Kaj zajema ASTM B111
ASTM B111 je standardna specifikacija za brezšivne cevi iz bakra in bakrovih zlitin, namenjene površinskim kondenzatorjem, uparjalnikom in toplotnim izmenjevalnikom. Določa dovoljene zlitine, mejne vrednosti kemične sestave, zahteve glede mehanskih lastnosti glede na temperaturo, tolerance dimenzij, dovoljene napake in preskusne metode, ki jih je treba uporabiti pred odpremo. Standard velja za cevi z zunanjim premerom do 3 1/8 palcev (79,4 mm), kar zajema veliko večino snopov toplotnih izmenjevalcev in kondenzatorjev v obliki lupin in cevi.
ASME SB111 je izdaja kod za kotle in tlačne posode ASME iste specifikacije. Kemična sestava in mehanske zahteve SB111 in B111 so tehnično enake, naročila za tlačno opremo pa se pogosto oddajajo SB111, tako da je dokumentacija materiala usklajena z zahtevami za žigosanje kode posode. Cev iz bakra-niklja za enakovredne naloge se proizvaja tudi po GB/T 8890, JIS H3300 in BS EN 12451, kupec, ki dela v teh sistemih, pa bi moral primerjati klavzule o temperamentu, toleranci in preskusu, ne pa samo imena razreda.
Družine razredov za storitve izmenjevalnikov toplote
B111 zajema čisti baker, medenino, aluminijev bron in zlitine bakra-niklja, izbira med njimi pa je odvisna od kemije hladilne vode in pričakovane hitrosti cevi. Stopnje bakra, kot so C10200 brez kisika, C12000 z nizko vsebnostjo ostanka fosforja in C12200 z visoko vsebnostjo ostanka fosforja, se uporabljajo v čisti sladki vodi in v aplikacijah, kjer kontaminacija procesa z bakrom ni zaskrbljujoča. Medenina in bakrov nikelj prevladujeta pri kondenzatorjih in izmenjevalnikih toplote, trije najpogosteje naročeni razredi pa so admiralska medenina, aluminijeva medenina in bakrov nikelj 70-30.
| številka UNS | Splošno ime | Imenska sestava | Tipična storitev |
|---|---|---|---|
| C44300 | Admiralska medenina | Približno 71 % Cu, 1 % Sn, nadzorovan dodatek arzena, ravnovesje cinka | Kondenzatorji sladke vode in čiste brakične vode, površinski kondenzatorji pare |
| C44400 / C44500 | Inhibirana admiralska medenina | Admiralska medenina z zaviralci antimona ali fosforja namesto arzena | Enake dolžnosti, kjer je arzen omejen ali kjer je zaželen drug inhibitor |
| C68700 | Aluminijasta medenina | Približno 77 % Cu, pribl. 2 % Al, nadzorovan dodatek arzena, ravnovesje cinka | Somornica, onesnažena in visokohitrostna hladilna voda, ladijski kondenzatorji |
| C70600 | 90-10 kupronikel | Približno 90 % Cu, 9 do 11 % Ni, 1 do 1,8 % Fe, do 1 % Mn | Hlajenje z morsko vodo, razsoljevanje, izmenjevalniki toplote na morju in na ladji |
| C71500 | 70-30 kupronikel | Približno 70 % Cu, 29 do 33 % Ni, 0,4 do 1 % Fe, do 1 % Mn | Visokohitrostna ali močno onesnažena morska voda, kondenzatorji elektrarn |
| C23000 | Rdeča medenina | Približno 85 % bakra, ravnovesje cinka, malo svinca in železa | Splošni toplotni izmenjevalnik in kondenzatorska cev v čisti vodi |
Legirni dodatki niso okras. Kositer in arzen v admiralski medenini, aluminij in arzen v aluminijevi medenini ter železo in mangan v bakrovem-niklju gradijo ali stabilizirajo zaščitno površinsko folijo, ki omogoča, da cev preživi neprekinjen stik s tekočo vodo, zato so omejitve sestave v standardu ozke in zakaj je analiza izven--mej tehten razlog tudi za zavrnitev ko mehanske lastnosti minejo.
Mehanske lastnosti in lastnosti
B111 zahteva, da vsaka cev izpolnjuje natezne lastnosti, določene za njeno zlitino in stanje. Žarjena cev, ki je običajni oskrbovalni pogoj za snope izmenjevalnikov toplote, ki jih je treba zviti v cevne plošče, ima najnižjo trdnost in največji raztezek ter je zasnovana tako, da se razširi v luknjo cevi brez pokanja. Lahko vlečene in trdo vlečene obremenitve zvišujejo zahteve glede nateznosti in tečenja ter zmanjšujejo raztezek in se uporabljajo, kjer je togost ali odpornost na vibracije glavna zahteva.
V razredih medenine in bakroniklja se določene minimalne natezne trdnosti raztezajo med približno 275 do 415 MPa (približno 40 do 60 ksi) od žarjenega do trdo vlečenega stanja, pri čemer so bakrovi-niklji na zgornjem koncu žarjenega območja, medenine pa lahko dosežejo višje vrednosti, ko so dobavljene hladno obdelane. Vsaka specifikacija mora zato izrecno navesti stanje, ker isti razred, dobavljen v drugačnem stanju, ne bo zadostil zasnovi, ki je bila preverjena glede na nabor lastnosti žarjenega ali trdega.
Mere, tolerance in dobavni pogoji
Cev je razvrščena po zunanjem premeru, debelini stene in dolžini, standard pa določa tolerance za vsako od njih skupaj z omejitvami glede ekscentričnosti stene, ovalnosti in ravnosti. Debelina stene mora zadostovati za projektni tlak po uporabi tolerance mlina, zato je treba pri izračunu tlaka uporabiti najmanjšo steno in ne nominalno steno. Dolžine so običajno dobavljene kot ravne dolžine 3 m, 5,8 m, 6 m, 11,8 m ali 12 m ali razrezane na natančno dolžino snopa, ki jo zahteva kupec.
Cev se dobavi čista in suha znotraj in zunaj, s konci, odstranjenimi in zaščitenimi za transport. Kjer bo cev razširjena v cevno ploščo, so površinska obdelava, trdota in ovalnost koncev cevi enako pomembni kot dimenzije telesa, saj te določajo kakovost valjanega spoja. Obrobe, ki se uporabljajo za vstopne konce kondenzatorskih cevi, kjer vstopa voda, so dobavljene kot zaloga obrob pod isto specifikacijo.
Zahteve za testiranje in inšpekcijo
B111 zahteva obsežno zaporedje preskusov, specifikacija kupca pa mora navesti, kateri od teh preskusov mora biti opazovan ali o katerem poroča:
Preizkus z vrtinčnim tokom na vsaki cevi za odkrivanje razpok, šivov, vključkov in prekinitev sten.
Hidrostatični ali pnevmatski tlačni preskus, da se dokaže tesnost cevi pri določenem tlaku.
Natezni preskus za preverjanje, ali natezna trdnost in raztezek izpolnjujeta zahteve za zlitino in stanje.
Preskusi sploščitve in raztezanja za dokaz duktilnosti in primernosti za zvijanje v cevno ploščo.
Preskusi živosrebrovega nitrata in hlapov amoniaka za potrditev odsotnosti notranjih napetosti in občutljivosti na napetostno korozijo v medeninah.
Kemična analiza in mikroskopski pregled za potrditev sestave in strukture, vključno z odsotnostjo škodljivih vključkov in pravilno velikostjo zrn, kjer je navedeno.
Za storitve z morsko vodo je še posebej pomembna kombinacija preskusa vrtinčnih tokov in preskusa preostale napetosti: zaradi preostale napetosti, ne sestave, cev kondenzatorja v nekaj mesecih poči v okolju, ki vsebuje amoniak ali aminske spojine.
Izbira stopnje za storitveno okolje
Praktična izbirna logika sledi vodi. Čista sladka voda z nizko vsebnostjo klorida in zmerno hitrostjo je tradicionalni dom admiralitetov in rdečih trobil. Somornica, rahlo onesnažena voda ali voda z večjo hitrostjo, kjer obstaja tveganje udarca in ne splošne korozije, zahteva aluminijevo medenino, katere površinski film, -bogat z aluminijem, vzdrži hitrejši tok. Morska voda, zlasti morska voda z visoko vsebnostjo kloridov, suspendiranih trdnih snovi ali visoko hitrostjo, zahteva bakrov nikelj 90-10, za najzahtevnejšo uporabo pa se uporablja bakrov nikelj 70-30, ker njegova višja vsebnost niklja daje največjo odpornost proti udarcem in erozijski koroziji.
Drugi izbirni dejavnik je temperatura in njena interakcija s kemijo vode. Medenine postanejo bolj dovzetne za pokanje zaradi napetostne korozije, ko se temperatura dvigne, in vsako okolje, ki lahko sprošča amoniak ali amine - nekatere kemikalije za obdelavo vode, nekatera mazalna olja in organske procesne tekočine -, bi moralo izbiro usmeriti k bakrovemu-niklju. Pomembna je tudi raven cevi v snopu, saj so lahko zgornje vrste v nekaterih kondenzatorjih izpostavljene parnemu prostoru in amoniaku, ki se prenaša s paro.
pogosta vprašanja
V: Kakšna je razlika med admiralsko medenino C44300 in aluminijasto medenino C68700?
Admiralska medenina vsebuje približno 1 % kositra z nadzorovanim dodatkom arzena in je namenjena čisti sladki in brakični vodi. Aluminijasta medenina vsebuje približno 2 % aluminija in nadzorovan dodatek arzena, ki tvori robustnejši površinski film in je primerna za onesnaženo hladilno vodo z večjo hitrostjo, kjer je glavno tveganje korozije udarec.
V: Kdaj se namesto C44300 izbere kupronikel C71500?
C71500 s približno 29 do 33 % niklja je izbran za morsko vodo, visoko hitrost hladilne vode, onesnažena pristanišča in kondenzatorje elektrarn, kjer se zahteva največja odpornost proti eroziji in koroziji. Admiralska medenina je bolj ekonomična izbira v čisti sladki vodi z nizko vsebnostjo klora pri zmerni hitrosti.
V: Kakšno temperaturo je treba določiti za cev toplotnega izmenjevalnika?
Žarena cev je običajna izbira, ker jo je mogoče zviti ali razširiti v cevno pločevino brez razpok, njen raztezek pa je največji. Rahlo vlečeno ali trdo vlečeno stanje je določeno le, če je potrebna dodatna togost ali odpornost proti tresljajem, zahteve glede mehanskih lastnosti pa se nato ustrezno spremenijo.
V: Zakaj je preskus z vrtinčnimi tokovi obvezen na cevi kondenzatorja?
Testiranje z vrtinčnimi tokovi je ne-destruktivni pregled po celotni dolžini, ki odkrije razpoke, šive, prepone, vključke in tanjšanje sten, ki jih vizualni pregled ne more razkriti. Ker lahko ena sama cev, ki pušča, zapre kondenzator, se preskus uporabi za vsako cev in ne za vzorec.
V: Kaj pomeni ASME SB111 na potrdilu o materialu?
To pomeni, da je bila cev naročena in certificirana v skladu z izdajo kode ASME ASTM B111. Kemične in mehanske zahteve so tehnično enake, vendar je dokumentacija usklajena s kodo za tlačne posode ASME, kar je pomembno za posode, ki zahtevajo žigosanje kode, in za-inšpekcijo tlačne opreme tretjih oseb.
V: Katere informacije je treba navesti pri povpraševanju za cev B111?
Zlitina ali številka UNS, standard, vključno z izdajo kode, kjer je relevantno, temperament, zunanji premer, najmanjša debelina stene, natančna ali nazivna dolžina in toleranca, zahtevani preskusi, način pakiranja in zahtevana dokumentacija, vključno s potrdilom o preskusu mlina in pregledom tretjih-stran.
