Зварні та безшовні труби в теплообмінниках із мідних сплавів
Алюмінієва латунна теплообмінна трубка C68700 виготовляється двома способами. Безшовна труба виготовляється з литої та підданої гарячій обробці заготовки, яка піддається холодній витяжці за розміром, і її якість регулюється ASTM B111/B111M, стандартною специфікацією для безшовних мідних і мідних -сплавів конденсаторних труб і наконечників. Зварна труба складається зі смуги, яка згортається в циліндр, з’єднується безперервним поздовжнім зварним швом, а потім відпалюється та витягується або підбирається за розміром, а зварна труба теплообмінника охоплюється власною специфікацією продукту для зварних труб із міді та мідного -сплаву, а не B111.
Ця відмінність має комерційне та технічне значення. Покупці, яким потрібен зварний виріб, повинні вказати специфікацію зварної труби в замовленні, щоб якість зварного шва, режим випробування та допустимі межі були такими, як для зварної труби, а не читалися навпроти безшовного стандарту. У цій статті порівнюються два маршрути та пояснюється місце кожного з них.
Загальні сорти трубок теплообмінника з мідного сплаву
| Оцінка | номер UNS | Основні легуючі елементи | Типове застосування |
|---|---|---|---|
| Адміралтейська латунь | C44300 | Інгібітор міді, цинку, олова, миш'яку | Морські конденсатори, електростанції, чиста морська вода |
| Алюмінієва латунь | C68700 | Інгібітор міді, алюмінію, цинку, миш'яку | Конденсатори та теплообмінники морської води |
| 90-10 мідно-нікелевий | C70600 | Мідь з приблизно 10 % нікелю та заліза | Опріснювальні заводи, суднобудування, висока швидкість води |
| 70-30 мідно-нікелевий | C71500 | Мідь з приблизно 30 % нікелю та заліза | Конденсатори високого тиску, морські платформи |
| 80-20 мідно-нікелевий | C71000 | Мідь з приблизно 20 % нікелю | Підігрівачі живильної води та випарники |
Серед них алюмінієва латунь залишається найпоширенішим зварним або безшовним вибором для блоків з охолодженням морською водою, оскільки вона врівноважує стійкість до корозії з теплопровідністю та вартістю. Сорт міді-нікелю вказується, коли вода забруднена, висока швидкість або високі температури.
Характер і умови постачання
| Хвороба | опис | Придатність |
|---|---|---|
| Відпалений (м'який) | Повністю рекристалізується після остаточного витягування або зварного відпалу | З-згинання, розширення трубної решетки, загальний теплообмінник |
| Світло намальоване | Помірна холодна робота після відпалу | Прямі труби, що потребують додаткової жорсткості |
| Важко намальований | Максимальна міцність і твердість | Прямі труби високого тиску |
| Як зварений, так і відпалений | Зварена стрічка, зварний шов нормалізований, а потім визначений розмір | Довгі пучки для низького та середнього тиску |
У відпаленому стані ASTM B111 вимагає мінімальної міцності на розрив 345 МПа та мінімальної межі текучості 125 МПа для C68700, що є основою, на якій замовляється більшість труб конденсатора з морською водою. Відпал після холодної обробки або зварювання – це те, що усуває залишкову напругу, відновлює пластичність і, для зварних труб, нормалізує зону зварювання, щоб її корозійні властивості наближалися до корозійної поведінки основного металу.
Зварні та безшовні труби
За замовчуванням для критичних конденсаторів використовується безшовна труба, оскільки вона не містить поздовжнього зварного шва, а отже, і розривів,-пов’язаних із зварюванням. Він витримує більш високий тиск і загальноприйнятий специфікаціями комунальних підприємств, а його розміри контролюються після холодного витягування. Його недоліками є вартість та обмеження максимальної довжини, яку можна виготовити та відвантажити.
Зварна труба виготовляється зі смуги, що робить її дешевшою та дозволяє мати дуже довгі згортки або прямі довжини з меншою кількістю з’єднань у пучку. Сучасна якість зварювання висока, а після відпалу корозійна стійкість шва близька до стійкості основної смуги. Його обмеження полягають у тому, що зварний шов залишається потенційним місцем для переважної атаки, якщо відпал неповний, що здатність тиску нижча, ніж у порівнянної безшовної труби, і що деякі кінцеві користувачі просто не дозволяють використовувати зварні труби в конденсаторах незалежно від якості.
Практичним правилом вибору є використання безшовної труби там, де теплообмінник є критичним, де тиск або швидкість води є високими, або де специфікація написана для енергокомпанії. Зварні труби підходять для теплообмінників з низьким тиском, для великих пучків, де велика довжина скорочує час з’єднання та монтажу, а також для застосувань, де специфікація покупця прямо це дозволяє. У кожному разі в замовленні на купівлю має бути зазначено, яка специфікація продукту застосовується, вимоги до якості зварного шва, режим випробування та чи повинен зварний шов розташовуватися подалі від зон найбільшої ерозії.
Тестування, перевірка та встановлення
Обидва продукти перевіряються за допомогою хімічного аналізу, випробування на розтягування та твердість, перевірки розмірів та поверхні та випробування гідростатичним тиском. Зварна труба додатково потребує перевірки зварного шва, як правило, методом вихрового струму в зоні зварного шва, а також шляхом випробувань на сплющування та зворотне сплющування, які напружують шов і виявляють погане сплавлення. Вихрострумовий контроль повної довжини встановлюється як для безшовних, так і для зварних труб, якщо цього вимагає обов’язок, з чутливістю, встановленою за допомогою просвердленого контрольного отвору або еквівалентного штучного дефекту, погодженого з покупцем.
Під час встановлення трубу розширюють у трубну решетку з контрольованою силою, перегородки перевіряють на правильність відстані, а труби не мають подряпин і слідів-носіння аміаку, оскільки будь-яке з них спричинить збої в роботі морської води. Кінці труб повинні залишатися закритими до моменту зведення, а пучок слід промити перед введенням в експлуатацію, щоб видалити сміття, яке інакше могло б осісти й спричинити корозію під-відкладень.
FAQ
Q: Чи є ASTM B111 специфікацією для зварних труб?
Ні, ASTM B111 поширюється на безшовні мідні та мідні -сплави конденсаторної трубки та наконечника; зварна теплообмінна труба замовляється відповідно до специфікації зварної труби.
Питання: Яка температура використовується для трубки теплообмінника C68700?
Умови відпалу з мінімальною межею міцності на розрив 345 МПа та мінімальною межею текучості 125 МПа є нормальним вибором для U-згинальних і розширених пучків труб.
З: Чи піддається корозії зварна алюмінієва латунна трубка в місці зварювання?
Ні, якщо зварний шов правильно сформований і повністю відпалений; неповний відпал залишає напружений, композиційно порушений шов, який може переважно піддаватися корозії.
З: Як зварні труби відрізняються від безшовних за вартістю та довжиною?
Зварні труби, як правило, дешевші, і їх можна постачати більшої довжини, що зменшує кількість з’єднань у великому пучку, але вони обмежені щодо тиску.
З: Який мідний сплав слід використовувати для забрудненої морської води?
Для забрудненої або високошвидкісної морської води краще використовувати мідно-нікелеві марки, як-от C70600 і C71500, де алюмінієва латунь зазнає удару або вибіркового впливу.
З: Яке тестування підтверджує якість зварного пучка труб?
Випробування гідростатичним тиском, дослідження вихровими струмами по всій довжині та випробування на сплющення або зворотне сплющення зварного шва, що підтверджується сертифікатами хімічних і механічних випробувань на тепло.
