Koppar-sömlöst nickelrör under ASME SB111 / B111M
ASME SB111 och dess metriska följeslagare B111M är specifikationen för sömlösa koppar- och kopparlegeringsrör för ytkondensatorer, förångare och värmeväxlare, och de är tekniskt identiska med ASTM B111 och B111M. Standarden täcker både koppar-nickel som används för marin- och kraftverksservice och mässing och aluminium som används där vattenkemin är mindre krävande.
Koppar-nickellegeringarna i specifikationen är 90/10- och 70/30-kompositionerna, tillsammans med krom-haltig kvalitet som utvecklats för havsvatten med högre hastighet. Järn och mangan är avsiktliga tillsatser i dessa legeringar snarare än rester: utan dem bildas inte den skyddande filmen som håller legeringen passiv i strömmande havsvatten ordentligt, och korrosionsbeständigheten som kvaliteten är vald för går förlorad. Det är därför som järnsortimentet i standarden är ett kontrollerat fönster och inte bara ett maximum.
Betyg och kemikaliekrav
| Kvalitet | Familj | Kontrollerade tillägg | Typisk tjänst |
|---|---|---|---|
| C70600 | 90/10 koppar-nickel | Ni 9,0–11,0 %, Fe 1,0–1,8 %, Mn upp till 1,0 % | sjövattenrör, kondensorer, värmeväxlare |
| C70620 | 90/10 koppar-nickel, svetsad-rörversion | som C70600 med tätare rester och ingen blytillsats | system där låg-blykemi krävs |
| C71500 | 70/30 koppar-nickel | Ni 29,0–33,0 %, Fe 0,4–1,0 %, Mn upp till 1,0 % | högre hastighet och mer aggressivt havsvatten |
| C72200 | koppar-nickel-krom | Cr-tillsats med nickel och järn | hög-havsvatten,-sandbärande vatten |
| C68700 | aluminium mässing | Al 1,8–2,5 % med arsenikhämmare | rena havsvattenkondensatorer, kostnadskänsligt-bruk |
Sammansättningsgränser och tillåtna toleranser för varje element anges i standarden, och varje kvalitet levereras i flera olika temperaturer. De glödgade temperamenten har ett maximalt korn-krav utöver dragkraven, eftersom kornstorleken styr rörets förmåga att expanderas till en tubplåt och böjas till en U--form utan att spricka.
Sömlöst koppar-nickelrör - större diametrar i tyngre väggar och med rörtyp-dimensioner - specificeras separat under ASTM B466 / B466M. Andra produktformer än rör, inklusive plåt, plåt och remsa för rörplåtar och vattenlådor, omfattas av koppar-nickel- och plåtstandarderna, så ett komplett havsvattensystem byggs vanligtvis utifrån mer än en specifikation.
Havsvattenkorrosionsprestanda
Skyddsfilmbildning:i strömmande havsvatten utvecklar legeringen en tunn, vidhäftande korrosions-produktfilm som innehåller järn, nickel och koppar, vilket begränsar ytterligare metallförluster. Järnhalten i legeringen är det som gör denna film stabil, och filmen behöver en minimal flödeshastighet och tillräckligt med syre för att bildas och förbli intakt.
Hastighetsområde:koppar-nickelrör har ett designhastighetsfönster. Under den bildas insättningar och skapas under-insättningsattack; ovanför den tas filmen bort mekaniskt och erosion-korrosion börjar. Fönstret ställs in av legeringen och vattenkemin och specificeras av anläggningsdesignern.
Sulfid- och föroreningsbeständighet:koppar-nickellegeringar tolererar förorenat och sulfid-innehållande havsvatten mycket bättre än mässingen, vilket är den främsta anledningen till att ett kraftverk med kylvatten i flodmynningen specificerar dem istället för amiralitetsmässing.
Ammoniak och spännings-korrosion:koppar-nickellegeringarna är betydligt mer motståndskraftiga mot ammoniak-relaterad stress-korrosionssprickning än den höga-zinkmässingen, vilket är viktigt i anläggningar där ammoniakföreningar finns på ångsidan.
Biofouling:legeringarna frigör kopparjoner i låg hastighet och hämmar marin tillväxt, vilket håller värmeöverföringen närmare designvärdet mellan rengöringarna.
Ansökningar
Kraftverkskondensatorer:huvudkondensorer och extrakylare i kust- och flodstationer, där kylvattnet är havsvatten eller bräckt och röret måste hålla hela enhetens livslängd.
Marin och offshore:sjövattenledningar, kylsystem, luftkylare, smörjolje- och mantelvattenkylare och havsvattensystem med stor-volym på fartyg och plattformar.
Avsaltning:brinevärmare, värmeåtervinningssteg och kondensorsektioner i fler-flash- och omvänd osmosanläggningar.
Varvsbyggnadshårdvara:rörplåtar, vattenlådor, salt-vattenbeslag, propellerhylsor, skrov och pålningskomponenter där en koppar-nickelyta krävs.
Process och raffinaderi:växlare och kylare i raffinaderier och kemiska anläggningar där kylsidan är havsvatten och processsidan är kolväte eller processvätska.
Värmeväxlarrör:-den dominerande användningen av standarden, i raka längder för skal-och-rörväxlare och i U-böjd form för löstagbara buntar.
Tillverkning, installation och inspektionspunkter
Glödgat rör före expansion:rör expanderat till en tubplåt måste vara i glödgat skick med kornstorlek inom standardgränsen, annars uppstår sprickor i valsfogen.
Stressavlastning efter U-böjning:en spännings-avlastningsglödgning efter kallböjning minskar kvarvarande spänning och risken för servicesprickor i böjen.
Blanda inte galvaniskt aktiva material:koppar-nickelrör i en vattenlåda av stål skapar ett galvaniskt par, så vattenlådan och rörplåten är normalt skyddade med en beläggning eller med offeranoder, och designen följer anläggningens specifikation för korrosionsskydd-.
Renlighet vid installation:inbäddade järnpartiklar från stålverktyg eller ett smutsigt ställ förstör skyddsfilmen lokalt och börjar grop; använd icke-järn eller rostfritt verktyg och täck rörändarna.
Icke-förstörande undersökning:virvelströmstestning av hela längden efter den slutliga glödgningen är det primära acceptanstestet, kompletterat med drag- och kornstorlekskontroller för det beställda temperamentet och ett hydrostatiskt eller pneumatiskt test när beställningen kräver det.
Förvaring och transport:röret änd-försluts, torkas och buntas ihop på träpallar eller i förstärkta lådor så att hålet är fritt från fukt och föroreningar vid ankomsten.
FAQ
F: Vad är skillnaden mellan ASME SB111 och ASTM B111?
De två dokumenten är tekniskt identiska. ASTM B111 är den ursprungliga materialspecifikationen och ASME SB111 är ASME-utgåvan som har antagits för användning med pannan och tryckkärlet och rörledningskoder.
F: Varför innehåller 90/10 och 70/30 koppar-nickellegeringar järn?
Järn tillsätts medvetet, inom ett kontrollerat område, eftersom det behövs för att bilda och stabilisera den skyddande film som begränsar korrosion i strömmande havsvatten. Utan tillräckligt med järn förlorar legeringen mycket av sin havsvattenprestanda.
F: När ska C71500 väljas istället för C70600?
Graden 70/30 är vald för högre havsvattenhastigheter, mer aggressivt eller förorenat vatten och där större motståndskraft mot erosion-korrosion behövs. Graden 90/10 är tillräcklig och mer ekonomisk för rent havsvatten med måttlig hastighet.
F: Kan koppar-nickelrör svetsas?
Ja, den svetsar bra med gasvolframbåge och gasmetallbågeprocesser med ett matchande fyllmedel, och svetsade rör i C70620-kemin tillverkas för särskilda servicekrav. Sömlöst rör förblir normen för kritisk kondensordrift.
F: Vilket temperament ska en beställning av kondensorröret specificera?
Glödgat rör med kornstorlek inom standardgränsen för legeringen, vilket tillåter valsexpansion in i rörplåten och kallformning av en U-böj utan att spricka. Intyget ska ange både dragresultat och kornstorlek.
F: Hur testas rör för en havsvattenväxlare före leverans?
Hel-virvelströmsundersökning- efter den slutliga glödgningen, dragprovning av ett prov, kornstorleksmätning på glödgat rör, dimensionsverifiering av ytterdiameter, väggtjocklek och ovalitet och ett trycktest där inköpsordern kräver en sådan.
