Τι είναι οι σωλήνες χαλκού νικελίου C71500 70/30
Το C71500 είναι η ονομασία UNS για το 70/30 κράμα χαλκού-νικελίου, μια βάση χαλκού που περιέχει 29-33 % νικέλιο με ελεγχόμενες προσθήκες σιδήρου και μαγγανίου. Οι κοινές ονομασίες είναι CuNi 70/30, cupronickel 70-30 και CuNi30Mn1Fe. Είναι η πιο ανθεκτική στη διάβρωση από τις τυπικές κατηγορίες σφυρηλατημένου χαλκού που χρησιμοποιούνται για σωλήνες μεταφοράς θερμότητας και είναι η καθιερωμένη επιλογή για συμπυκνωτές, θερμαντήρες τροφοδοσίας, εξατμιστές και κυκλώματα ψύξης θαλασσινού νερού σε πλοία, παράκτιους σταθμούς παραγωγής ενέργειας, μονάδες αφαλάτωσης και υπεράκτιες εγκαταστάσεις.
Ο λόγος για το επιπλέον νικέλιο είναι απλός: η υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο διευρύνει το εύρος των χημικών ουσιών του νερού και των ταχυτήτων ροής που θα ανεχθεί ο σωλήνας και αυξάνει την ανοχή στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία και στα περιβάλλοντα που φέρουν αμμωνία-που βρίσκονται σε ορισμένους συμπυκνωτές κύκλου ατμού. Σε σταθμούς ατμού υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας, ο βαθμός 70/30 χρησιμοποιείται επίσης για σωλήνες θέρμανσης νερού τροφοδοσίας.
Προδιαγραφές και Έντυπα Προϊόντων
| Φόρμα προϊόντος | Προσδιορισμός | Τυπικό εύρος μεγεθών | Τυπικό καθήκον |
|---|---|---|---|
| Σωλήνας χωρίς ραφή, ίσιος ή λυγισμένος- | ASTM B111 (ASME SB111) | Εξωτερική διάμετρος από περίπου 6 mm, πάχος τοιχώματος από περίπου 0,7 mm | Επιφανειακοί συμπυκνωτές, εξατμιστές, εναλλάκτες θερμότητας |
| Σωλήνας και σωλήνας χωρίς ραφή, ίσια μήκη | ASTM B466 (ASME SB466) | Εξωτερική διάμετρος 6 - 500 mm, μήκος έως 6 m | Συστήματα ψύξης θαλασσινού νερού, υδραυλικές γραμμές και γραμμές επεξεργασίας |
| Πιάτο, φύλλο, λωρίδα και ρολό | ASTM B122 | Πάχος 1 - 50 mm, πλάτος έως 1500 mm | Φύλλα σωλήνων, διαφράγματα, θαλάσσιες κατασκευές |
| Ράβδος και μπάρα | ASTM B151 | Διάμετρος 3 - 200 mm | Ναυτικό υλικό, συνδετήρες, μηχανικά κατεργασμένα εξαρτήματα |
Οι γωνίες, τα κανάλια, οι δοκοί και τα εξαρτήματα σε αυτό το κράμα παρέχονται συνήθως στο σχέδιο και όχι σε μία προδιαγραφή προϊόντος και η σύνθεση και οι μηχανικές απαιτήσεις τους εξακολουθούν να λαμβάνονται από τα ίδια όρια κράματος.
Χημική Σύνθεση και Μηχανικές Απαιτήσεις
| Στοιχείο | Όριο για C71500 (wt %) |
|---|---|
| Χαλκός | Ισορροπία |
| Νικέλιο (συμπεριλαμβανομένου του κοβαλτίου) | 29.0 - 33.0 |
| Σίδερο | 0.40 - 1.00 |
| Μαγγάνιο | 1,00 μέγ |
| Ψευδάργυρος | 1,00 μέγ |
| Μόλυβδος | 0,05 μέγ |
Για την ανοπτημένη θερμοκρασία, το ASTM B111 απαιτεί ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 380 MPa (55 ksi), ελάχιστη αντοχή διαρροής μετατόπισης 0,5 % 140 MPa (20 ksi) και ελάχιστη επιμήκυνση 30 % σε 50 mm. Οι ψυχρές-ελκυστικές θερμοκρασίες φέρουν υψηλότερα ελάχιστα εφελκυσμού με μειωμένη επιμήκυνση και οι τιμές καταγράφονται ανά κράμα και ιδιοσυγκρασία στις προδιαγραφές. Οι τυπικές τιμές θερμοκρασίας δωματίου για τον ανοπτημένο σωλήνα 70/30 πέφτουν στο εύρος αντοχής σε εφελκυσμό 380-450 MPa με επιμήκυνση 30-40 % και σκληρότητα Brinell περίπου 80-120 HB, αυξάνοντας απότομα μόλις ο σωλήνας έχει τραβήξει ψυχρά.
Τυπικά φυσικά δεδομένα είναι πυκνότητα 8,94 g/cm³ (0,323 lb/in³), εύρος τήξης περίπου 1170-1240 βαθμών C (2140-2265 βαθμοί F), θερμική αγωγιμότητα περίπου 29 W/(m·K) στους 20 βαθμούς C περίπου e CS4, ηλεκτρική αγωγιμότητα περίπου CS4. 150 GPa και αναλογία Poisson περίπου 0,34.
Απόδοση και Εφαρμογές Θαλασσινού Νερού
Σε καθαρό, αεριζόμενο, ρέον θαλασσινό νερό, το κράμα 70/30 σχηματίζει ένα σταθερό προστατευτικό φιλμ και ο ομοιόμορφος ρυθμός διάβρωσής του είναι πολύ χαμηλός, μετρούμενος σε εκατοστά του χιλιοστού ανά έτος. Αντιστέκεται στην πρόσκρουση και τη διάβρωση καλύτερα από τους χαμηλότερους βαθμούς νικελίου, ανέχεται υψηλότερες ταχύτητες ροής και είναι αξιοσημείωτα πιο ανθεκτικός στην προσβολή αμμωνίας, γεγονός που το καθιστά τον τυπικό σωλήνα για συμπυκνωτές σε πλοία όπου μπορεί να υπάρχει αμμωνία στην πλευρά του ατμού. Όπως όλα τα χαλικονικέλια, είναι ευάλωτο σε θειούχα-μολυσμένα ή στάσιμα νερά και δεν θα πρέπει να προσδιορίζεται για κυκλώματα όπου το νερό δεν μπορεί να διατηρηθεί σε κίνηση και αερισμό.
Οι εφαρμογές προκύπτουν άμεσα από αυτά τα χαρακτηριστικά: κύριος και βοηθητικός σωλήνας συμπυκνωτή, σωλήνες εξατμιστήρα και τροφοδοσίας θερμαντήρα, σωληνώσεις ψύξης θαλασσινού νερού, υπεράκτια συστήματα πυροσβεστικού νερού, σωλήνας μεταφοράς θερμότητας αφαλάτωσης, επενδύσεις αντλιών πετρελαίου, αγωγοί, σωλήνες bourdon, κρυογενικός σωλήνας και θαλάσσιο υλικό.
Κατασκευή, Συγκόλληση και Επιθεώρηση
Το C71500 μπορεί να κατεργαστεί εν ψυχρώ, να μορφοποιηθεί εν θερμώ, να συγκολληθεί, να συγκολληθεί και να συγκολληθεί. Η συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου με ένα αντίστοιχο πληρωτικό χαλκού-νικελίου δίνει τα καλύτερα αποτελέσματα και η συγκόλληση με πυρσό ή οξυακετυλένιο είναι η λιγότερο κατάλληλη από τις κοινές διεργασίες λόγω του κινδύνου μόλυνσης και πορώδους. Οι αρμοί-σε-σωλήνα-του φύλλου συνήθως διαστέλλονται με κύλινδρο και εφαρμόζεται ελαφριά συγκόλληση σφράγισης όπου η εργασία ή η προδιαγραφή απαιτεί διαρροή-σφιχτή άρθρωση.
Ο σωλήνας που αγοράστηκε σύμφωνα με το ASTM B111 παρέχεται με επαλήθευση διαστάσεων, δοκιμή εφελκυσμού, δοκιμές ισοπέδωσης και διαστολής, δοκιμή πίεσης σύμφωνα με την παραγγελία και δινο-δοκιμή ρεύματος όπου καθορίζεται. Για μια δέσμη σωλήνων θαλασσινού νερού οι πρακτικοί έλεγχοι μετά την παράδοση είναι: επαλήθευση του κράματος με φασματόμετρο για επιβεβαίωση της περιεκτικότητας σε νικέλιο στο εύρος 29-33%, επαλήθευση πάχους τοιχώματος σε διάφορα σημεία κατά μήκος του σωλήνα, ελευθερία από ωοειδές και εσωτερικά ελαττώματα, σωστή ιδιοσυγκρασία για την επιδιωκόμενη διόγκωση ή κάμψη και καθαρές ξηρές οπές χωρίς λίπανση.
FAQ
Ε: Τι είναι το C71500;
Το C71500 είναι η ονομασία UNS για το κράμα 70/30 χαλκού-νικελίου, περίπου 70 % χαλκού και 30 % νικελίου με ελεγχόμενο σίδηρο και μαγγάνιο, που παρέχεται κυρίως ως συμπυκνωτής χωρίς ραφή και σωλήνας εναλλάκτη θερμότητας.
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ C70600 και C71500;
Το C70600 είναι ο βαθμός 90/10 με νικέλιο 9-11% και το C71500 είναι ο βαθμός 70/30 με 29-33% νικέλιο. Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο του C71500 δίνει καλύτερη αντίσταση στη διάβρωση, υψηλότερες επιτρεπόμενες ταχύτητες και πολύ καλύτερη αντοχή στην προσβολή αμμωνίας.
Ε: Ποιες μηχανικές ιδιότητες απαιτεί η προδιαγραφή;
Για ανοπτημένο σωλήνα C71500, το ASTM B111 απαιτεί αντοχή εφελκυσμού τουλάχιστον 380 MPa (55 ksi), αντοχή διαρροής τουλάχιστον 140 MPa (20 ksi) 0,5 % μετατόπισης και επιμήκυνση τουλάχιστον 30 % σε 50 mm.
Ε: Ποια μεγέθη σωλήνων είναι συνήθως διαθέσιμα;
Ο σωλήνας συμπυκνωτή χωρίς ραφή παράγεται από εξωτερική διάμετρο περίπου 6 mm προς τα πάνω σε ένα ευρύ φάσμα πάχους τοιχώματος. Ο σωλήνας και ο σωλήνας χωρίς ραφή του ASTM B466 συνήθως παρέχονται σε εξωτερικές διαμέτρους έως 500 mm και μήκη έως 6 m.
Ε: Πώς συνδέεται ο σωλήνας C71500;
Οι αρμοί σωλήνων-σε-σωλήνων-του φύλλου συνήθως διαστέλλονται με κύλινδρο, μερικές φορές διαστέλλονται και συγκολλούνται με σφράγιση. Οι σωληνώσεις συγκολλούνται με συγκόλληση τόξου βολφραμίου με αέριο με αντίστοιχο πληρωτικό από χαλκό-νικελίου και η συγκόλληση χρησιμοποιείται ευρέως για μικρά εξαρτήματα.
Ε: Ποιες συνθήκες νερού πρέπει να αποφεύγονται;
Το θειικό-μολυσμένο, στάσιμο ή πολύ ρυπασμένο νερό εμποδίζει το σχηματισμό της προστατευτικής μεμβράνης και μπορεί να οδηγήσει σε τοπική προσβολή, επομένως το κράμα καθορίζεται μόνο για κυκλώματα που μπορούν να διατηρηθούν σε ροή και να αερίζονται.
