Tubi in rame-nichel ASTM B111 C71500 70/30 per condensatori e gusci di scambiatori

Cos'è il rame-nichel C71500 70/30

C71500, comunemente chiamato rame-nichel 70/30 o cupronichel 70/30, è una lega di rame contenente dal 29 al 33% di nichel con ferro e manganese controllati. Combina resistenza moderata con buona lavorabilità, formabilità e saldabilità e mantiene la sua integrità in acqua di mare ad alta-temperatura, alta-pressione e alta-velocità dove il tubo di ottone si rompe.

Il grado viene normalmente fornito come tubo senza saldatura o saldato per condensatori e gusci di scambiatori di calore-, nonché come piastra, barra, raccordi e flange. Il suo contenuto di zinco è mantenuto al massimo all'1%, quindi la dezincificazione semplicemente non è una modalità di fallimento, che è la differenza fondamentale rispetto all'ottone dell'Ammiragliato nel servizio sull'acqua di mare.

Composizione chimica

La gamma del ferro merita attenzione. È essenziale un'aggiunta controllata dallo 0,40 all'1,00%, poiché il ferro è ciò che rende la pellicola protettiva superficiale durevole anche ad alta velocità dell'acqua. Semplificare questo requisito a un massimo dello 0,5% sottostima le specifiche e non dovrebbe essere utilizzato come limite di acquisto.

Proprietà meccaniche e fisiche

Il tubo ricotto fornisce l'allungamento necessario per arrotolare ed espandere le estremità del tubo nelle piastre tubiere, mentre il materiale trafilato-duro fornisce lo stress di prova richiesto per elementi strutturali come bulloni, prigionieri e raccordi. La tempra dovrebbe quindi essere scelta rispetto alla fase di fabbricazione che segue, non solo rispetto alla pressione di progetto.

Di seguito sono elencati i dati fisici utilizzati nella progettazione dello scambiatore.

La conduttività termica è circa cinque volte inferiore a quella del rame C11000, quindi i progetti di scambiatori di calore-che utilizzano C71500 richiedono una superficie leggermente maggiore per lo stesso compito. Questa sanzione è accettata perché la durata del tubo nell'acqua di mare è molto più lunga.

Fabbricazione: Lavorazione a freddo, Lavorazione a caldo e Saldatura

La lavorazione a freddo aumenta progressivamente la resistenza e la durezza; con una riduzione di circa il 90% la durezza raggiunge circa 130 HV, quindi per la formatura severa viene utilizzata la ricottura inter-fase.

La lavorazione a caldo viene eseguita tra circa 930 C e 1030 C. Temperature più elevate rendono grossolani i grani e riducono le proprietà meccaniche, quindi il controllo del forno è fondamentale.

L'incrudimento è significativo e consente di adattare la durezza all'applicazione controllando la quantità di riduzione a freddo.

La saldatura TIG e MIG è una procedura di routine con filo di apporto in rame-nichel abbinato; la corretta selezione del riempitivo e la pulizia del giunto preservano la resistenza alla corrosione della zona di saldatura.

Una leggera ricottura dopo la saldatura ripristina la duttilità senza impedire la formazione del film protettivo in servizio.

Condensatore, involucro dello scambiatore e servizio acqua di mare

C71500 è la scelta premium laddove le velocità del flusso sono elevate, le temperature sono elevate o i tempi di inattività non pianificati sono inaccettabili. La pellicola superficiale ricca di nichel- resiste al biofouling e all'erosione da impatto, quindi la durata del tubo nei condensatori raffreddati ad acqua di mare- è lunga rispetto alle alternative in ottone o bronzo-alluminio.

Produzione di energia: condensatori di superficie del vapore, scaldacqua-di alimentazione e scambiatori di calore ausiliari.

Settore navale: tubazioni, scambiatori e involucri dell'acqua di mare su navi e piattaforme offshore.

Dissalazione: circuiti di trasferimento del calore-multistadio con flash e osmosi inversa-osmosi inversa.

Industria di processo: gusci di scambiatori, piastre tubiere, diaframmi e apparecchiature per impianti chimici.

Selezione del grado: C71500 anziché rame-nichel 90/10 per sistemi critici, ad alta-velocità o ad alta-temperatura in cui la massima durata di servizio e tempi di inattività minimi giustificano il costo più elevato.

Domande frequenti

D: Cos'è il rame-nichel C71500?
È una lega di rame contenente circa il 70% di rame e il 30% di nichel, con piccole aggiunte controllate di ferro e manganese. È noto per l'eccezionale resistenza alla corrosione nell'acqua di mare ed è venduto come tubo e piastra in cupronichel 70/30.

D: Perché C71500 resiste così bene alla corrosione dell'acqua di mare?
L'elevato contenuto di nichel consente la formazione sulla superficie di una pellicola protettiva di ossido resistente e stabile. Tale pellicola resiste all'attacco del cloruro, al biofouling e all'impatto ad alta velocità e si ripara automaticamente quando la superficie viene disturbata.

D: Dove viene utilizzato più comunemente il tubo C71500?
È un materiale standard per scambiatori di calore e condensatori raffreddati con acqua di mare- in centrali elettriche, navi militari e commerciali, piattaforme offshore e impianti di desalinizzazione, nonché per tubazioni dell'acqua di mare e involucri di scambiatori.

D: Quando dovrebbe essere scelto il C71500 al posto del rame-nichel 90/10?
Scegli C71500 per sistemi critici, ad alta-affidabilità con velocità di flusso elevate, temperature elevate o dove la massima durata di servizio e tempi di inattività minimi contano più del costo iniziale del materiale.

D: C71500 è facile da saldare e modellare?
SÌ. Viene lavorato a freddo, a caldo tra circa 930 C e 1030 C e saldato mediante TIG o MIG utilizzando un riempitivo di rame-nichel corrispondente. La forte riduzione a freddo indurisce la lega a circa 130 HV, quindi la ricottura tra le fasi di formatura mantiene utilizzabile la duttilità.

D: Quali standard riguardano i tubi in rame-nichel 70/30?
I tubi saldati e senza saldatura per condensatori e scambiatori di calore sono conformi a ASTM B111 e ASME SB111, mentre piastre, barre, raccordi e flange seguono le specifiche di prodotto ASTM pertinenti per UNS C71500.