صفات الأنبوب النحاسي: الخصائص والمعايير ودليل الاختيار

ما هو الأنبوب النحاسي

الأنبوب النحاسي عبارة عن مقطع مجوف مصنوع من سبيكة النحاس-والزنك. يتم إنتاجه بطريقتين. يتم بثق الأنبوب غير الملحوم من قالب صب ثم يتم سحبه إلى القطر النهائي وسمك الجدار، مما يزيل أي لحام طولي ويعطي جدارًا موحدًا. يتم تشكيل الأنبوب الملحوم من شريط ويتم ربطه على طول التماس الطولي، عادةً عن طريق اللحام عالي التردد-، ثم يتم سحبه أو تحديد حجمه. يتم تحديد الأنبوب غير الملحوم حيث تكون سلامة الضغط وتوحيد الجدار أمرًا بالغ الأهمية، بينما يتم استخدام الأنبوب الملحوم على نطاق واسع لمهام الضغط المنخفض- وحيث تكون اقتصاديات الإنتاج القائم على الشريط- حاسمة.

إن صفات المنتج تتبع من السبيكة وليس من كلمة النحاس. يعتبر معدن التذهيب من النحاس بنسبة 95% ومعدن مونتز من النحاس بنسبة 60% كلاهما من النحاس الأصفر، ومع ذلك فإن أحدهما موصل للكهرباء بشكل جيد والآخر لا، أحدهما قابل للتشكيل بدرجة عالية والآخر يتم اختياره لقوته في الماء. ولهذا السبب يتم تحديد الأنبوب النحاسي دائمًا من خلال تصنيف الدرجة والحالة المزاجية، جنبًا إلى جنب مع المعيار الذي تم تصنيعه وفقًا له. تتضمن معايير التوريد ذات الصلة معيار الأنابيب النحاسية غير الملحومة، ومعيار الأنابيب النحاسية الملحومة، والمعيار الأوروبي للأنابيب غير الملحومة من النحاس وسبائك النحاس، والمعيار الوطني الصيني للأنابيب غير الملحومة من النحاس وسبائك النحاس.

الدرجات المشتركة وتكوينها

تنقسم درجات الأنابيب إلى عائلتين: النحاس العادي-الزنك، وهو اقتصادي وسهل التشكيل، والنحاس الأصفر المانع الذي يحتوي على إضافات صغيرة من القصدير أو الزرنيخ أو الألومنيوم، المخصصة لتبريد المياه والخدمة البحرية. إن الإضافات المثبطة هي التي تسمح لهذه الدرجات بمقاومة الهجوم الانتقائي الذي يعاني منه النحاس عالي الزنك - في المياه العدوانية.

يتم تعريف النطاقات التركيبية في معيار المنتج ذي الصلة، وتكون التفاوتات المسموح بها على إضافات السبائك ضيقة في الدرجات المثبطة لأن الحماية من التآكل تعتمد عليها. لا يمكن تقييم الأنبوب الموصوف فقط على أنه نحاس بدون تصنيف درجة لواجب مياه البحر.

الصفات التي تحدد أداء الخدمة

عندما يتم تقييم الأنبوب النحاسي لتطبيق معين، فإن الصفات التالية تحدد ما إذا كان سيستمر أم لا:

مقاومة التآكل. يقاوم النحاس العادي المياه العذبة والتعرض للغلاف الجوي بشكل جيد. في الكلوريد-المحمل أو المياه الملوثة، تصبح إزالة الزنك من درجات الزنك العالية- هي الخطر الحاكم، ويتم تحديد الدرجات المثبطة التي تحتوي على القصدير أو الزرنيخ أو الألومنيوم بدلاً من ذلك.

الموصلية الحرارية والكهربائية. تنخفض الموصلية مع ارتفاع محتوى الزنك. تعمل درجات النحاس - العالية على توصيل الحرارة والتيار بكفاءة، مما يناسبها لنقل الحرارة واستخدامات التدريع الكهربائي والكهرومغناطيسي، في حين يتم اختيار درجات - الزنك العالية للخدمة الميكانيكية.

القوة واحتواء الضغط. تزداد قوة الشد والخضوع مع محتوى الزنك ومع تقليل البرودة. يتم تحديد أنبوب خدمة الضغط حسب الحالة بحيث يمكن تلبية إجهاد التصميم، ويتم اختيار سمك الجدار مع الأخذ في الاعتبار نسبة التآكل.

القابلية للتشكيل والليونة. تنحني درجات الحرارة الملدنة وتتوهج وتتوسع بسهولة، وهو أمر ضروري لدرفلة صفائح الأنبوب، ولف الملف، والانحناء لتشكيلها. تنخفض الليونة عندما يتم تشغيل الأنبوب على البارد، لذلك يتم التخطيط لعمليات التشكيل وفقًا لدرجات الحرارة.

القدرة على الماكينات والانتهاء. آلات الأنابيب النحاسية المحتوية على الرصاص تستخدم بحرية للتركيبات والأجزاء الملولبة، بينما درجات النحاس العالية-الخالية من الرصاص-تتطلب درجة تلميع أعلى وتفضل للأعمال المرئية والزخرفية.

قابلية إعادة التدوير والسلوك-غير المغناطيسي. يعتبر النحاس قابلاً لإعادة التدوير بالكامل وله قيمة خردة عالية، كما أنه غير مغناطيسي-، وهو أمر مهم بالنسبة للأجهزة والحاويات الكهربائية.

هناك نوعية أخرى تستحق الذكر لأنه غالبًا ما يتم التغاضي عنها: سبائك النحاس بما في ذلك النحاس لها تأثير طبيعي مضاد للميكروبات على أسطحها، مما جعلها خيارًا تقليديًا لتجهيزات المستشفيات وأثاث الأبواب ومكونات مياه الشرب. وهذه خاصية للمعدن نفسه ويتم الاحتفاظ بها طوال عمر المكون.

الطلبات حسب القطاع

تظهر الأنابيب النحاسية في مجموعة واسعة جدًا من المعدات، والدرجة المختارة تتبع البيئة:

خدمات السباكة والبناء: أنابيب المياه، توصيلات التركيبات، الديكورات الهيكلية والزخرفية، المبرد وعناصر التدفئة.

نقل الحرارة الصناعية: المكثفات والمبردات والمبخرات وسخانات مياه التغذية ومبادلات العمليات في خدمة المياه العذبة أو قليلة الملوحة أو مياه البحر.

المعدات الكهربائية والإلكترونية: البطانات، والدروع، وبراميل الموصلات، وأنابيب الأجهزة.

النقل: المبادلات الحرارية للسيارات والبحرية، وخطوط الزيت والوقود، والتجهيزات الهوائية ووصلات الأجهزة.

الطبية والمختبرية: أنابيب الأدوات والتجهيزات والمرفقات، حيث تكون النظافة والسطح المضاد للميكروبات مفيدًا.

الأعمال الموسيقية والزخرفية والمعمارية: أنابيب للآلات والأفاريز والشبكات والزخارف المصقولة.

إرشادات الاختيار والتركيب

يبدأ الاختيار بكيمياء المياه وظروف التدفق، وليس بسعر الكيلوغرام الواحد. عندما تكون المياه عذبة وتكون السرعة متواضعة، فإن النحاس العادي مثل C27000 أو النحاس الأحمر مثل C23000 يعمل بشكل جيد واقتصادي. عندما تكون المياه قليلة الملوحة أو ملوثة أو مياه البحر، يلزم الحصول على درجة مثبطة مثل C44300 أو C68700، لأن إضافة القصدير أو الزرنيخ أو الألومنيوم تمنع الهجوم الانتقائي الذي قد يزيل الزنك من السبيكة. عندما تكون سرعة الماء عالية أو عندما تكون نهاية مدخل أنبوب المبادل الحراري عرضة للاصطدام، يُفضل استخدام سبائك النحاس الأعلى-من الألومنيوم.

تعتمد سرعة التدفق المسموح بها على الدرجة وقطر الأنبوب وكيمياء الماء، وهي أعلى بالنسبة للدرجات المثبطة مقارنة بالنحاس العادي. ومن الممارسات الجيدة الحفاظ على السرعات داخل النطاق الموصى به للدرجة المختارة، لتجنب ظروف الركود، وتوفير التهوية والصرف بحيث لا تتشكل جيوب هوائية ورواسب. يتم التحكم في الاهتزاز في حزمة المكثف عن طريق تباعد لوحة الدعم، ويتم اختيار درجة حرارة الأنبوب بحيث يمكن للحزمة أن تتحمل الاهتزاز المتوقع دون تكسير الكلال.

ممارسة التثبيت للأنبوب راسخة. يتم إزالة النهايات وتنظيفها قبل الدرفلة أو اللحام بالنحاس. يتم التحكم في تمدد الأسطوانة لتجنب -التدحرج الزائد والضغط المتبقي الناتج؛ يتم إجراء الانحناءات باستخدام الشياق الصحيح، وحيثما يكون نصف القطر ضيقًا، في الحالة الصلبة. بعد التجميع، يتم اختبار ضغط المبادلات ويتم فحص تسرب المفاصل. بالنسبة لأي مجموعة أنابيب، يجب أن توضح الوثائق الدرجة، ودرجة الحرارة، ومعيار التصنيع، ورقم الحرارة، ونتائج الاختبار الميكانيكي، وسجل فحص الأبعاد، بحيث يمكن إرجاع المواد الموجودة في المصنع إلى شهادة المطحنة.

التعليمات

س: ما الفرق بين أنبوب النحاس وأنبوب النحاس؟
يُصنع الأنبوب النحاسي من النحاس النقي تقريبًا، وعادةً ما يكون من الدرجة المؤكسدة، ويتم اختياره للموصلية العالية وقابلية التشكيل في خدمة المياه والتبريد. يحتوي الأنبوب النحاسي على الزنك باعتباره الإضافة الرئيسية للسبائك، مما يزيد من القوة ويقلل الموصلية، ويتم اختيار درجته وفقًا لبيئة التآكل.

س: ما هي درجة النحاس المستخدمة في المبادلات الحرارية لمياه البحر؟
يتم استخدام الدرجات المانعة: النحاس الأميرالي المحتوي على القصدير والزرنيخ، أو نحاس الألومنيوم المحتوي على الألومنيوم والزرنيخ. النحاس العادي عالي الزنك- غير مناسب لمياه البحر لأنه عرضة لإزالة الزنك.

س: ما هو إزالة الزنك؟
إنها آلية تآكل انتقائية تتم فيها إزالة الزنك من السبائك، مما يترك بقايا غنية بالنحاس-مسامية ذات قوة قليلة. إنه وضع الفشل الرئيسي للنحاس عالي الزنك- في المياه العدوانية أو الراكدة ويتم التحكم فيه عن طريق اختيار درجة مثبطة وإدارة كيمياء المياه وتدفقها.

س: هل يجب تحديد أنبوب نحاسي غير ملحوم أو ملحوم؟
يُفضل استخدام الأنبوب غير الملحوم حيث تكون سلامة الضغط وسمك الجدار الموحد والتحرر من اللحام الطولي أمرًا مهمًا. يعد الأنبوب الملحوم والمرسوم اختيارًا سليمًا واقتصاديًا لأعمال الضغط المنخفض وحيث يوفر مسار الإنتاج القائم على الشريط-ميزة التكلفة.

س: ما أهمية محتوى النحاس في النحاس؟
يحدد محتوى النحاس التوازن بين الموصلية واللون وقابلية التشكيل والقوة. النحاس الأعلى يعطي موصلية أفضل، ولونًا أكثر دفئًا وتشكيلًا باردًا أسهل؛ يمنح الزنك الأعلى قوة أكبر وإمكانية تصنيع أفضل وتكلفة أقل، على حساب مقاومة التآكل في المياه العدوانية.

س: هل يمكن إعادة تدوير الأنبوب النحاسي؟
نعم. تعتبر سبائك النحاس بما في ذلك النحاس من بين المواد الهندسية الأكثر فعالية في إعادة التدوير، مع وجود-سوق خردة راسخة وتقليل فقدان الجودة عند فرزها بشكل صحيح.