أنبوب غير ملحوم من سبائك النحاس والنيكل ASTM B111 C71640: الصلابة والخصائص والتطبيقات

ما هو أنبوب النحاس والنيكل UNS C71640

UNS C71640، المعين CuNi30Fe2Mn2 في النظام الأوروبي وBFe30-2-2 في الصين، عبارة عن سبيكة من النحاس- والنيكل تحتوي على حوالي 30% نيكل و2% حديد و2% منجنيز. وهو ينتمي إلى نفس عائلة النحاس والنيكل مثل الدرجات المألوفة 90/10 (C70600) و70/30 (C71500) ولكنه يحتل قمة تلك العائلة من حيث الصلابة والقوة، وهي الدرجة التي يحددها مهندسو مياه البحر عندما يكون التآكل التآكل بدلاً من التآكل العام البسيط هو آلية التحكم في الفشل.

ASTM B111، التي تتطابق مع ASME SB111، هي المواصفات القياسية لأنابيب المكثف والمبادل الحراري غير الملحومة المتوفرة في هذا الصف. نظرًا لأن السبيكة غير ملحومة، أو مسحوبة على البارد، أو ملدنة أو مخففة من الإجهاد، فإن الأنبوب لا يحمل أي درز لحام في مسار السائل - وهو بالضبط ما هو مطلوب في دوائر مياه البحر ذات السرعة العالية- حيث تبدأ درز اللحام في التنقر.

التركيب الكيميائي

إن مستويات الحديد والمنغنيز العالية هي السبب وراء تفوق هذا الصف على 70/30 كوبرونيكل عادي في مياه البحر المتحركة. يساعد كلا العنصرين السبيكة في بناء وإصلاح الطبقة السطحية الواقية التي تقاوم ظروف التدفق المضطرب الموجودة في مداخل الأنابيب وفي الانحناءات وحول الحواجز.

الخواص الميكانيكية والفيزيائية

والفرق بين المزاجين هو نقطة الدرجة. أنبوب O61 الملدن ناعم بدرجة كافية ليتم دحرجته أو توسيعه إلى صفائح أنبوبية وثنيه إلى نصف القطر المطلوب بواسطة تخطيط المكثف، بينما يتم سحب أنبوب HR50 وتخفيف الضغط إلى قوة أعلى بنسبة 30% تقريبًا وأكثر من ضعف قوة الخضوع، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات حيث يحمل الأنبوب نفسه حملاً أو حيث يتوقع الاهتزاز والتعب.

المعادل الدولي

هذه التسميات قابلة للتبديل من حيث الحمولة، لذا فإن الأنبوب المطلوب وفقًا للمعيار GB/T 8890 BFe30-2-2 يمكن عادةً أن يحصل على شهادة مزدوجة وفقًا لمعيار ASTM B111 C71640 حيث يتم استيفاء متطلبات الكيمياء والاختبار للوثيقة الأكثر صرامة.

لماذا يتم استخدام أنابيب النحاس والنيكل في المبادلات الحرارية

تعرض المبادلات الحرارية الأنابيب لثلاثة ضغوط في وقت واحد: وسط متآكل على أحد الجانبين أو كليهما، والتدرج الحراري عبر الجدار، والحمل الميكانيكي من الضغط والاهتزاز والتدوير الحراري. تجيب سبائك النحاس- والنيكل على الثلاثة. تقوم السبيكة بتكوين طبقة سطحية رقيقة وثابتة وغنية بأكسيد النحاس-- والتي يتم إصلاحها بشكل مستمر بواسطة النيكل والحديد والمنغنيز في المصفوفة، مما يوفر قوة كلال جيدة وخصائص ميكانيكية مستقرة على مدار عمر الخدمة الطويل.

يضيف C71640 صلابة إلى تلك الحزمة. نظرًا لأنه يقاوم التشوه البلاستيكي بشكل أفضل من النيكل الأكثر ليونة، فإنه يحافظ على شكله وأنبوبه-إلى-الأنبوب-الصفائح الملائمة تحت الحمل، وهو أمر مهم في الوحدات التي تشهد بداية متكررة-توقف دورة أو ظروف مدخل قاسية.

التطبيقات النموذجية

أنابيب المبادلات الحرارية والمكثفات لمحطات الطاقة والسفن.

وحدات-فلاشية متعددة المراحل وتحلية المياه بالتناضح العكسي.

أنابيب مياه البحر، وأنظمة مكافحة الحرائق البحرية-وأنظمة المياه ودوائر التبريد.

الخطوط الهيدروليكية وخدمات مياه البحر-عالية الضغط.

المضخات والصمامات والأغلفة والتجهيزات لهياكل السفن والهياكل البحرية.

أقفاص الأسماك وإطارات شبكية لتربية الأحياء المائية، حيث تجتمع مقاومة التآكل والقوة.

إرشادات التصنيع والتركيب والاختيار

يتم سحب السبيكة على البارد وتُلدينها بسهولة، ويمكن توسيعها إلى صفائح أنبوبية باستخدام الأسطوانة القياسية أو إجراءات التمدد الهيدروليكي. نظرًا لأنه يعمل على -التصلب، فإن التلدين المتوسط ​​مطلوب أثناء التشكيل الشديد؛ يجب أن يحترم الانحناء نصف قطر واسع ويجب تخفيف الضغط على أي منطقة باردة -قبل الخدمة في البيئات المكلورة أو الأمونيا.

يقتصر اللحام عادةً على التركيبات والرؤوس والمرفقات الهيكلية بدلاً من جسم الأنبوب. العمليات الموصى بها هي لحام قوس التنغستن الغازي واللحام القوسي المعدني الغازي باستخدام معدن حشو نيكل نحاسي مطابق -، وذلك باستخدام خرزات متماسكة وإدخال حرارة منخفضة لتجنب التشقق الساخن؛ لا تستجيب عائلة النيكل النحاسية- بشكل جيد لمدخلات الحرارة العالية أو للتخفيف المفرط من الفولاذ الكربوني. تعتبر عملية اللحام بالنحاس واللحام عملية أيضًا، ويجب أن تكون أسطح المفاصل نظيفة وخالية من التلوث الكبريتي.

عند الاختيار بين درجات النيكل، اعمل وفقًا لظروف المياه. يعتبر C70600 (90/10) مناسبًا لمياه البحر النظيفة بسرعة معتدلة، ويغطي C71500 (70/30) سرعة أعلى ودرجة حرارة أعلى، ويتم تحديد C71640 حيث يؤدي التآكل - أو تآكل الرمال أو التحميل الميكانيكي المتكرر إلى جعل الصلابة الإضافية جديرة بالاهتمام.

نقاط التفتيش والمزالق الشائعة

تأكد من الحالة المزاجية التي تم تسليمها، حيث أن O61 وHR50 غير قابلين للتبديل للتوسيع إلى لوح أنبوبي.

اطلب تقارير الاختبار الحالية الدوامية- للأنبوب النهائي وتأكد من ذكر مستوى القبول في الطلب.

التأكد من وجود محتويات الحديد والمنجنيز داخل النوافذ المحددة؛ انخفاض الحديد هو السبب الأكثر شيوعا لفشل الاصطدام المبكر.

احتفظ بالتخزين جافًا ومنفصلًا عن الفولاذ الكربوني، وقم بإزالة جميع المخلفات المكلورة أو الكبريتية- قبل التثبيت.

تجنب -نهايات الأنبوب المتدحرجة؛ يعد إجهاد الشد المتبقي هو السبب الرئيسي للإجهاد-تشقق التآكل في الخدمة.

التعليمات

س: ما هو استخدام النيكل النحاسي C71640؟
يتم استخدامه بشكل أساسي في المبادلات الحرارية وأنابيب المكثفات غير الملحومة، وأنابيب محطات تحلية المياه، وأنابيب مياه البحر، وأنظمة مكافحة الحرائق البحرية-وأنظمة المياه وأنابيب السفن - التي تجمع بين مياه البحر المتحركة والحمل الميكانيكي وعمر التصميم الطويل.

س: ما مدى صلابة C71640 مقارنة بالنيكل النحاسي الآخر؟
وهو أصعب وأقوى درجات أنابيب النيكل النحاسية- الشائعة. في الحالة الملدنة يتم تحديدها عند قوة شد لا تقل عن 435 ميجا باسكال وحد أدنى من العائد 170 ميجا باسكال، وفي الحالة المسحوبة والإجهاد -المخففة عند 560 ميجا باسكال و400 ميجا باسكال على التوالي.

س: ماذا تعني التسمية CuNi30Fe2Mn2؟
ويصف سبيكة نحاس تحتوي على حوالي 30% نيكل و2% حديد و2% منجنيز. إن إضافات الحديد والمنغنيز هي التي تمنح الصف مقاومته للتآكل-التآكل في مياه البحر عالية السرعة-.

س: هل يمكن لحام أنبوب C71640؟
ويمكن لحامها عن طريق عمليات قوس التنغستن الغازي أو القوس المعدني الغازي مع معدن حشو نيكل نحاسي مطابق- وإدخال حرارة منخفضة، ولكن عادةً ما يتم توفير أجسام الأنابيب بشكل سلس ويتم تصنيع الوصلات عن طريق التمدد. تؤدي الممارسة السيئة مع مدخلات الحرارة الزائدة إلى التشقق وفقدان مقاومة التآكل.

س: ما هي المعايير التي تغطي أنبوب C71640؟
ASTM B111 (ASME SB111) هي المواصفات الحاكمة للمكثف غير الملحوم وأنبوب المبادل الحراري، مع توفير GB/T 8890 وBS 2871 وJIS H3300 وDIN 1785 تسميات مماثلة في الأنظمة الأخرى.

س: هل هذا الصف مناسب لمياه الشرب أو أنظمة الشرب؟
يتم اختيار سبائك النحاس-والنيكل بشكل عام لمياه البحر وخدمة المياه الصناعية. بالنسبة لدوائر المياه الصالحة للشرب، يتم عادةً اختيار درجات النحاس والنحاس-والزنك ذات الموافقات المؤكدة بدلاً من ذلك، ويجب أن يتبع الاختيار نظام الموافقة الوطني المعمول به.