تعريف ودور أنبوب المبادل الحراري C44300
C44300 عبارة عن نحاس أميرالي، وهو عبارة عن سبيكة من النحاس-والزنك-القصدير من عائلة النحاس التي كانت بمثابة مادة الأنابيب القياسية لمكثفات سطح البخار والمبادلات الحرارية -و-الأنبوبية في المياه العذبة والمياه قليلة الملوحة وخدمة مياه البحر النظيفة. يتم إنتاج الأنابيب بشكل سلس عن طريق السحب على البارد ويتم توفيرها للمواصفة ASTM B111 وASME SB111 بأطوال مستقيمة أو ثنيات على شكل حرف U أو ملفات.
يتم اختيار السبيكة عندما يحتاج المصنع إلى نقل حرارة موثوق به، وسلوك تآكل يمكن التنبؤ به، وأنبوب يمكن دحرجته في ورقة أنبوب دون تشقق. إنه يقاوم الهدر العام وهجوم إزالة الزنك الذي يحد من عمر النحاس العادي الموجود في الكلوريد-الذي يحمل ماء التبريد.
بيانات التكوين والتصميم
| العنصر أو الخاصية | قيمة |
|---|---|
| نحاس | 70.0 - 73.0 % |
| القصدير | 0.9 - 1.2 % |
| الزرنيخ | 0.02 - 0.10 % |
| الرصاص / الحديد | 0.07% كحد أقصى / 0.06% كحد أقصى |
| الزنك | الباقي |
| كثافة | 8.53 جم/سم3 |
| الموصلية الحرارية | حوالي 109 واط/(م·ك) عند 20 درجة |
| نطاق الانصهار | 899 - 938 درجة |
| قوة الشد، O61 | 310 ميجا باسكال دقيقة |
| قوة الخضوع، O61 | 105 ميجا باسكال دقيقة |
إن الموصلية الحرارية المعتدلة للنحاس الأميرالي، جنبًا إلى جنب مع جدار رقيق بدرجة كافية للحفاظ على المقاومة الحرارية منخفضة، توفر معاملات نقل الحرارة الإجمالية-التي تتنافس مع مواد الأنابيب الأكثر تكلفة في خدمة المياه النظيفة-.
سلوك التآكل في دوائر مياه التبريد
يعمل القصدير والزرنيخ معًا في هذه السبيكة. يقلل القصدير من ميل المرحلة الغنية بالزنك- إلى الذوبان بشكل تفضيلي، ويعمل الزرنيخ، الموجود فقط بأجزاء من المائة من المائة، على تخريب المناطق التي قد يبدأ فيها الهجوم الانتقائي. والنتيجة هي سبيكة تتحمل مستويات الكلوريد بما يتجاوز قدرة النحاس غير المقيد.
يتم تقييم مقاومة إزالة الزنك باستخدام الاختبار المتسارع للمعيار ISO 6509.
يتم فحص مقاومة الإجهاد والتآكل والتكسير- من خلال اختبار بخار الأمونيا الخاص بمعيار ASTM B858، وهو أمر ذو صلة لأن المكثفات غالبًا ما ترى الأمونيا في جانب البخار.
تكون معدلات التآكل العامة في مياه البحر النظيفة منخفضة، لكن المعدن يعتمد على طبقة مائية مستمرة؛ يجب تجنب الحمأة والحجم والجيوب الراكدة تحت الودائع.
يُعد النحاس الأميرالي مادة أنبوبية مفضلة حيث تكون الظروف الجانبية للمياه-معتدلة؛ بالنسبة للمواد الصلبة الكاشطة أو ذات السرعة العالية، تتولى درجات النيكل والنحاس والألومنيوم والنحاس- المهمة.
التطبيقات
مكثفات سطح البخار والمكثفات المساعدة المبردة بالهواء أو الماء-المبردة في توليد الطاقة.
مبردات شل-و-أنبوبية، وسخانات ومبردات داخلية في المصافي، ومصانع الكيماويات، ومصانع الصلب.
تبريد المحركات البحرية ومبردات خدمة المياه البحرية وأنظمة التبريد المركزية على متن السفينة.
مكثفات محطات تحلية المياه وأنابيب التقطير حيث تتم معالجة المياه المالحة بسرعة معتدلة.
مكثفات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ومكثفات التبريد، والمبردات، ومبادلات استعادة الحرارة-.
التصنيع والدرفلة والتركيب
يتم توسيع الأنبوب النحاسي الأميرالي بسهولة إلى صفائح أنبوبية، مثنية على شكل حرف U-، ومتوهجة وملحومة بالنحاس. هناك ثلاث نقاط تحدد ما إذا كان المفصل سيستمر في الحياة التصميمية أم لا.
إعداد الثقب: يجب توسيع فتحات الألواح الأنبوبية وتشحيمها بشكل خفيف أثناء الدرفلة، مع تشطيب السطح والخلوص ضمن نطاق التسامح المتفق عليه مع الشركة المصنّعة.
التحكم في التوسيع: -التدحرج الزائد يؤدي إلى ترقق الجدار وزيادة الضغط المتبقي، لذا يجب أن يتوقف التوسيع عند عزم الدوران أو قيمة تخفيض الجدار- التي تم تحديدها أثناء تأهيل الإجراء.
جودة الانحناء: -يجب تشكيل الانحناءات على شكل حرف U بدعم داخلي وتخفيف إجهاد منطقة الانحناء-بعد التشكيل بحيث يحتفظ الأنبوب بالليونة لإزالتها واستبدالها لاحقًا.
عند استخدام صفائح أنبوبية من معدن مختلف، يجب تقييم الزوجين من حيث المخاطر الجلفانية. غالبًا ما تكون الحماية الكاثودية أو الوصلات المعزولة مطلوبة عند مداخل الأنابيب، ويجب تصميم صناديق المياه بحيث يتم توزيع التدفق بالتساوي عبر حزمة الأنابيب.
التفتيش والاختبار والقبول
يتم فحص الأنابيب للتأكد من أبعادها واستقامتها وحالة السطح قبل إرسالها. يكشف فحص Eddy- الحالي لمعيار ASTM E243 عن العيوب غير المرئية من الخارج، وتؤكد اختبارات التمدد والتسطيح لمعيار ASTM B153 ليونة المنتج النهائي. اختبار الضغط عند ضغط الاختبار المتفق عليه يكمل البرنامج الروتيني. تتضمن الوثائق عادةً شهادة مطحنة مع تحليل الحرارة ونتائج الشد و-تقرير الاختبار غير المدمر وبيان المطابقة لمعايير ASTM B111 أو ASME SB111. في الموقع، يجب رفض الأنابيب المنبعجة أو الملتوية أو المخدوشة أثناء التعامل قبل التثبيت لأن المنطقة المتضررة تصبح موقعًا مبكرًا للتآكل.
التعليمات
س: ما هو أنبوب C44300 المستخدم؟
أنابيب مكثف البخار والمبادل الحراري في محطات الطاقة والمصافي والأعمال الكيميائية والسفن ومحطات تحلية المياه حيث تحتوي مياه التبريد على الكلوريدات.
س: لماذا يُفضل C44300 على النحاس العادي في مياه البحر؟
يقوم القصدير والزرنيخ الموجودان في السبيكة بقمع إزالة الزنك، وهو وضع الفشل الذي يزيل الزنك من النحاس العادي ويدمره في الماء المالح.
س: ما هو المزاج القياسي لأنبوب المكثف؟
درجة حرارة O61 الملدنة، مع قوة شد لا تقل عن 310 ميجا باسكال وقوة خضوع لا تقل عن 105 ميجا باسكال بموجب ASTM B111.
س: ما هي الاختبارات التي تنطبق على طلب أنبوب C44300؟
التحليل الكيميائي، واختبار الشد، وفحص التيار الدوامي -لمعيار ASTM E243، واختبارات التمدد والتسطيح لمعيار ASTM B153، واختبار الضغط الهيدروستاتيكي أو الهوائي.
س: كيف يمكن مقارنة C44300 مع نحاس الألومنيوم C68700؟
كلاهما يقاوم مياه البحر، لكن نحاس الألومنيوم يشكل طبقة أكثر قوة ويتحمل سرعة أعلى للمياه، لذلك يتم اختياره عندما يكون الاصطدام أو التآكل مصدر قلق.
س: ما هو سمك الجدار الذي يجب تحديده؟
يتم تحديد سمك الجدار من ضغط التصميم بالإضافة إلى بدل التآكل لمدة الخدمة المتوقعة؛ عادةً ما يتم طلب أنابيب المكثف على الحد الأدنى من الجدار بدلاً من الجدار الاسمي.
س: هل يمكن لحام الأنبوب؟
عادةً ما يتم ربط النحاس الأميرالي عن طريق التمدد في صفائح الأنابيب، أو عن طريق اللحام بالنحاس أو عن طريق الحرق؛ اللحام بالصهر غير شائع لأن السبيكة تعتمد على مستويات دقيقة من القصدير والزرنيخ لمقاومتها للتآكل.
