خلفية الصف والنطاق
ASTM B111/B111M هي المواصفات القياسية لأنابيب مكثف النحاس وسبائك النحاس- غير الملحومة، وأنابيب المبخر، وأنابيب المبادل الحراري ومخزون الطويق، وهي تغطي الأنابيب حتى 3 1/8 بوصة (80 مم) شاملة القطر الخارجي للاستخدام في المكثفات السطحية والمبخرات والمبادلات الحرارية. يقع UNS C71640 ضمن هذه المواصفات مثل النحاس-النيكل-الحديد-درجة المنغنيز: اسميًا 30% نيكل مع حوالي 2% حديد و2% منجنيز، ولهذا السبب غالبًا ما يتم كتابته CuNi30Fe2Mn2 أو يوصف بأنه 30/2/2 كوبرونيكل.
يزيد الحديد والمنغنيز الإضافي مقارنة بدرجة 70/30 القياسية من قدرة السبيكة على تحمل سرعة مياه البحر العالية والظروف الكاشطة. وهذا يجعل C71640 الاختيار الذي يحمل فيه ماء التبريد الرمال، أو حيث يكون التدفق مرتفعًا، أو حيث يتطلب التصميم أطول فاصل زمني ممكن بين استبدال حزمة الأنابيب.
التركيب الكيميائي
| عنصر | تعبير (٪) | وظيفة |
|---|---|---|
| النحاس | الباقي | المعدن الأساسي |
| ني | 29.0-32.0 | القوة ومقاومة التآكل البحري |
| الحديد | 1.7-2.3 | -سرعة عالية في تكوين طبقة مياه البحر |
| من | 1.5-2.5 | مقاومة الاصطدام والاستقرار الهيكلي |
| الزنك | 1.0 كحد أقصى | السيطرة المتبقية |
| الرصاص | 0.05 كحد أقصى | حد النجاسة |
تشمل التسميات المكافئة المستخدمة في المناقصات الدولية CuNi30Fe2Mn2 في أنظمة التسمية ISO والألمانية، وCW353H في سلسلة EN 12451، وCN108 في سلسلة الأنابيب القياسية البريطانية، وC7164 في JIS H3300 وBFe30-2-2 في نظام GB الصيني لأنبوب المبادل الحراري.
الخواص الميكانيكية والأعصاب المسلمة
| رمز المزاج | حالة | قوة الشد دقيقة | قوة العائد دقيقة |
|---|---|---|---|
| O61 | صلب | 435 ميجا باسكال (63 كيلو باسكال) | 170 ميجا باسكال (25 كيلو باسكال) |
| HR50 | مرسومة وتخفيف التوتر | 560 ميجا باسكال (81 كيلو باسكال) | 400 ميجاباسكال (58 كيلو باسكال) |
هذه القيم الدنيا، المأخوذة من المواصفات، هي أساس التصميم للضغط والحسابات الميكانيكية. يتم توفير الأنابيب بشكل عام ملدنة لتوسيع الأسطوانة والثني على شكل U-، كما يتم سحبها وتخفيف الضغط حيث تكون القوة الأعلى مطلوبة لامتداد مدعوم أو مهمة ميكانيكية محددة. البيانات الفيزيائية المستخدمة في التصميم هي كثافة تبلغ 8.94 جم/سم مكعب وموصلية حرارية تبلغ حوالي 29 وات/م ك، مع بقاء السبيكة قابلة للسحب عند درجات الحرارة المبردة.
تطبيقات الخدمة
المكثفات السطحية والمبادلات الحرارية في توليد الطاقة والدفع البحري.
أنابيب المكثف والمبرد المعرضة لمياه البحر ذات السرعة العالية-التي تحمل مواد صلبة معلقة.
مبخرات تحلية المياه وسخانات المياه المالحة وأنظمة صرف المياه.
أجزاء معدات السفن وأنابيب الغواصات معرضة لهجوم الكلوريد والضغط.
مكثفات المصانع الكيميائية وأنابيب المبخر ومعدات نقل الحرارة التي تتعامل مع الوسائط العدوانية.
دوائر التبريد على المنصات البحرية حيث يكون الوصول إلى الصيانة محدودًا.
لماذا يهم المحتوى العالي من الحديد والمنغنيز؟
يعد الحديد والمنجنيز بمثابة العناصر المكونة للطبقة- في سبائك النحاس- والنيكل. في C71640 النطاقات أوسع بكثير وأعلى مما كانت عليه في درجة 70/30: الحديد بنسبة 1.7% إلى 2.3% والمنغنيز بنسبة 1.5% إلى 2.5%. تكون الطبقة السطحية الناتجة أكثر سمكًا وأكثر تجانسًا وأسرع في الإصلاح بعد التلف الميكانيكي، وهذا هو السبب في أن الدرجة تحافظ على سرعات أعلى لمياه البحر وتتحمل الرمال التي تحمل المياه بشكل أفضل من أنبوب 70/30 القياسي. يتم قمع هجوم الاصطدام، وهو وضع الفشل الأكثر شيوعًا لأنابيب المكثف، بشكل كبير.
إن المفاضلة-هي عبارة عن موصلية حرارية أقل قليلًا وتكلفة مواد أعلى من درجة 70/30، لذلك عادةً ما يتم حجز C71640 للرسوم الأكثر شدة أو للأنابيب التي يصعب استبدالها والمكلفة. في المياه العذبة أو في مياه البحر النظيفة ذات السرعة المنخفضة-، عادةً ما تكون درجة النيكل النحاسية القياسية- هي الإجابة الأكثر اقتصادًا.
التصنيع والمعالجة الحرارية والتفتيش
C71640 مسحوب على البارد ومُلدن، ويمكن توسيعه بالأسطوانة وثنيه وتشكيله على شكل U- في حالة التلدين. يتم إجراء اللحام باستخدام معدن حشو النحاس-النيكل المطابق تحت درع الغاز الخامل، مع أوجه وصل نظيفة وجافة؛ ويجب تجنب التلوث بالكربون والكبريت والرصاص لأنها تسبب التشقق الساخن. يتم تطبيق تخفيف الضغط على الأنبوب المسحوب إلى حالة HR50 حيث تتطلب المواصفات ذلك.
يتبع الفحص ASTM B111 وأمر الشراء: التحليل الكيميائي، واختبار الشد، واختبار التسطيح أو التمدد، وفحص التيار الدوامي - لكل أنبوب، واختبار الضغط الهيدروستاتيكي أو الهوائي، وفحوصات الأبعاد والاستقامة، والفحص البصري للتجويف. يتم تمييز كل حزمة برقم التسخين بحيث يمكن مطابقة شهادة المطحنة مع البضائع-قيد الفحص، ويتم تغليف الأنابيب بأغطية طرفية لشحن التصدير.
التعليمات
س: كيف يختلف C71640 عن C71500؟
يحتوي كلاهما على حوالي 30% من النيكل، لكن C71640 يحتوي على حديد أعلى (1.7% إلى 2.3%) ومنغنيز (1.5% إلى 2.5%) من C71500. والنتيجة هي طبقة حماية أقوى ومقاومة أفضل للسرعات العالية-والرمال-التي تحمل مياه البحر.
س: ما هو الحد الأدنى لقوة الشد لأنبوب C71640؟
يحدد ASTM B111 435 ميجا باسكال (63 كيلو باسكال) للمزاج الملدن O61 و560 ميجا باسكال (81 كيلو باسكال) للمزاج المسحوب والمخفف للإجهاد HR50، مع الحد الأدنى من قوة الخضوع المقابلة البالغة 170 ميجا باسكال و400 ميجا باسكال.
س: ما هي الصناعات التي تحدد عادة أنابيب C71640؟
يعد توليد الطاقة، وبناء السفن والسفن، وتحلية المياه، والنفط والغاز البحري، والمعالجة الكيميائية هي المستخدمين الرئيسيين، لا سيما عندما تكون سرعة مياه البحر أو محتوى المواد الصلبة مرتفعًا.
س: هل يمكن ثني الأنبوب C71640-؟
نعم. يتم تشكيل الأنبوب الملدن إلى -ثنيات على شكل حرف U مع نصف قطر وبيضاوية وترقق الجدار يمكن التحكم فيه، ويتم فحص الأنبوب المثني وفقًا لمتطلبات الانحناء للمواصفات المعمول بها.
س: هل C71640 مناسب لسوائل العمليات الكيميائية؟
فهو يتعامل مع العديد من الوسائط المحايدة والقلوية وغير المؤكسدة-ويستخدم على نطاق واسع في مكثفات العمليات والمبخرات. يجب مراجعة كل كيمياء محددة، لأن الأحماض المؤكسدة بقوة ليست مناسبة لسبائك النحاس.
س: ما هي الوثائق المقدمة مع الشحنة؟
شهادة مطحنة تحتوي على رقم الحرارة، والتحليل الكيميائي، ونتائج الشد، وسجلات اختبار التيار الدوامي-والضغط وبيانات الأبعاد، بالإضافة إلى قائمة التعبئة المطابقة لملصقات الحزمة.
