Что такое медно--никелевая трубка UNS C71500?
UNS C71500 — это медно--никелевый сплав 70/30, однофазный-медный сплав, содержащий примерно 30 % никеля с контролируемыми добавками железа и марганца. Это один из немногих конструкционных материалов, который сочетает в себе высокую теплопроводность, высокую стойкость к хлорид-содержащим водам и хорошую механическую прочность. Он широко используется для труб охладителей морской воды, трубок конденсаторов и теплообменников, а также для деталей, в которых аустенитная нержавеющая сталь подвержена хлоридному растрескиванию под напряжением-коррозионным растрескиванием.
Поскольку сплав прочный, легко обрабатывается и куется, он также используется для изготовления корпусов клапанов, компонентов насосов и фитингов, работающих с морской водой. Стандартными формами продукции являются бесшовные и сварные трубы по ASTM B111/B111M и ASME SB111, сварные трубы по ASTM B466/B466M и ASTM B467, а также пластины и листы по ASTM B171/B171M, при этом свариваемые марки покрываются более жесткими остаточными пределами в C71520.
Химический состав трубки C71500
| Элемент | Требование | Функция |
|---|---|---|
| Ни | 29.0-33.0% | Обеспечивает коррозионную стойкость и упрочнение твердого-раствора. |
| Фе | 0.4-1.0% | Повышает устойчивость к эрозии-коррозии в текущей морской воде. |
| Мин. | 1,0% макс. | Раскисление и горячая обрабатываемость |
| C | 0,05% макс. | Сохраняется на низком уровне для свариваемости и пластичности. |
| Pb | 0,02% макс. | Сохраняется низким для сварных труб и морской воды. |
| S | 0,02% макс. | Держится на низком уровне, чтобы избежать острой одышки. |
| P | 0,02% макс. | Сохраняется низким для сварочных-материалов. |
| Зн | 0,50% макс. | Ограничено там, где указана сварка или работа с морской водой. |
| Другие | 0,50 % от максимальной суммы | Случайные остатки |
| Cu | Баланс | Матрица сплава |
Это ограничения-класса трубок, которые обычно применяются к C71500 при эксплуатации конденсаторов и теплообменников. При сварке трубы или трубы убедитесь, что подаваемые плавки соответствуют более строгим ограничениям по свинцу, цинку, фосфору, сере и углероду, и запишите их в сертификате завода: они представляют собой практическую разницу между надежным сварным швом и риском растрескивания в зоне термического-воздействия.
Механические свойства и режимы
| Характер | Состояние | Минимальная прочность на разрыв, тыс.фунтов на квадратный дюйм (МПа) | Мин. предел текучести при растяжении 0,5% под нагрузкой, тыс.фунтов на квадратный дюйм (МПа) | Твердость, 30Т |
|---|---|---|---|---|
| ОС025 | Номинальный размер зерна 0,025 мм. | 60 (414) | 25 (172) | 46 |
| ОС035 | Номинальный размер зерна 0,035 мм | 54 (372) | Сообщено тестом | 40 |
Вышеупомянутые отожженные состояния являются обычным условием поставки труб, которые будут раскатаны в трубную решетку: более низкая твердость и контролируемый размер зерен позволяют расширяться без образования трещин, а указанный минимальный предел текучести придает соединению сопротивление -выдергиванию. Метрические значения представляют собой преобразования при давлении 1 тысяча фунтов на квадратный дюйм=6.895 МПа, и всегда применяются руководящие спецификации продукта ASTM или ASME. Холоднотянутые-и закаленные трубы доступны там, где требуется более высокая прочность или более жесткая трубка.
Диапазон обслуживания и защита от коррозии
C71500 устойчив к точечной коррозии и-коррозионному растрескиванию под напряжением в морской воде и во многих химических средах, а также сохраняет полезные механические свойства в широком диапазоне температур; Технические данные для сплава указывают на надежную работу при температуре от -100 до 371 градуса. Его устойчивость к ударам и высокоскоростной морской воде значительно выше, чем у класса 90/10, поэтому он предназначен для труб охладителей морской воды и конденсаторов, в которых наблюдается песок, взвешенные твердые частицы или повышенная скорость потока.
Сплав совместим со сваркой, холодной штамповкой и ковкой, поэтому его можно поставлять в виде бесшовных труб, сварных труб, труб, пластин, листов, стержней, а также кованых деталей клапанов и насосов без изменения марки материала. Не рекомендуется использовать там, где присутствуют сильные окислительные кислоты, аммиак или соединения аммония, или где скорость морской воды превышает значения, установленные для конкретного размера трубы и химического состава воды.
Применение труб охладителя морской воды C71500
Морская техника: трубы охладителей морской воды, судовые системы охлаждения и балласта, контуры забортной воды морских платформ и пучки теплообменников.
Химическое оборудование: дистилляционные башни, рубашки и внутренние устройства реакторов, рукава теплообменников и пучки труб для работы с агрессивными технологическими жидкостями.
Энергетика: конденсаторы и подогреватели питательной воды на тепловых и атомных станциях, где хлоридное-коррозионное растрескивание исключает аустенитную нержавеющую сталь.
Опреснение и очистка воды: подогреватели рассола, много-ступенчатые испарительные и многоступенчатые-дистилляционные установки.
Механически обработанные и кованые компоненты: корпуса клапанов для морской воды, валы и рабочие колеса насосов, фитинги и фланцы.
Выбор, изготовление и проверка
При выборе C71500 для охладителя морской воды размер трубки, толщина стенки и состояние должны быть согласованы с расчетным давлением, допустимой скоростью потока и ожидаемым режимом загрязнения и очистки. Для соединений труб-с-трубными решетками используются роликовое расширение, сварка и пайка; Если используется сварка или пайка, заказывайте марку с низким-остаточным свариваемым слоем и перед нагревом следите за тем, чтобы в области соединения не было углеродистых загрязнений. Опоры и перегородки должны быть расположены так, чтобы вибрация не вызывала истирания в точках контакта трубы-с-перегородкой.
Проверка готовой трубы обычно включает: химический анализ никеля, железа, марганца и ограниченных остатков; испытание партии на растяжение и текучесть; размер зерна для отожженного состояния; вихретоковые-испытания каждой трубки и гидростатические испытания, как указано; проверка размеров наружного диаметра, толщины, длины и прямолинейности стенок; и окончательная визуальная проверка на наличие вмятин, задиров и остатков волочильной смазки. Для труб и фитингов необходимо проверить твердость и металлографические проверки сварного шва, а также микроструктуру без феррита-, чтобы убедиться, что поставлена труба нужной марки.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Зачем использовать C71500 вместо нержавеющей стали для охладителей морской воды?
Аустенитные нержавеющие стали подвержены хлоридному-коррозионному растрескиванию и точечной коррозии в морской воде, особенно в застойных или щелевых условиях. C71500 невосприимчив к этому виду отказа, выдерживает более высокие уровни и скорости хлоридов, а его высокая теплопроводность позволяет использовать меньшую площадь теплопередачи при тех же условиях эксплуатации.
Вопрос: В чем разница между C71500 и C71520?
C71520 — это сварочно--версия сплава 70/30: тот же номинальный диапазон никеля, железа и марганца, но с более жесткими ограничениями на содержание свинца, цинка, фосфора, серы и углерода. Используйте C71520, если труба или труба будут сварены; C71500 для расширенных или паяных соединений.
Вопрос: Какая толщина стенок доступна для трубы охладителя C71500?
Как бесшовные, так и сварные трубы производятся в широком диапазоне наружных диаметров и толщин стенок, при этом график выбирается с учетом расчетного давления, допуска на коррозию и требований к теплопередаче. Толщину стенки и допуск следует указывать на чертеже, а не только на основе номинального размера.
Вопрос: Можно ли сваривать C71500 с другими материалами?
Его можно приваривать к самому себе, а также к стали или нержавеющей стали с подходящим присадочным металлом, но разнородные соединения требуют квалифицированной процедуры из-за разницы в тепловом расширении и риска гальванических эффектов в морской воде. Там, где соединение будет погружено в воду, обычно предпочтительнее использовать изолирующую прокладку или переходную деталь.
Вопрос: Как C71500 идентифицируется на месте?
Самая надежная проверка — это сертификат завода плюс совпадение номера плавки-, подтвержденное химическим анализом никеля и железа в образце и испытанием на твердость. Портативная рентгеновская флуоресценция может быстро подтвердить уровень никеля, но ее не следует использовать в качестве единственного приемочного теста на наличие остаточных элементов.
Вопрос: Какова максимальная скорость морской воды для трубки C71500?
Сплав допускает более высокие скорости, чем медь-никель 90/10, но допустимый предел зависит от диаметра трубы, химического состава воды, взвешенных твердых частиц и присутствия увлеченного воздуха. Оно должно быть установлено для каждого проекта на основе руководства по проектированию и подтверждено рекомендациями поставщика труб.
