ASTM B111 CuNi 70/30 C71500 Σωλήνας από κράμα χαλκού νικελίου για υπηρεσία θαλασσινού νερού

Τι είναι ο σωλήνας χαλκού νικελίου CuNi 70/30

Το CuNi 70/30 είναι ένα κράμα νικελίου από σφυρήλατο χαλκό που περιέχει περίπου 70% χαλκό και 30% νικέλιο, τυποποιημένο ως UNS C71500 στο ASTM B111/B111M. Στην ευρωπαϊκή πρακτική γράφεται CuNi30Mn1Fe ή CuNi30Fe1Mn και η κινεζική ονομασία είναι BFe30-1-1 κάτω από το εθνικό σύστημα χαρακτηρισμού κράματος χαλκού. Αναπτύχθηκε για υπηρεσίες θαλασσινού νερού όπου το χαλικονικέλιο 90/10 φτάνει τα όριά του: υψηλή ταχύτητα ροής, νερό γεμάτο με άμμο, μολυσμένο νερό λιμανιού και συστήματα όπου το ρευστό περιέχει υπολείμματα θειούχου ή αμμωνίας.

Το κράμα βασίζεται στον ίδιο μηχανισμό προστατευτικής μεμβράνης οξειδίου με το 90/10, αλλά η υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο καθιστά αυτό το φιλμ πιο σταθερό και πιο ανεκτικό στη διαταραχή, έτσι ο τοίχος επιβιώνει περισσότερο όταν το νερό είναι επιθετικό. Το premium τιμής πάνω από 90/10 δικαιολογείται κάθε φορά που το κόστος επανασωλήνωσης ενός συμπυκνωτή υπερβαίνει τη διαφορά κόστους μετάλλου.

Χημική Σύνθεση UNS C71500

Τα υπολειμματικά στοιχεία εκτός από αυτά που αναφέρονται διατηρούνται στο 0,50 % συνολικά. Ο άνθρακας, το θείο και ο φώσφορος διατηρούνται χαμηλά επειδή σχηματίζουν εγκλείσματα που λειτουργούν ως σημεία εκκίνησης για εντοπισμένη διάβρωση στο θαλασσινό νερό και το εύρος σιδήρου είναι στενό επειδή ο σίδηρος ελέγχει την ανθεκτικότητα του προστατευτικού φιλμ στην είσοδο του σωλήνα.

Μηχανικές Ιδιότητες

Τα τυπικά δεδομένα σέρβις για το κράμα περιλαμβάνουν εύρος αντοχής σε εφελκυσμό από 350 έως 550 MPa με επιμήκυνση 20 έως 40%, ανάλογα με την ιδιοσυγκρασία, και ικανότητα θερμοκρασίας σχεδιασμού έως περίπου 371 C σε κατάσταση ανόπτησης χωρίς απώλεια σκληρότητας σε κρυογονική θερμοκρασία. Το κράμα διατηρεί καλή ολκιμότητα σε χαμηλή θερμοκρασία, γι' αυτό και εμφανίζεται σε συστήματα υγροποιημένου αερίου και κρύου θαλασσινού νερού.

Μεγέθη, Έντυπα Παράδοσης και Επιθεώρηση

Ο σωλήνας και ο σωλήνας παρέχονται ανοπτημένα σε ελεγχόμενο μέγεθος κόκκου για διαστολή και κάμψη του κυλίνδρου ή σε τραβηγμένο χαρακτήρα όπου απαιτείται ακαμψία. Παράγονται τυχαία και σταθερά ευθύγραμμα μήκη έως 12 m, λυγισμένος σωλήνας U- και σπειροειδής σωλήνας μικρής διαμέτρου. Η δοκιμή ακολουθεί το ASTM B111/B111M με δοκιμές τάνυσης, ισοπέδωσης, διόγκωσης και διαστολής, συν εξέταση δινορρευμάτων στο ASTM E243 και δοκιμή υδροστατικής ή πνευματικής αντοχής όταν καθορίζεται.

Εφαρμογές σε Περιβάλλοντα Θαλασσινού Νερού

Πακέτα εναλλάκτη θερμότητας αφαλάτωσης πολλαπλών-σταδίων και πολλαπλών- εφέ.

Επιφανειακοί συμπυκνωτές και θερμαντήρες τροφοδοτικού νερού σε παράκτιους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Συστήματα θαλασσινού νερού στο πλοίο, εναλλάκτες θερμότητας έρματος και πυρκαγιάς.

Κυκλώματα ψύξης υπεράκτιων πλατφορμών και ψύκτες διεργασίας με υπολειμματικά θειούχα.

Εναλλάκτες θερμότητας σε διυλιστήρια και χημικά εργοστάσια που χειρίζονται υφάλμυρο ή μολυσμένο νερό.

Συμπυκνωτές κλιματισμού θαλάσσης και κεντρικά συστήματα ψύξης.

Στο ρέον θαλασσινό νερό το κράμα συνήθως διαβρώνεται με ρυθμό μικρότερο από 0,003 mm ετησίως και τα όρια ταχύτητας σχεδιασμού είναι υψηλότερα από ό,τι για το 90/10, συνήθως λαμβανόμενα ως περίπου 4,5 m/s για καθαρό θαλασσινό νερό με μείωση όπου υπάρχουν στερεά.

Σημειώσεις εργασίας και σύνδεσης

Το CuNi 70/30 σχηματίζεται εύκολα εν ψυχρώ, τραβιέται βαθιά και λυγίζει, και φτιάχνεται σε καλή επιφάνεια, με γυαλισμένες επιφάνειες να φτάνουν σε λεπτά φινιρίσματα όταν απαιτείται. Η θερμική αγωγιμότητα είναι χαμηλότερη από αυτή των 90/10, επομένως η θερμότητα συγκόλλησης παραμένει κοντά στον σύνδεσμο. Η συγκόλληση με τόξο αερίου βολφραμίου και η συγκόλληση με τόξο μετάλλου με αέριο με αντίστοιχο πληρωτικό από χαλκό νικέλιο είναι οι προτιμώμενες διαδικασίες και δεν συνιστάται η συγκόλληση με οξυακετυλένιο. Η ανακούφιση από το άγχος μετά από βαριά κρύα εργασία συνιστάται όταν το περιβάλλον είναι επιθετικό.

Η καθαριότητα ελέγχει την απόδοση. Το γράσο, τα σωματίδια ανθρακούχου χάλυβα και οι εναποθέσεις οξειδίου του σιδήρου που αφήνονται στην οπή κατά την κατασκευή διασπούν την προστατευτική μεμβράνη και αρχίζουν να τρυπώνουν, επομένως η πλευρά του νερού πρέπει να ξεπλυθεί και, για τους συμπυκνωτές των σταθμών παραγωγής ενέργειας, να ελεγχθεί για φιλμ άνθρακα πριν η μονάδα τεθεί σε λειτουργία. Η δοσολογία του θειικού σιδήρου είναι μια ξεχωριστή απόφαση συστήματος που λαμβάνεται από τον χειριστή της εγκατάστασης και όχι από τον προμηθευτή σωλήνων.

FAQ

Ε: Πότε πρέπει να επιλεγεί το 70/30 αντί για το 90/10;
Επιλέξτε 70/30 όταν το νερό είναι ταχύτερο από περίπου 3 m/s, μεταφέρει άμμο ή περιέχει θειούχο ή αμμωνία, και όταν ο εναλλάκτης είναι δύσκολος ή ακριβός στη σωλήνωση. Για καθαρό θαλασσινό νερό με μέτρια ταχύτητα, το 90/10 είναι ο πιο οικονομικός βαθμός.

Ε: Ποια είναι τα ονόματα ισοδύναμων βαθμών του C71500;
Το κράμα χαρακτηρίζεται ως CuNi30Mn1Fe στα ευρωπαϊκά πρότυπα, BFe30-1-1 σύμφωνα με την κινεζική πρακτική ονομασίας και εμφανίζεται ως C71500 στο ASTM B111/B111M. Όλα περιγράφουν την ίδια οικογένεια νικελίου χαλκού με περίπου 30% νικέλιο.

Ε: Ποια ταχύτητα επιτρέπεται στην υπηρεσία θαλασσινού νερού;
Τα σχέδια καθαρού θαλασσινού νερού συνήθως επιτρέπουν περίπου 4,5 m/s για 70/30, που είναι υψηλότερο από το όριο που χρησιμοποιείται για το 90/10. Όπου το νερό μεταφέρει αιωρούμενα στερεά, η ταχύτητα και η γεωμετρία εισόδου πρέπει να επανεξεταστούν μαζί.

Ε: Είναι ο σωλήνας 70/30 κατάλληλος για δέσμες U-κάμψης;
Ναί. Παραγγείλετε μαλακό ανοπτημένο σωλήνα σε ονομαστικό μέγεθος κόκκου έτσι ώστε η κάμψη να αναπτύσσεται χωρίς ρωγμές και ελέγξτε ότι η ακτίνα κάμψης είναι τουλάχιστον διπλάσια από την εξωτερική διάμετρο.

Ε: Πώς λειτουργεί το κράμα σε υψηλή θερμοκρασία;
Το ανοπτημένο κράμα χρησιμοποιείται μέχρι περίπου 371 C σε εναλλάκτες θερμότητας και σέρβις διεργασιών και διατηρεί τη σκληρότητά του σε κρυογονική θερμοκρασία, επομένως ταιριάζει σε κρύο θαλασσινό νερό και υγροποιημένο αέριο καθώς και σε ζεστούς συμπυκνωτές.

Ε: Τι προκαλεί την πρώιμη αστοχία του σωλήνα χαλκού νικελίου;
Οι συνήθεις αιτίες είναι εναποθέσεις και σχισμές από κακό καθάρισμα, εσφαλμένη περιεκτικότητα σε σίδηρο στο κράμα, υπερβολική ταχύτητα νερού στην είσοδο και μόλυνση από θειούχα ή αμμωνία. Και τα τέσσερα είναι ελεγχόμενα βάσει προδιαγραφών, κατασκευής και επεξεργασίας νερού.