Phosphor-Desoxidiertes Kupfer und wo es verwendet wird
UNS C12200 ist mit Phosphor-desoxidiertes Kupfer, das als DHP bezeichnet wird; Die europäische Bezeichnung lautet CW024A und die japanische Röhrenbezeichnung lautet C1220T. Während des Schmelzens wird Phosphor in einer Menge zugesetzt, die der Schmelze Sauerstoff entzieht, wodurch Porosität und Versprödung verhindert werden, die beim Erhitzen von gewöhnlichem feuer-raffiniertem Kupfer auftreten. Dieser einzige Legierungsschritt macht die Sorte schweißbar, lötbar und zuverlässig im Dampf- und Heißwasserbetrieb. Aus diesem Grund ist DHP-Kupfer seit Jahrzehnten das Standardrohrmaterial für Rohrbündelwärmetauscher, Kondensatoren und Kondensatsysteme.
ASTM B111/B111M deckt die nahtlose Rohrform ab. Rohre werden durch Gießen, Warmumformen und Kaltziehen mit Zwischenglühen hergestellt, was eine dichte Wand, eine glatte Bohrung und einheitliche Abmessungen ergibt. Verglichen mit den Kupfer-Nickel-Legierungen ist die Sorte günstiger und hat eine etwa siebenmal höhere Wärmeleitfähigkeit, ist jedoch auf sauberes Süßwasser und Dampf und nicht auf salzhaltiges oder verschmutztes Wasser beschränkt.
Chemische Zusammensetzung von UNS C12200
| Element | Erfordernis |
|---|---|
| Kupfer (Cu) | Mindestens 99,9 % |
| Phosphor (P) | 0,015 bis 0,040 % |
Das Phosphorfenster ist wichtig, da es sowohl die Desoxidation als auch die Leitfähigkeit steuert. Unterhalb des Minimums wird die Schmelze möglicherweise nicht vollständig desoxidiert; oberhalb des Maximums sinken die elektrische und thermische Leitfähigkeit und das Material wird härter als vorgesehen.
Temperamente und mechanische Eigenschaften
| Zustand | Temperamentcode | Zugfestigkeit, typisch | Rendite bei 0,5 % Verlängerung, typisch | Verlängerung |
|---|---|---|---|---|
| Geglüht, Nennkorn 0,050 mm | OS050 | 220 MPa (32 ksi) | 70 MPa (10 ksi) | 45 % |
| Geglüht, Nennkorn 0,025 mm | OS025 | 235 MPa (34 ksi) | 76 MPa (11 ksi) | 45 % |
| Licht gezeichnet | H55 | 275 MPa (40 ksi) | 220 MPa (32 ksi) | 25 % |
| Hart gezeichnet | H80 | 380 MPa (55 ksi) | 345 MPa (50 ksi) | 8 % |
Die Wärmeleitfähigkeit beträgt im geglühten Zustand etwa 340 W/(m·K) und die elektrische Leitfähigkeit beträgt etwa 85 % IACS. Geglühte Rohre werden auf eine Nennkorngröße gebracht, sodass sie sich ohne Rissbildung in einen Rohrboden rollen oder zu einem U biegen lassen. Gezogene Stäbe werden für gerade Rohrstrecken verwendet, bei denen es auf die Steifigkeit ankommt. Spannungsarm gezogenes Rohr, Härtegrad HR50, ist dort erhältlich, wo die Restspannung begrenzt werden muss.
Äquivalente Standards und Größen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| ASTM / ASME | C12200, ASME SB111 |
| europäisch | CW024A, EN 12451 |
| Vereinigtes Königreich | C106, BS 2871 Teil 2 |
| Deutschland | SF-Cu |
| Japan | C1220T, JIS H3300 |
| China | TP2, GB/T 1527 |
| Außendurchmesser | Wand | Typischer Dienst |
|---|---|---|
| 9,53 mm (3/8 Zoll) | 0,81 mm | Kleine Kondensatoren und Kühler |
| 12,70 mm (1/2 Zoll) | 0,81 bis 1,24 mm | HLK- und Kühlkondensatoren |
| 15,88 mm (5/8 Zoll) | 0,91 bis 1,24 mm | Wassergekühlte Wärmetauscher |
| 19,05 mm (3/4 Zoll) | 1,24 bis 1,65 mm | Dampf- und Kondensataustauscher |
| 25,40 mm (1 Zoll) | 1,65 bis 2,11 mm | Allgemeine Wasserleitungen und -verteiler |
Rohre werden in Längen bis ca. 6 m gerade geliefert, für kleine Durchmesser im geglühten Zustand aufgewickelt und für Wärmetauscherbündel U-gebogen. Bei der Bestellung sollte immer der Härtecode und bei geglühtem Material die Nennkorngröße angegeben werden.
Servicegrenzen und Fehlervermeidung
Die Sorte eignet sich gut für Frischwasser, Dampf und Kondensat sowie für viele Kühlkreisläufe. Seine Grenzen sind ebenso gut bekannt: Es ist nicht für Meerwasser oder Wasser mit hohem Chloridgehalt geeignet, es wird durch Ammoniak und Ammoniumverbindungen angegriffen und sulfidhaltiges Wasser führt zu schneller Lochfraßbildung. Die Auslegungsgeschwindigkeit wird in sauberem Wasser normalerweise unter etwa 2,4 m/s gehalten, um Erosion -Korrosion zu vermeiden, und niedriger, wenn das Wasser belüftet ist und die Einlassgeometrie die Strömung konzentriert.
Vermeiden Sie auf der Wasserseite Ammoniak, Ammoniumhydroxid und ammoniakhaltige Schmier- oder Reinigungsmittel.
Halten Sie Chloride und Sulfide innerhalb der vom Wärmetauscherkonstrukteur festgelegten Grenzwerte.
Entfernen Sie Flussmittelrückstände und Kohlenstofffilm nach der Fertigung, da beides zu Lochfraß führt.
Mischen Sie Kupfer- und Stahlkomponenten nicht im selben Wasserkreislauf, ohne galvanische Effekte zu berücksichtigen.
Stützen Sie die Rohre so, dass Vibrationen von Pumpen und Kompressoren nicht zu Reibverschleiß an den Leitblechen führen.
FAQ
F: Was bedeutet DHP und warum ist es wichtig?
DHP bedeutet Phosphor-desoxidiertes Kupfer. Der Phosphor entzieht der Schmelze Sauerstoff, wodurch Porosität und Wasserstoffversprödung verhindert werden, die sonst beim Löten, Schweißen und Glühen auftreten würden, sodass das Rohr zuverlässig verbunden werden kann.
F: Wie schneidet C12200 im Vergleich zu C70600 in einem Kondensator ab?
C12200 hat eine viel höhere Wärmeleitfähigkeit und ist kostengünstiger, verarbeitet aber nur sauberes Frischwasser. C70600 verträgt Meerwasser, Chloride und höhere Geschwindigkeiten und wird immer dann gewählt, wenn das Kühlwasser salzhaltig oder verschmutzt ist.
F: Welche Geschwindigkeit ist akzeptabel?
Im Reinwasserbetrieb wird die Auslegungsgeschwindigkeit normalerweise unter etwa 2,4 m/s gehalten. Höhere Geschwindigkeiten erhöhen das Risiko von Erosion-Korrosion, insbesondere an Rohreinlässen und in der Nähe von Leitblechen.
F: Welchen Härtegrad sollte ich für U-Bend-Bündel bestellen?
Weichgeglühtes Rohr auf eine Nennkorngröße, z. B. OS025 oder OS050, damit die Biegung ohne Risse entsteht. Leicht gezogene und hart gezogene Härtegrade sind für gerade Rohre vorgesehen.
F: Ist C12200 für Solar- und Warmwassersysteme geeignet?
Ja. Die Sorte verträgt Heißwasser, Dampf und Kondensat gut und wird häufig in Solarthermiekollektoren, Warmwasserbereitern und Kondensatrücklaufleitungen verwendet, wo das Wasser nicht aggressiv ist.
F: Welche Tests sind im Lieferumfang der Röhre enthalten?
ASTM B111/B111M erfordert Spannungs-, Abflachungs-, Aufweitungs- und Ausdehnungstests, und je nach Bestellung werden Wirbelstromprüfungen nach ASTM E243 oder hydrostatische Tests hinzugefügt. Auf Mühlenzertifikaten sind Schmelznummer, Chemie, Härte und Testergebnisse aufgeführt.
