C44300 je označenie UNS pre mosadz arzenickej admirality, ktorý konštruktéri výmenníkov tepla špecifikujú, keď rúrky musia prežiť chladiacu vodu, ktorá je čerstvá, poloslaná alebo slaná. Zliatina je jednofázová -meď- zinok alfa mosadz obsahujúca približne 71 % medi, 1 % cínu a zámerne pridaných 0.02 - 0.06 % arzénu a vyrába sa ako bezšvíkové potrubie podľa ASTM B111/B111M pre kondenzátory, výparníky a podobné zariadenia na prenos tepla. Táto príručka popisuje zloženie, ekvivalentné špecifikácie, fyzikálne a mechanické vlastnosti, dodávané veľkosti a korózne správanie rúrok C44300 pre systémy výmeny tepla.
Prečo sa mosadz Admiralty používa vo výmenníkoch tepla
Tri vlastnosti robia z C44300 predvolený materiál rúr pre vodou-chladené výmenníky. Prvým je tepelná vodivosť, ktorá je rádovo vyššia ako nehrdzavejúca oceľ, takže odpor steny rúrky len málo prispieva k celkovému prenosu tepla. Druhým je prídavok cínu, ktorý zliatinu mierne spevňuje a zlepšuje odolnosť voči stekajúcej vode, zatiaľ čo prídavok arzénu potláča selektívne straty zinku známe ako odzinkovanie. Treťou je ekonomika výroby: bezšvíková rúra vysokej kvality sa vyrába ťahaním za studena a preťahovaním{5}}, čo poskytuje tesnú toleranciu steny, dobrú sústrednosť a povrch, ktorý zostáva počas prevádzky čistý. Mosadz Admirality sa používa v kondenzátoroch už viac ako storočie a jej správanie v okruhoch chladiacej vody je dobre zdokumentované.
Ekvivalentné špecifikácie a označenia
| Kategória | ASTM / UNS | Iné systémy |
|---|---|---|
| Mosadz admirality (arzenikum) | C44300 | EN CW706R, CuZn28Sn1As |
| DIN | 2.0470 | CuZn28Sn1As |
| BS | CZ111 | Typy mosadzných rúr Admirality |
| JIS | C4430 | Séria JIS H3100 / H3300 |
| ISO | CuZn28Sn1 | Tepaná zliatina medi |
| GB (Čína) | HSn70-1 | Ekvivalentné kované zloženie |
| IS (India) | CuZn29Sn1As | Typy potrubí IS 1545 |
Bezšvíková rúra sa objednáva podľa ASTM B111/B111M alebo podľa identickej špecifikácie ASME SB111, ktorá stanovuje zloženie, teplotu, rozmerové tolerancie a požiadavky na mechanické skúšky. Výber trubice na strane vody pre konkrétny výmenník sa tiež týka praxe TEMA a limitov zanášania a rýchlosti chladiaceho okruhu.
Chemické zloženie skúmavky C44300
| Prvok | Rozsah, % hmotnosti | Nominálny |
|---|---|---|
| meď (Cu) | 70.0 - 73.0 | 71.0 |
| Cín (Sn) | 0.8 - 1.2 | 1.0 |
| Arzén (As) | 0.02 - 0.06 | 0.04 |
| olovo (Pb) | 0,07 max | - |
| Železo (Fe) | 0,06 max | - |
| zinok (Zn) | Zvyšok | 28.0 |
Úzke arzénové okienko je znak, ktorý odlišuje inhibovanú admirálnu mosadz od obyčajnej kompozície typu 70/30. Arzén sa pridáva v množstve dielov-na-sto a pôsobí ako katódový inhibítor, ktorý zabraňuje prednostnému rozpúšťaniu zinku; jeho odstránením sa zliatina zmení späť na materiál, ktorý je náchylný na odzinkovanie typu zátky- v zle prevzdušnenej vode.
Fyzikálne a tepelné vlastnosti
| Nehnuteľnosť | Hodnota |
|---|---|
| Hustota | 8,53 g/cm³ (0,308 lb/in³) |
| Rozsah topenia, solidus až liquidus | 899 - 938 stupeň (1650 - 1720 stupeň F) |
| Špecifická hmotnosť | 8.53 |
| Tepelná vodivosť pri 20 stupňoch | približne 111 W/(m·K), čo sa rovná 64 Btu·ft/(hr·ft²· stupeň F) |
| Elektrická vodivosť pri 20 stupňoch | 25 % IACS |
| Elektrický odpor pri 20 stupňoch | 41,5 ohm·kruhová mil/ft |
| Koeficient tepelnej rozťažnosti | 20,2 µm/(m· stupeň), 11,2 μin/(in· stupeň F), 20 - 300 stupeň |
| Modul pružnosti v ťahu | 110 GPa (16 000 ksi) |
| Modul tuhosti | 41 GPa (6 000 ksi) |
| Špecifická tepelná kapacita | 377 J/(kg·K), 0,09 Btu/(lb· stupeň F) |
Poznámka k jednotkám: Nízky tepelný odpor tejto zliatiny sa často uvádza nesprávne-, pretože britská tepelná jednotka je uvedená v nesprávnej jednotke dĺžky. Správne tvrdenie je 64 Btu·ft/(hr·ft²· stupeň F), čo sa prevádza na približne 111 W/(m·K).
Mechanické vlastnosti a výber teploty
| Podmienka | Pevnosť v ťahu | Poznámky |
|---|---|---|
| Žíhaný, O61 | Minimálne 310 MPa (45 ksi), typické | Úplne zmäkčené na zvinutie do U-ohybov a roztiahnutie do rúrok |
| Svetlo ťahané, H55 | Typické: 345 - 450 MPa | Vyššia pevnosť pri určitej strate predĺženia |
| Kreslené, H80 | Minimálne 390 MPa, typické | Pre rovné dĺžky, kde záleží na tuhosti a odolnosti proti erózii |
Predĺženie závisí od teploty: žíhaná rúrka si zachováva väčšinu svojej ťažnosti, zatiaľ čo za studena ťahané-popúšťanie vymieňa predĺženie za pevnosť v ťahu. Pri U-ohybových výmenníkoch sa rúrka bežne dodáva v žíhanom alebo ľahko ťahanom stave, aby ohyb nepraskal vonkajšie vlákno, a polomer ohybu je štandardizovaný na rozstup rúrkovnice.
Veľkosti dodávky a iné formy
| Formulár | Rozsah |
|---|---|
| Bezšvíková trubica, vonkajší priemer | 6 - 159 mm |
| Bezšvíková rúra, hrúbka steny | 0.5 - 5 mm |
| Rovná dĺžka | 1 - 6 m |
| Navinutá dĺžka | do 50 m |
| Dutá tyč | vŕtanie od 20 mm, vonkajší priemer do 100 mm |
| Okrúhla tyč | 6 - 130 mm |
| Šesťuholník | 5 - 60 mm |
| Štvorcový | 4 - 60 mm |
| Plochý bar | Minimálna hrúbka 5 mm, maximálna šírka 120 mm |
| Sochor | do 200 mm |
Rúry sa dodávajú v rovných dĺžkach pre zväzky plášťov{0}}a{1}}rúrok a vo zvitkoch pre ohrievače napájacej vody, dochladzovače a chladiace okruhy. Materiál dosky rúrky kondenzátora a objímky sa dodávajú ako doska a tyč z rovnakej skupiny zliatin, takže celá zostava na strane vody- má zodpovedajúce elektrochemické správanie.
Korózne správanie v prevádzke chladiacej vody
C44300 funguje dobre v sladkej, brakickej a slanej vode a jeho obsah arzénu ho chráni pred odzinkom v podmienkach stojatého alebo nízkeho-kyslíka. Nie je imúnny voči každému mechanizmu: nárazový útok a erózia-korózia nastávajú, ak je rýchlosť vody nadmerná alebo ak prúd obsahuje unášaný piesok a voda znečistená sulfidmi- môže urýchliť napadnutie ochranného filmu. V praktickej konštrukcii výmenníka sú preto rýchlosť vody, čistota rúrok a frekvencia čistenia špecifikované spolu so zliatinou rúrok, nie oddelene. Ak je chladiaca voda silne znečistená alebo obsahuje čpavok, zvyčajne sa namiesto nej vyberie zliatina s vyšším obsahom medi-niklu.
Často kladené otázky
Otázka: Čo znamená označenie 44300?
C44300 je číslo UNS pre kovanú arzenickú admirálnu mosadz, zliatinu 71 % medi, 28 % zinku, 1 % cínu s pridaným 0.02 - 0.06 % arzénu ako inhibítora odzinkovanie.
Otázka: Ktorá norma upravuje bezšvíkovú rúrku výmenníka tepla C44300?
ASTM B111/B111M v Spojených štátoch a identická špecifikácia ASME SB111 pre tlakové zariadenia s normou EN 12451 alebo EN 12449 používanou pre európske výmenníky tepla a objednávky rúr na všeobecné použitie.
Otázka: Prečo sa arzén pridáva do mosadze admirality?
Arzén v množstve 0.02 - 0.06 % pôsobí ako katódový inhibítor, ktorý zabraňuje selektívnej strate zinku. Bez nej zliatina trpí odzinkom -typu zástrčky v pomaly-tečúcej alebo zle prevzdušnenej vode.
Otázka: Je C44300 rovnaký ako námorná mosadzná hadica?
č. C44300 je admirálska mosadz s cínom a arzénom ako inhibičnými prísadami. Námorná mosadz je iná rodina, typicky C46400 alebo C46500, do ktorej je pridaný cín v množstve približne 0,75 % bez arzénu a s oveľa vyšším obsahom zinku.
Otázka: Môžu sa trubice C44300 používať v parnej alebo horúcej{1}vodnej prevádzke?
áno. Zliatina sa bežne dodáva pre ohrievače napájacej vody, kondenzátory a povrchové kondenzátory pary, kde sa pracovná teplota drží v rozsahu, pri ktorom si admirality mosadz zachováva svoju pevnosť a ochranný film.
Otázka: Aké teploty rúr sú k dispozícii?
Žíhané O61 pre U-ohýbanie a rozširovanie a ľahké-ťahané alebo ťahané tempery, ako napríklad H55 a H80, kde sa vyžaduje vyššia pevnosť v ťahu, všetko v rámci veľkostí a tolerančných limitov ASTM B111.
