ASTM B111 C68700 i varmevekslerservice
ASTM B111/B111M er standardspecifikationen for sømløse kobber- og kobber-legeringer og kondensatorrør, og C68700 aluminiumsmessing er en af dens mest udbredte kvaliteter. I en varmeveksler er røret den komponent, der adskiller to væsker, mens den fører varme mellem dem, så materialet skal opfylde tre krav på én gang: det skal lede varme effektivt, det skal overleve den ætsende side af veksleren, og det skal være formbart nok til at blive bøjet og rullet ind i rørpladen uden at beskadige det.
Aluminiums messing møder alle tre. Dens termiske ledningsevne er høj for en kobberlegering, dens aluminium-rige overfladefilm modstår strømmende havvand, og dens udglødede tilstand har den duktilitet, der er nødvendig til U-bøjning og rørpladeudvidelse. Denne kombination er grunden til, at den optræder i kraftværkskondensatorer, raffinaderikølere, afsaltningsanlæg og maskiner om bord.
Sammensætning og kryds-standardækvivalenter
Karakteren er kendt under en anden betegnelse i næsten alle standardsystemer, og købere, der sammenligner tilbud, skal matche dem omhyggeligt, fordi sammensætningsintervallerne ikke er identiske.
| Standard system | Betegnelse | Kobber række | Aluminium sortiment | Arsen rækkevidde |
|---|---|---|---|---|
| ASTM B111 (UNS) | C68700 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| BS 2871 del 3 | CZ110 | 76.0-78.0 % | 1.8-2.3 % | 0.02-0.06 % |
| DIN 1785 | CuZn20Al2 (2,0460) | 76.0-79.0 % | 1.8-2.3 % | 0.02-0.35 % |
| DA | CW702R | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| JIS H3300 | C6870 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
| GB/T 5231 | HAI77-2 | 76.0-79.0 % | 1.8-2.5 % | 0.02-0.06 % |
To praktiske forskelle er værd at bemærke. For det første er arsenområdet i den tyske betegnelse meget bredere end i ASTM B111, så et rør lavet til den tyske kvalitet er ikke automatisk i overensstemmelse med ASTM-kemien. For det andet sætter nationale standarder deres egne krav til mekaniske egenskaber og temperamentbetegnelser, så temperamentet og dets trækstyrkeminimum, ikke kun legeringsnavnet, skal citeres, når tilbuddene sammenlignes.
Termisk og mekanisk ydeevne
| Ejendom | Værdi | Kommentar |
|---|---|---|
| Tæthed | 8,33 g/cm³ | 0,301 lb/in³ ved 20 C |
| Termisk ledningsevne | Cirka 100 W/(m K) | Høj for en korrosionsbestandig legering |
| Elektrisk ledningsevne | Ca. 23 % IACS | Udglødet tilstand |
| Elastikmodul | 117 GPa | Stuetemperatur |
| Smelteområde | Cirka 900-930 C | Sikker til loddede samlinger ved normale temperaturer |
| Specifik vægtfylde | 8.33 | I overensstemmelse med densiteten ovenfor |
Mekanisk kræver ASTM B111 en minimumstrækstyrke på 345 MPa og en minimum flydespænding på 125 MPa i den udglødede O61-temperering, hvilket er den normale forsyningstilstand for U-bøj varmevekslerrør. Hårdt trukket rør fås, hvor veksleren arbejder ved højere tryk, og rørene er lige. Da varmeoverførselsydelsen afhænger af vægtykkelsen, er det praktiske valg af 0,9 mm, 1,2 mm eller tungere væg normalt lavet ud fra korrosionsgodtgørelse frem for styrke, og bestillingsspecifikationen skal altid angive udvendig diameter, vægtykkelse, længde, temperament og testkrav eksplicit.
Hvor legeringen klarer sig bedst
Havvandskølede skal- og rørvarmevekslere i raffinaderier og kemiske anlæg
Overfladekondensatorer i dampkraftproduktion
Rørbundter til afsaltning og destillationsanlæg
Marine og offshore maskineri kølere og fordampere
VVS- og kølekondensatorer, der arbejder på brakvand eller klorvand
Fødevandsvarmere og andre varmeoverførselsopgaver med lav til middel temperatur
Legeringens naturlige begroningsmodstand er en fordel ved havvandsservice, da mindre biologisk vækst betyder et mindre tab af varmeoverførsel og længere intervaller mellem rengøringerne. Hvor vandet er stærkt forurenet, indeholder sulfider eller når højere temperaturer, giver kobber-nikkelkvaliteter såsom C70600 og C71500 længere levetid, og hvor vandet er rent ferskvand ved moderat temperatur, tilbyder admiralty messing en billigere løsning.
Bestilling, installation og testpunkter
Bestillingen skal angive UNS-nummeret eller den nationale ækvivalent, temperamentet, den udvendige diameter og vægtykkelsen med tolerancer, længden eller U-bøjningstegningen, testskemaet og eventuelle yderligere krav såsom hvirvelstrømsundersøgelse eller kornstørrelsesgrænser. Rørender er almindeligvis forsynet med beskyttelseshætter eller hylstre, og emballagen skal holde rørene tørre, adskilte og fri for klorid-rester under søtransport.
Under opstilling rulles rør ind i rørpladen med kontrolleret ekspansion, og skærmafstanden kontrolleres, så rør ikke kan vibrere mod hinanden. Rengøring på vandsiden bør kun bruge hæmmede kemikalier, børster eller vandstråler. Den endelige inspektion af bundtet omfatter typisk hydrostatisk eller pneumatisk test, hvirvelstrømsundersøgelse af de installerede rør og kontrol af ekspansionsfugens kvalitet, som alt sammen afhænger af, at røret er ankommet med den korrekte temperament og overfladetilstand.
FAQ
Q: Hvad er den kinesiske ækvivalent til C68700-rør?
Den nærmeste kinesiske betegnelse er HAl77-2 under GB/T 5231, med et aluminiumindhold på ca. 2 % og en lille arsentilsætning for afzinkningsbestandighed.
Sp.: Hvilket temperament bruges til U-bøjede varmevekslerrør?
Udglødet O61-rør bruges, fordi det har den duktilitet, der kræves til at bøje og rulle ind i rørpladen uden at revne.
Spørgsmål: Leder C68700-rør varme godt?
Ja, dens varmeledningsevne på ca. 100 W/(m K) er høj for en havvandsbestandig kobberlegering, selvom den er under den for rent kobber og admiralitetsmessing.
Q: Kan et rør fremstillet efter DIN CuZn20Al2 bruges, hvor ASTM B111 C68700 er specificeret?
Ikke automatisk, fordi det tilladte arsenområde i den tyske betegnelse er bredere, så kemien bør verificeres mod ASTM-grænserne, før røret accepteres.
Q: Hvor meget korrosionsgodtgørelse skal lægges til vægtykkelsen?
Tillægget følger af vandets kemi, hastighed og forventet levetid; det er normalt at angive en tungere væg i aggressivt havvand i stedet for at stole på legeringen alene.
Q: Hvilke test er påkrævet på C68700 varmevekslerrør?
Typiske krav er kemisk analyse, træk- og hårdhedstestning, dimensions- og overfladeinspektion, ekspansions- og udfladningstest, hydrostatisk trykprøvning og hvirvelstrømsundersøgelse af den fulde længde.
