ASTM B111 C68700 är den sömlösa aluminiummässingskvaliteten som specificeras för värmeväxlarrörbuntar i havsvattenkylda kondensorer, förångare och destillatörer-. Legeringen innehåller 76,0-79,0% koppar och 1,8-2,5% aluminium med en kontrollerad arseniktillsats på 0,02-0,06%. Aluminium bildar en tunn, självreparerande oxidfilm som motstår höghastighetssaltvatten och förorenat hamnvatten, medan arsenik dämpar preferentiell förlust av zink. Samma material förekommer internationellt som CuZn20Al2As, HAL77-2 i GB/T 8890, CZ110 i BS 2871, C6870 i JIS H3300 och CuZn20Al2 i DIN 1785.
Vad ett C68700-rörpaket består av
Ett rörbunt är den sammansatta värmeöverföringsytan på en skal-och-rörväxlare: uppsättningen sömlösa rör tillsammans med rörplåtarna, bafflarna och dragstängerna som lokaliserar dem. En C68700-bunt kan levereras som raka rör, eller som U--formade rör böjda från samma produktionsvärme, så att hela bunten tillverkas, värmebehandlas och testas som en enhet innan leverans. Raka rör levereras i O61-glödgat temperament. U-böjrör formas efter den slutliga glödgningen och beställs enligt dimensions- och böjningskraven i U-böjspecifikationen ASME SB395, som används tillsammans med ASTM B111 för denna produktform.
Typiska paketkonfigurationer:
Rörets ytterdiameter: 15 mm till 25 mm
Väggtjocklek: 0,5 mm till 1,2 mm
Längd: upp till 6000 mm
Rörarrangemang: rakt eller U-format
Rör tillverkas med snäva toleranser, vanligtvis plus eller minus 0,05 mm på ytterdiameter och plus eller minus 10 % på väggtjocklek. Toleranskontroll är viktig eftersom tub-till-rör-expansion fungerar inuti ett smalt band: över-rullning av en tunn vägg förvränger ligamentet mellan hålen, medan under-rullning lämnar en potentiell läckbana längs fogen.
Kemisk sammansättning och mekaniska egenskaper
Tabell 1. Sammansättning och rums-temperaturegenskaper för UNS C68700 i den O61-glödgade tempereringen, enligt krav enligt ASTM B111.
| Koppar, Cu | 76.0-79.0% |
| Aluminium, Al | 1.8-2.5% |
| Arsenik, As | 0.02-0.06% |
| Järn, Fe | 0,06 % max |
| Bly, Pb | 0,07 % max |
| Zink, Zn | återstoden |
| Draghållfasthet, min | 345 MPa (50 ksi) |
| Sträckgräns, min | 125 MPa (18 ksi) |
| Humör | O61, glödgat |
| Densitet | 8,33 g/cm³ (0,301 lb/in³) |
| Smältområde | 932-971 grader |
ASTM B111 ställer in minsta draghållfasthet, minsta sträckgräns och minsta töjning för varje UNS-nummer och härdningskombination. Den glödgade O61-tempereringen är leveransvillkoret för kondensorn och värmeväxlarröret, och det mekaniska testcertifikatet för varje parti anger de uppmätta värdena mot dessa minimivärden, så att köparen kan bekräfta att bunten inte har levererats i en hårdare, mindre expanderbar temperatur.
Korrosion och termiskt beteende under drift
Korrosionshastighet för havsvatten: under 0,01 mm/år i rent, strömmande havsvatten, med den skyddande aluminiumoxidfilmen som åter-bildas efter lätt mekanisk skada.
Hastighetstolerans: aluminiummässing väljs specifikt för hög-hastighet och turbulent kylvatten, där låg-legerad mässing skulle drabbas av erosion-korrosion vid rörinloppet.
Nedsmutsningsbeteende: den kontrollerade frigöringen av kopparjoner begränsar makroförorening av rörhålet, vilket hjälper den totala värmeöverföringskoefficienten att förbli stabil mellan rengöringscyklerna.
Värmeledningsförmåga: 100,4 W/(m·K) vid 20 grader, långt över rostfritt stål, så tunna väggar kan användas utan att ge avkall på värmeöverföringen.
Linjär expansionskoefficient: 18,5 × 10-6per grad över 20-300 grader .
Specifik värmekapacitet: 0,09 cal/(g·grad ) vid 20 grader .
Inspektion och provning av färdiga paket
Varje rör klarar en definierad testsekvens innan en bunt släpps:
Virvelströmstestning av hela rörlängden till övning E243, för att upptäcka yt- och underjordiska diskontinuiteter.
Hydrostatisk testning vid 1,5 gånger konstruktionstrycket, eller till fiberspänningen som anges i ASTM B111 där standarden anger det styrande minimumet.
Expansionstest till testmetod B153 och utplattande test på prover från partiet; båda får inte visa några synliga sprickor eller bristningar.
Residual stresstest: C68700 är en av de legeringar för vilka ASTM B111 kräver kvicksilvernitrattestet (B154) eller ammoniakångtestet (B858).
Materialtestcertifikat som registrerar värmetal, kemisk analys, mekaniska egenskaper och icke-förstörande testresultat.
Tjänsteapplikationer
Skeppsbyggnad: huvud- och hjälpkondensorer, smörjoljekylare och mantelvattenkylare på kommersiella fartyg och marinfartyg.
Offshoreplattformar: havsvattenkylningskretsar och processvärmeväxlare som utsätts för kontinuerlig saltstänk.
Kustkraftverk: ångytkondensatorer som fungerar på en gång-genom havsvattenkylning.
Avsaltningsanläggningar: destillerings- och förångningsrörbuntar i fler-blixt- och fler-effekttåg, där röret måste tåla saltlösning vid förhöjd temperatur.
Anteckningar om urval och hantering
Tre faktorer avgör om en C68700-bunt når sin designlivslängd. För det första, kylvattenkemi: sulfid- eller ammoniak-förorenat vatten angriper skyddsfilmen, och vid sådan användning smalnar det tillåtna hastighetsfönstret kraftigt. För det andra, hastighetsprofilen: rörinloppet och U-böjens yttre krön är de mest erosions-benägna zonerna, så inlopps-ändinsatser eller skyddande beläggningar är vanliga på enheter med hög-hastighet. För det tredje, mekaniskt stöd: mellanrum mellan mellanväggar, hålrum för rörplåt och ovalitet i U{10}}böjning alla påverkar vibrationsutmattning, och rör bör förvaras torrt, tillslutna och fria från stående vatten före installation.
FAQ
F: Vad är ASTM B111 C68700?
ASTM B111 är specifikationen för sömlösa kondensorrör av koppar och koppar-legeringar och hylsor. C68700 är aluminiummässingskvaliteten i den, som innehåller 76,0-79,0% koppar, 1,8-2,5% aluminium och 0,02-0,06% arsenik, normalt levererad i O61-glödgat temperament.
F: Vilka är de minsta mekaniska egenskaperna för C68700 i O61-tempereringen?
345 MPa (50 ksi) minsta draghållfasthet och 125 MPa (18 ksi) minsta sträckgräns. Minsta töjning anges av ASTM B111 för varje UNS-nummer och temperament, och verifieras på testcertifikatet som medföljer partiet.
F: Hur jämför C68700 med C44300 amiralitetsmässing?
C44300 innehåller 70,0-73,0 % koppar med 0,9–1,2 % tenn och 0,02–0,06 % arsenik och fungerar bra i rent havsvatten. C68700 ersätter tenn med aluminium, vilket höjer glödgningshållfastheten och ger markant bättre motståndskraft mot höga vattenhastigheter, vilket gör det till det vanliga valet för engångsgenomgångskondensorer vid kusten.
F: Vilka standarder listar motsvarande C68700-kvaliteter?
GB/T 8890 betecknar det HAL77-2, BS 2871 använder CZ110, JIS H3300 listar C6870, DIN 1785 använder CuZn20Al2, och ASME-motsvarigheten till ASTM B111 är SB111. U-böjningsformen täcks av ASTM B395 och ASME SB395.
F: Varför tillsätts arsenik i mässingsrör av aluminium?
Tillsatsen av 0,02-0,06 % arsenik fungerar som en katodisk inhibitor som förhindrar preferentiell avzinkning av mässingsmatrisen, vilket är huvudfelet för vanlig mässing i luftat eller låghastighetsvatten.
F: Hur testas en C68700-rörbunt före leverans?
Virvelströmstestning av full längd, hydrostatisk testning, expansions- och tillplattningstester på partiprover och restspänningstestet som krävs för denna legering, allt med stöd av ett materialtestcertifikat för varje värme.
