ASTM B111 C68700 Nahtloses Rundrohr aus Kupferlegierung für Kondensatoren

ASTM B111 C68700 ist ein nahtloses, rundes, kaltgezogenes Kupferlegierungsrohr aus Aluminiummessing, bei dem ein Teil des Zinks durch 1,8–2,5 % Aluminium und eine Spur Arsenzusatz ersetzt ist. In der ASTM B111-Klassifizierung gehört es zur Aluminium-Messing-Familie, deren Mitglieder für den Einsatz in Kondensatoren und Wärmetauschern ausgewählt werden, weil sie im fließenden Meerwasser einen dauerhaften Schutzfilm bilden. Das Rohr wird rund in geraden Längen im geglühten Zustand O61 geliefert und ist zum Walzen oder Aufweiten zu Rohrböden vorgesehen.

Legierungsidentifikation und Äquivalente

UNS C68700 ist die ASTM-Bezeichnung. Dieselbe Legierung ist in der ISO-Nomenklatur als CuZn20Al2As, in GB/T 8890 als HAL77-2, in BS 2871 als CZ110, in JIS H3300 als C6870 und in DIN 1785 als CuZn20Al2 aufgeführt. Die relevanten Spezifikationen sind ASTM B111 für gerade Rohre und Hülsenmaterial und ASTM B395 für U-Bogen Rohre; ASME veröffentlicht die gleichen Anforderungen wie SB111 und SB395.

Zusammensetzung und Temperament

Tabelle 1. UNS C68700 im O61-Glühzustand gemäß ASTM B111.

Der geglühte Zustand ist der Lieferzustand für Rohre, die zu einem Rohrboden aufgeweitet werden, da das Rohr an der Rollverbindung plastisch nachgeben muss, während die abgerollte Länge formstabil bleibt. Eine harte Härte würde die Ausdehnungsfähigkeit verringern und das Risiko einer Rissbildung an der Verbindung erhöhen.

Herstellungsroute

Schmelzen und Gießen eines Knüppels im Zusammensetzungsbereich C68700, vor der Freigabe spektrographisch analysiert.

Extrudieren oder stechen Sie den Barren in eine hohle Schale.

Durch Kaltziehen oder Kaltpilgern wird die Schale in aufeinanderfolgenden Durchgängen mit Zwischenglühungen über einen Dorn gepilgert.

Abschließendes Glühen auf O61-Vergütung, gefolgt vom Richten und Ablängen.

Wirbelstromprüfung der gesamten Länge, anschließend Maßprüfung und Markierung.

Erforderliche Tests

ASTM B111 definiert eine Testmatrix, die sich an der Legierung und dem vorgesehenen Einsatz orientiert, und nicht an einer einzigen universellen Liste. Für C68700 gilt:

Aufweitungsprüfung nach Prüfmethode B153: Das aufgeweitete Rohr darf keine sichtbaren Risse oder Brüche aufweisen. Ausgenommen sind hart-gezogene Rohre, die nicht abschließend geglüht wurden.

Abflachungstest: Die Probe wird entlang ihrer Länge an drei Stellen abgeflacht, wobei jede Stelle um etwa eine Dritteldrehung gegenüber dem vorherigen Bereich gedreht wird, und der abgeflachte Abschnitt muss einen Mikrometer passieren, der auf das Dreifache der Wandstärke eingestellt ist. Der Ferrule-Bestand ist ausgenommen.

Restspannungstest: C68700 ist eine der Legierungsnummern, für die ASTM B111 entweder den Quecksilbernitrattest (B154) oder den Ammoniakdampftest (B858) erfordert.

Wirbelstromtest zum Üben von E243 an jeder Röhre.

Hydrostatischer Test: Jedes Rohr muss einem Innendruck standhalten, der einer Faserspannung von 7000 psi (48 MPa) ohne Leckage entspricht, unter Verwendung der Dünnzylindergleichung der Norm. Sofern nicht anders angegeben, werden Rohre nicht über 1000 psi (7,0 MPa) getestet.

Im Design verwendete physikalische Eigenschaften

Dichte: 8,33 g/cm³ (0,301 lb/in³)

Wärmeleitfähigkeit: 100,4 W/(m·K) bei 20 Grad

Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient: 18,5 × 10^-6pro Grad über 20-300 Grad

Spezifische Wärmekapazität: 0,09 cal/(g·Grad) bei 20 Grad

Schmelzbereich: 932–971 Grad

Magnetische Reaktion: nicht-magnetisch, was die störungsfreie Anwendung magnetischer Trenn- und Dichtheitsprüfmethoden ermöglicht

Anwendungen

Oberflächenkondensatoren in der Küsten- und Meeresstromerzeugung

Wärmetauscher- und Verdampferrohrbündel in Entsalzungsanlagen

Destillationsrohre und Destillationsrohre in der Prozessindustrie

Ferrulen für Kondensatorrohrenden, bei denen eine separate Einlasskomponente verwendet wird

Kühlwasserkreisläufe an Bord von Schiffen und Offshore-Anlagen

Auswahl- und Verarbeitungshinweise

Konstrukteure sollten sicherstellen, dass die angegebene Wandstärke ausreichend Spielraum für die erwartete Korrosionsrate zuzüglich der Rohrbodenverbindung lässt. Bei der Installation sollten die Rohrenden gereinigt und entgratet, auf das für die Wandstärke empfohlene Rolldrehmoment aufgeweitet und, sofern die Spezifikation dies erfordert, durch Aufweiten und Hartlöten abgedichtet werden. U--Biegerohre sollten als geglühtes und gebogenes Material bestellt und nicht nach der Lieferung gebogen werden, da beim Biegen Restspannungen entstehen, die durch den Restspannungstest begrenzt werden sollen. Die Lagerung sollte trocken und drinnen erfolgen; Stehendes Wasser im Bohrloch während des Transports oder der Lagerung vor Ort kann zu Lochfraß führen, der durch Wirbelstromtests später ausgeschlossen werden kann.

FAQ

F: Was ist der Unterschied zwischen C68700-Rundrohr und U--Bogenrohr?
Die Legierung und der Härtegrad sind gleich. Gerade Rundrohre werden nach ASTM B111 bestellt, während U-gebogene Rohre nach ASTM B395 bestellt werden, wodurch nach der Biegung zusätzliche Biege-, Ovalitäts- und Spannungsentlastungsanforderungen gelten.

F: Wird das C68700-Rohr geschweißt oder nahtlos geliefert?
ASTM B111 deckt nur nahtlose Rohre ab. Geschweißte Rohre aus Kupferlegierung unterliegen gesonderten Spezifikationen und sind nicht für den Kondensatorbetrieb austauschbar.

F: Was bedeutet das O61-Temperament?
O61 ist die Bezeichnung für den geglühten Zustand, die im ASTM-System für Kupferlegierungsrohre verwendet wird. Dies ist der Standardlieferzustand für Rohre, die zu einem Rohrboden aufgeweitet werden.

F: Welcher Wandstärkenbereich ist verfügbar?
Kondensator- und Wärmetauscherrohre werden normalerweise mit Wandstärken zwischen etwa 0,5 mm und 1,2 mm geliefert, und die Abmessungen werden anhand der Maßtoleranzen der Norm und nicht anhand eines Nennwerts überprüft.

F: Wie wird die Tube nach der Lieferung identifiziert?
Jedes Bündel ist mit der Schmelzenzahl gekennzeichnet, und im Materialtestzertifikat werden die Chemie, die mechanischen Eigenschaften sowie die Ergebnisse der Wirbelstrom- und Hydrostatiktests aufgeführt.

F: Beeinflusst der Arsengehalt die Korrosionsleistung?
Ja. Der Arsengehaltsbereich von 0,02–0,06 % soll die Entzinkung verhindern, und sowohl der Arsenminimum- als auch der Aluminiumbereich müssen eingehalten werden, damit die Legierung im Meerwassereinsatz funktioniert.