C70600 vs C71500 pre službu morskej vody

Keď navrhnete chladiaci systém morskou vodou alebo námorný výmenník tepla, uvidíte obojeASTM B111 C70600aASTM B111 C71500na schválených zoznamoch materiálov. Obe odolávajú korózii morskou vodou. Ale nie sú rovnaké, keď sa rýchlosť prúdenia zvýši alebo teplota stúpa. Vyberte si nesprávnu triedu a vaše trubice môžu zlyhať v priebehu mesiacov, nie rokov.

Nižšie je uvedené technické porovnanie zamerané na dva kritické limity: rýchlosť prúdenia morskej vody a pracovná teplota.

C70600 (90/10 medený nikel) má maximálnu odporúčanú rýchlosť morskej vody 2,5 až 3,0 metra za sekundu.Nad týmto rozsahom sa ochranný oxidový film na povrchu trubice rozpadá. Akonáhle je film preč, holý kov rýchlo eroduje.

Limity rýchlosti pre C70600 za rôznych podmienok:

C71500 (70/30 medený nikel) zvládne rýchlosť morskej vody až 4,0 až 4,5 metra za sekundu.Vyšší obsah niklu vytvára pevnejší, priľnavejší ochranný film, ktorý odoláva mechanickej erózii.

Limity rýchlosti pre C71500 za rôznych podmienok:

Nízka rýchlosť je bezpečná pre oba stupne. Vysoká rýchlosť eroduje ochranný film a následne požiera kov.Mechanizmus sa nazýva nárazová korózia alebo erózna korózia. Keď morská voda narazí na trubicu vysokou rýchlosťou, odstráni ochrannú vrstvu oxidu. Čerstvý kov je vystavený. Cyklus sa opakuje a vytvorí sa jamka alebo drážka.

Vzorec korózie podľa rozsahu rýchlosti:

Nárazová korózia je strata kovu spôsobená vysokorýchlostnou kvapalinou odrezávajúcou ochranný oxidový film.Stáva sa to pri vstupoch do rúrok, ohyboch a náhlych zmenách priemeru, kde je prúdenie turbulentné. Ochranný film na medenonikle má hrúbku iba mikrónov. Voda s vysokou rýchlosťou funguje ako pieskovač a opakovane odstraňuje film. Kov zospodu eroduje do jamiek v tvare podkovy.

Miesta, kde najskôr začína nárazová korózia:

Vstupné konce rúrok (0 až 300 mm od vstupu vody)

Predná strana podpier rúrok

Ohyby a lakte

Spoje rúrok

Plochy hneď po pumpách

C70600 je bezpečný až do 60 stupňov (140 stupňov F) v prevádzke s morskou vodou.Nad touto teplotou sa rýchlosť korózie prudko zvyšuje. Ochranný film sa stáva menej stabilným. Pravdepodobnosť výskytu jamiek a lokalizovaného útoku je vyššia.

Teplotné limity pre C70600:

Zostaňte pod 60 stupňov pre C70600. Horšie ako to, prejdite na C71500 alebo úplne zmeňte materiál.

C71500 dokáže spracovať morskú vodu až do 80 stupňov (176 stupňov F), kým sa korózia stane vážnym problémom.Vyšší obsah niklu poskytuje lepšiu stabilitu filmu pri zvýšenej teplote. Niektoré aplikácie tlačia na 90 stupňov s úpravou síranom železnatým a dôkladným monitorovaním.

Teplotné limity pre C71500:

Pri každom zvýšení teploty o 10 stupňov sa rýchlosť korózie zhruba zdvojnásobí.Toto je Arrheniov efekt. Rúrka, ktorá vydrží 30 rokov pri 30 stupňoch, vydrží len 3-5 rokov pri 70 stupňoch, dokonca aj s rovnakým chemickým zložením vody.

Odhadovaná relatívna rýchlosť korózie podľa teploty:

Použite C70600 pre normálne podmienky: rýchlosť pod 2,5 m/s a teplota pod 60 stupňov. Prepnite na C71500, keď je prekročený ktorýkoľvek limit.Neexistuje jediná odpoveď, ale tu je jednoduchá rozhodovacia tabuľka.

Rozhodovacia matica pre C70600 vs C71500 na základe rýchlosti a teploty:

Q1: Čo je nárazová korózia a prečo sa to deje na medených niklových rúrach?

Nárazová korózia je strata kovu spôsobená vysokou rýchlosťou kvapaliny odrezaním ochranného oxidového filmu.Film, ktorý chráni medené niklové rúrky, má hrúbku len niekoľko mikrónov. Keď sa morská voda pohybuje rýchlejšie ako 2,5 až 3,0 m/s, fyzicky naruší tento film. Čerstvý kov je obnažený, oxiduje a cyklus sa opakuje. Výsledkom je jama v tvare podkovy na vstupe rúrky alebo v iných oblastiach s vysokou rýchlosťou. Toto je najbežnejší spôsob poruchy pre elektrónky C70600.

Q2: Ako vypočítate maximálnu povolenú rýchlosť pre trubicu C70600?

Neexistuje jednoduchý vzorec, ale existujú priemyselné usmernenia založené na ID trubice a kvalite vody.Bežné pravidlo: maximálna rýchlosť (m/s)=2.5 pre čistú morskú vodu, znížená na 1,5 – 2,0, ak je prítomný piesok alebo úlomky. Niektorí inžinieri používajú empirickú rovnicu založenú na obsahu niklu, ale pre C70600 (10 % Ni) je bezpečný limit dobre stanovený ako 2,5 m/s. Ak máte pochybnosti, obráťte sa na Copper Development Association alebo na svojho dodávateľa.

Q3: Aký je rozdiel medzi eróziou a nárazovým útokom?

Erózia je mechanické opotrebenie od pevných častíc. Náraz je rozpad filmu zo samotnej rýchlosti tekutiny.K erózii dochádza, keď piesok, bahno alebo úlomky zasiahnu stenu trubice. Vyzerá to ako hladké, leštené drážky. K nárazu dochádza aj v čistej morskej vode, keď je rýchlosť príliš vysoká. Vyrába jamy v tvare podkovy. Obidve poškodzujú rúrky C70600, ale náraz je bežnejší v systémoch s filtrovanou morskou vodou.

Q4: Dokáže C70600 zvládnuť vyššiu rýchlosť v čistej morskej vode v porovnaní s morskou vodou naplnenou pieskom?

Áno, rýchlostné limity sú oveľa nižšie, keď je prítomný piesok.V čistej morskej vode zvládne C70600 rýchlosť 2,5 m/s. Pridajte aj malé množstvo piesku (0,1 % hmotnosti) a bezpečná rýchlosť klesne na 1,5 m/s alebo menej. Piesok pôsobí vo vnútri trubice ako rezné nástroje. C70600 nie je tvrdá zliatina. Bude rýchlo erodovať. C71500 je na tom lepšie, ale stále trpí. Ak máte piesok, zvážte titánový alebo gumený systém.

Otázka 5: Aký ochranný film sa tvorí na C70600 a C71500 v morskej vode?

Na povrchu trubice sa vytvorí tenká priľnavá vrstva oxidu nikelnatého.V prípade C70600 obsahuje fólia väčšinou oxid medi s malým množstvom niklu a železa. V prípade C71500 vyšší obsah niklu vytvára film s väčším množstvom oxidu niklu, ktorý je tvrdší a odolnejší voči erózii. Tento film sa vytvorí v priebehu niekoľkých dní po vystavení morskej vode. Po ustálení blokuje ďalšiu koróziu. Problém je v tom, že voda s vysokou rýchlosťou odstraňuje tento film rýchlejšie, ako sa reformuje.

Q6: Ako teplota mení rýchlosť korózie medených niklových rúrok?

Rýchlosť korózie sa približne zdvojnásobí s každým zvýšením teploty o 10 stupňov.Toto je vzťah Arrhenius. Napríklad, ak C70600 koroduje rýchlosťou 0,025 mm/rok pri 20 stupňoch, pri 60 stupňoch je rýchlosť korózie približne 0,4 mm/rok. To je 16-krát rýchlejšie. Teplota tiež ovplyvňuje stabilitu filmu. Pri vysokej teplote sa ochranný film tvorí inak a ľahšie sa odstraňuje. To je dôvod, prečo väčšina špecifikácií obmedzuje C70600 na 60 stupňov v prevádzke s morskou vodou.

Každá šarža skúmaviek prejde pred odoslaním 5 kontrolami:

Chémia→ Spektrometer potvrdzuje Ni 9-11%, Fe 1,0-1,8% (ASTM E1473)

Pevnosť→ Ťahajte test až do prasknutia. Musí dosiahnuť minimálne 310 MPa (ASTM E8)

Nedostatky→ Sonda na vírivý prúd prechádza cez každú trubicu. Odmietnuť akýkoľvek signál=(ASTM E243)

Ťažnosť→ Vyrovnajte krúžok na 3x stenu. Nie sú povolené žiadne praskliny (ASTM B968)

Netesnosti→ Hydrostatický tlak 3000 psi, podržte 10 sekúnd (ASTM B111)

Ku každej objednávke dostanete správu o skúške mlyna. K dispozícii je kontrola treťou stranou (SGS, BV, Lloyds).

Plastové uzávery na oboch koncoch

VCI papier medzi vrstvami rúrok

Zmršťovacia fólia okolo každého zväzku

Oceľová páska na zaistenie zväzku

Drevené puzdro pre malé dĺžky rezu alebo krehké veľkosti

Oceľový zväzok + drevená paleta na štandardné rúry 6-12m

Vodotesný štítok s triedou, vonkajším priemerom, stenou, číslom tepla, množstvom

Od suroviny po hotovú rúrku v jednom závode:

Topenie(3 pece, každá 5 ton) → premení meď + nikel + železo na tekutú zliatinu

Casting(2 riadky) → nalieva kvapalinu do pevných blokov s priemerom 80-220 mm

Extrúzia(lis 3500 ton) → dieruje predvalky do plášťa dutej rúry

Studená kresba(8 lavíc) → pretiahne škrupinu cez matrice, aby sa zmenšil vonkajší priemer a stena

Žíhanie(4 pece) → ohrieva rúrku na 600 stupňov, aby po ťahaní zmäkla

Narovnávanie a strihanie(3 riadky) → vyrovná rúrku a odreže ju na dĺžku

Testovanie(2 stroje na vírivý prúd) → 100% kontrola

Získajte rýchlu cenovú ponuku a plán logistiky