هوية السبائك وتسميتها
CuNi 90-10 هو تصنيف ISO CuNi10Fe1Mn، وتحمل المادة نفسها العديد من الأسماء المحددة للنظام: UNS C70600، رمز EN CW352H، رقم مادة DIN 2.0872، JIS C7060، تصنيف BSI CN102، والتسمية الصينية BFe10-1-1. وهي عبارة عن سبيكة من النحاس والنيكل المطاوع ذات بنية مكعبة مركزية الوجه، ولا يوجد بها تحول تآصلي، وبالتالي لا توجد استجابة للتصلب. يتم التحكم في القوة عن طريق العمل البارد والتليين.
التكوين ضيق عمدا. حوالي 10% من النيكل يوفر الاستقرار الكهروكيميائي في محاليل الكلوريد، و1% إلى 2% من الحديد يبني الطبقة السطحية الواقية، ويعمل المنغنيز كمزيل للأكسدة ويثبت بنية الطور. هذا هو المزيج الذي يمنح CuNi 90-10 سمعته الطويلة في دوائر التبريد بمياه البحر.
التركيب الكيميائي
| عنصر | متطلبات (٪) | دور |
|---|---|---|
| النحاس | الباقي | المعدن الأساسي، نقل الحرارة |
| ني | 9.0-11.0 | مقاومة التآكل، وتعزيز الحل |
| الحديد | 1.0-1.8 | فيلم واقية، ومقاومة التآكل |
| من | 1.0 كحد أقصى | إزالة الأكسدة واستقرار البنية المجهرية |
| الزنك | 1.0 كحد أقصى | السيطرة المتبقية |
| الرصاص | 0.05 كحد أقصى | حد النجاسة |
كما يسمح الطلب إلى ASTM B111 بمطابقة المواصفات ASTM B466 للأنابيب والأنابيب غير الملحومة، وASTM B395 لأنبوب الانحناء U-، وASTM B552 لأنابيب المياه. معادلات ASME هي SB111، SB466، SB395 وSB552.
المزاج، الخواص الميكانيكية والتسامح
| حِدّة | حالة | قوة الشد | استطالة | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|---|
| O61 | صلب | حوالي . 300-380 ميجا باسكال | 30% دقيقة | الأسطوانة موسعة أو -أنبوب مثني |
| H55 | ضوء مرسومة | حوالي . 380-420 ميجا باسكال | 10% دقيقة | تشغيل مستقيم، صلابة إضافية |
| H80 | من الصعب رسمها | فوق 480 ميجا باسكال | أقل، بالاتفاق | لا يشكل-استخدامًا بنيويًا |
التحكم في الأبعاد لا يقل أهمية عن القيم الميكانيكية. عادةً ما يتم طلب أنبوب المكثف بقطر خارجي قريب وتفاوتات الجدار بحيث يمكن التنبؤ بقوة تمدد الأسطوانة، وبحد أقصى للانحراف بحيث يكون الحد الأدنى للجدار في منطقة المفصل مناسبًا. يتم توضيح الاستقامة والبيضاوية ونظافة التجويف في أمر الشراء.
البيانات الفيزيائية المستخدمة في التصميم الحراري هي الكثافة 8.94 جم/سم3، والتوصيل الحراري في المنطقة من 29 وات/م ك إلى 40 وات/م ك، ومعامل التمدد الحراري حوالي 17 × 10-6لكل درجة فوق النطاق من 20 درجة إلى 300 درجة، ومعامل مرونة يبلغ حوالي 140 جيجا باسكال.
التطبيقات
المكثفات والمبردات والسخانات وأنظمة التبريد المركزية البحرية والبحرية.
المكثفات السطحية لمحطات الطاقة والمبادلات الحرارية المساعدة.
سخانات محطة تحلية المياه المالحة وحزم أنابيب المبخر وخطوط مياه الصرف.
مبادلات كيميائية وبتروكيميائية تتعامل مع المياه قليلة الملوحة والمحاليل المحايدة والقلوية.
وحدات معالجة مياه الصابورة ومبردات الهيكل ومبردات أنبوب المؤخرة.
صفائح أنابيب المكثف وبطانات صندوق الماء ومخزون الطويق في مادة مطابقة.
لماذا يُفضل CuNi 90-10 في خدمة مياه البحر
تُظهر التجارب المقارنة لمياه البحر وسجلات الخدمة الطويلة أن النيكل النحاسي بنسبة 90/10- يتفوق في الأداء على نحاس الألومنيوم والنحاس الأميرالي تحت نفس ظروف السرعة والتهوية، ويرجع ذلك أساسًا إلى إصلاح الغشاء الواقي الخاص به بسرعة بعد التلف ولأن السبيكة ليست حساسة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في الكلوريدات. كما أنه يمنع الحشف الحيوي من خلال الإطلاق البطيء لأيونات النحاس، مما يقلل من تكرار التنظيف ويحافظ على استقرار معامل نقل الحرارة.
في حالة وجود رمل أو تهوية عالية، يتم تقليل حدود السرعة أو يتم اختيار درجة 70/30. عندما تحتوي كيمياء المياه على كبريتيدات أو أمونيا، يتم استخدام تدابير إضافية مثل الترشيح والكلور الخاضع للتحكم وفترات تنظيف مياه البحر النظيفة. الممارسة الجيدة هي الحفاظ على الأنبوب رطبًا بعد التشغيل، نظرًا لأن دورات التجفيف وإعادة الترطيب المتكررة تزعج الطبقة الواقية.
إرشادات التصنيع والمناولة
CuNi 90-10 يتم تشكيله على البارد وثنيه ولحامه بسهولة. يمكن توسيع الأنبوب الملدن بالأسطوانة إلى لوح أنبوب مع عزم دوران متحكم فيه، ويتم تشكيل انحناءات U- إلى نصف قطر يحافظ على البيضاوية ضمن الحد الوارد في ASTM B395. يستخدم اللحام TIG أو MIG مع حشو النيكل النحاسي - المطابق؛ يتم الاحتفاظ بمدخل الحرارة معتدلاً، ويتم حماية المفصل لمنع الأكسدة، ويتم إزالة أي شحوم أو حبر أو مواد تشحيم من الجرافيت أولاً لأن هذه العناصر تؤدي إلى هشاشة النحاس والنيكل عند درجة الحرارة.
أثناء التخزين والتركيب، يجب حفظ الأنابيب في علبها الخشبية الأصلية أو على أغطية خشبية، بعيدًا عن الرفوف الفولاذية وعن الكلوريدات البركية. يتم تغطية نهايات الأنابيب المفتوحة، ويتم حفر صفائح الأنابيب باستخدام مادة تشحيم غير جرافيكية. بعد التجميع، يقوم تدفق الماء الخفيف بإزالة الحطام قبل وضع النظام في خدمة مياه البحر.
التعليمات
س: ماذا تعني التسمية CuNi10Fe1Mn؟
إنه اسم ISO لسبائك نحاس تحتوي على حوالي 10% نيكل مع إضافات حوالي 1% حديد وحوالي 1% منجنيز، وهي نفس المادة مثل UNS C70600 والصف الصيني BFe10-1-1.
س: ما هي الحالة المزاجية التي يجب طلبها لمبادل الصدفة-والأنبوب-؟
اطلب أنبوبًا صلبًا O61 عندما يتم توسيع الأنبوب بالأسطوانة في لوح الأنبوب أو تشكيله في انحناءات U-، وأنبوب مسحوب بالضوء H55 فقط للوحدات المستقيمة التي لا يتبعها تشكيل.
س: ما هي مدة بقاء أنبوب CuNi 90-10 في مياه البحر؟
يعتمد عمر الخدمة على السرعة وكيمياء المياه والصيانة، ولكن الوحدات المصممة جيدًا في مياه البحر النظيفة تعمل عادة لمدة عقدين من الزمن أو أكثر باستخدام حزمة الأنابيب الأصلية والتنظيف الروتيني فقط.
س: هل CuNi 90-10 مقاوم للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي؟
نعم. تحتوي السبيكة على بنية أحادية الطور- ولا تظهر عليها التشققات الناتجة عن تآكل الكلوريد الذي يؤثر على الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، وهو أحد الأسباب التي تجعلها تظل الخيار التقليدي للمكثفات.
س: كيف يتم لحام CuNi 90-10 بالفولاذ أو بصفائح الأنابيب؟
يتم تصنيع الوصلات المتباينة باستخدام حشوة النيكل-القائمة على النيكل أو النحاس- باستخدام إجراء مؤهل، وحيثما يتم استخدام الفولاذ، يكون جانب النيكل النحاسي- عادةً هو التفاصيل الملحومة بينما يتم الاحتفاظ بمكونات الفولاذ معزولة كهربائيًا أو مطلية للحد من التأثيرات الجلفانية.
س: ما هي الوثائق المصاحبة لشحنة التصدير؟
شهادة مطحنة تحتوي على رقم الحرارة، والتحليل الكيميائي، ونتائج الاختبار الميكانيكي، وسجلات اختبار التيار الدوامي-والضغط، بالإضافة إلى سجلات الأبعاد وقائمة التعبئة المطابقة لملصقات الحزمة.
