Miért a C68700 alumínium sárgaréz az alapértelmezett kondenzátorcső?
Az UNS C68700, amelyet arzén alumínium sárgarézként és B alumínium sárgarézként ismernek az ASTM B111 osztályozási listán, a tengervízhűtéses kondenzátorokhoz és hőcserélőkhöz leggyakrabban használt ötvözet. Ez egy réz-cinkötvözet, amely 76,0-79,0% rezet tartalmaz, körülbelül 2% alumíniummal és szabályozott arzén hozzáadásával. Az alumíniumtartalom az, ami elválasztja az Admiralitás sárgaréztől: szívós, önjavító, alumíniumban gazdag oxidfilmet alkot, amely sokkal jobban ellenáll a folyó tengervíznek, mint az ónsárgarézen képződő film.
A minőséget varrat nélküli kondenzátorcsőként és érvéghüvely-készletként szállítják az ASTM B111/B111M szabványnak, és a megfelelő európai, japán és kínai megnevezéssel is kapható. Hírneve három olyan tulajdonságon nyugszik, amelyek nagyon kevés ötvözetben együtt jelennek meg: jó hővezető képesség, nagy ütközéssel és cinktelenítéssel szembeni ellenálló képesség, valamint kellő rugalmasság ahhoz, hogy U-hajlítsa meg, és repedés nélkül csőlemezré tekerje.
Kémiai összetétel
Az ASTM B111 a következő összetételi határértékeket határozza meg a C68700-hoz, tömegszázalékban.
| Elem | Szabványos tartomány | Tipikus érték | Funkció |
|---|---|---|---|
| Réz (Cu) | 76.0-79.0 % | 77.5 % | Mátrix; hő- és elektromos vezetés |
| Alumínium (Al) | 1.8-2.5 % | 2.2 % | Erősség és védőréteg kialakítása |
| Arzén (As) | 0.02-0.06 % | 0.06 % | Dezincifikációt gátló |
| vas (Fe) | 0,06 % max | 0.03 % | Gabonafinomítás |
| Ólom (Pb) | 0,07 % max | 0.02 % | Maradék elem |
| Cink (Zn) | Maradék | kb 20% | Fő ötvözőelem |
| Egyéb szennyeződések összesen | 0,30 % max | 0.15 % | Az ón és az antimon szigorúan korlátozott |
Az ón és az antimon szintje nagyon alacsony, mivel mindkettő zavarja az alumínium{0}}dús filmréteget. Ez az oka annak, hogy a C68700 hőt nem lehet egyszerűen admiralitási sárgaréz-hulladék keverésével előállítani, és ezért a kémiai ellenőrzés fontosabb ennél a minőségnél, mint a legtöbb rézötvözetnél.
Fizikai tulajdonságok és hőmérsékleti követelmények
| Ingatlan | Érték | Állapot |
|---|---|---|
| Sűrűség | 8,33 g/cm³ (0,301 lb/in³) | 20 C |
| Olvadási tartomány | Körülbelül 900-930 C | - |
| Hővezetőképesség | Körülbelül 100 W/(m K) | 20 C |
| Elektromos vezetőképesség | Körülbelül 23-28 % IIER | Kiégetve |
| Rugalmassági modulus | 117 GPa | Szobahőmérséklet |
A kondenzátorcsövet általában lágyított O61 temperálással rendelik, amelyhez az ASTM B111 minimális szakítószilárdságot 345 MPa és 125 MPa minimális folyáshatárt ír elő. Az erő és a hajlékonyság egyensúlya az, ami lehetővé teszi, hogy a csövet szűk U{5}}kanyarulatokba tekerjük, majd csőlappá tágítsuk. Könnyen húzott és keményen húzott temperek állnak rendelkezésre egyenes csövekhez, amelyeknek ellenállniuk kell a nagyobb belső nyomásnak, a hajlíthatóság árán. A szabvány előírja továbbá a tágulási és lapítási teszteket, valamint adott esetben a teljes hosszon örvényáramos vizsgálatot.
Tengervíz korróziója és szolgáltatási korlátok
Az ötvözet tiszta, levegős tengervízben teljesít a legjobban mérsékelt sebességgel, ami az erőműi kondenzátor normál működési állapota. Az alumínium-dús fólia ellenáll a becsapódásnak, az arzéninhibitor pedig gátolja a cinktelenítést, így a cső sokéves élettartama rutin a jól megtervezett üzemekben. Az alumínium sárgaréz szintén kevésbé hajlamos a szennyeződésre, mint a réz-nikkel, mivel a felszínen felszabaduló réz korlátozza a tengeri élőlények megtelepedését.
A határait tiszteletben kell tartani. A nagy mennyiségű lebegő homokot, magas szulfidtartalmú vagy ammóniát hordozó vizek más ötvözetet igényelnek, és a stagnáló körülmények megakadályozzák, hogy a védőfólia helyreálljon. A sebesség az egyetlen legfontosabb tervezési változó: a túl alacsony sebesség lerakódásokat és lyukakat tesz lehetővé, míg a túlzott sebesség vagy az ismétlődő légbuborékok ütközést okoznak a bemeneti oldalon. A helyszíni tapasztalatok szerint a cső bemeneti hosszában kezdődik a legtöbb meghibásodás, ezért a bemeneti végvédelem és a megfelelő áramláselosztás ugyanolyan fontos, mint maga az ötvözet.
Pályázatok és kiválasztási útmutató
Felületi kondenzátorok és kiegészítő hűtők hő- és atomerőművekben
Tengervízhűtéses hőcserélők finomítókban, vegyi üzemekben és acélgyárakban
Sótalanító és több-hatású desztillációs berendezés csőkötegei
Hajófedélzeti kondenzátorok, hűtők és elpárologtatók
Érvéghüvelyek és csőlemez szerelvények a fenti berendezésekhez
A szokásos kondenzátorcsövek ötvözetek közötti választáskor a szokásos logika egyértelmű. Az Admiralty sárgaréz, mint például a C44300, megfelel a tiszta víznek, mérsékelt sebességgel és alacsonyabb költséggel. Az alumínium sárgaréz C68700 megbirkózik a tengervíz nagyobb sebességével és agresszívebb körülményekkel. Az olyan réz-nikkel minőségeket, mint a C70600 és C71500, a szennyezett vízhez, a nagy sebességekhez és a magasabb hőmérsékletekhez választották, magasabb áron. A végső kiválasztásnak a víz kémiáján, sebességén, hőmérsékletén és tisztítási módszerén kell alapulnia, nem pedig az ötvözet költségén.
Gyártás, szerelés és ellenőrzés
A csövet hidegen húzzák és méretre lágyítják, kiegyenesítik és vágják, majd egyenesen vagy a kívánt U{0}}alakúra hajlítva szállítják. A hajlítást az izzított temperben tüskével végezzük, a lábakat karcmentesen tartják, mert a felületi sérülések korróziót kiváltó helygé válnak. A csöveket hengerléssel rögzítik a csőlemezben, ezt a folyamatot a megfelelő tágulásra kell irányítani, nem pedig a túlhengerlést, mivel a túlzott tágulás visszamaradó húzófeszültséget hagy maga után, ami elősegíti a feszültségkorróziós repedést. A galvántámadás elkerülése érdekében a csőlapoknak, terelőlemezeknek és víztartályoknak kompatibilis anyagokból kell készülniük.
Három kezelési szabály akadályozza meg a legtöbb idő előtti meghibásodást: soha ne jelölje meg a csöveket ammónia-csapágyakkal vagy grafit jelzőkkel, tartsa a csöveket szárazon és szellőztesse a tárolás során, és a vízoldalt csak tiltott vegyszerekkel vagy mechanikai módszerekkel tisztítsa. A beérkező ellenőrzés magában foglalja a kémiai elemzést, a szakító- és keménységvizsgálatot, a méret- és felületellenőrzést, a szemcseméretet, a hidrosztatikus nyomásvizsgálatot, a tágulási és lapítási teszteket, valamint az örvényáram-vizsgálatot, ahol előírják.
GYIK
K: Mit csinál az arzén hozzáadása a C68700-ban?
A 0,02-0,06%-os arzén gátolja a cinktelenítést, így az ötvözet csak nagyon agresszív vizekben veszít szelektíven cinkből, nem pedig idő előtti falvékonyodást szenved.
K: Melyek az O61 temperálási követelményei a C68700 csőhöz?
Az ASTM B111 minimális szakítószilárdságot 345 MPa-ban és minimális folyáshatárt 125 MPa-ban határoz meg a kondenzátorcsövekhez használt lágyított O61 állapothoz.
K: A C68700 alkalmas ivóvízhez?
Nem, az ötvözet ipari hűtő- és tengervízrendszerekhez készült; ivóvízvezetékekhez a foszforral oxidált rézcső, például a C12200 a megfelelő anyag.
K: Hogyan választhatok C68700 és C70600 között?
A C68700 az olcsóbb választás a közepes sebességű tiszta tengervízhez, míg a C70600 réz-nikkelt részesítik előnyben szennyezett víz, nagyobb sebesség és magasabb hőmérséklet esetén.
K: Miért korlátozott az ón az alumínium sárgarézben?
Még kis mennyiségű ón is megzavarja a védőalumíniumban{0}}dús filmréteg kialakulását, így ennél a minőségnél szigorúan betartják a szennyeződési határértékeket.
K: Hogyan kell a C68700 csövet tárolni beszerelés előtt?
A csöveket szárazon és szellőztetetten kell tartani, távol az ammóniaforrásoktól és a különböző fémekkel való érintkezéstől, hogy a köteg összeszerelése előtt ne képződjenek maró hatású maradványok a felületen.
