C70600 vs C71500 per al servei d'aigua de mar

Quan dissenyeu un sistema de refrigeració d'aigua de mar o un intercanviador de calor marí, veureu tots dosASTM B111 C70600iASTM B111 C71500a les llistes de materials aprovats. Tots dos resisteixen la corrosió de l'aigua de mar. Però no són iguals quan augmenta la velocitat del flux o augmenta la temperatura. Trieu el grau equivocat i els vostres tubs poden fallar en mesos, no en anys.

A continuació es mostra una comparació tècnica centrada en dos límits crítics: la velocitat del flux d'aigua de mar i la temperatura de treball.

C70600 (níquel de coure 90/10) té una velocitat màxima recomanada d'aigua de mar de 2,5 a 3,0 metres per segon.Per sobre d'aquest rang, la pel·lícula d'òxid protectora a la superfície del tub es trenca. Un cop desapareguda la pel·lícula, el metall nu s'erosiona ràpidament.

Límits de velocitat per a C70600 en diferents condicions:

C71500 (níquel de coure 70/30) pot gestionar velocitats d'aigua de mar de fins a 4,0 a 4,5 metres per segon.El major contingut de níquel crea una pel·lícula protectora més forta i adherent que resisteix l'erosió mecànica.

Límits de velocitat per a C71500 en diferents condicions:

La baixa velocitat és segura per als dos graus. L'alta velocitat erosiona la pel·lícula protectora i després es menja el metall.El mecanisme s'anomena corrosió per impacte o corrosió per erosió. Quan l'aigua de mar colpeja el tub a gran velocitat, elimina la capa d'òxid protectora. El metall fresc està exposat. El cicle es repeteix i es forma un forat o solc.

Patró de corrosió per rang de velocitat:

La corrosió d'impacte és la pèrdua de metall causada pel fluid d'alta velocitat que talla la pel·lícula d'òxid protectora.Succeeix a les entrades de tubs, corbes i canvis sobtats de diàmetre on el flux és turbulent. La pel·lícula protectora del níquel de coure només té un gruix de micres. L'aigua a alta velocitat actua com un sorrador, eliminant la pel·lícula repetidament. El metall que hi ha a sota s'erosiona en fosses en forma de ferradura.

Ubicacions on la corrosió d'impacte comença primer:

Extrems d'entrada del tub (de 0 a 300 mm des de l'entrada d'aigua)

Cara amunt dels suports del tub

Corbes i colzes

Juntes de xapes de tubs

Zones just després de les bombes

C70600 és segur fins a 60 graus (140 graus F) en servei d'aigua de mar.Per sobre d'aquesta temperatura, la taxa de corrosió augmenta bruscament. La pel·lícula protectora es torna menys estable. El picking i l'atac localitzat són més probables.

Límits de temperatura per a C70600:

Mantingueu-vos a menys de 60 graus per C70600. Més calent que això, passa a C71500 o canvia de material completament.

C71500 pot manejar aigua de mar fins a 80 graus (176 graus F) abans que la corrosió es converteixi en una preocupació seriosa.El major contingut de níquel dóna una millor estabilitat de la pel·lícula a temperatures elevades. Algunes aplicacions empenyen a 90 graus amb tractament amb sulfat ferros i un seguiment estret.

Límits de temperatura per a C71500:

Per cada augment de temperatura de 10 graus, la taxa de corrosió es duplica aproximadament.Aquest és l'efecte Arrhenius. Un tub que dura 30 anys a 30 graus durarà només 3-5 anys a 70 graus, fins i tot amb la mateixa química de l'aigua.

Taxa relativa de corrosió estimada per temperatura:

Utilitzeu C70600 per a condicions normals: velocitat inferior a 2,5 m/s i temperatura inferior a 60 graus. Canvieu a C71500 quan se superi qualsevol dels límits.No hi ha una resposta única, però aquí hi ha una taula de decisions senzilla.

Matriu de decisió per a C70600 vs C71500 basada en la velocitat i la temperatura:

P1: Què és la corrosió d'impacte i per què passa als tubs de níquel de coure?

La corrosió d'impacte és la pèrdua de metall causada pel fluid d'alta velocitat que talla la pel·lícula d'òxid protectora.La pel·lícula que protegeix els tubs de coure níquel només té unes poques micres de gruix. Quan l'aigua de mar es mou a més de 2,5 a 3,0 m/s, erosiona físicament aquesta pel·lícula. El metall fresc queda exposat, s'oxida i el cicle es repeteix. El resultat és una fossa en forma de ferradura a l'entrada del tub o altres zones d'alta velocitat. Aquest és el mode de fallada més comú per als tubs C70600.

P2: Com es calcula la velocitat màxima permesa per al tub C70600?

No hi ha una fórmula senzilla, però existeixen directrius de la indústria basades en la identificació del tub i la qualitat de l'aigua.Una regla habitual: velocitat màxima (m/s)=2.5 per a aigua de mar neta, reduïda a 1,5-2,0 si hi ha sorra o runa. Alguns enginyers utilitzen l'equació empírica basada en el contingut de níquel, però per a C70600 (10% Ni) el límit segur està ben establert com a 2,5 m/s. En cas de dubte, consulteu l'Associació de Desenvolupament del Coure o el vostre proveïdor.

P3: Quina diferència hi ha entre l'erosió i l'atac d'impacte?

L'erosió és el desgast mecànic de partícules sòlides. L'impacte és la ruptura de la pel·lícula només a partir de la velocitat del fluid.L'erosió es produeix quan la sorra, el llim o els residus xoquen contra la paret del tub. Sembla solcs llisos i polits. L'impacte es produeix fins i tot en aigua de mar neta quan la velocitat és massa alta. Produeix fosses en forma de ferradura. Tots dos danyen els tubs C70600, però l'impacte és més freqüent en sistemes d'aigua de mar filtrada.

P4: El C70600 pot manejar una velocitat més alta en aigua de mar neta que en aigua de mar carregada de sorra?

Sí, els límits de velocitat són molt més baixos quan hi ha sorra.En aigua de mar neta, C70600 pot manejar 2,5 m/s. Afegiu fins i tot una petita quantitat de sorra (0,1% en pes) i la velocitat segura baixa a 1,5 m/s o menys. La sorra actua com a eines de tall dins del tub. C70600 no és un aliatge dur. S'erosionarà ràpidament. C71500 ho fa millor, però encara pateix. Si teniu sorra, considereu el titani o un sistema folrat de cautxú.

P5: Quina pel·lícula protectora es forma a C70600 i C71500 a l'aigua de mar?

A la superfície del tub es forma una capa fina i adherent d'òxid de ferro i níquel.Per a C70600, la pel·lícula conté majoritàriament òxid de coure amb petites quantitats de níquel i ferro. Per al C71500, el major contingut de níquel produeix una pel·lícula amb més òxid de níquel, que és més dura i més resistent a l'erosió. Aquesta pel·lícula es forma als dies posteriors a l'exposició a l'aigua de mar. Un cop establert, bloqueja la corrosió addicional. El problema és que l'aigua a alta velocitat elimina aquesta pel·lícula més ràpidament del que es reforma.

P6: Com canvia la temperatura la taxa de corrosió dels tubs de níquel de coure?

La taxa de corrosió es duplica aproximadament per cada augment de temperatura de 10 graus.Aquesta és la relació d'Arrhenius. Per exemple, si el C70600 es corroeix a 0,025 mm/any a 20 graus, a 60 graus la velocitat és d'uns 0,4 mm/any. Això és 16 vegades més ràpid. La temperatura també afecta l'estabilitat de la pel·lícula. A alta temperatura, la pel·lícula protectora es forma de manera diferent i és més fàcil d'eliminar. És per això que la majoria de les especificacions limiten C70600 a 60 graus en el servei d'aigua de mar.

Cada lot de tubs passa per 5 controls abans de l'enviament:

Química→ L'espectròmetre confirma Ni 9-11%, Fe 1,0-1,8% (ASTM E1473)

Força→ Tirar la prova fins al descans. Ha d'arribar a un mínim de 310 MPa (ASTM E8)

Defectes→ La sonda de corrent de Foucault passa per tots els tubs. Qualsevol senyal de rebuig=(ASTM E243)

Ductilitat→ Aplaneu un anell a la paret 3x. No es permeten esquerdes (ASTM B968)

Fuites→ Pressió hidrostàtica 3000 psi, mantingueu premut durant 10 segons (ASTM B111)

Obteniu un informe de prova del molí amb cada comanda. Inspecció de tercers (SGS, BV, Lloyds) disponible.

Tapes de plàstic als dos extrems

Paper VCI entre capes de tubs

Embolcall retràctil al voltant de cada paquet

Corretges d'acer per assegurar el paquet

Estoig de fusta per a talls petits o mides fràgils

Feix d'acer + palet de fusta per a tubs estàndard de 6-12m

Etiqueta impermeable amb grau, OD, paret, nombre de calor, quantitat

Des de la matèria primera fins al tub acabat en una planta:

Fons(3 forns de 5 tones cadascun) → converteix coure + níquel + ferro en aliatge líquid

Càsting(2 línies) → aboca líquid a billets sòlids, de 80-220 mm de diàmetre

Extrusió(premsa de 3500 tones) → perfora la palangana a la carcassa del tub buit

Dibuix en fred(8 bancs) → treu la closca a través de matrius per reduir el diàmetre exterior i la paret

Recuit(4 forns) → escalfa el tub a 600 graus per suavitzar-lo després del dibuix

Redreçar i tallar(3 línies) → fa que el tub sigui recte i tallat a la longitud

Prova(2 màquines de corrent de Foucault) → 100% d'inspecció

Obteniu pressupost ràpid i pla de logística