά, το ASTM B111 απαιτεί ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 345 MPa και ελάχιστη αντοχή διαρροής 125 MPa στην ανόπτηση O61, η οποία είναι η κανονική συνθήκη παροχής για τον σωλήνα εναλλάκτη θερμότητας U-. Ο σκληρός σωλήνας είναι διαθέσιμος όπου ο εναλλάκτης λειτουργεί σε υψηλότερη πίεση και οι σωλήνες είναι ίσιοι. Επειδή η απόδοση μεταφοράς θερμότητας εξαρτάται από το πάχος του τοιχώματος, η πρακτική επιλογή των 0,9 mm, 1,2 mm ή βαρύτερου τοίχου γίνεται συνήθως από το επίδομα διάβρωσης και όχι από την αντοχή και η προδιαγραφή παραγγελίας πρέπει πάντα να αναφέρει ρητά την εξωτερική διάμετρο, το πάχος του τοιχώματος, το μήκος, τη θερμοκρασία και τις απαιτήσεις δοκιμής.
Όπου το κράμα αποδίδει καλύτερα
Εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνων με ψύξη θαλασσινού νερού σε διυλιστήρια και χημικά εργοστάσια
Επιφανειακοί συμπυκνωτές στην παραγωγή ενέργειας ατμού
Πακέτα σωλήνων εγκατάστασης αφαλάτωσης και απόσταξης
Ψύκτες και εξατμιστές θαλάσσιων και υπεράκτιων μηχανημάτων
HVAC και συμπυκνωτές ψύξης που λειτουργούν σε υφάλμυρο ή χλωριωμένο νερό
Θερμοσίφωνες τροφοδοσίας και άλλα καθήκοντα μεταφοράς θερμότητας χαμηλής έως μέσης θερμοκρασίας
Η φυσική αντίσταση ρύπανσης του κράματος αποτελεί πλεονέκτημα στην υπηρεσία θαλασσινού νερού, καθώς μικρότερη βιολογική ανάπτυξη σημαίνει μικρότερη απώλεια μεταφοράς θερμότητας και μεγαλύτερα διαστήματα μεταξύ των καθαρισμών. Όπου το νερό είναι πολύ μολυσμένο, περιέχει σουλφίδια ή φθάνει σε υψηλότερες θερμοκρασίες, οι ποιότητες χαλκού-νικελίου όπως C70600 και C71500 δίνουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και όπου το νερό είναι καθαρό γλυκό νερό σε μέτρια θερμοκρασία, ο ορείχαλκος του admiralty προσφέρει μια λύση χαμηλότερου κόστους.
Σημεία παραγγελίας, εγκατάστασης και δοκιμής
Η παραγγελία θα πρέπει να αναφέρει τον αριθμό UNS ή το εθνικό ισοδύναμο, την ιδιοσυγκρασία, την εξωτερική διάμετρο και το πάχος του τοιχώματος με ανοχές, το μήκος ή το σχέδιο U{0}}κάμψης, το χρονοδιάγραμμα δοκιμών και τυχόν πρόσθετες απαιτήσεις, όπως η δινορρευματική εξέταση ή τα όρια μεγέθους κόκκων. Τα άκρα των σωλήνων συνήθως παρέχονται με προστατευτικά καπάκια ή δακτύλιους και η συσκευασία πρέπει να διατηρεί τους σωλήνες στεγνούς, διαχωρισμένους και απαλλαγμένους από υπολείμματα χλωριούχου-που κατά τη θαλάσσια μεταφορά.
Κατά τη διάρκεια της ανέγερσης, οι σωλήνες κυλίονται στο φύλλο σωλήνα με ελεγχόμενη διαστολή και η απόσταση των διαφραγμάτων ελέγχεται έτσι ώστε οι σωλήνες να μην μπορούν να δονηθούν μεταξύ τους. Ο καθαρισμός από την πλευρά του νερού θα πρέπει να χρησιμοποιεί μόνο χημικά παρεμποδισμένα, βούρτσες ή εκτόξευση νερού. Η τελική επιθεώρηση της δέσμης περιλαμβάνει τυπικά υδροστατική ή πνευματική δοκιμή, εξέταση δινορευμάτων των εγκατεστημένων σωλήνων και έλεγχο της ποιότητας του αρμού διαστολής, τα οποία εξαρτώνται από το ότι ο σωλήνας έφτασε με τη σωστή θερμοκρασία και κατάσταση επιφάνειας.
FAQ
Ε: Ποιο είναι το κινεζικό ισοδύναμο του σωλήνα C68700;
Η πλησιέστερη κινεζική ονομασία είναι HAl77-2 κάτω από το GB/T 5231, με περιεκτικότητα σε αλουμίνιο περίπου 2 % και μικρή προσθήκη αρσενικού για αντοχή στην αποψευδαργύρωση.
Ε: Τι ιδιοσυγκρασία χρησιμοποιείται για τους σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας U-;
Ο ανοπτημένος σωλήνας O61 χρησιμοποιείται επειδή έχει την απαιτούμενη ολκιμότητα για κάμψη και κύλιση μέσα στο φύλλο σωλήνα χωρίς ρωγμές.
Ε: Ο σωλήνας C68700 μεταφέρει καλά τη θερμότητα;
Ναι, η θερμική του αγωγιμότητα περίπου 100 W/(m K) είναι υψηλή για ένα κράμα χαλκού ανθεκτικό στο θαλασσινό νερό, αν και είναι χαμηλότερη από αυτή του καθαρού χαλκού και των ορείχαλκων του ναυαρχείου.
Ε: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας σωλήνας με DIN CuZn20Al2 όπου καθορίζεται το ASTM B111 C68700;
Όχι αυτόματα, επειδή το εύρος αρσενικού που επιτρέπεται στη γερμανική ονομασία είναι ευρύτερο, επομένως η χημεία θα πρέπει να επαληθευτεί έναντι των ορίων ASTM πριν γίνει αποδεκτός ο σωλήνας.
Ε: Πόσο περιθώριο διάβρωσης πρέπει να προστεθεί στο πάχος του τοίχου;
Το επίδομα προκύπτει από τη χημεία του νερού, την ταχύτητα και την αναμενόμενη διάρκεια ζωής. Είναι φυσιολογικό να ορίζετε έναν βαρύτερο τοίχο σε επιθετικό θαλασσινό νερό αντί να βασίζεστε μόνο στο κράμα.
Ε: Ποιες δοκιμές απαιτούνται στον σωλήνα εναλλάκτη θερμότητας C68700;
Τυπικές απαιτήσεις είναι η χημική ανάλυση, η δοκιμή εφελκυσμού και σκληρότητας, η επιθεώρηση διαστάσεων και επιφανειών, οι δοκιμές διαστολής και ισοπέδωσης, η δοκιμή υδροστατικής πίεσης και η εξέταση δινορευμάτων πλήρους μήκους.




