CuNi 90/10 Seamless Tube C70600 για πετρέλαιο, φυσικό αέριο και θαλάσσια υπηρεσία

Γιατί χρησιμοποιείται ο χαλκός 90/10-νικέλιο σε υπηρεσίες πετρελαίου και φυσικού αερίου

Το νικέλιο χαλκού 90/10, UNS C70600, περιέχει περίπου δέκα τοις εκατό νικέλιο με ελεγχόμενες προσθήκες σιδήρου και μαγγανίου σε μια βάση χαλκού. Επιλέγεται όπου γίνεται χειρισμός θαλασσινού νερού, άλμης ή υφάλμυρου νερού: κυκλώματα ψύξης, συστήματα πυρόσβεσης, υδραυλικές γραμμές και γραμμές οργάνων, σωληνώσεις ζώνης εκτόξευσης και εναλλάκτες θερμότητας σε πλατφόρμες, πλωτές μονάδες παραγωγής, πλοία και τερματικούς σταθμούς στην ξηρά. Το κράμα αντιστέκεται στη διάβρωση του θαλασσινού νερού πολύ καλύτερα από τον απλό χαλκό ή τον ορείχαλκο, ανέχεται αρκετά υψηλές ταχύτητες ροής και σχηματίζει μια προστατευτική επιφανειακή μεμβράνη που περιορίζει την καθίζηση των θαλάσσιων οργανισμών, η οποία μειώνει τη ρύπανση και τη σχετική απώλεια μεταφοράς θερμότητας.

Χημική Σύνθεση του C70600

Η προσθήκη σιδήρου είναι το κλειδί για την απόδοση του κράματος. Με περίπου 1,0% έως 1,8% σίδηρο, η προστατευτική μεμβράνη γίνεται πιο ανθεκτική στη διάβρωση και το κράμα αποδίδει καλά στο ρέον θαλασσινό νερό με πολύ χαμηλότερο κόστος από την ποιότητα χαλκού-νικελίου 70/30.

Μηχανικές και Φυσικές Ιδιότητες

Το κράμα είναι ουσιαστικά μη μαγνητικό και διατηρεί χρήσιμη αντοχή και ολκιμότητα σε μέτριες θερμοκρασίες λειτουργίας, γεγονός που του επιτρέπει να χρησιμοποιείται τόσο σε συνθήκες ψυχρής επεξεργασίας όσο και σε συνθήκες ανόπτησης. Οι τραβηγμένες ιδιοσυγκρασίες δίνουν υψηλότερη αντοχή με μειωμένη επιμήκυνση και τα όρια για αυτές τις ιδιοσυγκρασίες λαμβάνονται από το πρότυπο προϊόντος της παραγγελίας.

Όρια συμπεριφοράς διάβρωσης και σέρβις

Στο ρέον θαλασσινό νερό το κράμα αναπτύσσει ένα λεπτό, συγκολλητικό φιλμ εμπλουτισμένο σε σίδηρο και νικέλιο που επιβραδύνει τη γενική διάβρωση και προστατεύει την επιφάνεια από τη διάβρωση.

Η αντίσταση στη διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου είναι πολύ καλύτερη από αυτή των ωστενιτικών ανοξείδωτων χάλυβων, κάτι που είναι ένας λόγος που το κράμα χρησιμοποιείται σε υγρά, χλωριωμένα θαλάσσια περιβάλλοντα.

Ο χαλκός-νικέλιο δεν πρέπει να χρησιμοποιείται όπου υπάρχει αμμωνία ή ενώσεις αμμωνίου, επειδή το κράμα είναι επιρρεπές σε διάβρωση λόγω τάσης αμμωνίας.

Οι συνθήκες υδρόθειου, χαμηλού pH και βακτηριδίων που μειώνουν τα θειικά απαιτούν επαλήθευση σύμφωνα με τις προδιαγραφές του έργου και, όπου καθορίζεται η ξινή υπηρεσία, με NACE MR0175 ή ISO 15156 πριν γίνει αποδεκτό το υλικό.

Τα όρια ταχύτητας ροής ορίζονται από τις προδιαγραφές του έργου. Η ταχύτητα, οι αναταράξεις, τα αιωρούμενα στερεά και η περιεκτικότητα σε άμμο επηρεάζουν το επίδομα διάβρωσης της διάβρωσης και ο σχεδιασμός θα πρέπει να αποφεύγει απότομες αλλαγές κατεύθυνσης που δημιουργούν τοπική πρόσκρουση.

Κατασκευή και δοκιμή σωλήνων χωρίς ραφή

Ο σωλήνας χωρίς ραφή παράγεται με εξώθηση και κρύο τράβηγμα, στη συνέχεια ανόπτεται, ισιώνεται και κόβεται. Ο χαλκός-σωλήνας και ο σωλήνας νικελίου παραγγέλνονται σύμφωνα με το ASTM B466 για σωλήνα χωρίς ραφή, στο ASTM B467 για συγκολλημένο σωλήνα και στο ASTM B111 για τον σωλήνα συμπυκνωτή και εναλλάκτη θερμότητας, με ισοδύναμα ASME που χρησιμοποιούνται για εξοπλισμό υπό πίεση. Οι συνήθεις δοκιμές περιλαμβάνουν χημική ανάλυση, δοκιμή τάσης, δοκιμή σκληρότητας, διαστολής ή καύσης, δοκιμή ισοπέδωσης και έλεγχο διαστάσεων. Για τον εναλλάκτη θερμότητας και το κρίσιμο σέρβις προστίθεται μια δοκιμή δινορευμάτων στο ASTM E243 και μια υδροστατική δοκιμή και ελέγχεται το μέγεθος των κόκκων σε ανοπτημένο υλικό. Ο σωλήνας παρέχεται με καλυμμένα άκρα και κάθε δέσμη επισημαίνεται με τον αριθμό θερμότητας και την αναφορά του πιστοποιητικού δοκιμής.

Κατασκευή και Εγκατάσταση

Η κάμψη πραγματοποιείται κρύα για τις συνηθισμένες ακτίνες και ο σωλήνας ανόπτεται μετά από έντονη ψυχρή εργασία ή μετά από μια σφιχτή κάμψη ακτίνας για να αποκατασταθεί η ολκιμότητα.

Τα άκρα των σωλήνων ξεφλουδίζονται και απολιπαίνονται πριν τυλιχτούν σε φύλλο σωλήνα και προστίθεται μια συγκόλληση σφράγισης για αρμούς υψηλής ακεραιότητας.

Η συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου χρησιμοποιεί ένα αντίστοιχο πληρωτικό από χαλκό-νικέλιο, καθαρές επιφάνειες αρμών και χαμηλή παροχή θερμότητας. Η αραίωση από το μητρικό μέταλλο πρέπει να είναι περιορισμένη έτσι ώστε η συγκόλληση να διατηρεί τη σύνθεση και την αντίσταση στη διάβρωση του κράματος.

Η συγκόλληση με ασημένιο ρουλεμάν πλήρωσης χρησιμοποιείται για γραμμές μικρής διαμέτρου και συνδέσεις οργάνων.

Ο χαλκός-νικέλιο θα πρέπει να απομονώνεται από ανθρακούχο χάλυβα και ανοξείδωτο χάλυβα στα συστήματα θαλασσινού νερού για να αποφευχθούν οι γαλβανικές επιδράσεις στο λιγότερο ευγενές υλικό. χρησιμοποιήστε ένα μονωτικό παρέμβυσμα ή έναν κατάλληλο σύνδεσμο μετάβασης.

Μη χρησιμοποιείτε προϊόντα περιτυλίγματος ή μονωτικών ρουλεμάν χλωρίου σε επαφή με το σωλήνα και διατηρήστε τις επιφάνειες καθαρές κατά την αποθήκευση και την ανέγερση.

FAQ

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ 90/10 και 70/30 χαλκού-νικελίου;
70/30, UNS C71500, περιέχει περίπου 30% νικέλιο και ανέχεται υψηλότερη ταχύτητα ροής και πιο επιθετικό θαλασσινό νερό από το 90/10, αλλά κοστίζει περισσότερο. 90/10 καλύπτει τις περισσότερες θαλάσσιες δραστηριότητες ψύξης και κοινής χρήσης με χαμηλότερο κόστος.

Ε: Πού δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ο χαλκός-νικέλιο;
Αποφύγετε περιβάλλοντα που φέρουν αμμωνία και αμμώνιο επειδή το κράμα είναι ευαίσθητο στη διάβρωση λόγω καταπόνησης αμμωνίας και επαληθεύστε το υδρόθειο και το χαμηλό pH σύμφωνα με τις προδιαγραφές του έργου.

Ε: Ποιο πρότυπο καλύπτει τον σωλήνα και τον σωλήνα C70600;
Το ASTM B466 καλύπτει σωλήνες από χαλκό{{1}νικελίου χωρίς συγκόλληση, το ASTM B467 καλύπτει τον συγκολλημένο σωλήνα και το ASTM B111 καλύπτει τον σωλήνα συμπυκνωτή και εναλλάκτη θερμότητας, με ισοδύναμα ASME για εξοπλισμό υπό πίεση.

Ε: Ποια είναι η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού της ανόπτησης;
Ο ανοπτημένος σωλήνας C70600 καθορίζεται με ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 275 MPa και ελάχιστη αντοχή διαρροής 105 MPa σε έκταση 0,5%, με ελάχιστη επιμήκυνση 30%.

Ε: Πώς συνδέεται ο σωλήνας με άλλα υλικά;
Η διαστολή κυλίνδρου σε φύλλο σωλήνα με προαιρετική συγκόλληση στεγανοποίησης είναι στάνταρ για εναλλάκτες και χρησιμοποιούνται συγκολλημένες ή συγκολλημένες αρμοί για σωληνώσεις. Απομονώστε το κράμα από χάλυβα σε κυκλώματα θαλασσινού νερού για να αποφύγετε τη γαλβανική διάβρωση.

Ε: Γιατί το 90/10 χαλκός-νικέλιο ανθίσταται στη ρύπανση;
Η προστατευτική επιφανειακή μεμβράνη που σχηματίζεται στο θαλασσινό νερό καθιστά δύσκολη την προσκόλληση των θαλάσσιων οργανισμών, επομένως μειώνεται η βιολογική ρύπανση και η προκύπτουσα απώλεια μεταφοράς θερμότητας.