Предыстория и область применения оценок
ASTM B111/B111M — это стандартная спецификация для бесшовных конденсаторных трубок из меди и медных -сплавов, трубок испарителя, трубок теплообменника и наконечников, а также трубок с наружным диаметром до 3 1/8 дюймов (80 мм) включительно для использования в поверхностных конденсаторах, испарителях и теплообменниках. UNS C71640 соответствует этой спецификации как медь-никель-железо-марганцевая марка: номинально 30 % никеля, примерно 2 % железа и 2 % марганца, поэтому его часто пишут CuNi30Fe2Mn2 или описывают как медно-никелевый сплав 30/2/2.
Повышенное содержание железа и марганца по сравнению со стандартной маркой 70/30 повышает устойчивость сплава к высокой скорости морской воды и абразивным условиям. Это делает C71640 выбором там, где охлаждающая вода содержит песок, где поток высокий или где конструкция требует максимально длительного интервала между заменой пучка труб.
Химический состав
| Элемент | Состав (%) | Функция |
|---|---|---|
| Cu | Остаток | Основной металл |
| Ни | 29.0-32.0 | Прочность и устойчивость к морской коррозии |
| Фе | 1.7-2.3 | Высокоскоростное-образование пленки морской воды |
| Мин. | 1.5-2.5 | Устойчивость к ударам, структурная стабильность |
| Зн | 1,0 макс. | Остаточный контроль |
| Pb | 0,05 макс. | Предел примесей |
Эквивалентные обозначения, используемые в международных тендерах, включают CuNi30Fe2Mn2 в системе наименования ISO и немецкой системе наименования, CW353H в серии EN 12451, CN108 в серии трубок британского стандарта, C7164 в JIS H3300 и BFe30-2-2 в китайской системе GB для трубок теплообменника.
Механические свойства и отпускные состояния
| Код характера | Состояние | Предел прочности мин. | Предел текучести мин. |
|---|---|---|---|
| O61 | Отожженный | 435 МПа (63 фунта на квадратный дюйм) | 170 МПа (25 фунтов на квадратный дюйм) |
| HR50 | Нарисовано и снято напряжение | 560 МПа (81 фунт на квадратный дюйм) | 400 МПа (58 фунтов на квадратный дюйм) |
Эти минимальные значения, взятые из спецификации, являются основой для расчета давления и механических расчетов. Трубы обычно поставляются отожженными для расширения роликами и U-изгибом, а также вытянутыми и снятыми с напряжения там, где требуется более высокая прочность для поддерживаемого пролета или определенной механической нагрузки. Физические данные, использованные при проектировании, — плотность 8,94 г/см³ и теплопроводность около 29 Вт/мК, при этом сплав остается пластичным при криогенных температурах.
Сервисные приложения
Поверхностные конденсаторы и теплообменники в электроэнергетике и судоходстве.
Трубки конденсатора и охладителя подвергаются воздействию-морской воды с высокой скоростью, несущей взвешенные твердые частицы.
Испарители опреснения, подогреватели рассола и системы сброса воды.
Детали судового оборудования и подводные трубопроводы, подверженные воздействию хлоридов и давлению.
Конденсаторы химических предприятий, испарительные трубы и теплообменное оборудование, работающее с агрессивными средами.
Контуры охлаждения на морских платформах, доступ к которым для обслуживания ограничен.
Почему важно высокое содержание железа и марганца
Железо и марганец — пленкообразующие элементы-в медно--никелевых сплавах. У C71640 диапазоны намного шире и выше, чем у марки 70/30: железо от 1,7% до 2,3% и марганец от 1,5% до 2,5%. Полученный поверхностный слой получается более толстым, более однородным и быстрее восстанавливается после механических повреждений, поэтому этот сорт выдерживает более высокие скорости морской воды и переносит песок-содержащую воду лучше, чем стандартная труба 70/30. Ударная атака, наиболее распространенный вид отказа конденсаторных трубок, существенно подавляется.
Компромиссом-является немного более низкая теплопроводность и более высокая стоимость материала, чем у марки 70/30, поэтому C71640 обычно используется для более тяжелых условий эксплуатации или для трубок, замена которых сложна и дорога. В пресной воде или в чистой морской воде с низкой-скоростью обычно более экономичным решением будет стандартная медно--никелевая марка.
Изготовление, термообработка и контроль
C71640 подвергается холодной вытяжке и отжигу, а в отожженном состоянии его можно раскатывать, сгибать и U-формовать. Сварку выполняют с использованием соответствующего медно-никелевого присадочного материала в среде инертного газа, с чистыми и сухими поверхностями швов; Следует избегать загрязнения углеродом, серой и свинцом, поскольку они вызывают горячее растрескивание. Снятие напряжения применяется к вытянутой трубе до состояния HR50, как того требует спецификация.
Проверка проводится в соответствии с ASTM B111 и заказом на поставку: химический анализ, испытание на растяжение, испытание на сплющивание или расширение, вихретоковый осмотр каждой трубки, гидростатическое или пневматическое испытание под давлением, проверка размеров и прямолинейности, а также визуальный осмотр отверстия. На каждой пачке маркируется номер плавки, чтобы можно было сверить заводской сертификат с товаром,-проходящим проверку, а трубы закрываются торцевыми крышками для отправки на экспорт.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Чем C71640 отличается от C71500?
Оба содержат около 30% никеля, но C71640 содержит больше железа (от 1,7% до 2,3%) и марганца (от 1,5% до 2,5%), чем C71500. В результате получается более прочная защитная пленка и лучшая устойчивость к морской воде с высокой-скоростью и песком-.
Вопрос: Какова минимальная прочность на растяжение трубки C71640?
ASTM B111 устанавливает 435 МПа (63 фунта на квадратный дюйм) для отожженного отпуска O61 и 560 МПа (81 фунт на квадратный дюйм) для отпуска HR50, вытянутого и снятого напряжения, с соответствующими минимальными пределами текучести 170 МПа и 400 МПа.
Вопрос: В каких отраслях обычно используются трубки C71640?
Основными потребителями являются производство электроэнергии, судостроение и судостроение, опреснение морской нефти и газа, а также химическая обработка, особенно там, где скорость морской воды или содержание твердых частиц высоки.
Вопрос: Можно ли изогнуть трубку C71640 U-?
Да. Отожженной трубе придают U-изгибы с контролируемым радиусом, овальностью и утонением стенок, а изогнутую трубку проверяют на соответствие требованиям к изгибу, указанным в применимых технических условиях.
Вопрос: Подходит ли C71640 для химических технологических жидкостей?
Он работает со многими нейтральными, щелочными и неокисляющими средами и широко используется в технологических конденсаторах и испарителях. Следует пересматривать каждый конкретный химический состав, поскольку сильноокисляющие кислоты не подходят для медных сплавов.
Вопрос: Какая документация предоставляется вместе с отправкой?
Сертификат завода с номером плавки, химическим анализом, результатами растяжения, записями вихретоковых-испытаний и испытаний под давлением, а также данными о размерах, а также упаковочным листом, соответствующим этикеткам на упаковке.
