C70600 срещу C71500 за обслужване на морска вода

Когато проектирате система за охлаждане с морска вода или корабен топлообменник, ще видите и дветеASTM B111 C70600иASTM B111 C71500на одобрени списъци с материали. И двете са устойчиви на корозия от морска вода. Но те не са еднакви, когато скоростта на потока се увеличи или температурата се повиши. Изберете грешния клас и вашите тръби може да се повредят в рамките на месеци, а не години.

По-долу е дадено техническо сравнение, фокусирано върху две критични граници: скорост на потока на морската вода и работна температура.

C70600 (90/10 меден никел) има максимална препоръчителна скорост на морската вода от 2,5 до 3,0 метра в секунда.Над този диапазон защитният оксиден филм върху повърхността на тръбата се разпада. След като филмът изчезне, голият метал бързо ерозира.

Граници на скоростта за C70600 при различни условия:

C71500 (70/30 меден никел) може да се справи със скорости на морската вода до 4,0 до 4,5 метра в секунда.По-високото съдържание на никел създава по-здрав, по-прилепнал защитен филм, който е устойчив на механична ерозия.

Граници на скоростта за C71500 при различни условия:

Ниската скорост е безопасна и за двете категории. Високата скорост разяжда защитния филм, след което изяжда метала.Механизмът се нарича ударна корозия или ерозионна корозия. Когато морската вода удари тръбата с висока скорост, тя премахва защитния оксиден слой. Свежият метал е изложен. Цикълът се повтаря и се образува яма или жлеб.

Модел на корозия по диапазон на скоростта:

Ударната корозия е загуба на метал, причинена от високоскоростна течност, която отрязва защитния оксиден филм.Това се случва при входове на тръби, завои и внезапни промени в диаметъра, където потокът е турбулентен. Защитният филм върху медния никел е с дебелина само микрони. Водата с висока скорост действа като пясъкоструйка, премахвайки филма многократно. Металът отдолу ерозира в ями с форма на подкова.

Места, където първо започва корозията от удар:

Краища на входа на тръбата (0 до 300 mm от входа на водата)

Горната страна на тръбните опори

Сгъвания и лакти

Съединения на тръбни листове

Райони непосредствено след помпи

C70600 е безопасен до 60 градуса (140 градуса F) в морска вода.Над тази температура скоростта на корозия се увеличава рязко. Защитният филм става по-малко стабилен. Питинг и локализирана атака стават по-вероятни.

Температурни граници за C70600:

Останете под 60 градуса за C70600. По-горещо от това, преминете към C71500 или сменете изцяло материала.

C71500 може да се справи с морска вода до 80 градуса (176 градуса F), преди корозията да стане сериозен проблем.По-високото съдържание на никел осигурява по-добра стабилност на филма при повишена температура. Някои приложения натискат до 90 градуса с третиране с железен сулфат и внимателно наблюдение.

Температурни граници за C71500:

За всяко повишаване на температурата с 10 градуса скоростта на корозия се удвоява приблизително.Това е ефектът на Арениус. Тръба, която издържа 30 години при 30 градуса, ще издържи само 3-5 години при 70 градуса, дори със същия химичен състав на водата.

Очаквана относителна скорост на корозия според температурата:

Използвайте C70600 за нормални условия: скорост под 2,5 m/s и температура под 60 градуса. Превключете към C71500, когато някой от лимитите бъде превишен.Няма еднозначен отговор, но ето една проста таблица с решения.

Матрица за вземане на решения за C70600 срещу C71500 въз основа на скорост и температура:

Въпрос 1: Какво е ударна корозия и защо се случва при медно-никелови тръби?

Ударна корозия е загуба на метал, причинена от течност с висока скорост, която отрязва защитния оксиден филм.Филмът, който защитава медно-никелови тръби, е с дебелина само няколко микрона. Когато морската вода се движи по-бързо от 2,5 до 3,0 m/s, тя физически разяжда този филм. Свежият метал е изложен, окислява се и цикълът се повтаря. Резултатът е яма с форма на подкова на входа на тръбата или други зони с висока скорост. Това е най-често срещаният режим на повреда за тръби C70600.

В2: Как изчислявате максимално допустимата скорост за тръба C70600?

Няма проста формула, но съществуват индустриални указания въз основа на ID на тръбата и качеството на водата.Общоприето правило: максимална скорост (m/s)=2.5 за чиста морска вода, намалена до 1,5-2,0, ако има пясък или отломки. Някои инженери използват емпиричното уравнение въз основа на съдържанието на никел, но за C70600 (10% Ni) безопасната граница е добре установена като 2,5 m/s. Когато се съмнявате, консултирайте се с Copper Development Association или с вашия доставчик.

В3: Каква е разликата между ерозия и ударна атака?

Ерозията е механично износване от твърди частици. Ударът е разрушаване на филма само от скоростта на течността.Ерозията се случва, когато пясък, тиня или отломки ударят стената на тръбата. Изглежда като гладки, полирани бразди. Сблъсък се случва дори в чиста морска вода, когато скоростта е твърде висока. Произвежда ями с форма на подкова. И двете повреждат тръбите C70600, но ударът е по-често срещан при системи с филтрирана морска вода.

Q4: Може ли C70600 да се справи с по-висока скорост в чиста морска вода спрямо натоварена с пясък морска вода?

Да, ограниченията на скоростта са много по-ниски, когато има пясък.В чиста морска вода C70600 може да издържи 2,5 m/s. Добавете дори малко количество пясък (0,1% от теглото) и безопасната скорост пада до 1,5 m/s или по-малко. Пясъкът действа като режещи инструменти вътре в тръбата. C70600 не е твърда сплав. Бързо ще ерозира. C71500 се справя по-добре, но все още страда. Ако имате пясък, помислете за система с титанова или гумена облицовка.

В5: Какъв защитен филм се образува върху C70600 и C71500 в морска вода?

На повърхността на тръбата се образува тънък прилепнал слой от никел-железен оксид.За C70600 филмът съдържа предимно меден оксид с малки количества никел и желязо. За C71500 по-високото съдържание на никел създава филм с повече никелов оксид, който е по-твърд и по-устойчив на ерозия. Този филм се образува в рамките на дни след излагане на морска вода. Веднъж установен, той блокира по-нататъшната корозия. Проблемът е, че водата с висока скорост премахва този филм по-бързо, отколкото се преобразува.

Q6: Как температурата променя скоростта на корозия на медно-никелови тръби?

Скоростта на корозия се удвоява приблизително на всеки 10 градуса повишаване на температурата.Това е връзката Арениус. Например, ако C70600 корозира с 0,025 mm/година при 20 градуса, при 60 градуса скоростта е около 0,4 mm/година. Това е 16 пъти по-бързо. Температурата също влияе върху стабилността на филма. При висока температура защитният филм се оформя по различен начин и се отстранява по-лесно. Ето защо повечето спецификации ограничават C70600 до 60 градуса при работа с морска вода.

Всяка партида от тръби преминава през 5 проверки преди изпращане:

Химия→ Спектрометърът потвърждава Ni 9-11%, Fe 1,0-1,8% (ASTM E1473)

Сила→ Тест за издърпване до прекъсване. Трябва да достигне минимум 310 MPa (ASTM E8)

недостатъци→ Сондата за вихров ток преминава през всяка тръба. Всеки сигнал=отхвърля (ASTM E243)

Пластичност→ Сплескайте пръстен до 3x стена. Не се допускат пукнатини (ASTM B968)

Течове→ Хидростатично налягане 3000 psi, задръжте за 10 секунди (ASTM B111)

С всяка поръчка получавате доклад от теста на мелницата. Налична е проверка от трета страна (SGS, BV, Lloyds).

Пластмасови капачки от двата края

VCI хартия между слоевете на тръбите

Свиваемо фолио около всеки пакет

Стоманена лента за фиксиране на пакета

Дървена кутия за малки нарязани дължини или чупливи размери

Стоманен пакет + дървен палет за 6-12м стандартни тръби

Водоустойчив етикет с клас, OD, стена, топлинен номер, количество

От суровина до готова тръба в едно предприятие:

Топене(3 пещи, по 5 тона всяка) → превръща мед + никел + желязо в течна сплав

Кастинг(2 реда) → излива течност в твърда заготовка с диаметър 80-220 мм

Екструдиране(3500 тона преса) → щанцова заготовка в куха тръбна обвивка

Студено рисуване(8 пейки) → изтегля черупката през матрици, за да свие OD и стената

Отгряване(4 пещи) → загрява тръбата до 600 градуса, за да омекне след изтегляне

Изправяне и подстригване(3 реда) → прави тръбата права и я реже по дължина

Тестване(2 машини за вихрови токове) → 100% проверка

Вземете бърза оферта и логистичен план