ASTM B111 C70600 ist das nahtlose 90/10-Kupfer-Nickel-Rohr, das für Kesselwärmetauscher, Dampfkondensatoren und Luftkondensatorschlangen spezifiziert ist, bei denen das Kühlmedium Meerwasser, Brackwasser oder ein korrosiver Prozessstrom ist. Die Legierung enthält 9,0-11,0 % Nickel mit 1,0–1,8 % Eisen und einem Manganzusatz, wodurch ein schützender Oberflächenfilm entsteht, der fließendem Wasser und wiederholten Temperaturwechseln standhält. Rohre werden im geglühten Zustand O61 für die Expansion in Rohrböden und im leicht gezogenen Zustand H55 geliefert, wenn die zusätzliche Streckgrenze für große Spannweiten oder höhere Druckbelastungen erforderlich ist.
Wo die Note in die Tauschdienstleistung passt
In dieser Anwendung dominieren zwei Dienstmuster. In Kesselanlagen transportiert das Rohr auf der einen Seite Kühlwasser und auf der anderen Seite Kondensat oder Speisewasser. Daher muss das Rohr wasserseitiger Korrosion widerstehen und gleichzeitig sauber genug bleiben, um die Wärmeübertragung aufrechtzuerhalten. In luftgekühlten Kondensatoren und Kühlschlangen transportiert das Rohr Kältemittel oder Prozessflüssigkeit und ist Umgebungsfeuchtigkeit, Salzluft und Kondensat ausgesetzt, sodass die Korrosionsbeständigkeit der äußeren Oberfläche ebenso wichtig ist wie die innere Leistung. In beiden Fällen bietet die 90/10-Zusammensetzung eine Kombination aus Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Verarbeitbarkeit, die schwerere Edelstahllegierungen oder Legierungen mit höherem Nickelgehalt bei gleichen Kosten nicht erreichen können.
Zusammensetzung und Stärke
| Nickel, Ni (einschließlich Co) | 9.0-11.0% |
| Eisen, Fe | 1.0-1.8% |
| Mangan, Mn | 1,0 % max |
| Zink, Zn | 1,0 % max |
| Blei, Pb | 0,05 % max |
| Kupfer, Cu | Rest |
| O61 geglüht, Zugfestigkeit, min | 40 ksi (275 MPa) |
| O61 geglüht, Streckgrenze, min | 15 ksi (105 MPa) |
| H55 leicht-gezogen, Zugfestigkeit, min | 45 ksi (310 MPa) |
| H55 leicht-gezogen, Streckgrenze, min | 35 ksi (240 MPa) |
Die H55-Vergütung ist die übliche Antwort, wenn eine Spezifikation ein hochfestes Kupfer-Nickelrohr erfordert: Der leicht-gezogene Zustand erhöht die Streckgrenze von 105 MPa auf 240 MPa, was die Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationsermüdung verbessert und einen größeren Ablenkabstand ermöglicht. Der Nachteil ist eine geringere Dehnungsduktilität. Daher sollte ein leicht{7}}gezogenes Rohr mit einem für die Härte geeigneten Drehmoment gewalzt werden und nicht ohne Überprüfung durch ein geglühtes Rohr in einem vorhandenen Rohrboden ersetzt werden.
Abmessungen und Toleranzen
ASTM B111 listet Toleranzen gegenüber dem angegebenen Außendurchmesser, der Wandstärke und der Länge auf. Für die Kondensorgrößen Light und Medium gelten folgende Werte:
| Außendurchmesser bis 12 mm | plus oder minus 0,076 mm |
| Außendurchmesser über 12 bis 18 mm | plus oder minus 0,10 mm |
| Außendurchmesser über 18 bis 25 mm | plus oder minus 0,15 mm |
| Wandstärke 0,50 bis 0,90 mm | plus oder minus 0,08 mm |
| Wandstärke 0,90 bis 1,5 mm | plus oder minus 0,11 mm |
| Wandstärke 1,5 bis 2,1 mm | plus oder minus 0,13 mm |
| Länge bis 4500 mm | plus 2,4 mm, minus 0 |
| Länge über 4500 bis 6000 mm | plus 3,2 mm, minus 0 |
Bei der Wahl der Wandstärke sollte der Korrosionszuschlag für die Auslegungslebensdauer mit dem für die Verbindung benötigten Material und der Druckstufe des Rohrs kombiniert werden. Wenn in einer Spezifikation eine Mindestwand statt einer Nennwand angegeben ist, muss die angegebene Toleranz zum Korrosionszuschlag addiert werden, damit das Rohr an der dünnsten zulässigen Stelle immer noch das Minimum erreicht.
Thermische und physikalische Eigenschaften
Dichte: spezifisches Gewicht etwa 8,9
Wärmeleitfähigkeit: ca. 45 W/(m·K) bei 20 Grad
Elektrische Leitfähigkeit: ca. 9 % IACS
Schmelzbereich: 1100–1149 Grad
Elastizitätsmodul bei Zug: 18.000 ksi; Steifigkeitsmodul: 6.800 ksi
Magnetische Reaktion: praktisch nicht-magnetisch
Inspektions- und Testanforderungen
Wirbelstromprüfung der gesamten Rohrlänge gemäß Praxis E243, die Aufschluss über die Eignung des Rohrs für den beabsichtigten Einsatz gibt.
Hydrostatische Prüfung auf die in ASTM B111 festgelegte Faserspannung unter Verwendung der in der Norm angegebenen Dünnzylinderbeziehung.
Ausdehnungs- und Abflachungstests an Proben aus der Charge, die beide keine sichtbaren Risse aufweisen dürfen.
Chemische Analyse des Gussstücks und mechanische Prüfung des fertigen Rohrs zur Bestätigung der Mindesttemperaturen.
Materialprüfzertifikat, in dem Schmelzzahl, Zusammensetzung, Eigenschaften und zerstörungsfreie Prüfergebnisse aufgeführt sind.
Installations- und Wartungshinweise
Rollen Sie das Rohr mit einem Drehmoment, das auf die Härte und Wandstärke abgestimmt ist, und überprüfen Sie zu Beginn des Walzprogramms mehrere Verbindungen, damit die Einstellung sichergestellt ist, bevor der Großteil des Rohrbodens fertiggestellt ist. Halten Sie die Wasserseite während der Inbetriebnahme sauber, da Ablagerungen, die sich vor der Stabilisierung des Schutzfilms bilden, zu einem Unter-Ablagerungsangriff führen können. Halten Sie auf der Luftseite die Rippen und Stützen frei von eingeschlossener Feuchtigkeit und vermeiden Sie an feuchten Orten den direkten Kontakt zwischen dem Kupfer--Nickelrohr und den Kohlenstoffstahlstützen. Wenn ein Kesselkondensator über längere Zeiträume gelagert ist, entleeren und trocknen Sie die Rohrseite oder verwenden Sie ein Lay-{5}-System, das sauerstoffhaltiges Wasser in Bewegung hält.
FAQ
F: Ist C70600 für Kesselwärmetauscherrohre geeignet?
Ja. Die 90/10-Kupfer-Nickel-Zusammensetzung wird häufig für Kondensatoren und Kühler in Kesselanlagen verwendet, insbesondere wenn das Kühlwasser Meerwasser oder Brackwasser ist.
F: Kann die C70600-Röhre in luftgekühlten Kondensatoren verwendet werden?
Ja. Die Legierung wird für Luftkondensatoren und Kühlschlangen verwendet, da sie atmosphärischer Korrosion und Kondensatkorrosion widersteht und gleichzeitig eine gute Wärmeübertragung bietet.
F: Was bedeutet hohe Festigkeit für dieses Rohr?
Der leicht gezogene Zustand H55 ist mit Mindestwerten von 45 ksi (310 MPa) Zugfestigkeit und 35 ksi (240 MPa) Streckgrenze spezifiziert, verglichen mit 40 ksi (275 MPa) und 15 ksi (105 MPa) für den O61-geglühten Zustand.
F: Welche Härte sollte für eine Rohrummantelung bestellt werden?
Passen Sie die Härte des Originalrohrs an, sofern die Konstruktion dies zulässt, da sich ein leicht{0}}gezogenes Rohr anders ausdehnt als ein geglühtes Rohr und der Walzvorgang entsprechend angepasst werden muss.
F: Welche Toleranzen gelten für das gelieferte Rohr?
ASTM B111 legt Toleranzen nach Durchmesser, Wandstärke und Länge fest; Bei gängigen Kondensatorgrößen liegt die Toleranz des Außendurchmessers zwischen 0,076 mm und 0,15 mm und die Toleranz der Wandstärke zwischen 0,08 mm und 0,13 mm.
F: Wie wird die Röhre vor dem Versand überprüft?
Es werden Wirbelstromprüfungen in voller Länge, hydrostatische Prüfungen sowie chargenbasierte Ausdehnungs- und Abflachungsprüfungen durchgeführt, und das Materialprüfzertifikat dokumentiert die Ergebnisse für jede Charge.
