Varför C68700 aluminiummässing är standardkondensorröret
UNS C68700, känd som arsenikalluminiummässing och som aluminiummässing B i ASTM B111-klasslistan, är den legering som oftast specificeras för sjövattenkylda kondensorer och värmeväxlare. Det är en koppar-zinklegering som innehåller 76,0-79,0 % koppar med cirka 2 % aluminium och en kontrollerad arseniktillsats. Aluminiuminnehållet är det som skiljer den från amiralitetsmässing: den bildar en tuff, självreparerande- aluminiumrik oxidfilm som står emot strömmande havsvatten mycket bättre än filmen som bildas på tennmässing.
Kvaliteten levereras som sömlöst kondensorrör och hylsa till ASTM B111/B111M och är även tillgänglig under motsvarande europeiska, japanska och kinesiska beteckningar. Dess rykte vilar på tre egenskaper som uppträder tillsammans i väldigt få legeringar: god värmeledningsförmåga, hög motståndskraft mot stötar och avzinkning, och tillräckligt med duktilitet för att U-böjas och rullas till en tubplåt utan att spricka.
Kemisk sammansättning
ASTM B111 specificerar följande sammansättningsgränser för C68700, i viktprocent.
| Element | Standardsortiment | Typiskt värde | Fungera |
|---|---|---|---|
| Koppar (Cu) | 76.0-79.0 % | 77.5 % | Matris; termisk och elektrisk ledning |
| Aluminium (Al) | 1.8-2.5 % | 2.2 % | Styrka och skyddande filmbildning |
| Arsenik (As) | 0.02-0.06 % | 0.06 % | Avzinkningshämmare |
| Järn (Fe) | 0,06 % max | 0.03 % | Kornförfining |
| Bly (Pb) | 0,07 % max | 0.02 % | Restelement |
| Zink (Zn) | Återstoden | Cirka 20 % | Huvudsakliga legeringselement |
| Totalt andra föroreningar | 0,30 % max | 0.15 % | Tenn och antimon hårt begränsat |
Tenn och antimon hålls på mycket låga nivåer eftersom båda stör den aluminium-rika filmen. Detta är anledningen till att en värme på C68700 inte bara kan göras genom att blanda mässingsskrot från Admiralty, och varför kemiverifiering är viktigare för denna kvalitet än för de flesta kopparlegeringar.
Fysiska egenskaper och tempereringskrav
| Egendom | Värde | Skick |
|---|---|---|
| Densitet | 8,33 g/cm³ (0,301 lb/in³) | 20 C |
| Smältområde | Cirka 900-930 C | - |
| Värmeledningsförmåga | Cirka 100 W/(m K) | 20 C |
| Elektrisk ledningsförmåga | Cirka 23-28 % IACS | Glödgat |
| Elastisk modul | 117 GPa | Rumstemperatur |
Kondensorrör beställs normalt i glödgat O61-temperering, för vilket ASTM B111 kräver en minsta draghållfasthet på 345 MPa och en minsta sträckgräns på 125 MPa. Den balansen mellan styrka och duktilitet är det som gör att röret kan rullas till snäva U-böjar och sedan expanderas till en tubplåt. Lättdragna och hårddragna härdningar finns tillgängliga för raka rör som måste motstå högre inre tryck, till priset av böjbarhet. Standarden kräver även expansions- och tillplattningstester och, när specificerat, en virvelströmsundersökning av full längd.
Havsvattenkorrosion och servicegränser
Legeringen presterar bäst i rent, luftat havsvatten med måttlig hastighet, vilket är det normala drifttillståndet för en kraftverkskondensor. Den aluminium-rika filmen motstår stötangrepp och arsenikhämmaren blockerar avzinkning, så en lång livslängd på rör är rutin i väldesignade anläggningar. Aluminiummässing är också mindre benäget att beväxa sig än koppar-nickel eftersom koppar som frigörs vid ytan begränsar bosättningen av marina organismer.
Dess gränser bör respekteras. Vatten som bär stora mängder suspenderad sand, hög sulfidhalt eller ammoniak kräver en annan legering och stillastående förhållanden förhindrar att skyddsfilmen reparerar sig själv. Hastighet är den enskilt viktigaste konstruktionsvariabeln: för låg hastighet tillåter avlagringar och gropbildning, medan för hög hastighet eller upprepade luftbubblor orsakar stötangrepp på inloppsänden. Fälterfarenhet är att rörets inloppslängd är där de flesta fel börjar, vilket är anledningen till att inloppsändskydd och korrekt flödesfördelning är lika viktig som legeringen i sig.
Ansökningar och urvalsvägledning
Ytkondensorer och extrakylare i värme- och kärnkraftverk
Havsvattenkylda värmeväxlare i raffinaderier, kemiska anläggningar och stålverk
Rörbuntar för avsaltning och multi-effektdestillationsanläggningar
Kondensorer, kylare och förångare ombord
Hylsor och rörplåtsbeslag för utrustningen ovan
När man väljer mellan de vanliga kondensorrörslegeringarna är den vanliga logiken okomplicerad. Admiralitetsmässing som C44300 passar rent vatten med måttlig hastighet och lägre kostnad. Aluminiummässing C68700 klarar högre havsvattenhastigheter och mer aggressiva förhållanden. Koppar-nickelkvaliteter som C70600 och C71500 väljs för förorenat vatten, höga hastigheter och högre temperaturer, till ett högre pris. Det slutliga urvalet bör baseras på vattenkemi, hastighet, temperatur och rengöringsmetod snarare än på enbart legeringskostnad.
Tillverkning, installation och inspektion
Röret kalldras och glödgas till storlek, rätas ut och skärs, och skickas sedan rakt eller böjs till önskad U--form. Böjning görs i glödgat temperament med en dorn, och benen hålls fria från repor eftersom ytskador blir en korrosionsinitieringsplats. Rör fixeras i rörplåten genom valsning, en process som måste kontrolleras till korrekt expansion snarare än över-valsad, eftersom överdriven expansion lämnar kvarvarande dragspänning som främjar spänningskorrosionssprickning. Rörplåtar, bafflar och vattenlådor bör vara av kompatibla material för att undvika galvaniska angrepp.
Tre hanteringsregler förhindrar de flesta för tidiga fel: märk aldrig röret med ammoniak-bärande eller grafitmarkörer, håll rören torra och ventilerade i förvaring och rengör vattensidan endast med förhindrade kemikalier eller mekaniska metoder. Inkommande inspektion omfattar kemisk analys, drag- och hårdhetsprovning, dimensions- och ytkontroller, kornstorlek, hydrostatisk tryckprovning, expansions- och tillplattningstester, och virvelströmsundersökning där så anges.
FAQ
F: Vad gör tillsatsen av arsenik i C68700?
Arsenik vid 0,02-0,06 % hämmar avzinkning, så legeringen förlorar zink selektivt endast i mycket aggressiva vatten istället för att drabbas av för tidig väggförtunning.
F: Vilka är O61-tempereringskraven för C68700-röret?
ASTM B111 anger en lägsta draghållfasthet på 345 MPa och en lägsta sträckgräns på 125 MPa för det glödgade O61-tillståndet som används för kondensorrör.
F: Är C68700 lämplig för dricksvatten?
Nej, legeringen är avsedd för industriella kyl- och havsvattensystem; för dricksvattenledningar är ett fosfordeoxiderat kopparrör som C12200 det korrekta materialet.
F: Hur väljer jag mellan C68700 och C70600?
C68700 är det billigare valet för rent havsvatten med måttlig hastighet, medan C70600 koppar-nickel är att föredra för förorenat vatten, högre hastigheter och högre temperaturer.
F: Varför är tenn begränsad i aluminiummässing?
Även små mängder tenn stör bildningen av den skyddande aluminium-filmen, så föroreningsgränserna upprätthålls hårt i denna klass.
F: Hur ska C68700-röret förvaras före installation?
Rören ska hållas torra och ventilerade, borta från ammoniakkällor och från kontakt med olika metaller, så att inga frätande rester bildas på ytan innan bunten sätts ihop.
