C70600 vs C71500 for sjøvannsservice

Når du designer et sjøvannskjølesystem eller en marin varmeveksler, vil du se begge delerASTM B111 C70600ogASTM B111 C71500på godkjente materiallister. Begge motstår sjøvannskorrosjon. Men de er ikke de samme når strømningshastigheten øker eller temperaturen går opp. Velg feil karakter og rørene dine kan mislykkes i løpet av måneder, ikke år.

Nedenfor er en teknisk sammenligning fokusert på to kritiske grenser: sjøvannets strømningshastighet og arbeidstemperatur.

C70600 (90/10 kobbernikkel) har en maksimal anbefalt sjøvannshastighet på 2,5 til 3,0 meter per sekund.Over dette området brytes den beskyttende oksidfilmen på røroverflaten ned. Når filmen er borte, eroderer det bare metallet raskt.

Hastighetsgrenser for C70600 under forskjellige forhold:

C71500 (70/30 kobbernikkel) kan håndtere sjøvannshastigheter på opptil 4,0 til 4,5 meter per sekund.Det høyere nikkelinnholdet skaper en sterkere, mer vedheftende beskyttende film som motstår mekanisk erosjon.

Hastighetsgrenser for C71500 under forskjellige forhold:

Lav hastighet er trygt for begge klassene. Høy hastighet eroderer den beskyttende filmen, og spiser deretter metallet.Mekanismen kalles impingement-korrosjon eller erosjonskorrosjon. Når sjøvann treffer røret i høy hastighet, fjerner det det beskyttende oksidlaget. Fersk metall er eksponert. Syklusen gjentas og en grop eller rille dannes.

Korrosjonsmønster etter hastighetsområde:

Impingement-korrosjon er metalltap forårsaket av høyhastighetsvæske som skjærer bort den beskyttende oksidfilmen.Det skjer ved rørinnløp, bøyninger og plutselige diameterendringer der strømmen er turbulent. Beskyttelsesfilmen på kobbernikkel er bare mikron tykk. Høyhastighetsvann fungerer som en sandblåser, og fjerner filmen gjentatte ganger. Metallet under eroderer inn i hesteskoformede groper.

Steder der støtkorrosjon starter først:

Rørinnløpsender (0 til 300 mm fra vanninnløp)

Oppstrøms side av rørstøtter

Bøyer og albuer

Rørplateskjøter

Områder like etter pumper

C70600 er sikker opp til 60 grader (140 grader F) i sjøvannstjeneste.Over denne temperaturen øker korrosjonshastigheten kraftig. Beskyttelsesfilmen blir mindre stabil. Pitting og lokalisert angrep blir mer sannsynlig.

Temperaturgrenser for C70600:

Hold deg under 60 grader for C70600. Varmere enn det, flytt til C71500 eller bytt materiale helt.

C71500 kan håndtere sjøvann opp til 80 grader (176 grader F) før korrosjon blir en alvorlig bekymring.Det høyere nikkelinnholdet gir bedre filmstabilitet ved forhøyet temperatur. Noen applikasjoner skyver til 90 grader med jernsulfatbehandling og tett overvåking.

Temperaturgrenser for C71500:

For hver 10 graders økning i temperaturen dobles korrosjonshastigheten omtrent.Dette er Arrhenius-effekten. Et rør som varer 30 år ved 30 grader vil vare bare 3-5 år ved 70 grader, selv med samme vannkjemi.

Estimert relativ korrosjonshastighet etter temperatur:

Bruk C70600 for normale forhold: hastighet under 2,5 m/s og temperatur under 60 grader. Bytt til C71500 når en av grensene er overskredet.Det er ikke noe enkelt svar, men her er en enkel beslutningstabell.

Beslutningsmatrise for C70600 vs C71500 basert på hastighet og temperatur:

Q1: Hva er impingement-korrosjon og hvorfor skjer det på kobber-nikkelrør?

Impingement-korrosjon er metalltap forårsaket av høyhastighetsvæske som skjærer bort den beskyttende oksidfilmen.Filmen som beskytter kobbernikkelrør er bare noen få mikron tykk. Når sjøvann beveger seg raskere enn 2,5 til 3,0 m/s, eroderer det fysisk denne filmen. Fersk metall blir eksponert, oksiderer, og syklusen gjentas. Resultatet er en hesteskoformet grop ved rørinnløpet eller andre høyhastighetsområder. Dette er den vanligste feilmodusen for C70600-rør.

Q2: Hvordan beregner du den maksimalt tillatte hastigheten for C70600-røret?

Det er ingen enkel formel, men bransjeretningslinjer eksisterer basert på rør-ID og vannkvalitet.En vanlig regel: maksimal hastighet (m/s)=2.5 for rent sjøvann, redusert til 1,5-2,0 hvis sand eller rusk er tilstede. Noen ingeniører bruker den empiriske ligningen basert på nikkelinnhold, men for C70600 (10 % Ni) er den sikre grensen godt etablert som 2,5 m/s. Hvis du er i tvil, kontakt Copper Development Association eller din leverandør.

Q3: Hva er forskjellen mellom erosjon og impingement angrep?

Erosjon er mekanisk slitasje fra faste partikler. Impingement er filmnedbrytning fra væskehastighet alene.Erosjon skjer når sand, silt eller rusk treffer rørveggen. Det ser ut som glatte, polerte riller. Påkjørsel skjer selv i rent sjøvann når hastigheten er for høy. Det produserer hesteskoformede groper. Begge skader C70600-rør, men støt er mer vanlig i filtrerte sjøvannssystemer.

Q4: Kan C70600 håndtere høyere hastighet i rent sjøvann kontra sandfylt sjøvann?

Ja, hastighetsgrensene er mye lavere når det er sand.I rent sjøvann kan C70600 håndtere 2,5 m/s. Tilsett selv en liten mengde sand (0,1 vekt%) og den sikre hastigheten faller til 1,5 m/s eller mindre. Sand fungerer som skjæreverktøy inne i røret. C70600 er ikke en hard legering. Det vil erodere raskt. C71500 gjør det bedre, men lider fortsatt. Hvis du har sand, bør du vurdere titan eller et gummifôret system.

Q5: Hvilken beskyttelsesfilm dannes på C70600 og C71500 i sjøvann?

Et tynt, vedhengende lag av nikkel-jernoksid dannes på røroverflaten.For C70600 inneholder filmen for det meste kobberoksid med små mengder nikkel og jern. For C71500 gir det høyere nikkelinnholdet en film med mer nikkeloksid, som er hardere og mer motstandsdyktig mot erosjon. Denne filmen dannes i løpet av dager etter eksponering for sjøvann. Når den er etablert, blokkerer den ytterligere korrosjon. Problemet er at vann med høy hastighet fjerner denne filmen raskere enn den reformeres.

Q6: Hvordan endrer temperaturen korrosjonshastigheten til kobbernikkelrør?

Korrosjonshastigheten dobles omtrent for hver 10 graders økning i temperaturen.Dette er Arrhenius-forholdet. For eksempel, hvis C70600 korroderer med 0,025 mm/år ved 20 grader, er hastigheten ved 60 grader omtrent 0,4 mm/år. Det er 16 ganger raskere. Temperaturen påvirker også filmstabiliteten. Ved høy temperatur dannes beskyttelsesfilmen annerledes og er lettere å fjerne. Dette er grunnen til at de fleste spesifikasjonene begrenser C70600 til 60 grader i sjøvannstjeneste.

Hver tubebatch går gjennom 5 kontroller før sending:

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

Styrke→ Trekk testen til pause. Må treffe minimum 310 MPa (ASTM E8)

Feil→ Virvelstrømsonde går gjennom hvert rør. Ethvert signal=avvisning (ASTM E243)

Duktilitet→ Flat en ring til 3x vegg. Ingen sprekker tillatt (ASTM B968)

Lekkasjer→ Hydrostatisk trykk 3000 psi, hold i 10 sekunder (ASTM B111)

Du får en Mill Test Report med hver bestilling. Tredjepartsinspeksjon (SGS, BV, Lloyds) tilgjengelig.

Plasthetter i begge ender

VCI-papir mellom rørlag

Krympe omslag rundt hver bunt

Stålbånd for å sikre bunten

Trekasse for små kuttede lengder eller skjøre størrelser

Stålbunt + trepall for 6-12m standardrør

Vanntett etikett med karakter, OD, vegg, varmenummer, mengde

Fra råmateriale til ferdig rør i ett anlegg:

Smelting(3 ovner, 5 tonn hver) → gjør kobber + nikkel + jern til flytende legering

Casting(2 linjer) → hell væske i fast emne, 80-220 mm diameter

Ekstrudering(3500 tonns press) → stanser emnet inn i hult rørskall

Kald tegning(8 benker) → trekker skallet gjennom dysene for å krympe OD og vegg

Gløding(4 ovner) → varmer opp røret til 600 grader for å myke etter tegning

Retting og skjæring(3 linjer) → gjør røret rett og kutter i lengden

Testing(2 virvelstrømmaskiner) → 100 % inspeksjon

Få raske tilbud og logistikkplan