النطاق: ASTM B111، DIN 86019 وعائلة الأنابيب C70600
يتم إنتاج الأنابيب النحاسية-النيكل 90/10 غير الملحومة من UNS C70600، وهي عبارة عن سبيكة من النحاس المطاوع تجمع ما يقرب من 90% من النحاس مع 10% من النيكل وإضافات صغيرة ومتعمدة من الحديد والمنجنيز. عادةً ما توجد وثيقتان خلف أمر الشراء. يغطي ASTM B111 أنابيب النحاس وسبائك النحاس- غير الملحومة للمكثفات والمبادلات الحرارية والخدمات العامة، ويحدد الكيمياء ودرجات الحرارة والمتطلبات الميكانيكية وطرق الاختبار. يعمل DIN 86019 على إصلاح الأبعاد ومعدلات الضغط لأنابيب النيكل النحاسية غير الملحومة - المستخدمة في بناء السفن وفي أنابيب مياه البحر. عندما يتم طلب العنصر كأنبوب بدلاً من أنبوب، فإن ASTM B466 تحكم شكل أنابيب النيكل النحاسية غير الملحومة-، بينما يوفر ASME B36.19 سلسلة سمك الجدار المستندة إلى الجدول الزمني-.
UNS C70600 التركيب الكيميائي
النيكل هو العنصر الذي يتحكم في مقاومة مياه البحر المتدفقة، بينما يدعم الحديد والمنجنيز طبقة سطحية واقية تحافظ على -التآكل تحت السيطرة. يتم تلخيص الحدود المطبقة عادةً على الأنابيب والأنابيب غير الملحومة C70600 أدناه.
| عنصر | المتطلبات النموذجية،٪ | وظيفة |
|---|---|---|
| نحاس | توازن | مصفوفة؛ يحد الإطلاق البطيء لأيونات النحاس من الحشف الحيوي |
| النيكل | 9.0 - 11.0 | مقاومة التآكل بمياه البحر والقوة |
| حديد | 1.0 - 1.8 | تشكيل طبقة واقية في مياه البحر |
| المنغنيز | 0.5 - 1.0 | إزالة الأكسدة، واستقرار الفيلم |
| الكربون | 0.05 كحد أقصى | السيطرة المتبقية |
| يقود | 0.05 كحد أقصى | السيطرة المتبقية |
| الكبريت | 0.02 كحد أقصى | السيطرة المتبقية |
| الفوسفور | 0.02 كحد أقصى | السيطرة المتبقية |
| الزنك | 0.50 كحد أقصى | السيطرة المتبقية |
| النحاس + النيكل + الحديد + المنغنيز | 99.5 دقيقة | الحد الأدنى من المحتوى المدمج |
تشمل التسميات المكافئة عبر المعايير الإقليمية CuNi10Fe1Mn ورقم المادة 2.1972 تحت DIN، والرمز EN CW352H، والدرجة القياسية البريطانية CN102 وJIS C7060. وهي تصف نفس عائلة كوبرونيكل 90/10، لذا فإن المواد C70600 وCN102 و2.1972 قابلة للتبديل عندما يتم تحديد درجة الحرارة والتفاوتات ونظام الاختبار بشكل مماثل.
الخواص الميكانيكية والفيزيائية لـ C70600
| ملكية | متري | إمبراطوري |
|---|---|---|
| قوة الشد، في نهاية المطاف | 303 - 414 ميجا باسكال | 43,900 - 60,000 رطل لكل بوصة مربعة |
| قوة الشد، العائد (يعتمد على المزاج) | 110 - 393 ميجا باسكال | 16,000 - 57,000 رطل لكل بوصة مربعة |
| استطالة عند الاستراحة | تقريبًا. 42% | تقريبًا. 42% |
| معامل مرن | 140 جيجا | 20,300 كيلو |
| معامل القص | 52.0 جيجا | 7,540 كيلو باسكال |
| نسبة بواسون | 0.34 | 0.34 |
| إمكانية التصنيع (قطع النحاس مجانًا-= 100%) | 20% | 20% |
الأحجام والأمزجة والنهايات وتقييمات الضغط
يتم توريد الأنابيب غير الملحومة من DN15 إلى DN500 بأقطار خارجية تتراوح بين 15 مم و 508 مم وسمك الجدار من 1 مم إلى 11 مم. طول التسليم القياسي هو 6 أمتار، وتتوفر سلاسل الجدران sch10، sch40، sch80 وSTD. المنتج سلس حتى القطر الخارجي 419 مم والدرزة الملحومة فوق هذا الحجم. يمكن توفير النهايات بشكل عادي أو مشطوف أو ملولب.
| المعلمة | النطاق أو القيمة |
|---|---|
| الحجم الاسمي | DN15 - DN500 (1/2 بوصة. - 20 بوصة.) |
| القطر الخارجي | 15 ملم - 508 ملم |
| سمك الجدار | 1 ملم - 11 ملم |
| طول | بشكل أساسي 6 م، وأطوال أخرى عند الطلب |
| معدل الضغط، DIN 86019 | 10 بار و 14 بار |
| تصنيف الضغط، EEMUA 144 / EEMUA 234 | 16 بار و 20 بار |
| فئة الضغط، MIL-T-16420K | فئة 200 و فئة 700 |
| الدرجات ذات الصلة المقدمة | C70600, C71500, C71640 |
سلوك التآكل وحدود الخدمة
التكسير الناتج عن التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد: يعتبر C70600 محصنًا بشكل فعال في مياه البحر وفي الأجواء الحاملة للكلوريد، ولهذا السبب يتم تفضيله على الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في الخدمة البحرية الرطبة.
التآكل-التآكل: تتحمل السبيكة سرعات مياه البحر الأعلى من النحاس العادي أو نحاس الألومنيوم. عادةً ما تحدد المشاريع سقفًا لسرعة التصميم لحجم الأنبوب المحدد، ويتم الحفاظ على التركيبات والانحناءات سلسة للحد من الاضطرابات المحلية.
الحشف الحيوي: الإطلاق البطيء لأيونات النحاس يمنع استقرار البرنقيل وبلح البحر داخل خطوط مياه البحر.
البيئات التي تحتوي على الأمونيا: مع وجود الأكسجين، تهاجم الأمونيا ومركبات الأمونيوم النحاس-النيكل. يتطلب مكثف البخار الذي يحمل الأمونيا إجراء تقييم قبل اختيار C70600.
مياه البحر الملوثة بالكبريتيد-: يمكن لمستويات الكبريتيد المرتفعة أن تعطل الطبقة الواقية، لذلك قد تتطلب مياه الميناء الملوثة أو الظروف الراكدة الترقية إلى C71500 أو السماح بجدار إضافي.
التصنيع واللحام والفحص
يتم إنتاج الأنابيب غير الملحومة عن طريق البثق الساخن متبوعًا بالحفر أو السحب على البارد، مع التلدين المتوسط والتصلب النهائي أو السحب الخفيف لتوصيل الحالة المطلوبة. يتضمن اختبار القبول النموذجي التحليل الكيميائي للصب، واختبار الشد، واختبارات التسطيح والتمدد، وفحص التيار الدوامي -للمنتج النهائي، واختبار الضغط الهيدروستاتيكي أو الهوائي عندما يكون ذلك محددًا، والفحص المجهري للشوائب وبنية الحبوب. شهادة وتقرير اختبار المطحنة يرافقان كل عملية تسليم.
يتم إجراء اللحام عادةً عن طريق اللحام القوسي بالغاز باستخدام حشوة النيكل النحاسية-المطابقة؛ ليس هناك حاجة للتسخين المسبق وتبقى درجة الحرارة البينية منخفضة لتجنب التشقق الساخن.
تنظيف ما بعد اللحام-يجب أن يزيل جميع آثار تلوث الحديد، نظرًا لأن جزيئات الفولاذ المدمجة تصبح مواقع بدء الحفر في مياه البحر.
يتم توسيع وصلات صفائح الأنبوب، وعند الضرورة، يتم لحام الختم بعد الدرفلة.
الأسئلة المتداولة
س: ما هو الفرق بين ASTM B111 وASTM B466 لـ C70600؟
يغطي ASTM B111 الأنابيب غير الملحومة للمكثفات والمبادلات الحرارية والخدمات العامة، بينما يغطي ASTM B466 الأنابيب غير الملحومة من النحاس- والنيكل. بالنسبة لخط الأنابيب المطلوب بحجم الأنبوب الاسمي مع الجدران المجدولة، فإن B466 بأبعاد ASME B36.19 هو المسار المعتاد.
س: لماذا تم تحديد نيكل النحاس بنسبة 90/10 بدلاً من 70/30 - لأنابيب مياه البحر؟
يوفر C70600 تكلفة أقل ومقاومة كافية للتآكل لمياه البحر النظيفة بسرعة معتدلة. يتم اختيار C71500 عندما تكون هناك حاجة إلى سرعة أعلى أو مياه ملوثة أو درجة حرارة أعلى أو قوة ميكانيكية أكبر.
س: هل يمكن استخدام الأنابيب غير الملحومة C70600 فوق درجة حرارة الغلاف الجوي؟
نعم. تحتفظ السبيكة بقوة مفيدة لدرجة الحرارة المرتفعة في الخدمة الجافة، ولكن يجب أن تتبع تطبيقات مياه البحر حدود درجة الحرارة والسرعة المنصوص عليها في مواصفات المشروع أو كود الأنابيب البحرية ذي الصلة.
س: كيف يتم حماية الأنبوب أثناء الشحن والتخزين؟
يتم تغطية الأطراف، وربط الحزم، ويتم الاحتفاظ بالسطح خاليًا من ملامسة الفولاذ الكربوني. يجب تخزين الأنابيب تحت الغطاء ورفعها باستخدام حبال غير معدنية-لتجنب التقاط الحديد-.
س: ما هي الاختبارات التي يتم إجراؤها عادةً على طلب الأنابيب C70600؟
التحليل الكيميائي، واختبار التوتر، واختبارات التسطيح والتمدد، واختبار التيار الدوامي-، واختبار الضغط الهيدروستاتيكي عند تحديده. تتم إضافة التقصف الهيدروجيني وفحص بنية الحبوب عندما تتطلب مواصفات الشراء ذلك.
س: هل أنبوب 90/10 قابل للتبديل مع أنبوب CN102 أو 2.1972؟
نعم، بشرط أن تكون درجة الحرارة وتفاوتات الأبعاد وتصنيف الضغط متطابقة. تصف التسميات الثلاثة نفس عائلة سبائك النحاس- والنيكل 90/10.
