Vad är kopparnickel 90/10 rör
Kopparnickel 90/10, betecknad UNS C70600 under ASTM B111/B111M och internationellt känd som CuNi10Fe1Mn, är en smideskopparlegering som innehåller cirka 90 % koppar och 10 % nickel med avsiktliga tillsatser av järn och mangan. Den används som sömlösa värmeväxlarslangar, kondensorrör och sjövattenrör eftersom en tunn, seg kopparoxidfilm bildas på ytan och stannar på plats under strömmande vatten, vilket skyddar väggen från allmän korrosion och från stötar.
Järntillsatsen är inte tillfällig. Järn är det som gör skyddsfilmen hållbar i snabbt strömmande havsvatten, så specifikationen sätter ett minimum och ett maximum för det. Rör som uppfyller nickel- och järnintervallen för ASTM B111/B111M beter sig mycket annorlunda än billiga-material där järnet har tillåtits falla bort.
Kemisk sammansättning av UNS C70600
| Element | Krav |
|---|---|
| Nickel (Ni) | 9,0 till 11,0 % |
| Järn (Fe) | 1,0 till 1,8 % |
| Mangan (Mn) | Max 1,0 % |
| Zink (Zn) | Max 1,0 % |
| Bly (Pb) | 0,05 % maximalt |
| Koppar (Cu) | Återstoden, nominellt 88,6 % |
Alla andra element är begränsade som individuella och totala rester. Det smala järnfönstret är den enskilt viktigaste sammansättningskontrollen för havsvattenservice, eftersom det kontrollerar motståndet mot erosion-korrosion vid rörinloppet.
Mekaniska och fysiska egenskaper
| Egendom | Värde |
|---|---|
| Draghållfasthet, glödgat O61 | 275 MPa (40 ksi) minimum |
| Sträckgräns vid 0,5 % sträckning, glödgat O61 | 105 MPa (15 ksi) minimum |
| Förlängning, glödgat | Minst 30 % |
| Densitet | 8,94 g/cm³ |
| Smältområde | Cirka 1100 till 1145 C |
| Värmeledningsförmåga | Cirka 45 W/(m·K) |
| Elektrisk ledningsförmåga | Cirka 9 % IACS |
| Elasticitetsmodul | Cirka 152 GPa |
Lättdragna och hårddragna härdar tillverkas för applikationer som inte kräver böjning, och de ger högre drag- och flytvärden än glödgat tillstånd. Rör beställda för valsexpansion eller U-bockning levereras glödgade till en nominell kornstorlek som OS025 så att väggen deformeras plastiskt utan att spricka i tubplåten.
Standardstorlekar och leveransformulär
| Ytterdiameter | Typisk vägg | Vanligt bruk |
|---|---|---|
| 9,53 mm (3/8 tum) | 0,9 till 1,24 mm | Små kondensorer, oljekylare |
| 12,70 mm (1/2 tum) | 0,9 till 1,65 mm | Allmänna värmeväxlare |
| 15,88 mm (5/8 tum) | 1,24 till 1,65 mm | Kraftverkskondensatorer |
| 19,05 mm (3/4 tum) | 1,24 till 2,11 mm | Avsaltning och marina växlare |
| 25,40 mm (1 tum) | 1,65 till 2,77 mm | Havsvattenledningar och stora kylare |
Röret levereras rakt i längder upp till 12 m, lindat för små diametrar eller U-böjt. Glödgat rör försluts och packas i trälådor eller buntar med ändskydd så att hålet förblir rent och ytfilmen inte skadas vid hantering. Virvelströmsundersökning enligt ASTM E243 och hydrostatisk provning är de vanliga icke-destruktiva kontrollerna.
Applikationer inom marin och processservice
Ytkondensorer och extrakylare på fartyg och offshoreplattformar.
Fler-flash- och multi-effektdestillationsanläggningar för avsaltning av havsvatten.
Sjövattenledningar, brandvattenledningar och hydrauliska värmeväxlare.
Kraftverkskondensorer, oljekylare och högtrycksvärmare för matarvatten-.
Luftkylare och processväxlare i kustkemiska anläggningar.
Värmeväxlare som hanterar bräckt vatten med suspenderad sand.
Eftersom värmeledningsförmågan är lägre än för vanlig koppar, är 90/10-rör ofta specificerade med en tunnare vägg eller ytterligare rör för att uppnå samma funktion. Avvägningen- är en stor vinst i korrosionstillägg, som normalt styr livslängden för havsvattenkyld utrustning-.
Tillverknings- och installationsvägledning
Legeringen expanderas lätt till rörplåtar, böjs, utvidgas och sänks. Lödning och hårdlödning är båda klassade som bra till utmärkt, gasskärmad bågsvetsning är utmärkt och belagd metallbågsvetsning är bra, medan oxyacetylen-svetsning endast ger rättvisa resultat på grund av den inblandade värmetillförseln. Svetsning av kopparnickel kräver rena, torra ytor och ett matchande kopparnickelfyllmedel; kolkontamination från märkpennor eller stålverktyg är den vanligaste orsaken till svetssprickor.
Under installationen bör rören inte tillåtas att gnugga mot stöd av kolstål, och kvarvarande svetsstänk eller kvarnskala bör avlägsnas från vattensidan, eftersom avlagringar skapar sprickor där lokal attack börjar. Designhastigheten är vanligtvis begränsad till nära 3 m/s för rent havsvatten, med en lägre siffra där vattnet bär sand. Inloppsändarna på kondensorer får vanligtvis en tjockare vägg eller en skyddande hylsa för att motstå stötangrepp.
FAQ
F: Varför specificeras järn i en kopparnickellegering?
Järn är det element som gör den skyddande ytfilmen hållbar i strömmande havsvatten. ASTM B111/B111M kräver 1,0 till 1,8 % järn, och material under miniminivån korroderar snabbare vid rörinloppet.
F: Vad är den maximala havsvattenhastigheten för 90/10-rör?
Rent havsvattendesigner håller normalt hastigheten nära 3 m/s. Där vattnet leder sand eller rörinloppet är nära en pump, minskar hastigheten och tjockare inloppsväggar används.
F: Kan 90/10-rör svetsas istället för att expandera?
Ja. Gasskärmad bågsvetsning med matchande kopparnickelfyllmedel ger utmärkta resultat, och svetsfogar är vanliga i sjövattenrör. Svetsade rör-till-rörskarvar används på högtrycksväxlare, även om rullexpansion fortfarande är vanligare.
F: Vilket humör ska beställas?
Beställ mjukglödgat rör till en nominell kornstorlek, som OS025, när röret ska U-böjas eller rullexpanderas. Välj ett draget humör endast när röret förblir rakt och högre styrka krävs.
F: Hur jämförs 90/10 med 70/30 kopparnickel?
70/30 innehåller mer nickel och tolererar högre hastighet och mer förorenat vatten, men det kostar mer. 90/10 är den ekonomiska kvaliteten för rent havsvatten och bräckt vatten vid måttligt flöde.
F: Är 90/10-röret lämpligt för sötvattensystem?
Det är det, men vanlig koppar eller amiralitetsmässing är vanligtvis mer ekonomiskt där. Kopparnickel specificeras där kloridhalt, flödeshastighet eller förorening utesluter de enklare legeringarna.
