ما يعينه SB111 C44300 فعليًا
ASME SB111 هو معرف كود ASME للغلايات وأوعية الضغط للمواصفات المتطابقة تقنيًا مع ASTM B111، وهو المعيار الذي يغطي أنابيب مكثف النحاس وسبائك النحاس - غير الملحومة ومخزون الطويق. ضمن هذه المواصفات، UNS C44300 عبارة عن نحاس أميرالي من الزرنيخ: سبيكة زنك ألفا-طور نحاس- تحتوي على 71% تقريبًا من النحاس و28% زنك و1% قصدير، بالإضافة إلى إضافة زرنيخ متعمدة تمنع إزالة الزنك.
غالبًا ما يتم وصف C44300 بشكل فضفاض على أنه نحاس بحري، لكن الاثنين ينتميان إلى عائلتين مختلفتين. النحاس البحري مثل UNS C46400 عبارة عن سبيكة-تحتوي على القصدير بنسبة 60/40 يتم توفيرها بشكل أساسي في شكل قضبان وقضبان، بينما يحتفظ النحاس الأميرالي بمحتوى نحاس أعلى بكثير ويتم إنتاجه بشكل حصري تقريبًا على شكل أنبوب لخدمة نقل الحرارة-. هذا المستوى العالي من النحاس هو ما يمنح C44300 مزيجًا من التوصيل الحراري ومقاومة مياه البحر والتكلفة المعقولة، وهذا هو السبب في بقاء الدرجة قيد الاستخدام المستمر في المكثفات والمبردات لأكثر من نصف قرن.
التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية
يتحكم ASTM B111 وASME SB111 في تكوين C44300 ضمن حدود ضيقة، لأن محتويات القصدير والزرنيخ تتحكم بشكل مباشر في أداء التآكل.
| عنصر | متطلبات، ٪ | وظيفة |
|---|---|---|
| النحاس (النحاس) | 70.0-73.0 | قاعدة محلول ألفا الصلب؛ يحمل الحرارة والتيار |
| القصدير (القصدير) | 0.9-1.2 | يقوي السبيكة ويثبت الطبقة الواقية |
| الزرنيخ (ع) | 0.02-0.06 | مثبط إزالة الزنك للمياه العدوانية والملوثة |
| الرصاص (الرصاص) | 0.07 كحد أقصى | حد النجاسة |
| الحديد (الحديد) | 0.06 كحد أقصى | حد النجاسة |
| الزنك (الزنك) | الباقي | يوازن التكوين |
الخصائص الفيزيائية المستخدمة في حسابات نقل الحرارة-مذكورة أدناه.
| ملكية | متري | إمبراطوري |
|---|---|---|
| كثافة | 8.53 جم/سم3 | 0.308 رطل/بوصة³ |
| نطاق الانصهار | 899-938 درجة | 1650-1720 درجة فهرنهايت |
| الموصلية الحرارية عند 20 درجة | 109 W/(m·K) | 64 وحدة حرارية بريطانية · قدم/(قدم²·ح· درجة فهرنهايت) |
| القدرة الحرارية المحددة | 0.09 كالوري/(جم·درجة) عند 20 درجة | 0.09 وحدة حرارية بريطانية/(رطل · درجة فهرنهايت) عند 70 درجة فهرنهايت |
| متوسط معامل التمدد الحراري | 20.2 × 10-6لكل درجة، 20-300 درجة | 11.2 × 10-6لكل درجة فهرنهايت، 70-570 درجة فهرنهايت |
المتطلبات الميكانيكية ودرجات الحرارة المتاحة
في الحالة الصلبة O61، وهي حالة التسليم الطبيعية للمكثف وأنبوب مبادل الحرارة-، تم تحديد C44300 بحد أدنى من قوة الشد تبلغ 310 ميجا باسكال (45 كيلو بوصة مربعة) وحد أدنى لقوة الخضوع تبلغ 105 ميجا باسكال (15 كيلو بوصة مربعة). يتم أيضًا إنتاج درجات الحرارة المسحوبة عندما تكون هناك حاجة إلى قوة أعلى ومقاومة أفضل للتآكل الجانبي الناتج عن الماء. تسرد المواصفات كل رمز تمسيد مع الحد الأدنى من قيم الشد والإنتاج ونطاق حجم الحبوب{10}}المطابق، بحيث يظل مستوى القوة وسلوك تشكيل الأنبوب قابلاً للتنبؤ به من ترتيب إلى آخر.
يتم توفير الأنابيب بأطوال مستقيمة أو على شكل -انحناءات على شكل حرف U، ويتم اختبار التيار الدوامي-على طولها الكامل، وتجتاز اختبار الضغط الهيدروستاتيكي أو الهوائي قبل إرسالها. نظرًا لأن السبيكة أحادية الطور، فإنها تعمل على البارد بسهولة ويمكن توسيعها إلى صفائح أنابيب دون صعوبة.
حيث يتم استخدام أنبوب النحاس الأميرالية
المكثفات السطحية البخارية وسخانات مياه التغذية في محطات الطاقة الحرارية
مياه البحر والمياه قليلة الملوحة-و-المبادلات الحرارية الأنبوبية ومبردات الزيت والمبردات الداخلية
تحلية المياه-ومعالجتها بالحرارة-قطارات النقل
دوائر تبريد المحركات البحرية والمبخرات ومحطة التقطير
مخزون الطويق وتجهيزات أنابيب المكثف-.
مبردات العمليات في قطاع النفط والغاز حيث تكون سبائك النحاس مقبولة في تيار العملية
يتم اختيار الدرجة عندما يحمل نقل الحرارة الجانبي المائي وتكلفة المواد وزنًا أكبر من التسامح مع أعلى سرعات التدفق أو مكثفات الأمونيا-، وهي الظروف التي يفضل فيها عادةً سبائك النحاس- والنيكل.
نقاط الاختيار والتركيب والخدمة
يعمل النحاس الأميرالي بشكل أفضل في المياه النظيفة والهوائية، حيث يشكل طبقة رقيقة من الأكسيد الواقي والتي تحافظ إضافة الزرنيخ عليها على ثباتها. لذلك تعتمد مقاومة إزالة الزنك على بقاء السبيكة ضمن نطاق التركيب المحدد، ولا ينبغي استبدال الأنبوب ذو الأصل غير المؤكد بمادة متوافقة.
تعتبر السبيكة حساسة للأمونيا ومركبات الأمونيوم، والتي يمكن أن تنتج تشققًا بسبب التآكل الإجهادي في المنطقة الموسعة من الأنبوب. يجب مراقبة كيمياء المكثفات عند استخدام C44300 في خدمة البخار. يجب تحديد سمك الجدار وتباعد الحاجز وترتيب الدعم بحيث يظل تآكل الجانب المائي والبخاري- مقبولاً: يؤدي رفع سرعة التدفق إلى تحسين نقل الحرارة ولكنه يعمل أيضًا على تسريع هجوم الاصطدام، خاصة عند مدخل الأنبوب. عندما تكون مياه البحر مكلورة أو ملوثة، يساعد روتين التنظيف المخطط وبرنامج المثبط المناسب في الحفاظ على الطبقة الواقية.
يتم عادةً تصنيع وصلات الأنابيب-إلى-الصفائح الأنبوبية عن طريق التدحرج إلى درجة يمكن التحكم فيها من تقليل حجم الجدار. يؤدي التلدين الخفيف لنهايات الأنبوب إلى تقليل الضغط المتبقي وتحسين سلوك التدحرج، ويجب أن يتبع تسلسل اللف ولحام الختم عند استخدامه وإعادة ربط الأنابيب الإجراء المكتوب الخاص بالشركة المصنعة للمبادل.
التعليمات
س: هل C44300 هو نفس النحاس البحري؟
رقم C44300 عبارة عن نحاس أميرالي يحتوي على 70% نحاس و0.9-1.2% قصدير وإضافة صغيرة من الزرنيخ، في حين أن النحاس البحري مثل UNS C46400 عبارة عن سبيكة تحمل قصدير بنسبة 60/40 يتم توفيرها بشكل أساسي كقضبان وقضبان. غالبًا ما يتم الخلط بين الاثنين لأن كلاهما يستخدم في الخدمة البحرية.
س: لماذا يضاف الزرنيخ إلى النحاس الأميرالي؟
يعمل الزرنيخ بنسبة 0.02-0.06% كمثبط لإزالة الزنك. فهو يحافظ على سلامة الطبقة السطحية الواقية في المياه العدوانية أو الملوثة أو المنخفضة-حيث تفقد سبائك النحاس والزنك العادية الزنك بشكل انتقائي.
س: ما هو الفرق بين ASTM B111 و ASME SB111؟
وهما متطابقان من الناحية الفنية في المتطلبات. ASTM B111 هي مواصفات ASTM، وSB111 هو التعيين المستخدم عند طلب نفس المادة لبناء كود ASME.
س: هل يمكن لحام أنبوب C44300؟
يمكن ربط السبيكة بالنحاس واللحام دون صعوبة، ويمكن اللحام بعناية، ولكن الطرق المفضلة في بناء المبادل هي الدرفلة أو اللحام بالنحاس أو لحام أطراف الأنبوب بلوحة الأنابيب. مطلوب معادن وإجراءات حشو مناسبة لأن الزنك يتطاير عند درجات حرارة اللحام.
س: ما هو المزاج الذي ينبغي طلبه للمكثف؟
إن الحالة الملدنة O61 هي الاختيار القياسي، مما يوفر قوة شد بحد أدنى 310 ميجا باسكال، وقوة خضوع بحد أدنى 105 ميجا باسكال والمرونة اللازمة للتدحرج والثني على شكل U-. يتم طلب درجات الحرارة المسحوبة فقط عندما تبرر مقاومة التآكل فقدان القابلية للتشكيل.
س: متى يجب اختيار نيكل النحاس-بدلاً من C44300؟
يُفضل استخدام سبائك النحاس- والنيكل مثل UNS C70600 حيث تكون سرعات المياه عالية، وحيث يكون الماء شديد التلوث أو يحتوي على الأمونيا والكبريتيدات، وحيث يلزم وجود فترات زمنية أطول بين إعادة الأنابيب. يظل C44300 هو الخيار الاقتصادي للمياه النظيفة والسرعات المعتدلة وواجب المكثف العادي.
