Koper-nikkellegering condensor- en warmtewisselingssystemen

Koper-nikkellegeringen (C70600 en C71500)hebben een lange en succesvolle geschiedenis opgebouwd op het gebied van zeewatergekoelde warmtewisselaars, condensors en leidingsystemen. Voor energiecentrales, schepen, chemische verwerkingsfaciliteiten en ontziltingsinstallaties is de warmtewisselaarbuis het cruciale onderdeel dat de algehele betrouwbaarheid en efficiëntie van het systeem bepaalt.

Deze gids behandelt alles, van de waterkwaliteit en het ontwerp van het inlaatsysteem tot corrosiebestendigheid, materiaalkeuze en onderhoudsprocedureskoper nikkel 90/10 (UNS C70600)En70/30 (UNS C71500)legeringen.

Voor de overgrote meerderheid van toepassingen voor warmteoverdrachtsapparatuur wordt warmte overgedragen tussen twee vloeistofstromen via een geleidende wand, terwijl de stromen fysiek gescheiden blijven. Deze thermisch geleidende muur is debuis-in-schaal-en-buiswarmtewisselaars, die een groot percentage van dergelijke eenheden uitmaken in:

De relatief dun-wandige buis, die in de eerste plaats is geselecteerd vanwege de efficiëntie van de warmteoverdracht, moet goed presteren gedurende lange perioden onder moeilijke bedrijfsomstandigheden.Koper-nikkellegeringen hebben hun betrouwbaarheid bewezenin deze veeleisende omgevingen.

Standaard zeewateranalyses omvatten temperatuur, zoutgehalte, opgeloste zuurstof en pH. De volgende factoren hebben echter eenaanzienlijk effect op de prestaties van koperlegeringenen moet worden geïdentificeerd:

Ontwerp, bediening en onderhoud van het zeewaterinlaatsysteem hebben eendiepgaand effect op de prestaties van de warmtewisselaarbuizen. Buisbreuken door puinafzettingen zijn dat welschermstoringenen moet als zodanig worden erkend.

Aanbevolen configuratie van het inlaatscherm

Kritieke vereiste:De buismaat van de warmtewisselaar moet worden ingesteld op aminimaal twee keer de schermopening.

Casusvoorbeeld van ontziltingsinstallatie

In één faciliteit zorgde een gebroken scherm (opening van 3/8 inch) ervoor dat stenen, een spijker en stalen stukken de buizenbundel binnendrongen. Het puin zat in buizen en leidde totbuispenetratie stroomafwaarts van de verblijven. De operators registreerden dit als buisstoringen, maar dat was ook echt het gevalschermstoringen.

Corrosie Productfilmvorming

De corrosieweerstand vanC70600EnC71500-materiaalin zeewater hangt volledig af van de beschermende corrosieproductfilm die zich op het oppervlak vormt nadat het is bevochtigd.

Belangrijkste bevinding:Het beschermende karakter van de film blijft toenemen14 jaar blootstelling. Deze is verantwoordelijk voor deLevensduur van 20+ jaarvan legering C71500 in condensors aan boord van schepen en kustinstallaties.

Vormingssnelheid van corrosieproductfilm op legering C70600 in zeewater

Corrosiepercentages voor legering C70600 bij langdurige blootstelling aan zeewater op de -termijn

Chemische samenstelling van koper-nikkellegeringen

Snelheidseffecten op corrosie

De corrosiesnelheid van koperlegeringen wordt beïnvloed door de zeewatersnelheid boven een bepaalde limiet. Hoe beter de film beschermt, hoe hoger deontsnappingssnelheid.

Belangrijk:Lage stroomsnelheden (minder dan 1 m/s) zijn dat welnet zo schadelijk als hoge stroomsnelheden. Onder-afzettingscorrosie en defecten aan de buizen kunnen binnen 6-12 maanden worden verwacht bij snelheden onder 1 m/s.

Zand- en slibeffecten

Volgorde van zandslijtvastheid (van meest naar minst):C71640 > C72200 > C71500 > C70600 > C68700

Galvanische effecten

Koper-nikkellegeringen zijn galvanisch compatibel met elkaarin zeewater. Voorzichtigheid is echter geboden bij het koppelen met andere materialen.

Effecten van vervuiling (waterstofsulfide / H₂S)

Vervuild koelwater bevatwaterstofsulfide (H₂S)hebben voortijdige defecten aan de condensorleidingen veroorzaakt. De belangrijkste bronnen van sulfide zijn:

Sulfaatreducerende bacteriëninwerkend op natuurlijk sulfaat in zeewater onder anaërobe omstandigheden (in modder-, slib- of sedimentafzettingen)

Verrotting van organische zwavelverbindingentegen rottend plantaardig en dierlijk materiaal tijdens langere stilstandperioden

Effecten van chloor

Weerstand tegen biologische aangroei op zee

Koper-nikkellegeringen staan ​​al lang bekend om hun inherente weerstand tegen vervuiling door zee.Studies tonen aan:

Vervuiling welniet waargenomenop legeringen die 80% koper of meer bevatten

Alleen beginnende vervuilingvermeld op C71500

Initiële en continue watersnelhedenboven 1 m/skan de meeste legeringen vrij houden van biofouling

Slangselectie

Selectie van buizenplaten

Waterkastselectie

1. Wat is het verschil tussen UNS C70600 en UNS C71500 voor condensorbuizen?
UNS C70600 (90/10 koper-nikkel)bevat 90% koper en 10% nikkel en biedt superieure weerstand tegen biofouling.UNS C71500 (70/30 koper-nikkel)bevat 70% koper en 30% nikkel, wat zorgt voor een hogere sterkte en betere weerstand tegen botsingscorrosie bij hogere zeewatersnelheden.

2. Wat is de maximale ontwerpsnelheid voor ASTM B111 C70600 warmtewisselaarbuizen?
VoorASTM B111 C70600buizen in zeewatergebruik is de maximale ontwerpsnelheid3,6 meter per seconde(ongeveer 12 voet per seconde). Als u dit overschrijdt, kan dit een impingement-aanval veroorzaken.

3. Moet C71500-materiaal na-het lassen een warmtebehandeling ondergaan voor de fabricage van condensors?
Nee.C71500-materiaalvereist geen warmtebehandeling na het lassen als er wordt gelast met conventionele methoden zoals GTAW/TIG met ERCUNi-vulmetaal.

4. Wat is de typische corrosiesnelheid van koper-nikkel 70/30 in schoon zeewater?
De typische corrosiesnelheid voorkoper nikkel 70/30in schoon stromend zeewater is0.0025 - 0.025 mm per jaar, waardoor het geschikt is voor de meeste maritieme toepassingen die een levensduur van 20+ jaar vereisen.

5. Welke invloed heeft de dichtheid van C71500 op de gewichtsberekeningen van de warmtewisselaar?
Dec71500 dichtheidbedraagt ​​8,94 g/cm³. Dit is essentieel voor het berekenen van het totale gewicht van de warmtewisselaar voor verzending, het ontwerp van structurele ondersteuning en de logistieke planning.

6. Kunnen sb111 c71500-buizen worden gebruikt in vervuild zeewater dat waterstofsulfide bevat?
sb111 c71500 (70/30)heeft de voorkeur boven 90/10 voor vervuild zeewater dat H₂S bevat, hoewel het niet volledig immuun is. Als de beschermende film volwassen is, is blootstelling op korte- termijn aanvaardbaar.

7. Wat is de minimale watersnelheid om sedimentafzetting in koper-nikkelbuizen te voorkomen?
De minimale watersnelheid om sedimentafzetting en onder-afzettingscorrosie te voorkomenc70600 koperen buisis1,0 meter per seconde. Daaronder kunnen storingen binnen 6-12 maanden worden verwacht.

8. Waarom zou de buisplaatlegering niet nobeler moeten zijn dan de buislegering voor asme sb466 c715 condensors?
Voorasme sb466 c715condensors creëert een buizenplaat die nobeler is dan de buizen een galvanisch koppel waarbij de minder nobele buis de anode wordt, waardoor de corrosie aan het buisuiteinde wordt versneld waar deze de buizenplaat raakt.

9. Wat is het temperatuurbereik voor koud-bewerkte koper-nikkellegering UNS C71500?
VoorKoper-nikkellegering UNS C71500, het gloeitemperatuurbereik om de taaiheid te herstellen na koudvervormen is700 - 825 graad.

10. Hoe verhoudt de bewerkbaarheid van 70/30 koper-nikkel zich tot vrij-snijdend messing voor de productie van flensen?
De70/30 koper-nikkel bewerkbaarheidDe beoordeling is 20% van vrij-snijdend messing, wat betekent dat er lagere snelheden en krachtiger gereedschap nodig zijn. C71500 is iets moeilijker te bewerken dan C70600 vanwege het hogere nikkelgehalte.

11. Welk type laswerk wordt aanbevolen voor C70600-warmtewisselaarbuizen aan buizenplaten?
Gaswolfraambooglassen (GTAW/TIG)met ERCuNi-vulmetaal (AWS A5.7) is de aanbevolen lasmethodeC70600 buizenvoor buizen van koperlegeringen.

12. Zijn er inspectierapporten van derden- beschikbaar voor C71500 condensorbuizen?
Ja. Inspectierapporten van derden- (SGS, BV, ABS, DNV) voorC71500 condensorbuizenzijn beschikbaar op verzoek van de klant, inclusief EN 10204 3.1 fabriekstestcertificaten.