Случай 1. Что происходит, когда скорость потока падает ниже минимальной?
Место неисправности:Линия охлаждения морской воды на танкере-химовозе
Используемый сплав:C71500 (соответствует применению)
Время до отказа:8 месяцев
Описание неисправности
Серьезныйпод-коррозией отложенийи точечная коррозия в нижних точках трубопроводной системы. Насос был слишком большого размера, поэтому операторам приходилось дросселировать клапан -, что приводило к прерывистым инизкая скорость потока (0,5 м/с).
| Параметр | Расчетная стоимость | Фактическая эксплуатационная стоимость |
|---|---|---|
| Скорость потока | 2.5 – 4.0 m/s | 0.3 – 0.8 m/s |
| Температура морской воды | 25 градусов | 25 градусов |
| Размер трубы | 4″ СЧ 40 | 4″ СЧ 40 |
Первопричина
Медно-никелевые сплавы требуют минимального расхода (больше или равно 1,5 м/с для C71500, больше или равно 1,8 м/с для C70600) для сохранения защитной пленки.Ниже этого оседает осадок,
и локальная коррозия ускоряется.
Метод избегания
Проектируйте насос с учетом правильного размера - никогда не полагайтесь на дросселирование для контроля скорости.
Устанавливайте линии рециркуляции, когда периоды низкого расхода неизбежны.
Промывайте систему с расчетной скоростью еженедельно в периоды простоя.
Для медно-никелевых труб ASTM B111 C70600 минимальная скорость морской воды составляет 1,5 м/с. Для C71500 она составляет 1,2 м/с. Не работайте ниже этих цифр.
Случай 2: Как загрязнение аммиаком вызывает растрескивание?
Место неисправности:Теплообменник охлаждающей воды завода по производству удобрений
Используемый сплав:Трубки C71500
Время до отказа:3 недели
Описание неисправности
Трансгранулярныйкоррозионное растрескивание под напряжением (SCC)рядом с соединениями расширенной трубы-с-трубной решеткой. Трещины распространялись от внешней поверхности внутрь.
| Наблюдаемая особенность | Индикатор |
|---|---|
| Путь трещины | Прямая, пересекающая границы зерен |
| Окружающий депозит | Зеленое-синее пятно |
| Рабочая температура | 65 градусов |
Первопричина
Охлаждающая вода была загрязнена20 частей на миллион аммиакаиз-за утечки удобрений вверх по течению. Медь-никель имеет плохую устойчивость к аммиаку -, даже низкие концентрации при повышенной температуре вызывают быстрое растрескивание.
Метод избегания
Мониторинг охлаждающей воды на наличие NH₃. Еженедельный уровень действий -: 2 ppm.
Используйте титан или нержавеющую сталь, если возможно воздействие аммиака.
Установить систему удаления аммиака (точное хлорирование)
Никогда не используйте медно-никелевые трубы ASTM B111 C71500 в любой системе, которая может быть загрязнена аммиаком. Сюда входят заводы по производству удобрений, некоторые потоки нефтеперерабатывающих заводов и сточные воды, содержащие карбамид.
Для приложений, не использующих-аммиак,ASTM B111 C70600 медно-никелевая трубаимеет аналогичную чувствительность - ни один сорт не устойчив к аммиаку-.
Случай 3. Почему возникла эрозия-коррозия, несмотря на использование C71500?
Место неисправности:Кольцевая магистраль противопожарной воды на морской платформе
Используемый сплав:C71500 (предположительно правильный выбор)
Время до отказа:14 месяцев
Описание неисправности
Серьезныйямы в форме подковы-и потери металла на каждом колене под углом 90 градусов и сразу после частично открытых задвижек.
| Расположение | Потеря стенки (дюймы) | Оригинальная стена (SCH 40) |
|---|---|---|
| Угловой выход | потеря 0,045 дюйма | 0.154″ |
| Выходная сторона клапана | потеря 0,038 дюйма | 0.154″ |
Первопричина
Захваченный песок (0,5–1,0 % по массе)от забора морской воды. Даже C71500 -, который обычно выдерживает скорость до 6 м/с в чистой воде, - выходит из строя при наличии песка. Задвижка была оставлена открытой на 70 %, создавая локализованные струи с высокой- скоростью.
Метод избегания
Установите песочные фильтры или гидроциклоны перед теплообменниками.
В песчаной воде используйте полнопроходные-шаровые краны вместо задвижек.
Увеличьте толщину стенки на один SCH или BWG для припуска на эрозию.
Замените колена 90 градусов коленами с длинным-радиусом (5D).
ASTM B111 C71500 copper nickel pipe is erosion-resistant, not erosion-proof. If sand >Присутствует 0,2% по весу, скорость линии должна быть снижена до значения менее или равного 3 м/с - даже для C71500.
Для более чистой морской воды,ASTM B111 C70600 медно-никелевая трубавыходит из строя еще быстрее в тех же условиях песка. C71500 — меньшее из двух зол, но все же не-устойчивое к пескоустойчивости.
Случай 4. Что такое гальванический отказ при соединении с нержавеющей сталью?
Место неисправности:Модернизация опреснительной установки смешанными сплавами
Используемый сплав:Трубы C71500, соединенные с нержавеющей сталью 316L.
Время до отказа:11 месяцев
Описание неисправности
Сильная локальная коррозия (графитизация)со стороны медно-никелевого соединения, в пределах 2 дюймов от фланцевого соединения из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь не имела повреждений.
| Пара сплавов | Скорость коррозии (мм/год) | Нормальная ставка |
|---|---|---|
| Только C71500 | <0.025 mm/yr | - |
| C71500 + 316L (без изоляции) | 0,31 мм/год | в 12 раз выше |
Первопричина
Гальваническая коррозия.Нержавеющая сталь (316L) более благородна (катодна), чем C71500. В морской воде медно-никелевая трубка становится анодом и жертвует собой. Эффект наиболее выражен в пределах первых нескольких диаметров трубы.
Метод избегания
Используйте изолирующие комплекты (прокладки из ПТФЭ + болты с покрытием) на всех соединениях разнородных металлов.
Расстояние между разнородными металлическими соединениями должно составлять не менее 15 диаметров трубы.
Если изоляция невозможна, добавьте жертвенный цинковый анод рядом с соединением.
При соединении медно-никелевой трубы ASTM B111 C71500 с нержавеющей сталью необходимо изолировать ее. Недостаточно полагаться на присущую медь-никелю коррозионную стойкость.
ДляASTM B111 C70600 медно-никелевая труба, гальваническая движущая сила одинакова - оба требуют изоляции из нержавеющей стали или титана.
Случай 5. Как дефекты сварных швов приводят к преждевременному выходу из строя?
Место неисправности:Модернизация судовой системы охлаждения забортной водой
Используемый сплав:C71500 (новая труба, приваренная к существующей C70600)
Время до отказа:6 недель после ввода в эксплуатацию
Описание неисправности
Через-трещину в стенеточно в зоне термического-влияния (ЗТВ) сварного шва, а не в основном металле. Трещины возникли по внутреннему диаметру (со стороны воды).
| Деталь сварного шва | Спецификация | Действительный |
|---|---|---|
| Присадочный металл | РН-67 (70/30 Cu-Ni) | ERcuNi (65/30) - допустимо, но без экранирования |
| Обратная продувка | 100% аргон | Воздух (без продувки) |
| Межпроходная температура | <150°C | >250 градусов |
Первопричина
Окисление при сварке.Без обратной продувки аргоном на внутренней стенке образовывался толстый хрупкий слой оксида меди. При циклической термической нагрузке (от 30 до 65 градусов) оксид растрескивался и распространялся в основной металл.
Метод избегания
Всегда используйте обратную продувку аргоном при сварке меди и никеля.
Контролируйте температуру между проходами - ниже 150 градусов для C71500.
Используйте только наполнитель RN-67; никогда не используйте кремниевую бронзу или наполнители из чистой меди.
Выполните дефектоскопию (DPI) всех сварных швов с полным-проваром.
Правильно сваренная медно-никелевая труба ASTM B111 C71500 переживет оборудование, которое она обслуживает. Неправильно сваренный элемент выйдет из строя в течение нескольких месяцев.
Для сваркиASTM B111 C70600 медно-никелевая труба, применяются те же правила - обратная очистка не-не подлежит обсуждению.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Какова основная причина преждевременного выхода из строя медно-никелевых труб?
Низкая скорость потока или застойные условия.Более половины отказов в эксплуатации происходит из-за недостаточной-коррозии отложений, а не из-за самого сплава.
Вопрос 2: Может ли медно-никелевая труба ASTM B111 C71500 выйти из строя из-за точечной коррозии?
Да, но только в случае повреждения защитной пленки.Это происходит во время низкого расхода, высокого содержания песка или контакта с бактериями-восстановителями (SRB). C71500 ямы менее
C70600, но ни один из них не застрахован.
Вопрос 3. Как определить, что существующая трубка C70600 вот-вот выйдет из строя?
Ультразвуковое картирование толщины каждые 2 года.Следите за утонением стенок ниже 70 % от номинального. Кроме того, любые зеленые «мокнущие» пятна снаружи указывают на сквозные-ямки в стене.
В4: Вызывает ли хлорирование сбой?
Нет, медь-никель хорошо переносит содержание остаточного хлора в концентрации 0,5–1 ppm.Фактически, хлорирование предотвращает биообрастание. При концентрации выше 3 частей на миллион может возникнуть ускоренная общая коррозия -, но в системах с морской водой это случается редко.
Вопрос 5. Какова наиболее распространенная ошибка при ремонте в полевых условиях?
Использование накладных хомутов из нержавеющей стали 316L непосредственно на медно-никелевой трубе.При этом создается гальванический элемент, который разрушает трубу под хомутом в течение нескольких месяцев. Используйте медно-никелевые зажимы или изолируйте.
Вопрос 6: Могу ли я использовать медно-никелевую трубу ASTM B111 C70600 в той же вышедшей из строя системе после обновления?
Только если сначала устранить причину.C70600 менее прощает ошибки, чем C71500. Никогда не переходите с C71500 на C70600 после сбоя -, вы быстрее получите повторение сбоя.
В7: Предотвращает ли термическая обработка SCC?
Нет для аммиака SCC.Отжиг для снятия напряжений (550–650 градусов) снижает остаточное напряжение, но не делает C71500 устойчивым к аммиаку-. Единственное решение — смена сплава.
Вопрос 8. Как проверить наличие ранней эрозионной-коррозии?
Внутренний ротационный ультразвуковой (IRU) или вихретоковый контроль.Эти методы позволяют обнаружить потерю стенок до того, как возникнут протечки. Делайте это ежегодно для высокоскоростных линий-.
Вопрос 9: Каков ожидаемый срок службы правильно нанесенного C71500 в морской воде?
20–40 лет.Многие суда имеют оригинальные трубопроводы C71500, прослужившие 30 лет. Неисправности всегда связаны с ошибками конструкции или эксплуатации, а не со сплавом.
В10: Если у меня уже был сбой с C70600, стоит ли мне переходить на C71500?
Да, но только если основной причиной была скорость или эрозия.При отказе от аммиака или гальванических соединений C71500 выйдет из строя так же быстро. Сначала исправьте состояние системы, а затем обновите ее.
