لوله بدون درز ASTM B111 C71500 مس آلیاژ نیکل برای لوله کندانسور

آلیاژ مس نیکل C71500 چیست؟

C71500 نام سیستم شماره گذاری یکپارچه (UNS) برای آلیاژ مس{3} 70/30 است، یک آلیاژ مس فرفورژه که اسماً 70 درصد مس و 30 درصد نیکل دارد. در تجارت آن را به عنوان 70/30 کوپرونیکل می‌شناسند و در سیستم‌های اروپایی خانواده کورونیکل به عنوان CuNi30Mn1Fe توصیف می‌شود که افزودنی‌های منگنز و آهن مشخص شود. این آلیاژ به عنوان لوله بدون درز تحت ASTM B111 عرضه می شود، مشخصات استانداردی که مس و مس{13}}لوله های کندانسور بدون درز و استوک فرول را پوشش می دهد.

خاصیتی که C71500 را از مس های خالص تجاری مانند C12200 (DHP) یا C10200 (OFE) متمایز می کند، افزودن عمدی نیکل است. نیکل پتانسیل الکتروشیمیایی آلیاژ را افزایش می دهد، بنابراین یک لایه اکسید چسبنده و منسجم در جریان آب دریا شکل می گیرد و لوله در برابر هدر رفتن یکنواخت و حمله موضعی مقاومت می کند. افزودن‌های کوچک کنترل‌شده آهن و منگنز این لایه را بیشتر تصفیه می‌کند، به همین دلیل است که آلیاژ 70/30 در آب خنک‌کننده با سرعت بالا و بار بالای شن و ماسه از 90/10 مس نیکل 90/10 بهتر عمل می‌کند.

ترکیب شیمیایی و الزامات استاندارد

ASTM B111 C71500 را با محدودیت های ترکیب و الزامات مکانیکی که با مزاج متفاوت است تعریف می کند. پنجره ترکیب معمولی در زیر خلاصه شده است. همیشه هنگام انتشار یک کار، مقادیر کنترلی را از نسخه فعلی مشخصات بگیرید.

از نظر مکانیکی، لوله C71500 به طور قابل ملاحظه‌ای قوی‌تر از درجه 90/10 است: مواد آنیل شده معمولاً با استحکام کششی در ناحیه 380 مگاپاسکال (55 ksi) و 0.5 درصد پسوند-تحت بار-، مقاومت تسلیم در حدود 150 میلی‌متر 30 میلی‌متر با طول حدود 170 میلی‌متر 30 مگاپاسکال عرضه می‌شوند. مزاج‌های سرد{13} (H55، H80 و موارد مشابه) استحکام کششی را بیشتر می‌کنند و در عین حال انعطاف‌پذیری کافی را برای غلتیدن در صفحات لوله حفظ می‌کنند. ساخت و ساز بدون درز، همانطور که توسط ASTM B111 مورد نیاز است، درز جوش را که در غیر این صورت مکان ترجیحی برای سوراخ کردن و حمله شکاف مشاهده شده در اتصالات ورق لوله است، حذف می کند.

اندازه ها، حالت ها و فرم های تحویل

قطر خارجی: از اندازه های مویین تقریباً 6 میلی متر تا 90 میلی متر و بیشتر برای بسته های کندانسور بزرگ.

ضخامت دیوار: 0.5 میلی‌متر تا 6 میلی‌متر، با نوار سبک-0.7 تا 1.5 میلی‌متر معمولی خازن‌کننده‌های نیروگاه-.

طول: طول مستقیم تا 12 متر، یا بسته‌های خمیده U-برای مبدل‌های حرارتی.

دما: بازپخت (نرم) برای U-خم شدن و غلتش، یا سرد-کشیده شده برای لوله مستقیم با فشار ترکیدگی بالاتر.

لبه‌ها و انتها: -پایان ساده، یا منبسط و باز شده برای اتصالات نوع فرول-.

خم‌های لوله‌ای که به‌صورت U{0}}خم عرضه می‌شوند، معمولاً از حالت بازپخت تولید می‌شوند تا شعاع خمش باعث نازک شدن بیش از حد دیواره‌ها نشود. خریداران باید شعاع خمش، طول ساق پا و اینکه آیا انتهای لوله باید پس از خم- بازپخت شوند یا خیر را بیان کنند.

جایی که از لوله کندانسور C71500 استفاده می شود

کاربرد غالب لوله های کندانسور سطحی بخار در نیروگاه های حرارتی و هسته ای است که در آن محیط خنک کننده آب شور یا شور است. آلیاژ 70/30 سرعت‌های آب خنک‌کننده{3} بالاتر از سرعت قابل قبول برای کوپرونیکل 90/10 را تحمل می‌کند، که به تعداد لوله‌های کوچک‌تر و کندانسور فشرده‌تر برای همان کار اجازه می‌دهد. کاربردهای مرتبط عبارتند از:

مبدل های حرارتی لوله کشی آب دریا و آب شیرین کن (-چندمرحله فلاش و پیش-هیترهای اسمز معکوس).

سیستم‌های خنک‌کننده کشتی، خنک‌کننده‌های روغن روانکاری-و ژنراتورهای آب شیرین.

مبدل های فرآیند شیمیایی و پتروشیمی که کلریدها را جابجا می کنند و مدارهای خنک کننده سکوی دریایی.

اتصالات، فرول ها و جعبه های آب ساخته شده از صفحه و میله مطابق با C71500.

ساخت، گسترش و عمل جوشکاری

لوله بدون درز C71500 به طور معمول با انبساط غلتکی یا انبساط هیدرولیکی به صفحات لوله منبسط می شود. برای انبساط غلتکی، لوله باید حالت انعطاف پذیری داشته باشد و انبساط باید از غلتش بیش از حد متوقف شود، که کار-دیواره را سخت می کند و تنش کششی باقی می ماند که باعث ایجاد تنش{4}}ترک خوردگی در محیط های حاوی آمونیاک می شود. انبساط هیدرولیک توزیع تنش پسماند یکنواخت تری می دهد و برای صفحات لوله ضخیم ترجیح داده می شود.

جوشکاری با جوشکاری قوسی تنگستن گاز (GTAW/TIG) با پرکننده مس-نیکل منطبق انجام می‌شود. این آلیاژ به راحتی جوش داده می شود اما به سطوح تمیز و بدون چربی{1} و محافظ آرگون نیاز دارد زیرا محتوای نیکل مذاب را نسبت به جذب نیتروژن و اکسیژن حساس تر می کند. لوله مسی-نیکلی نباید مستقیماً بدون انتقال عایق به فولاد کربنی متصل شود، زیرا اختلاف پتانسیل بین این دو فلز در هر جایی که الکترولیت بر روی اتصال پل بزند، یک جفت گالوانیکی ایجاد می‌کند. لحیم کاری با پرکننده بر پایه نقره-در قطرهای کوچکتر نیز رایج است.

بازرسی و مشکلات رایج

خریداران معمولاً به آزمایش هیدرواستاتیک یا پنوماتیک، آزمایش جریان گردابی، تأیید ابعاد و بررسی بصری حفره نیاز دارند. آمونیاک به عنوان محیط تشخیص نشت استاندارد برای لوله کندانسور استفاده می شود زیرا به شدت با آلیاژهای مس واکنش می دهد. حالت های رایج خرابی برای محافظت در برابر عبارتند از:

آب خنک کننده آلوده با سولفید{0}} که لایه محافظ را از بین می برد و باعث هدر رفتن سریع عمومی می شود.

خنک‌کردن بیش از حد-سرعت آب همراه با شن و ماسه، ایجاد حمله ورودی-پایان برخورد - که بوسیله آسترهای ورودی اپوکسی یا فریتی، نه با تغییر آلیاژ، کاهش می‌یابد.

رسوب خوردگی در زیر مقیاس در مناطق کم سرعت-. این مناطق باید طبق برنامه تمیز شوند.

لایه کربنی باقیمانده در اثر بازپخت بی‌دقت در یک اتمسفر کاهنده باقی می‌ماند که منجر به حمله موضعی می‌شود.

سوالات متداول

س: تفاوت بین C71500 و کوپرونیکل 90/10 چیست؟
C71500 حاوی حدود 30٪ نیکل است و در برابر آب دریا با سرعت بالا قوی تر و مقاوم تر از درجه 90/10 (C70600) است که حاوی حدود 10٪ نیکل است. آلیاژ 70/30 در جایی مشخص می‌شود که سرعت آب خنک‌کننده{10}}میزان شن یا سطح کلرید بالا باشد.

س: کدام استاندارد لوله کندانسور C71500 را پوشش می دهد؟
ASTM B111 لوله‌های کندانسور آلیاژ مس و مس بدون درز و استوک فرول را پوشش می‌دهد. C71500 یکی از آلیاژهای ذکر شده است. لوله گرد برای سرویس عمومی نیز در ASTM B466 برای لوله مسی{5}}نیکل بدون درز ذکر شده است.

س: آیا لوله C71500 مغناطیسی است؟
خیر. این آلیاژ اساساً مغناطیسی نیست، زیرا نیکل در محلول جامد با مس است. افزودن کوچک آهن فرومغناطیس قابل اندازه گیری در محصول فرفورژه ایجاد نمی کند.

س: آیا می توان لوله C71500 را به فولاد کربنی جوش داد؟
می‌توان آن را با روش‌های فلزی غیرمشابه-جوش داد، اما اتصال مستقیم باعث افزایش خوردگی گالوانیکی در سرویس مرطوب می‌شود. معمولاً در سیستم‌های آب دریا از یک قطعه انتقال عایق شده یا یک شکست{2} غیر فلزی استفاده می‌شود.

س: چه ویژگی هایی برای لوله بدون درز C71500 موجود است؟
آنیل شده (نرم) و مزاج سرد-H55 و H80 گزینه های تجاری معمول هستند. لوله بازپخت زمانی انتخاب می‌شود که بسته نرم‌افزاری باید به شکل U- خم شده یا در یک صفحه لوله شود.

س: چگونه باید لوله C71500 قبل از نصب ذخیره شود؟
آن را در داخل خانه، خشک، با انتهای درپوش و جدا از فولاد کربنی نگه دارید تا از آلودگی آهن لایه لایه جلوگیری شود. آلودگی با ذرات آهن یکی از دلایل شناخته شده ایجاد حفره زودرس است.

خلاصه انتخاب

زمانی که محیط خنک‌کننده آب دریا یا آب شور است، زمانی که سرعت‌ها از محدوده‌ای که کوپرونیکل 90/10 می‌تواند تحمل کند، و زمانی که طول عمر کندانسور{4}}طولانی{4}}از هزینه اولیه اهمیت بیشتری دارد، لوله بدون درز ASTM B111 C71500 را انتخاب کنید. دما، قطر و دیواره بیرونی دقیق، رژیم آزمایش و آماده سازی نهایی را در سفارش خرید مشخص کنید و ترکیب کنترلی و مقادیر مکانیکی را در برابر نسخه فعلی ASTM B111 قبل از انتشار تأیید کنید. صفحه، میله و اتصالات مطابق C71500 باید به طور همزمان سفارش داده شوند تا کل مدار خیس شده دارای پتانسیل خوردگی یکسان باشد.