ASME SB111 C70600 Nahtloses Kupfer-Nickel-Wärmetauscherrohr

Was ASME SB111 C70600 Rohr ist

UNS C70600 ist eine 90/10 Kupfer-Nickellegierung -, etwa neun Teile Kupfer zu einem Teil Nickel, mit bewussten Zusätzen von Eisen und Mangan. ASME SB111 ist die ASME-Code-Übernahme von ASTM B111/B111M für nahtlose Kondensatorrohre und Aderendhülsen aus Kupfer und Kupferlegierungen und die am häufigsten geforderte Spezifikation für C70600-Wärmetauscher und Kondensatorrohre. Die gleiche Legierung wird von ASTM B466 für nahtlose Rohre und Röhren, von ASTM B552 für den Einsatz in Entsalzungsanlagen, von ASTM B359 und B395 für Rippen- und U-Bogenformen und von ASTM B543 für geschweißte Rohre abgedeckt.

Kupfer-Nickellegierungen bilden einen schützenden Korrosionsproduktfilm, der reich an Nickel und Eisen ist, und dieser Film sorgt für eine lange Lebensdauer im Meerwasser. Der Eisenzusatz ist von wesentlicher Bedeutung: Es ist das Element, das 90/10-Kupfernickel seine Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Aufprall in fließendem Meerwasser verleiht, weshalb in der Rohrspezifikation ein Mindesteisengehalt und nicht nur ein Höchstgehalt gefordert wird. Eine nahtlose Wand, die durch Extrusion und Kaltziehen hergestellt wird, sorgt für eine gleichmäßige Wanddicke in Umfangsrichtung und vermeidet die Schweißnaht, die andernfalls die erste Stelle wäre, an der es bei Temperaturwechsel zu Korrosion oder Rissen kommen würde.

Chemische Zusammensetzung und mechanische Anforderungen

Da die Wärmeleitfähigkeit eines Kupfer-{0}}Nickelrohrs viel geringer ist als die von reinem Kupfer, kompensieren die Entwickler von Wärmetauschern dies durch dünnere Wände und engere Rohrabstände. Genau aus diesem Grund sind der Temperzustand und eine streng kontrollierte Wandtoleranz wichtig: Jeder zusätzliche Zehntelmillimeter Wand kostet Wärmeübertragung.

Größenbereich, Härtegrade und Oberflächenbeschaffenheit

Außendurchmesser: üblicherweise 6 mm bis 300 mm, mit 12,7 mm bis 25,4 mm als Standard-Kondensatorband.

Wandstärke: 0,5 mm bis 10 mm; dünne Wandstärken ab 0,7 mm für Niederdruckaustauscher.

Länge: gerade Längen bis zu 12 m oder je nach Bedarf U-gebogen und gewickelt.

Härtegrad: geglühtes O61 für die Ausdehnung zu Rohrböden, mit leicht-gezogenem Härtegrad für höhere Festigkeit, wenn keine Ausdehnung erforderlich ist.

Oberfläche: blankgeglüht, gebeizt oder poliert, mit sauberen Enden und ohne Rückstände von Ziehschmiermittel.

Formen: gerades Rohr, U-gebogenes Rohr, integriertes Niedrig--Rippenrohr, bei dem die Oberfläche vergrößert werden muss.

Meerwasser-Korrosionsverhalten und Designgrenzen

90/10 Kupfer-Nickel widersteht gleichmäßigem Meerwasserangriff, Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion, und die Legierung ist nicht anfällig für die Entzinkung, die Messing betrifft. Seine praktischen Grenzen werden eher durch die Geschwindigkeit und die Wasserqualität als durch den grundlegenden Materialwiderstand bestimmt.

Geschwindigkeit: Die Auslegungsgeschwindigkeit des Wassers liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 1,5 bis 3 m/s. Darunter bilden sich Ablagerungen und Biofouling; darüber kann Erosionskorrosion beginnen, insbesondere an Einlaufenden und an Biegungen.

Verschmutzung: Die Legierung setzt kleine Mengen Kupferionen frei, die das Meereswachstum begrenzen, wodurch die Reinigungshäufigkeit im Vergleich zu Stahl und Titan verringert wird.

Chlorierung: Kontinuierliche oder intermittierende Chlordosierung ist mit Kupfer-Nickel kompatibel, aber Überchlorung und Chlorrückstände in Kombination mit hoher Geschwindigkeit verkürzen die Lebensdauer.

Sulfid: Verschmutztes oder sulfidhaltiges Wasser kann den Schutzfilm ablösen. Beim Wiederaufbau kommt es auf die Dosierung von Eisensulfat und die richtige Inbetriebnahme an.

Ammoniak: Kupferlegierungen, einschließlich Kupfernickel, werden durch Ammoniak und Ammoniumverbindungen angegriffen, daher muss die dampfseitige Ammoniakverschleppung- kontrolliert werden.

Herstellungs-, Schweiß- und Installationsanleitungen

Kupfer{0}}Nickelrohre werden auf die gleiche Weise wie andere Kondensatorrohre zu Rohrböden aufgeweitet, wobei die Wandreduzierung im üblichen Bereich von 3-5 % gehalten wird, um eine dichte Verbindung zu erhalten, ohne dass übermäßige Restspannungen zurückbleiben. Im Gegensatz zu Messing weist 90/10-Kupfer-Nickel eine gute Schweißbarkeit auf: Geschweißte Rohre und geschweißte Rohre sind gemäß ASTM B543 bzw. ASTM B466 erhältlich, Verbindungen werden durch Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen und Gas-Metall-Lichtbogenschweißen mit passendem Kupfer-Nickel-Füllstoff hergestellt und die Reparatur beschädigter Rohre ist praktisch.

Schneiden Sie das Quadrat ab und entgraten Sie beide Enden. Ein am Rohrende verbleibender Grat ritzt das Loch im Rohrboden ein und schafft einen Leckpfad.

Mischen Sie keine Rohrmaterialien mit unterschiedlichem galvanischem Potenzial in einem Wasserkasten, ohne die Auswirkung auf der kathodischen Seite zu bewerten.

Das Biegen erfordert großzügige Radien und bei engen Radien ein vorheriges Glühen; Kaltbearbeitung und anschließender Einsatz im Meerwasser erhöhen die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion.

Röhrchen während der Lagerung trocken und verschlossen halten; Stehendes Meerwasser hinterlässt Chloridablagerungen, die Flecken und Löcher auf der Oberfläche hinterlassen.

Bestätigen Sie vor der Installation die Schmelzenzahl, die zertifizierte Chemie und die mechanischen Eigenschaften auf dem Materialtestzertifikat anhand der Bestellung.

Inspektions- und Qualitätskontrollpunkte

Die Wirbelstromprüfung der gesamten Rohrlänge ist die Hauptprüfung der Naht- und Wandintegrität. Wo angegeben, werden hydrostatische Tests durchgeführt.

Die Maßprüfung umfasst Außendurchmesser, Wandstärke, Länge, Geradheit und Endrechtwinkligkeit.

Chemische Überprüfung durch optische Emissionsspektrometrie bei jeder Schmelze, wobei sowohl Nickel als auch Eisen gemeldet wurden. - Eisen unter dem Minimum ist eine häufige Ursache für vorzeitiges Erosionsversagen.

Oberflächeninspektion auf eingewalzten -Zunder, Überlappungen und tiefe Kratzer, die im Meerwasser zu Lochfraß führen können.

Bündelmarkierung und Rückverfolgbarkeit, damit -die Ergebnisse der Betriebsinspektionen mit der Produktionswärme verknüpft werden können.

FAQ

F: Was ist der Unterschied zwischen C70600 und C7060X?
Beide bestehen zu 90/10 aus Kupfer-Nickel. C7060X ist die Bezeichnung für die verbesserte Sorte mit strengeren Grenzwerten für Restelemente und einem kontrollierten Eisenbereich und wird in Spezifikationen für Meerwasser-Rohrleitungssysteme genannt.

F: Warum wird Eisen als Bereich und nicht nur als Maximum angegeben?
Eisen verleiht 90/10 Kupfernickel seine Beständigkeit gegen Erosionskorrosion in fließendem Meerwasser. Zu wenig Eisen lässt den Schutzfilm schwach werden; Die Spezifikation legt daher sowohl ein Minimum als auch ein Maximum fest.

F: Kann C70600-Rohr geschweißt werden?
Ja. Kupfer--Nickellegierungen lassen sich gut im Gas-Wolfram-Lichtbogen- und Gas-Metall-Lichtbogenverfahren mit passendem Zusatzwerkstoff schweißen. Für Anwendungen, bei denen kein nahtloses Rohr erforderlich ist, sind geschweißte Rohre nach ASTM B543 erhältlich.

F: Welche Wandstärke sollte bestellt werden?
Die Wandstärke richtet sich nach dem Auslegungsdruck des Wärmetauschers zuzüglich eines Korrosionszuschlags und der Rohrausdehnungsanforderung. Dünnere Wände übertragen die Wärme besser, daher muss bei der Auswahl immer ein Gleichgewicht zwischen mechanischem Spielraum und thermischer Leistung berücksichtigt werden.

F: Wie ist der Vergleich zwischen 90/10 und 70/30 Kupfer-Nickel?
Die 90/10-Legierung hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit, ist kostengünstiger und eignet sich für mittlere Geschwindigkeiten. 70/30 bietet eine höhere Festigkeit, eine bessere Beständigkeit in schnell fließendem und verschmutztem Meerwasser und eine höhere zulässige Betriebstemperatur.

F: Ist das C70600-Rohr für Entsalzungsanlagen geeignet?
Ja. Kupfer--Nickelrohre sind gemäß ASTM B552 speziell für Wasserentsalzungsdienste vorgesehen und werden sowohl in thermischen als auch in Membranentsalzungsanlagen verwendet.