Kondenzátor a výměník tepla ze slitiny mědi a niklu

Slitiny mědi a niklu (C70600 a C71500)založili dlouhou a úspěšnou historii v oblasti výměníků tepla, kondenzátorů a potrubních systémů chlazených mořskou vodou. Pro elektrárny, lodě, zařízení na chemické zpracování a odsolovací zařízení je trubka tepelného výměníku kritickou součástí, která určuje celkovou spolehlivost a účinnost systému.

Tato příručka pokrývá vše od kvality vody a návrhu sacího systému až po odolnost proti korozi, výběr materiálu a postupy údržbyměď nikl 90/10 (UNS C70600)a70/30 (UNS C71500)slitiny.

U velké většiny aplikací zařízení pro přenos tepla se teplo přenáší mezi dvěma proudy tekutiny přes vodivou stěnu, zatímco proudy zůstávají fyzicky oddělené. Tato tepelně vodivá stěna jetrubkové výměníky tepla-a{1}}trubkového typu, které tvoří velké procento těchto jednotek v:

Relativně tenkostěnná-trubka, vybraná především pro účinnost přenosu tepla, musí dobře fungovat po dlouhou dobu za obtížných provozních podmínek.Slitiny mědi a niklu prokázaly svou spolehlivostv těchto náročných prostředích.

Standardní analýzy mořské vody zahrnují teplotu, slanost, rozpuštěný kyslík a pH. Nicméně, následující faktory mají avýznamný vliv na výkon slitiny mědia musí být identifikován:

Návrh, provoz a údržba systému příjmu mořské vody mají ahluboký vliv na výkon trubek výměníku tepla. Poruchy trubek z uložení trosek jsouselhání obrazovkya měl by být jako takový uznán.

Doporučená konfigurace vstupní obrazovky

Kritický požadavek:Velikost trubky výměníku by měla být nastavena na aminimálně dvojnásobek otevření obrazovky.

Příklad z odsolovacího závodu

V jednom zařízení prasklá obrazovka (otvor 3/8 palce) umožnila kamenům, hřebíkům a ocelovým kouskům vstoupit do svazku trubek. Nečistoty se usadily v trubkách, které vedly kprůnik trubek po proudu od ubytoven. Operátoři to zaznamenali jako selhání trubek, ale skutečně tomu tak byloselhání obrazovky.

Tvorba filmu korozního produktu

Odolnost proti koroziC70600aMateriál C71500v mořské vodě závisí zcela na ochranném filmu korozního produktu, který se vytvoří na povrchu po jeho namočení.

Klíčové zjištění:Ochranná povaha filmu se stále zvyšuje14 let expozice. To je zodpovědné zaŽivotnost 20+ letslitiny C71500 v lodních kondenzátorech a pobřežních závodech.

Rychlost tvorby filmu korozního produktu na slitině C70600 v mořské vodě

Míra koroze slitiny C70600 při dlouhodobém-vystavení mořské vodě

Chemické složení slitin mědi a niklu

Vliv rychlosti na korozi

Rychlost koroze slitin mědi je ovlivněna rychlostí mořské vody nad určitou mez. Čím více ochranná fólie, tím vyššíodtrhová rychlost.

Důležité:Nízké průtoky (pod 1 m/s) jsoustejně škodlivé jako vysoké průtoky. Korozi pod-nánosem a poruchy trubek lze očekávat během 6–12 měsíců při rychlostech pod 1 m/s.

Efekty písku a bahna

Pořadí odolnosti proti otěru pískem (nejvíce k nejméně):C71640 > C72200 > C71500 > C70600 > C68700

Galvanické efekty

Slitiny mědi a niklu jsou vzájemně galvanicky kompatibilnív mořské vodě. Při spojování s jinými materiály je však zapotřebí opatrnosti.

Účinky znečištění (sirovodík / H₂S)

Znečištěné chladicí vody obsahujícísirovodík (H2S)způsobily předčasné selhání potrubí kondenzátoru. Primární zdroje sulfidu jsou:

Bakterie redukující síranypůsobení na přírodní sírany v mořské vodě za anaerobních podmínek (v bahně, bahně nebo sedimentech)

Hnití organických sloučenin síryz rozkládající se rostlinné a živočišné hmoty během prodloužených odstávek

Účinky chlóru

Odolnost proti mořskému biologickému znečištění

Slitiny mědi a niklu jsou již dlouho uznávány pro svou vlastní odolnost vůči znečištění moře.Studie ukazují:

Znečištění jenepozorovánona slitinách obsahujících 80 % mědi nebo více

Pouze počínající znečištěnízaznamenáno na C71500

Počáteční a spojitá rychlost vodynad 1 m/sdokáže udržet většinu slitin bez biologického znečištění

Výběr hadičky

Výběr trubkovnice

Výběr vodního boxu

1. Jaký je rozdíl mezi UNS C70600 a UNS C71500 pro kondenzátorové trubice?
UNS C70600 (90/10 měděný nikl)obsahuje 90 % mědi a 10 % niklu a nabízí vynikající odolnost proti biologickému znečištění.UNS C71500 (70/30 měděný nikl)obsahuje 70 % mědi a 30 % niklu, poskytuje vyšší pevnost a lepší odolnost proti nárazové korozi při vyšších rychlostech mořské vody.

2. Jaká je maximální konstrukční rychlost pro trubky výměníku tepla ASTM B111 C70600?
ProASTM B111 C70600trubek v provozu s mořskou vodou je maximální návrhová rychlost3,6 metru za sekundu(přibližně 12 stop za sekundu). Překročení této hodnoty může způsobit nárazový útok.

3. Vyžaduje materiál C71500 při výrobě kondenzátoru tepelné zpracování po-svaření?
Žádný.Materiál C71500při svařování konvenčními metodami, jako je GTAW/TIG s přídavným kovem ERCuNi, nevyžaduje tepelné zpracování po{0}}svaření.

4. Jaká je typická rychlost koroze mědi niklu 70/30 v čisté mořské vodě?
Typická rychlost koroze proměď nikl 70/30v čisté tekoucí mořské vodě je0.0025 - 0.025 mm za rok, díky čemuž je vhodný pro většinu námořních aplikací vyžadujících životnost 20+ let.

5. Jak hustota C71500 ovlivňuje výpočty hmotnosti výměníku tepla?
Thehustota c71500je 8,94 g/cm³. To je nezbytné pro výpočet celkové hmotnosti výměníku tepla pro přepravu, návrh konstrukční podpory a plánování logistiky.

6. Lze zkumavky sb111 c71500 použít ve znečištěné mořské vodě obsahující sirovodík?
sb111 c71500 (70/30)je výhodnější než 90/10 pro znečištěnou mořskou vodu obsahující H2S, i když není zcela imunní. Pokud je ochranný film zralý, krátkodobé-expozice je tolerovatelná.

7. Jaká je minimální rychlost vody, aby se zabránilo usazování sedimentů v měděných niklových trubkách?
Minimální rychlost vody pro zabránění usazování sedimentů a pod{0}}koroze usazeninc70600 měděná trubkaje1,0 metru za sekundu. Pod touto hodnotou lze poruchy očekávat během 6-12 měsíců.

8. Proč by slitina trubkovnice neměla být ušlechtilejší než slitina trubek pro kondenzátory asme sb466 c715?
Proasme sb466 c715kondenzátory, trubkovnice, která je ušlechtilejší než trubice, vytváří galvanický pár, kde se méně ušlechtilá trubka stává anodou, což urychluje korozi na konci trubky, kde se setkává s trubkovnicí.

9. Jaký je rozsah teplot žíhání pro slitinu mědi a niklu UNS C71500 opracovanou za studena-?
ProSlitina mědi a niklu UNS C71500, rozsah teplot žíhání pro obnovení tažnosti po tváření za studena je700 - 825 stupeň.

10. Jaká je obrobitelnost měděného niklu 70/30 ve srovnání s volným-řezáním mosazi pro výrobu přírub?
TheObrobitelnost mědi niklu 70/30hodnocení je 20 % volného-řezání mosazi, což znamená, že vyžaduje nižší rychlosti a výkonnější nástroje. C71500 je o něco hůře obrobitelný než C70600 kvůli vyššímu obsahu niklu.

11. Jaký typ svařování se doporučuje pro trubky výměníku tepla C70600 s trubkovnicemi?
Plynové wolframové obloukové svařování (GTAW/TIG)s přídavným kovem ERCuNi (AWS A5.7) je doporučená metoda pro svařovánítrubky C70600na trubkovnice ze slitiny mědi.

12. Jsou pro kondenzátorové trubice C71500 k dispozici inspekční zprávy třetích{1}}stran?
Ano. Inspekční zprávy třetích-stran (SGS, BV, ABS, DNV) proKondenzátorové trubice C71500jsou k dispozici na žádost zákazníka, včetně certifikátů o zkoušce frézování EN 10204 3.1.