Труба теплообмінника ASTM B111: Безшовна труба з мідного сплаву UNS C44300 і C68700

Два мідно-цинкові сплави для конденсатора та теплообмінника

ASTM B111 (ідентичний за змістом ASME SB111) є стандартною специфікацією для безшовних мідних і мідних -сплавів конденсаторних труб, труб випарника та наконечників. У межах цієї специфікації адміралтейська латунь UNS C44300 і алюмінієва латунь UNS C68700 є двома найпоширенішими марками міді-цинку для конденсаторів електростанцій, технологічних теплообмінників і дистиляторів.

C44300 – це сплав міді-цинку-олова - класичного адміралтейського металу -, у якому невелика добавка миш’яку пригнічує процес видалення цинку. C68700 — це алюмінієва латунь, у якій приблизно 2% алюмінію замінює частину цинку та утворює захисну поверхневу плівку, яка протистоїть впливу ударів. Ці два класи часто цитуються разом, оскільки вони вибрані для однакових умов експлуатації та є взаємозамінними з точки зору практики труб-дошки, але вони відрізняються швидкістю охолодження-води, яку вони терплять.

Хімічний склад

Діапазон вмісту миш’яку є обов’язковим, а не необов’язковим: обидва сплави покладаються на контрольоване додавання миш’яку для запобігання видаленню цинку в охолоджувальній воді, а тепло, що виходить за межі зазначеного діапазону, зазвичай відхиляється лише хімією, якими б хорошими не були механічні результати.

Механічні вимоги до відпалу

Труби відповідно до ASTM B111 зазвичай постачаються у відпаленому стані (O61, раніше відпалена труба у стилі O50), щоб їх можна було скручувати або розтягувати в трубні дошки без тріщин. Для C44300 у відпаленому стані стандарт визначає мінімальну міцність на розрив 310 МПа (45 ksi) і мінімальну межу текучості 105 МПа (15 ksi). Алюмінієва латунь C68700 має більш високі мінімальні межі розтягування та текучості за однакового стану, оскільки алюміній у твердому розчині зміцнює матрицю; точні значення вказані в таблиці ASTM B111 для замовленого загарту та розміру труби.

B111 також вимагає, щоб кожна труба пройшла перевірку на вихрові-струми відповідно до ASTM E243, а також перевірку залишкової напруги, якщо це зазначено, за допомогою тесту на нітрат ртуті відповідно до ASTM B154. Гідростатичне або пневматичне випробування тиском застосовується, якщо цього вимагає замовлення. Це випробування, які перетворюють трубку з правильними розмірами на прийнятну конденсаторну трубку, і їхні результати містяться в сертифікаті випробувань на заводі.

Міжнародні позначення та еквівалентні стандарти

Діапазони складу узгоджені в цих системах, тому трубка, виготовлена ​​відповідно до GB/T 8890 HSn70-1, зазвичай також може бути сертифікована як C44300, за умови дотримання обмежень щодо вмісту олова та миш’яку в жорсткіших специфікаціях.

Типові програми служби

Конденсатори парових турбін і допоміжні охолоджувачі електростанцій.

Кожухотрубні--теплообмінники, випарники та дистиляторні труби в технологічних і опріснювальних установках.

Пластини труб конденсатора, муфти та вкладиші-нафтових насосів.

Трубки Бурдона, сітчасті фільтри та компоненти морської сантехніки, які пропускають рухому або аеровану воду.

Звичайні промислові труби, де охолоджуюча вода солонувата, помірно забруднена або має різну якість.

C44300 є стандартним вибором для чистої або помірно агресивної прісної та солонуватої охолоджувальної води. C68700 є кращим там, де швидкість води є вищою або де є ймовірність локального удару, оскільки поверхнева плівка-збагачена алюмінієм протистоїть механічному стиранню, яке видаляє захисний шар із звичайної адміралтейської латуні.

Інструкції з відбору, прокатки та поводження

Успіх цих сплавів починається з хімії води. Рівень хлоридів, вміст кисню, швидкість і наявність зважених твердих частинок впливають на вибір сорту, і швидкість, обрана для C44300, може бути консервативною або неадекватною для C68700. Як правило, алюмінієва латунь витримує вищі швидкості охолоджувальної-води, адміралтейська латунь є безпечнішим вибором у низькі-швидкості з низьким-киснем.

Згортання труб у трубні дошки має відбуватися за процедурою контрольованого розширення з правильним крутним моментом і зменшенням стінки, зберігаючи розтягнуту довжину всередині товщини труб-дошки. Пере-кочування створює залишкову напругу розтягування, що призводить до-корозійного розтріскування під напругою під час експлуатації; під-прокатування спричиняє витоки на з’єднанні. Рекомендується термічна обробка або зняття напруги після будь-якої операції згинання, а радіуси згинання мають бути великими.

Зберігання та встановлення мають таке ж значення, як і виробництво. Перед встановленням труби повинні бути сухими та чистими, захищеними від контакту з вуглецевою сталлю та вільними від хлоридів на поверхні. Забруднення солями або сполуками,-що містять сірку, є поширеною причиною передчасного виходу з ладу, який пізніше помилково приписують матеріалу.

Пункти перевірки та поширені підводні камені

Підтвердьте вміст миш’яку в сертифікаті - це єдиний елемент, який найчастіше неправильно-вказується в замовленнях C44300 і C68700, і головна причина збоїв децинкування.

Вимагати звітів про випробування вихрових струмів відповідно до ASTM E243 із рівнем прийнятності, зазначеним у замовленні на придбання.

Перевірте доставлений стан і розмір зерна відповідно до операції розширення, запланованої в майстерні.

Переконайтеся, що на кінцях труб немає задирок, овалів і слідів малюнків, які знижують надійність з’єднання.

Для зварних з’єднань труб-листів переконайтеся, що наповнювач сумісний із мідним-цинковим основним металом; багато несправностей у цих сортах виникають через невідповідний наповнювач, а не в саму трубку.

FAQ

З: Яка різниця між C44300 і C68700?
C44300 – це адміралтейська латунь із приблизно 1% олова та контрольованим додаванням миш’яку, тоді як C68700 – це алюмінієва латунь, яка містить приблизно 2% алюмінію. Обидва протистоять видаленню цинку, але алюмінієва латунь утворює захисну плівку, яка робить її стійкішою до ударів при вищій швидкості охолодження-води.

З: Яка міцність на розрив вимагає ASTM B111 для трубки C44300?
Для відпаленого відпуску стандарт визначає мінімальну міцність на розрив 310 МПа (45 ksi) і мінімальну межу текучості 105 МПа (15 ksi). Прийняття базується на випробуваннях, проведених на готовій трубі, а не на зливку.

Q: Який стандарт регулює безшовні теплообмінні труби в Китаї?
GB/T 8890 охоплює безшовні теплообмінні труби з мідного сплаву, з HSn70-1, що відповідає C44300, і HAL77-2, що відповідає C68700. Ці позначення регулярно проходять подвійну сертифікацію відповідно до ASTM B111 для експортних замовлень.

З: Чому до цих сплавів додають миш'як?
Миш'як є навмисним інгібітором децинкації. Без нього ці мідно-цинкові сплави можуть вибірково втрачати цинк у певних водах, залишаючи слабку пористу мідну губку, яка зрештою перфорує трубу.

Питання: як слід перевіряти труби перед доставкою?
ASTM B111 передбачає перевірку вихровими -струмами відповідно до ASTM E243 кожної труби з гідростатичним або пневматичним випробуванням і перевіркою залишкової -напруги (нітрат ртуті відповідно до ASTM B154), якщо це зазначено в наказі. Розмірна та візуальна перевірка завершує випуск.

З: Чи придатні ці труби для морської води?
Вони широко використовуються в солонуватих і помірно агресивних водах, але для повно-потужної морської води, що тече з високою швидкістю, мідно-нікелеві сорти, такі як C70600, C71500 і C71640, зазвичай є кращим вибором через їх високу стійкість до ерозії-корозії.