ASTM B111 C68700 в сфере обслуживания теплообменников
ASTM B111/B111M — это стандартная спецификация для бесшовных конденсаторных трубок из меди и медных-сплавов, а также наконечников, а алюминиевая латунь C68700 — одна из наиболее широко используемых марок. В теплообменнике трубка является компонентом, который разделяет две жидкости, передавая между ними тепло, поэтому материал должен удовлетворять одновременно трем требованиям: он должен эффективно проводить тепло, он должен выдерживать воздействие коррозийной стороны теплообменника и должен быть достаточно пластичным, чтобы его можно было сгибать и закатывать в трубную решетку без повреждений.
Алюминиевая латунь отвечает всем трем требованиям. Его теплопроводность высока для медного сплава, его поверхностная пленка,-обогащенная алюминием, устойчива к протеканию морской воды, а его отожженное состояние обладает пластичностью, необходимой для U-изгиба и расширения трубной решетки. Именно эта комбинация используется в конденсаторах электростанций, охладителях нефтеперерабатывающих заводов, опреснительных установках и судовом оборудовании.
Состав и перекрестные-стандартные эквиваленты
Почти в каждой стандартной системе сорт известен под разными обозначениями, и покупателям, сравнивающим предложения, необходимо тщательно сопоставлять их, поскольку диапазоны составов не идентичны.
| Стандартная система | Обозначение | Медный ассортимент | Алюминиевый ассортимент | Диапазон мышьяка |
|---|---|---|---|---|
| АСТМ Б111 (УНС) | C68700 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| БС 2871 Часть 3 | CZ110 | 76.0-78.0 % | 1.8-2.3 % | 0.02-0.06 % |
| ДИН 1785 | CuZn20Al2 (2,0460) | 76.0-79.0 % | 1.8-2.3 % | 0.02-0.35 % |
| RU | CW702R | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| ДЖИС Х3300 | C6870 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| ГБ/Т 5231 | ХАл77-2 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
Стоит отметить два практических различия. Во-первых, диапазон содержания мышьяка в немецком обозначении намного шире, чем в ASTM B111, поэтому трубка, изготовленная по немецкому стандарту, не соответствует автоматически химическому составу ASTM. Во-вторых, национальные стандарты устанавливают свои собственные требования к механическим свойствам и обозначениям отпусков, поэтому при сравнении предложений необходимо указывать именно отпуск и его минимальный предел растяжения, а не только название сплава.
Термические и механические характеристики
| Свойство | Ценить | Комментарий |
|---|---|---|
| Плотность | 8,33 г/см³ | 0,301 фунта/дюйм³ при 20 C |
| Теплопроводность | Около 100 Вт/(м·К) | Высокий для коррозионностойкого сплава |
| Электропроводность | Около 23 % МАКО | Отожженное состояние |
| Модуль упругости | 117 ГПа | Комнатная температура |
| Диапазон плавления | Примерно 900-930 С | Безопасен для паяных соединений при нормальных температурах. |
| Удельный вес | 8.33 | Соответствует плотности, указанной выше |
Механически ASTM B111 требует минимальной прочности на разрыв 345 МПа и минимального предела текучести 125 МПа для отожженного состояния O61, что является нормальным условием поставки U--изогнутой трубки теплообменника. Доступны твердотянутые трубки, в которых теплообменник работает при более высоком давлении, а трубки прямые. Поскольку характеристики теплопередачи зависят от толщины стенки, практический выбор толщины стенки 0,9 мм, 1,2 мм или более толстой обычно делается с учетом припуска на коррозию, а не прочности, и в спецификации заказа всегда должны быть четко указаны наружный диаметр, толщина стенки, длина, отпуск и требования к испытаниям.
Где сплав работает лучше всего
Кожухотрубные теплообменники с охлаждением морской водой на нефтеперерабатывающих и химических заводах
Поверхностные конденсаторы в производстве паровой энергии
Пучки труб опреснительных и дистилляционных установок
Охладители и испарители для морской и морской техники
Конденсаторы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, работающие на солоноватой или хлорированной воде.
Нагреватели питательной воды и другие функции теплопередачи при низких и средних температурах.
Устойчивость сплава к естественному загрязнению является преимуществом при эксплуатации в морской воде, поскольку меньший биологический рост означает меньшие потери теплопередачи и более длительные интервалы между очистками. Если вода сильно загрязнена, содержит сульфиды или достигает более высоких температур, медно-никелевые марки, такие как C70600 и C71500, обеспечивают более длительный срок службы, а если вода представляет собой чистую пресную воду при умеренной температуре, адмиралтейская латунь предлагает более дешевое решение.
Точки заказа, установки и тестирования
В заказе необходимо указать номер UNS или национальный эквивалент, состояние, внешний диаметр и толщину стенки с допусками, чертеж длины или U-изгиба, график испытаний и любые дополнительные требования, такие как вихретоковое исследование или пределы размера зерна. Концы трубок обычно поставляются с защитными колпачками или наконечниками, а упаковка должна сохранять трубки сухими, отделенными и свободными от хлорид-содержащих остатков во время морской перевозки.
Во время монтажа трубы закатываются в трубную решетку с контролируемым расширением, а расстояние между перегородками проверяется, чтобы трубы не могли вибрировать друг против друга. Для очистки водной стороны следует использовать только ингибированные химикаты, щетки или водоструйную очистку. Окончательная проверка пакета обычно включает гидростатические или пневматические испытания, вихретоковую проверку установленных трубок и проверку качества компенсаторов, все из которых зависят от того, прибыла ли трубка с правильным закалом и состоянием поверхности.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что такое китайский эквивалент трубки C68700?
Ближайшее китайское обозначение — HAl77-2 под GB/T 5231, с содержанием алюминия около 2 % и небольшой добавкой мышьяка для устойчивости к обесцинкованию.
Вопрос: Какая закалка используется для трубок теплообменника с U-изгибом?
Используется отожженная труба O61, поскольку она обладает пластичностью, необходимой для изгиба и прокатки в трубную решетку без образования трещин.
Вопрос: Хорошо ли проводит тепло трубка C68700?
Да, его теплопроводность, составляющая примерно 100 Вт/(м·К), является высокой для стойкого к морской воде медного сплава, хотя она ниже, чем у чистой меди и адмиралтейских латуней.
Вопрос: Можно ли использовать трубку, изготовленную по стандарту DIN CuZn20Al2, если указано ASTM B111 C68700?
Не автоматически, поскольку диапазон содержания мышьяка, разрешенный в немецком обозначении, шире, поэтому химический состав должен быть проверен на соответствие пределам ASTM, прежде чем трубка будет принята.
Вопрос: Какой припуск на коррозию следует добавить к толщине стены?
Допуск вытекает из химического состава воды, скорости и ожидаемого срока службы; в агрессивной морской воде обычно следует выбирать более тяжелую стенку, а не полагаться только на сплав.
Вопрос: Какие испытания необходимы для трубки теплообменника C68700?
Типичными требованиями являются химический анализ, испытания на растяжение и твердость, проверка размеров и поверхности, испытания на расширение и сплющивание, испытания гидростатическим давлением и вихретоковое исследование по всей длине.
