درجة 70/30 في خدمة المكثف
تغطي ASTM B466/B466M أنابيب وأنابيب النيكل النحاسية غير الملحومة - بأطوال مستقيمة للأغراض الهندسية العامة وتسرد العديد من السبائك، بما في ذلك UNS C71500. هذه الدرجة - اسميًا 70% نحاس و30% نيكل - هي المادة التي يتم اختيارها عادةً لأنابيب المكثف والمبادل الحراري حيث تكون ظروف مياه البحر شديدة، وحيث تكون سرعات المياه عالية، أو حيث يجب أن يتجاوز عمر التصميم ما يمكن أن توفره درجة 90/10.
والسبب هو شكل سلوك التآكل وليس رقمًا واحدًا. تحمي سبائك النيكل والنحاس- نفسها بطبقة سطحية رقيقة وغنية بالحديد-. ومع ارتفاع محتوى النيكل، تتحمل السبيكة تدفقًا أسرع، ودرجة حرارة أعلى، ومياهًا أكثر تلوثًا قبل أن تتحلل تلك الطبقة، وتتعافى بسهولة أكبر عندما يحدث ذلك. في المكثف، حيث تحمل آلاف الأنابيب المياه بسرعة لعقود من الزمن، فإن هذا الهامش هو الفرق بين إعادة الأنبوب المقرر والانقطاع غير المخطط له.
التكوين عبر أنظمة التعيين
تظهر نفس السبيكة 70/30 تحت العديد من التسميات الوطنية. يوضح الجدول أدناه المواصفات المكافئة ونافذة الكيمياء المطبقة على كل منها.
| نظام | تعيين | ني،٪ | الحديد،٪ | الرصاص، الحد الأقصى٪ |
|---|---|---|---|---|
| أستم B466 / B111، أونس | C71500 | 29.0 - 33.0 | 0.40 - 1.0 | 0.05 |
| إن | CuNi30Mn1Fe، CW354H | 30.0 - 32.0 | 0.40 - 1.0 | 0.02 |
| بكالوريوس | CN107 | 30.0 - 32.0 | 0.40 - 1.0 | 0.03 |
| جيس | C7150 | 29.0 - 33.0 | 0.40 - 1.0 | 0.05 |
| غيغابايت | بFe30-1-1 | 29.0 - 32.0 | 0.50 - 1.0 | 0.02 |
يقتصر المنغنيز على 1.0% في درجة ASTM والزنك على 1.0%، ويشكل النحاس التوازن. لا تمثل النطاقات الأضيق في بعض المعايير الوطنية تناقضات: فهي تعكس أن التسميات المستمدة من ممارسة الأنابيب البحرية تمت كتابتها حول كيمياء هدف أضيق للاستخدام البحري وعلى متن السفن.
البيانات الميكانيكية للأنابيب
| حِدّة | قوة الشد | قوة العائد | استطالة |
|---|---|---|---|
| صلب (نوع OS025) | 414 ميجا باسكال / 60 كيلو لكل بوصة مربعة | 172 ميجا باسكال / 25 كيلو لكل بوصة مربعة | 45% |
| صلب (نوع OS035) | 372 ميجا باسكال / 54 كيلو لكل بوصة مربعة | بواسطة الحد الأدنى من المزاج | 45% |
إن الاستطالة العالية للدرجات الملدنة هي ما يسمح بدحرجة الأنابيب إلى صفائح أنبوبية، وثنيها على البارد على شكل حرف U وتوهجها في الأطراف. حيث يجب أن تتحمل وصلات صفائح الأنبوب-إلى-الأنبوب-الاهتزاز أو التدوير الحراري، ويتم تحديد درجات الحرارة الأكثر صلابة وإعادة تأهيل إجراء التوسيع-للأنبوب الأكثر صلابة.
الأحجام والأطوال وأشكال الأنبوب
أنابيب غير ملحومة بأطوال مستقيمة، مقطوعة وفقًا لرسم المبادل مع تفاوت طول محدد.
أنابيب منحنية على شكل U- ذات نصف قطر انحناء يمكن التحكم فيه وحدود ترقق الجدار.
تتوافق الأقطار الخارجية وسمك الجدار مع أحجام فتحات صفائح الأنبوب وأدوات التوسيع.
نهايات منزوعة الأزيز ومقطعة بشكل مربع، مع حماية أطراف الأنبوب من أجل النقل.
يتم توفيره مع حالة السطح المتفق عليها للمهمة، وعادةً ما يكون تشطيبًا مطحونًا أو ملدنًا لامعًا لرؤية الفحص.
التطبيقات
المكثفات السطحية البخارية والمكثفات المساعدة في توليد الطاقة والمحطات البحرية.
مبادلات حرارية ذات غلاف-و-أنبوبية، ومبردات الزيت والمبردات الداخلية المستخدمة في مياه البحر.
سخانات محطة تحلية المياه المالحة ومراحل الاسترداد.
المبادلات الحرارية للعمليات الكيميائية حيث تجعل الكلوريدات الفولاذ المقاوم للصدأ غير مناسب.
أنظمة تبريد السفن والمبادلات الحرارية للآلات البحرية.
نقاط التصنيع والتفتيش
الحفاظ على نهايات الأنابيب وفتحات صفائح الأنبوب نظيفة وخالية من التلوث بالحديد قبل التوسيع؛ الحديد المدمج هو السبب الأكثر شيوعًا لفشل الأنبوب المبكر.
استخدم حشوة النيكل والنحاس-المطابقة للوصلات الملحومة وتحكم في مدخلات الحرارة لتجنب تحسس السبيكة.
تجنب استخدام الأمونيا ومركبات الأمونيوم في مواد التنظيف -وسوائل كشف التسرب، لأن سبائك النحاس تتعرض لهجوم الأمونيا.
يعد فحص Eddy-القياسي لأنابيب المكثف، ويتم تكراره عادةً بعد التثبيت في الوحدات الحرجة.
يعد الاختبار الهيدروستاتيكي أو الهوائي للأنبوب النهائي، واختبار التسطيح أو التمدد، والتحقق من حجم الحبوب- من متطلبات الطلب المعتادة.
التعليمات
س: كيف يمكن مقارنة C71500 مع C70600 في الخدمة؟
يحتوي C71500 على حوالي 30% نيكل مقابل حوالي 10% لـ C70600. يوفر المحتوى الأعلى من النيكل مقاومة أكبر للتآكل-وهجمات الاصطدام، لذا يتحمل C71500 سرعات مياه البحر العالية والمياه الملوثة أو المحملة بالرمال-، ويمنح بشكل عام عمرًا أطول في حالة تشغيل المكثف الشديد.
س: هل BFe30-1-1 هو نفس C71500؟
كلاهما عبارة عن درجة 70/30 من النحاس-والنيكل مع إضافات الحديد والمنجنيز الخاضعة للرقابة. يقع تعيين GB BFe30-1-1 ضمن نافذة تكوين مماثلة لحدود ASTM C71500، ولكن النطاقات الدقيقة ومتطلبات الاختبار المصاحبة تختلف، لذلك يجب دائمًا التحقق من الاستبدال مقابل المعيار الذي يستشهد به التصميم.
س: ما هو سمك الجدار المطلوب لأنابيب المكثف؟
يعتمد سمك الجدار على القطر الخارجي، ومتطلبات التوسع، وضغط التصميم، والسماح بالتآكل والتآكل على مدى عمر التصميم. يتم تثبيته من قبل مصمم المبادل وليس من خلال مواصفات المادة، ويجب أن يوضح الأمر الجدار مع تفاوته.
س: لماذا تعتبر الاستطالة مهمة جدًا لأنابيب المكثف؟
نظرًا لتشوه الأنبوب أثناء التثبيت: يتم توسيعه داخل صفيحة الأنبوب، وقد يكون منحنيًا-، وغالبًا ما يكون متسعًا. أنبوب صلب ذو استطالة عالية يتشوه دون تكسير؛ قد يلبي الأنبوب الصلب متطلبات القوة ولا يزال يفشل أثناء التدحرج.
س: هل يمكن استخدام أنابيب 70/30 في أنظمة المياه العذبة؟
نعم، وهو يعمل بشكل جيد للغاية، ولكن عادةً ما يكون استخدام درجة 90/10 أو أنبوب نحاسي أكثر اقتصادًا حيث لا يكون تآكل مياه البحر عاملاً. تحصل درجة 70/30 على تكلفتها بشكل أساسي من الكلوريد-الغني والعالي السرعة-.
