ما هو الأنبوب النحاسي الأميرالي C44300
C44300 هو تصنيف UNS للنحاس الأميرالي، وهو عبارة عن سبيكة من النحاس-الزنك-القصدير تم تطويرها للمكثفات والمبخرات والمبادلات الحرارية التي تعمل على مياه البحر والمياه قليلة الملوحة وغيرها من وسائل التبريد التي تحمل الكلوريد-. يحكم ASTM B111 وASME SB111 شكل الأنبوب غير الملحوم، ويغطي أنابيب مكثف النحاس وسبائك النحاس غير الملحومة ومخزون الطويق. يتم توفير نفس عائلة السبائك أيضًا على شكل صفائح وشرائط وقضبان وأنبوب وأنبوب-مخزون من الطويق.
يفشل النحاس غير المقيد بنسبة 70/30 في المياه المالحة عن طريق إزالة الزنك، وهو الذوبان الانتقائي للزنك الذي يترك بقايا نحاس مسامية وضعيفة ميكانيكيًا. يحجب النحاس الأميرالي تلك الآلية بإضافات القصدير والزرنيخ الخاضعة للرقابة، وهذا هو السبب في أنها كانت مادة مكثفة بحرية قياسية لأجيال بينما يظل النحاس العادي مقتصرًا على المياه العذبة-والخدمة العدوانية إلى حد ما.
التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية
| عنصر | متطلبات، ٪ |
|---|---|
| النحاس (النحاس) | 70.0 - 73.0 |
| القصدير (القصدير) | 0.9 - 1.2 |
| الزرنيخ (ع) | 0.02 - 0.10 |
| الرصاص (الرصاص) | 0.07 كحد أقصى |
| الحديد (الحديد) | 0.06 كحد أقصى |
| الزنك (الزنك) | الباقي |
يطبق ASME SB111 نفس الحدود التي يطبقها ASTM B111، لذا فإن الأنبوب المؤهل لمواصفات واحدة يكون عادةً مقبولاً ضمن المواصفات الأخرى. يقوي القصدير المصفوفة ويحول عملية التآكل بعيدًا عن الترشيح الانتقائي، بينما تمنع إضافة الزرنيخ عملية إزالة الزنك عند حدود الحبوب.
| ملكية | قيمة نموذجية |
|---|---|
| كثافة | 8.53 جم/سم3 |
| نطاق الانصهار | 899 - 938 درجة |
| الموصلية الحرارية عند 20 درجة | حوالي 109 واط/(م·ك) |
| حرارة محددة عند 20 درجة | 0.09 كالوري/(جم·درجة) |
| التوسع الخطي، 20 - 300 درجة | 20.2 × 10-6/ درجة |
| قوة الشد، المزاج O61 | 310 ميجا باسكال (45 كيلو باسكال) دقيقة |
| قوة الخضوع، المزاج O61 | 105 ميجا باسكال (15 كيلو بوصة مربعة) دقيقة |
عادةً ما يتم طلب الأنبوب غير الملحوم في درجة حرارة O61 الملدنة، والتي تجمع بين أعلى ليونة ومناعة عملية ضد الإجهاد -التشقق الناتج عن التآكل. تتوفر المواد المسحوبة على البارد- عند الحاجة إلى قوة أعلى، ولكنها تقلل من الهامش المتاح لدحرجة الأنبوب إلى لوح أنبوبي.
لماذا ينجو النحاس الأميرالي من مياه التبريد؟
تعتمد السبيكة على آليتين. أولاً، يعمل محتوى القصدير على تثبيت طبقة أكسيد النحاس-الوقائية التي تتشكل بسرعة في الماء الغازي وتحد من فقدان المعادن. ثانيًا، تكون إضافات الزرنيخ فعالة عند مستويات منخفضة جدًا وتؤدي إلى تعطيل المرحلة الغنية بالزنك- والتي قد تتعرض للهجوم بشكل تفضيلي. يتم التحقق من قابلية إزالة الزنك من خلال الاختبار المتسارع المحدد في ISO 6509، بينما يتم تقييم مقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد - من خلال اختبار بخار الأمونيا الخاص بـ ASTM B858.
يعمل النحاس الأميرالي بشكل أفضل في مياه البحر النظيفة أو الملوثة بشكل معتدل بمعدلات تدفق معتدلة، مع طبقة مياه مستمرة وبدون رمل أو فقاعات هواء. عندما تحمل مياه التبريد مواد صلبة كاشطة أو سرعة تدفق حرة عالية- أو اصطدامًا شديدًا، فإن النحاس الألومنيوم C68700 أو النحاس- والنيكل C70600 وC71500 هي الاختيارات الأكثر ملاءمة. يجب تجنب الترسبات الجانبية للمياه - لأن الجيوب الراكدة والأكسجين - الموجودة تحت الحمأة يمكن أن تؤدي إلى هجوم موضعي.
التطبيقات النموذجية
المكثفات السطحية والمكثفات المساعدة وسخانات مياه التغذية في محطات الطاقة الحرارية.
المبادلات الحرارية -والأنبوبية-في المصافي ومصانع البتروكيماويات والأعمال الكيميائية.
أنظمة التبريد البحري، ومبردات خدمة المياه البحرية- والمبادلات الحرارية على متن السفن.
محطات فلاش متعددة-ومحطات تحلية المياه الأخرى، حيث يتعامل جانب الأنبوب مع المياه المالحة.
أنابيب المبخر وجهاز التقطير ومكثف التبريد، بالإضافة إلى مخزون الطويق لتوصيلات صفائح الأنابيب.
ملاحظات الاختيار والتصنيع والتركيب
يبدأ اختيار الأنبوب بكيمياء مياه التبريد: الكلوريدات، والأكسجين المذاب، ودرجة الحرارة، وسرعة التدفق، وحمولة المواد الصلبة، كلها تؤثر على عمر الخدمة المتوقع. يتم اختيار سمك الجدار بحيث يظل القسم المتبقي بعد سماح التآكل يرضي الضغط التصميمي، وعادةً ما يتم تحديد الأنبوب بجدار أدنى بدلاً من جدار اسمي.
إن التوسيع والدحرجة في صفائح الأنبوب هي طريقة الربط القياسية؛ الحد من التمدد لتجنب-إجهاد جدار الأنبوب بشكل زائد.
يوفر اختبار التمدد (الدبوس) واختبار التسطيح الخاص بـ ASTM B153 فحصًا عمليًا للليونة قبل التثبيت.
يجب تشكيل الانحناءات على شكل U- باستخدام شياق ويتم تخفيف الضغط- بعد الثني بحيث لا يؤدي الضغط المتبقي إلى تعزيز التشقق في الخدمة.
لا تقم بربط النحاس الأميرالي مباشرة بمعدن أقل نبلاً بدون عزل أو أنود مضحى؛ سوف يتركز التآكل الجلفاني في المفصل.
يعتبر اللحام بالنحاس والنحاس أمرًا مباشرًا؛ يُفضل استخدام النحاس المختلط بالفضة في المفاصل-عالية التكامل، مع تدفق مناسب لسبائك النحاس-والزنك.
التفتيش والقبول
يجب فحص الأنبوب النهائي من حيث الأبعاد للقطر الخارجي وسمك الجدار والطول والاستقامة، والتحقق من درجة الحرارة وفقًا لمعيار ASTM B111. إن فحص Eddy- الحالي الذي يتم إجراؤه وفقًا لمعيار ASTM E243 هو الطريقة المعتادة لاكتشاف العيوب الطولية والعرضية في أنابيب سبائك النحاس-، وعادةً ما يتم دمجه مع اختبار الضغط الهيدروستاتيكي أو الهوائي. يجب أن تؤكد شهادة المطحنة نطاقات النحاس والقصدير والزرنيخ ومتطلبات اختبار إزالة الزنك والاختبارات الفيزيائية التي يتطلبها الطلب.
التعليمات
س: ما هو أنبوب النحاس الأميرالية؟
أنبوب غير ملحوم من النحاس-الزنك-من سبائك القصدير، UNS C44300، يستخدم للمكثفات والمبادلات الحرارية التي تتعامل مع مياه البحر والمحلول الملحي والكلوريدات الأخرى-التي تحمل مياه التبريد.
س: لماذا يتم إضافة القصدير والزرنيخ إلى C44300؟
يقوي القصدير السبائك ويمنع الزرنيخ إزالة الزنك، وهو فقدان الزنك الانتقائي الذي يدمر النحاس العادي في المياه المالحة.
س: ما هي حدود تكوين C44300؟
70.0 - 73.0% نحاس، 0.9 - 1.2% قصدير، 0.02 - 0.10% زرنيخ، 0.07% حد أقصى رصاص، 0.06% حد أقصى حديد، والزنك كالباقي، وفقًا لمتطلبات ASTM B111.
س: ما هو المزاج الذي يتم توفيره لخدمة المبادل الحراري؟
عادةً ما يتم توفير أنبوب النحاس الأميرالي في مزاج O61 الملدن، مع قوة شد لا تقل عن 310 ميجا باسكال وقوة خضوع لا تقل عن 105 ميجا باسكال.
س: كيف يتم التحقق من مقاومة إزالة الزنك؟
من خلال الاختبار المعملي المتسارع المحدد في ISO 6509، والمدعوم ببيانات التآكل الخالية من الزئبق- وسجل الخدمة الذي جمعته عائلة السبائك في المكثفات البحرية.
س: ما هي المعادلات الدولية لـ C44300؟
CuZn28Sn1 تحت التسميات الأوروبية، CZ111 تحت سلسلة الأنابيب البريطانية، C4430 تحت JIS H3300، وHSn70-1 تحت GB/T 8890.
س: هل يمكن استخدام أنبوب C44300 في المياه العذبة أيضًا؟
نعم. تعتبر السبيكة مناسبة تمامًا للمياه العذبة ومياه الأنهار ومكثفات البخار، على الرغم من أنه في المياه الناعمة والمنخفضة-الكلوريد يتم تقليل مزايا التآكل الخاصة مقارنة بالنحاس الأصفر ذو التكلفة المنخفضة-.
