Πεδίο εφαρμογής του ASTM B68 και του βαθμού C11000
Το ASTM B68 είναι η προδιαγραφή για χαλκοσωλήνα χωρίς ραφή που παρέχεται σε κατάσταση φωτεινής ανόπτησης για εναλλάκτες θερμότητας, συμπυκνωτές, εξατμιστές, εξοπλισμό ψύξης και παρόμοια υπηρεσία μεταφοράς θερμότητας-. Καθορίζει τα χημικά όρια, την ανόπτηση με το ελεγχόμενο μέγεθος κόκκων, τις ανοχές διαστάσεων και τις μηχανικές και μη καταστροφικές δοκιμές που πρέπει να περάσει ο έτοιμος σωλήνας. Το έγγραφο εκδίδεται παράλληλα ως ASME SB68.
Ο χαλκός ηλεκτρολυτικής σκληρής πίσσας C11000 είναι ο κλασικός χαλκός υψηλής{1}καθαρότητας: τουλάχιστον 99,90 % χαλκός και ασήμι, με το οξυγόνο να διατηρείται σε ελεγχόμενο επίπεδο ως μέρος της πρακτικής τήξης. Επειδή δεν προστίθεται στοιχείο αποξείδωσης, το C11000 προδιαγράφεται για ηλεκτρική και θερμική λειτουργία και όχι για συγκόλληση-βαριάς κατασκευής. Ο σωλήνας αυτής της κατηγορίας συνήθως παραγγέλνεται σε ASTM B75 για γενική εξυπηρέτηση σωλήνων χωρίς ραφή και σε ASTM B280 για εργασίες κλιματισμού και ψύξης. Οι απαιτήσεις για φωτεινή ανόπτηση και μέγεθος κόκκου του B68 ισχύουν για όλα αυτά.
Χημική Σύνθεση Χαλκού C11000 ETP
| Στοιχείο | Απαίτηση |
|---|---|
| Χαλκός συν ασήμι | 99,90 % ελάχ |
| Οξυγόνο | 0.02 - 0.04 % τυπικό, ελεγχόμενο ως μέρος της πρακτικής τήξης |
| Φώσφορος | Δεν διευκρινίζεται. ο φώσφορος προστίθεται μόνο στις αποοξειδωμένες ποιότητες |
| Άλλα στοιχεία, συνολικά | 0,10 % μέγ |
Τα αποοξειδωμένα μέλη της οικογένειας είναι χωριστές ποιότητες: C12000 (DLP) και C12200 (DHP) φέρουν φώσφορο στην περιοχή 0.004 - 0.040 % και επιλέγονται όταν ο σωλήνας πρέπει να συγκολληθεί ή να συγκολληθεί. Το C11000 δεν θα πρέπει να αντικαταστήσει αυτές τις ποιότητες σε συγκροτήματα με χαλκοσυγκόλληση χωρίς συμφωνία, επειδή το παρόν οξυγόνο μπορεί να αντιδράσει με το υδρογόνο σε υψηλή θερμοκρασία.
Φυσικές και Μηχανικές Ιδιότητες
| Ιδιοκτησία | Αξία |
|---|---|
| Πυκνότητα | 8,94 g/cm³ |
| Σημείο τήξης | 1.083 μοίρες |
| Θερμική αγωγιμότητα | 394 W/(m·K) |
| Ηλεκτρική αγωγιμότητα | 100 % ονομαστική IACS |
| Συντελεστής θερμικής διαστολής | 17,0 um/(mK), 20 - 300 βαθμός |
| Κατάσταση | Αντοχή σε εφελκυσμό | Δύναμη διαρροής | Επιμήκυνση | Σκληρότητα |
|---|---|---|---|---|
| Ανοπτημένο (μαλακό) | 220 - 275 MPa | περίπου 180 MPa | 45 - 50 % | 35 - 45 HRB |
| Ψυχρή εργασία (σκληρή) | 275 - 345 MPa | 250 - 300 MPa | 5 - 10 % | 60 - 80 HRB |
Οι παραπάνω τιμές είναι τυπικές του εμπορικού σωλήνα. Η αποδοχή βασίζεται στις απαιτήσεις ψυχραιμίας του προτύπου που αναφέρεται στην παραγγελία. Ο ανοπτημένος σωλήνας με λεπτό και ομοιόμορφο μέγεθος κόκκου προτιμάται για εργασίες εναλλάκτη θερμότητας επειδή διαστέλλεται καθαρά στο φύλλο σωλήνα και αντιστέκεται στη θερμική κόπωση.
Σημειώσεις σχεδιασμού και σέρβις εναλλάκτη θερμότητας
Με θερμική αγωγιμότητα περίπου 394 W/(m·K), περίπου δεκαπλάσια από αυτή του ανοξείδωτου χάλυβα, ο σωλήνας C11000 επιτρέπει μια συμπαγή δέσμη και χαμηλή θερμοκρασία προσέγγισης, γι' αυτό ο χαλκός παραμένει η τυπική επιλογή για υδρόψυκτους συμπυκνωτές, θερμαντικά σώματα, ψύκτες και ψύκτες επεξεργασίας που λειτουργούν με γλυκό νερό ή με βιομηχανικό αλεσμένο νερό.
Ο χάλκινος σωλήνας δεν είναι κατάλληλος για σέρβις αμμωνίας, αμινών ή ακετυλίνης. αυτά τα μέσα επιτίθενται απευθείας στο μέταλλο.
Η ευθραυστότητα του υδρογόνου μπορεί να συμβεί όταν ο χαλκός που φέρει οξυγόνο- θερμαίνεται πάνω από περίπου 370 μοίρες σε μια αναγωγική ατμόσφαιρα, επομένως η ανόπτηση προστατευτικής ατμόσφαιρας πρέπει να προσδιορίζεται σωστά.
Όπου ο χάλκινος σωλήνας είναι τοποθετημένος σε χαλύβδινο κέλυφος, το γαλβανικό ζεύγος πρέπει να διαχειρίζεται με μονωτικά παρεμβύσματα, ανόδους ή επικαλυμμένο κιβώτιο νερού.
Η ποιότητα του νερού έχει μεγαλύτερη σημασία από το τοίχωμα του σωλήνα: το pH, το επίπεδο χλωρίου, το διαλυμένο οξυγόνο και τα αιωρούμενα στερεά θα πρέπει να επανεξεταστούν πριν από τη στερέωση ενός υλικού.
Κατασκευή, Σύνδεση και Εγκατάσταση
Το κράμα είναι πολύ όλκιμο και μπορεί να λυγίσει, να φουσκώσει, να διογκωθεί, να τυλιχτεί και να τυλιχτεί χωρίς δυσκολία. Η ανόπτηση πραγματοποιείται μεταξύ περίπου 400 μοιρών και 650 μοιρών σε ελεγχόμενη ατμόσφαιρα, ακολουθούμενη από ταχεία ψύξη. Η μαλακή συγκόλληση δίνει αξιόπιστους αρμούς σε συστήματα πόσιμου και χαμηλής θερμοκρασίας-του νερού. Η χαλκοσυγκόλληση αργύρου χρησιμοποιείται όπου απαιτείται υψηλότερη αντοχή στην άρθρωση και αντοχή στη θερμοκρασία, με κράματα συγκόλλησης που φέρουν φώσφορο-περιορίζονται σε αρμούς χαλκού-σε-χαλκού. Όπου απαιτείται συγκόλληση, χρησιμοποιείται ταιριαστό αποοξειδωμένο μέταλλο πλήρωσης χαλκού και θωράκιση αδρανούς αερίου και η περιοχή της άρθρωσης καθαρίζεται πριν και μετά τη συγκόλληση. Τα άκρα των σωλήνων θα πρέπει να φουσκώσουν και να αφαιρεθούν τα γρεζάκια και το σύστημα να ξεπλυθεί για να αφαιρεθούν τα υπολείμματα ροής, τα οποία είναι επιθετικά εάν αφεθούν στη θέση τους.
Σημεία Επιθεώρησης και Ποιότητας
Ο τελειωμένος σωλήνας εξετάζεται για διαστάσεις, ευθύτητα, κατάσταση επιφάνειας και σταθερότητα, με δοκιμή δινορευμάτων που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ελαττωμάτων τοιχώματος και υδροστατική δοκιμή που εφαρμόζεται όπου το καθορίζει η παραγγελία. Οι δοκιμές εφελκυσμού σύμφωνα με το σχετικό πρότυπο, η αξιολόγηση μεγέθους κόκκων και οι έλεγχοι σκληρότητας υποστηρίζουν τις μηχανικές απαιτήσεις. Για κάθε παρτίδα εκδίδεται πιστοποιητικό δοκιμής μύλου στο EN 10204 3.1 και διατίθεται θετική αναγνώριση υλικού για κρίσιμες δέσμες συμπυκνωτών.
FAQ
Ε: Είναι το C11000 κατάλληλο για δέσμη εναλλάκτη θερμότητας;
Ναί. Η πολύ υψηλή θερμική του αγωγιμότητα το καθιστά αποτελεσματικό και οικονομικό για γλυκό νερό, νερό επεξεργασίας και πολλά μη επιθετικά υγρά. Για το θαλασσινό νερό, προτιμώνται οι ποιότητες χαλκού-νικελίου, όπως C70600 ή C71500, επειδή αντέχουν πολύ καλύτερα στη διάβρωση και την πρόσκρουση.
Ε: Γιατί η προδιαγραφή απαιτεί ελεγχόμενη περιεκτικότητα σε οξυγόνο;
Το οξυγόνο αποτελεί μέρος της πρακτικής τήξης ηλεκτρολυτικού σκληρού βήματος και βελτιώνει τη δομή του χυτού και την ηλεκτρική συμπεριφορά. Πρέπει να διατηρείται εντός ορίων επειδή το υπερβολικό οξυγόνο σχηματίζει εύθραυστα εγκλείσματα οξειδίων και επειδή ο χαλκός που φέρει-οξυγόνο είναι ευαίσθητος στο υδρογόνο σε υψηλή θερμοκρασία.
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ C11000 και C12200;
Το C12200 είναι φωσφορισμένος αποοξειδωμένος χαλκός που περιέχει 0.015 - 0.040 % φώσφορο, γεγονός που το καθιστά κατάλληλο για χαλκοσυγκόλληση και συγκόλληση. Το C11000 δεν περιέχει σκόπιμα αποξειδωτικό και προσφέρει ελαφρώς υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα, επομένως χρησιμοποιείται για εξαρτήματα μεταφοράς ρεύματος-και μεταφοράς θερμότητας-.
Ε: Ποια ιδιοσυγκρασία πρέπει να παραγγελθεί για διογκωμένο σωλήνα;
Ο ανοπτημένος σωλήνας με ελεγχόμενο, λεπτό μέγεθος κόκκων διαστέλλεται πιο αξιόπιστα και είναι η τυπική επιλογή για αρμούς φύλλου σωλήνα. Οι πιο σκληρές ιδιοσυγκρασίες χρησιμοποιούνται όπου η αντίσταση στη διάβρωση ή η μηχανική ακαμψία είναι πιο σημαντική από τη συμπεριφορά διαστολής.
Ε: Ο χάλκινος σωλήνας πάσχει από ρωγμές λόγω καταπόνησης-διάβρωσης;
Ο καθαρός χαλκός έχει ανοσία στην εποχική διάσπαση-που προκαλείται από αμμωνία και επηρεάζει τους ορείχαλκους, επομένως είναι μια ασφαλής επιλογή για πολλές βιομηχανικές ατμόσφαιρες. Η γενική διάβρωση από διαλύματα αμμωνίας είναι ξεχωριστή υπόθεση και πρέπει να αξιολογηθεί για το συγκεκριμένο ρευστό διεργασίας.
Ε: Ποια πρότυπα πρέπει να αναφέρονται στην εντολή αγοράς;
Αναφέρετε την προδιαγραφή ASTM ή ASME, τον βαθμό UNS, την ιδιοσυγκρασία, την εξωτερική διάμετρο και το πάχος του τοιχώματος, το σχέδιο μήκους και τυχόν πρόσθετες απαιτήσεις δοκιμής, όπως εξέταση δινορρευμάτων ή συγκεκριμένο μέγεθος κόκκου.




