Šta je CuNi 70/30 bakar nikl cijev
CuNi 70/30 je kovana legura bakra nikla koja sadrži otprilike 70% bakra i 30% nikla, standardizovana kao UNS C71500 u ASTM B111/B111M. U evropskoj praksi piše se CuNi30Mn1Fe ili CuNi30Fe1Mn, a kineska oznaka je BFe30-1-1 prema nacionalnom sistemu označavanja legura bakra. Razvijen je za upotrebu u morskoj vodi gdje 90/10 bakronikl dostiže svoje granice: velika brzina protoka, voda napunjena pijeskom, zagađena lučka voda i sistemi u kojima tekućina sadrži rezidualni sulfid ili amonijak.
Legura se oslanja na isti mehanizam zaštitnog oksidnog filma kao 90/10, ali veći sadržaj nikla čini taj film stabilnijim i tolerantnijim na smetnje, tako da zid opstaje duže tamo gdje je voda agresivna. Premija na cijenu iznad 90/10 opravdana je kad god je trošak povratne cijevi kondenzatora veći od razlike u cijeni metala.
Hemijski sastav UNS C71500
| Element | Requirement |
|---|---|
| nikl (Ni) | 29,0 do 33,0 % |
| željezo (Fe) | 0,4 do 1,0 % |
| mangan (Mn) | 1,0 % maksimalno |
| cink (Zn) | 0,50 % maksimalno |
| ugljik (C) | 0,05 % maksimalno |
| olovo (Pb) | 0,02 % maksimalno |
| sumpor (S) | 0,02 % maksimalno |
| fosfor (P) | 0,02 % maksimalno |
| bakar (Cu) | Ostatak |
Ostali elementi osim navedenih drže se na 0,50 % ukupno. Ugljik, sumpor i fosfor se održavaju na niskom nivou jer formiraju inkluzije koje djeluju kao početne točke za lokaliziranu koroziju u morskoj vodi, a raspon željeza je uzak jer željezo kontrolira trajnost zaštitnog filma na ulazu u cijev.
Mehanička svojstva
| Narav | Veličina zrna | Vlačna čvrstoća, minimalna | Prinos pri produženju od 0,5 %, minimalno |
|---|---|---|---|
| Žareni OS025 | 0,025 mm nominalno | 414 MPa (60 ksi) | 172 MPa (25 ksi) |
| Žareni OS035 | 0,035 mm nominalno | 372 MPa (54 ksi) | Određeno specifikacijom proizvoda |
Tipični servisni podaci za leguru uključuju raspon vlačne čvrstoće od 350 do 550 MPa sa 20 do 40 % istezanja, ovisno o temperamentu, i sposobnost projektne temperature do oko 371 C u žarenom stanju bez gubitka žilavosti na kriogenoj temperaturi. Legura zadržava dobru duktilnost na niskim temperaturama, zbog čega se pojavljuje i u sistemima na tečni gas i hladnu morsku vodu.
Veličine, obrasci za isporuku i pregled
| Vanjski prečnik | Debljina zida | Tipična primjena |
|---|---|---|
| 12,70 mm (1/2 in) | 0,9 do 1,65 mm | Mali hladnjaci morske vode |
| 15,88 mm (5/8 in) | 1,24 do 1,65 mm | Kondenzatori elektrane |
| 19,05 mm (3/4 in) | 1,24 do 2,11 mm | Izmjenjivači topline za desalinizaciju |
| 25,40 mm (1 in) | 1,65 do 2,77 mm | Cjevovodi morske vode i veliki izmjenjivači |
| 38,10 do 76,20 mm | 2,0 do 3,0 mm | Cjevovodi, usponi, brodski sistemi |
Cijev i cijev se isporučuju žareni do kontrolirane veličine zrna za širenje i savijanje valjaka, ili u vučenim temperijama gdje se želi krutost. Izrađuju se slučajne i fiksne prave dužine do 12 m, U-savijene cijevi i namotane cijevi malog promjera. Ispitivanje prati ASTM B111/B111M sa testovima zatezanja, spljoštenja, širenja i ekspanzije, plus ispitivanje vrtložnim strujama prema ASTM E243 i hidrostatičko ili pneumatsko ispitivanje kada je specificirano.
Primjena u okolišu morske vode
Paketi izmjenjivača topline za više-flash i više{1}} efekat desalinizacije.
Površinski kondenzatori i grijači napojne vode u obalnim elektranama.
Brodski sistemi za morsku vodu, balastne i vatrogasne izmjenjivače topline.
Krugovi za hlađenje platformi na moru i procesni hladnjaci sa rezidualnim sulfidom.
Izmjenjivači topline u rafinerijama i hemijskim postrojenjima koja rukuju boćatom ili zagađenom vodom.
Kondenzatori za klimatizaciju brodova i sistemi centralnog hlađenja.
U tekućoj morskoj vodi legura tipično korodira brzinom ispod 0,003 mm godišnje, a projektovane granice brzine su veće nego za 90/10, koje se obično uzimaju kao oko 4,5 m/s za čistu morsku vodu sa smanjenjem gdje su prisutne čvrste tvari.
Bilješke o radu i spajanju
CuNi 70/30 je lako hladno oblikovan, duboko izvučen i savijen, i obrađuje se do dobre površinske obrade, sa poliranim površinama koje po potrebi dostižu finu završnu obradu. Toplotna provodljivost je niža od one kod 90/10, tako da toplota zavarivanja ostaje blizu spoja; gasni volfram i elektrolučno zavarivanje u gasnom metalu sa odgovarajućim bakar-nikl punilom su poželjni procesi, a oksiacetilensko zavarivanje se ne preporučuje. Oslobađanje od stresa nakon teškog hladnog rada preporučljivo je tamo gdje je okolina agresivna.
Čistoća kontroliše performanse. Masnoća, čestice ugljičnog čelika i naslage željeznog oksida ostavljene u provrtu tijekom proizvodnje razbijaju zaštitni film i počinju ispucati, tako da vodenu stranu treba isprati i, za kondenzatore elektrane, provjeriti ima li ugljičnog filma prije nego što jedinica uđe u rad. Doziranje željeznog sulfata je posebna odluka sistema koju donosi operater postrojenja, a ne dobavljač cijevi.
FAQ
P: Kada treba izabrati 70/30 umjesto 90/10?
Odaberite 70/30 kada je voda brža od oko 3 m/s, nosi pijesak, ili sadrži sulfid ili amonijak, i kada je izmjenjivač teško ili skupo za ponovno postavljanje cijevi. Za čistu morsku vodu pri umjerenoj brzini, 90/10 je ekonomičnija ocjena.
P: Koji su ekvivalentni nazivi razreda C71500?
Legura je označena kao CuNi30Mn1Fe u evropskim standardima, BFe30-1-1 prema kineskoj praksi označavanja, a pojavljuje se kao C71500 u ASTM B111/B111M. Svi opisuju istu porodicu bakra nikla sa oko 30% nikla.
P: Koja je brzina dozvoljena u morskoj vodi?
Dizajn čiste morske vode obično dozvoljava oko 4,5 m/s za 70/30, što je više od granice koja se koristi za 90/10. Tamo gdje voda nosi suspendirane čvrste tvari, brzinu i ulaznu geometriju treba pregledati zajedno.
P: Da li je cijev 70/30 pogodna za U-snopove?
Da. Naručite mekanu žarenu cijev na nominalnu veličinu zrna kako bi se zavoj razvijao bez pucanja i provjerite da li je radijus savijanja najmanje dvostruko veći od vanjskog promjera.
P: Kako se legura ponaša na visokoj temperaturi?
Žarena legura se koristi do oko 371 C u izmjenjivaču topline i procesima i održava svoju žilavost na kriogenoj temperaturi, tako da odgovara hladnoj morskoj vodi i tečnim plinovima, kao i vrućim kondenzatorima.
P: Šta uzrokuje rani kvar cijevi od bakra nikla?
Uobičajeni uzroci su naslage i pukotine zbog lošeg čišćenja, nepravilnog sadržaja željeza u leguri, prevelike brzine vode na ulazu i kontaminacije sulfidom ili amonijakom. Sva četiri se mogu kontrolisati specifikacijom, proizvodnjom i tretmanom vode.
