Az ASTM B111 C60800 alumínium-bronz kondenzátorcső teljesítménye és előnyei

Ahol a C60800 illeszkedik az ASTM B111/B111M szabványhoz

Az ASTM B111/B111M varrat nélküli rézből és réz{2}}ötvözetből készült kondenzátorcsöveket és érvéghüvelyeket takar kondenzátorokhoz, elpárologtatókhoz és hőcserélőkhöz. Ezen a szabványon belül a C60800 alumíniumbronz minőséget választják, ha a kloridok, a nagy áramlási sebesség vagy a koptató hatású lebegő anyagok alkalmatlanná teszik a lágyabb réz és sárgaréz minőséget. Ugyanez a minőség szerepel az egyenértékű ASME-specifikációban a nyomástartó alkatrészekre{6}}, tehát az egyikhez rendelt cső műszakilag felcserélhető a másikhoz rendelt csővel, feltéve, hogy az edzettség és a méretek megegyeznek.

Az alumíniumbronz egy fontos vonatkozásban különbözik a sima rézminőségektől: szilárdság és korrózióállóság, nem pedig vezetőképesség miatt van kiválasztva. Elektromos és hővezető képessége jóval alacsonyabb, mint a tiszta rézé, így a hatékony hőátadást igénylő tervező a csőfal vastagságára, a felület állapotára és a víz sebességére támaszkodik, nem pedig a kiemelkedően magas fémvezetőképességre. A C60800 cserébe egy olyan csövet kínál, amely sokkal jobban ellenáll a tengervíz támadásának és a becsapódási eróziónak, mint a réz, miközben megőrzi kellő rugalmasságát ahhoz, hogy meghajlítsa és csőlappá tekerje.

Kémiai összetétel és csőméretek

A C60800 összetételét a rézhez hozzáadott szabályozott alumínium és arzén határozza meg. Az alumínium megépíti a védő alumínium-dús felületi fóliát, és szilárd-oldaterősítést biztosít; az arzén alacsony, szándékosan szabályozott mennyiségben van jelen, és javítja az ötvözet támadásokkal szembeni ellenálló képességét klorid--tartalmú vizekben.

A csövet extrudálással és húzással állítják elő a hőcserélő kialakításában megkövetelt külső átmérőre és falvastagságra,{0}} majd lágyítással, pácolással és egyengetéssel készülnek el. A szokásos kondenzátorméretek durván 12–50 mm külső átmérőjűek, falvastagságuk körülbelül 0,7–2,5 mm, egyenes hosszban vagy U-hajlított csőként szállítják. Az átmérőre, falvastagságra, egyenességre és hosszúságra vonatkozó mérettűrések megegyeznek az ASTM B111/B111M-vel, és különösen a falvastagság tűréshatárát kell megerősíteni a tervezési engedményhez képest, mivel a tengervízcső korróziótűrése korlátozott.

Teljesítmény jellemzők

Az erő az első előny. Az alumíniumadalék jóval a rézből vagy az admiralitási sárgarézből nyert értékek fölé emeli a cső folyását és szakítószilárdságát, így a vékonyabb fal is képes ugyanazt a belső nyomást elviselni, és a cső elviseli a cső-lemezhengerlés, a tartólemezek és a vibráció okozta mechanikai terhelést. Lágyított állapotban a tipikus szakítószilárdság körülbelül 400-480 MPa tartományba esik, a folyáshatár körülbelül 170-250 MPa és a nyúlás legalább 20 %; a megrendelt temperálás kötelező minimumai a szabványban feltüntetettek, és hidegen megmunkált tempereknél nagyobb szilárdság érhető el.

A korrózióállóság a második előny, és az oka annak, hogy a minőséget tengervízben használják. Kloridot{1}}hordozó vízzel érintkezve az ötvözet sűrű, tapadó alumínium-dús oxidfilmet hoz létre, amely korlátozza a további támadást. A film mechanikai sérülések után{4}}újjáalakul, ami hasznos ellenállást biztosít az anyagnak az ütközéssel és a kondenzátorcső bemeneti végén fellépő vékony{5}filmerózióval szemben. A szabályozott arzén hozzáadása tovább javítja a viselkedést agresszív vizekben. Ebből a viselkedésből fakadnak a tengerészeti mérnöki alkalmazások, a sótalanítás, a vegyi üzemek és a vízkezelő berendezések.

A kopási viselkedés ehhez kapcsolódó előny. Csúszóérintkező hatására az alumínium bronz felületén kenő-oxid réteg képződik, amely csökkenti a súrlódási tényezőt, így a cső és a körülötte lévő alkatrészek megtartják méreteiket, ahol a réz vagy sárgaréz gyorsabban kopna. Az anyagnak mérsékelt hőtágulási együtthatója is van, jellemzően alacsonyabb, mint a magas-cinktartalmú sárgarézeknél, ami előre látható határokon belül tartja a méretváltozást az üzemi hőmérséklet-tartományban.

A gyártási magatartás jó, de nem korlátlan. A C60800 jól meghajlik és gördül az izzított megeresztésben, ezért az U-hajlítást a végső beépítés előtt végezzük, és a csöveket hegesztés helyett hengeres tágítással rögzítik a csőlemezhez. Az alumíniumbronz hegesztése szakértelmet, hozzáillő töltőfémet és a tűzálló oxid gondos eltávolítását igényel, ezért a hegesztett kötések általában a cső-lapoldalára és a csőfejekre korlátozódnak, nem pedig magukra a csövekre. A keményforrasztást olyan szerelvényekhez és műszercsatlakozásokhoz használják, ahol szivárgásmentes-tömítésre van szükség.

Tipikus alkalmazások

A minőséget minden olyan helyen határozzák meg, ahol a csőnek egyszerre kell túlélnie a kloridokat, a sebességet és a mérsékelt hőmérsékletet:

Gőzfelületi kondenzátorok és kiegészítő hőcserélők az energiatermelésben, ahol a hűtővíz tengervíz vagy brakkvíz.

Több-fokozatú villanó- és több-hatású sótalanító berendezések, beleértve a sóoldat-fűtőket és előmelegítőket.

Vegyi és petrolkémiai hőcserélők, amelyek olyan kloridokat, tengervizet vagy ammóniás folyamatáramokat kezelnek, amelyek külön feszültség-{0}}korrózióértékelést igényelnek.

Hajófedélzeti tengervízrendszerek: fő- és segédkondenzátorok, kenőolaj-hűtők, édesvíz-generátorok és köpenyvíz-hűtők.

Hűtővíz-cserélők finomítókban, acélgyárakban és nagy{0}}légkondicionáló üzemekben nyílt-körű vagy toronyvízzel.

E feladatok mindegyikében a kiválasztási döntés általában az admiralitási sárgaréz és a réz{0}}nikkelötvözetek összehasonlításán múlik. A C60800-at ott választják, ahol a csőlemez szilárdsága, a bemeneti nyílásnál az ütközéssel szembeni ellenállás és a szennyezett vízben a gyengébb -ötvözött minőséget befolyásoló lyukaktól való mentesség a döntő tényezők.

Telepítés, kezelés és ellenőrzés

Az alumínium-bronz csöveket lágyított temperálással szállítjuk hajlításhoz és hengerléshez. A kezelési gyakorlat a vékony-falú rézötvözet csöveknél szokásos szabályokat követi: a csöveket vízszintesen, párnázott támasztékokon tárolják, védve a felületi kopástól, és mentesek a szénacél érintkezéstől, amely a tárolás során galvanikus korróziót okozhat. A hajlítást tüskével hajtják végre, hogy szabályozzák az oválisságot és a fal elvékonyodását a kanyarban, és a hajlított lábat feszültségmentesítik-, mielőtt elgurulna, ahol a hajlítási sugár szűk.

A csőlemezhez való rögzítés görgős tágítással történik, és a csatlakozás tömítettsége a furat előkészítésétől, a tágulási sebességtől és a tisztaságtól függ, nem pedig a cső anyagától. A kész hőcserélő ajánlott ellenőrzési és tesztelési gyakorlata a következő pontokat tartalmazza:

A csőtanúsítvány ellenőrzése az ASTM B111/B111M szerint a kémia, az edzettség, a méretek és a mechanikai tulajdonságok tekintetében.

A csövek örvényáramú vizsgálata az ASTM E243 gyakorlata szerint, amely a falhibákat, repedéseket és vastagságváltozásokat a beszerelés előtt észleli.

Tágulási és lapítási tesztek a mintákon annak igazolására, hogy a temperáció kellően képlékeny az alakítási művelethez.

Az összeszerelt hőcserélő hidrosztatikus vagy pneumatikus nyomáspróbája, majd minden hengerelt csatlakozás szivárgásvizsgálata.

A hőszámok és a csőpozíciók dokumentálása, hogy a szervizvizsgálati eredmények egy adott tételre visszavezethetők legyenek.

GYIK

K: A C60800 rézcső vagy alumíniumcső?
Ez egy rézötvözet cső. Az alumínium 4,5–6,0%-os ötvöző adalék, amelynek egyensúlya a réz, így az anyag réz-alapú ötvözetként viselkedik, olyan szilárdsággal és tengervízállósággal, amelyet az alumíniumadalék biztosít.

K: A C60800 alkalmas tengervizes hűtővízhez?
Igen. Védő alumínium-dús felületi filmet képez a klorid-tartalmú vízben, és ellenáll az ütközésnek és az eróziónak, ezért használják erőművek kondenzátoraiban, hajók tengervízhűtőiben és sótalanító üzemeiben.

K: Hogyan hasonlítható össze az Admiralty sárgarézzel a hőcserélő csőhöz?
Erősebb és ellenállóbb a cső bemeneténél jelentkező becsapódásokkal szemben, és nincs kitéve a cink-{0}}dús sárgarézekre ható cinkmentesítő mechanizmusnak. Az Admiralty bronz továbbra is olcsóbb- opció, ahol a víz kémiája és sebessége jóindulatú.

K: Jól vezeti a hőt?
Hővezető képessége jóval elmarad a tiszta rézétől, mert a szilárd oldatban lévő alumínium az elektronokat és a fononokat is szórja. A minőséget a tengervízben való tartósság miatt választották, nem pedig a maximális hőátadás érdekében, és a hőcserélőt annak tulajdonságai alapján tervezték.

K: A C60800 csövek hegeszthetők?
Hozzáillő töltőanyaggal és gondos oxideltávolítással hegeszthetők, de a csöveket általában görgős tágítással rögzítik a csőlaphoz. A hegesztett kötések általában a fejlécekre, szerelvényekre és műszercsatlakozásokra korlátozódnak.

K: Miért adnak arzént az ötvözethez?
Az arzént szabályozottan alacsony szinten adják hozzá, hogy javítsák az ötvözet korrózióval szembeni ellenálló képességét klorid-{0}}tartalmú vizekben. Az ASTM B111/B111M szabványban meghatározott szűk tartományon belül van, így a cső mechanikai tulajdonságait és hegeszthetőségét nem befolyásolja.