Hva ASTM B111 dekker
ASTM B111 er standardspesifikasjonen for sømløse rør og hylster av kobber og kobberlegering beregnet for overflatekondensatorer, fordampere og varmevekslere. Den definerer de tillatte legeringene, grensene for kjemisk sammensetning, kravene til mekaniske egenskaper etter temperament, dimensjonstoleransene, de tillatte defektene og testmetodene som må brukes før forsendelse. Standarden gjelder for rør opp til 3 1/8 tommer (79,4 mm) i ytre diameter, som dekker det store flertallet av skall- og rørvarmeveksler- og kondensatorbunter.
ASME SB111 er ASME-kjele- og trykkbeholderkodeutgaven av samme spesifikasjon. Den kjemiske sammensetningen og de mekaniske kravene til SB111 og B111 er teknisk identiske, og bestillinger av trykkutstyr blir ofte plassert til SB111 slik at materialdokumentasjonen stemmer overens med kravene til kodestempling av fartøyet. Kobber-nikkelrør for tilsvarende bruk er også produsert i henhold til GB/T 8890, JIS H3300 og BS EN 12451, og en kjøper som arbeider på tvers av disse systemene bør sammenligne temperament, toleranse og testklausuler i stedet for karakternavnet alene.
Klasse Familier for varmevekslerservice
B111 dekker rent kobber, messing, aluminiumsbronse og kobber-nikkellegeringer, og utvalget blant dem er drevet av kjølevannskjemien og den forventede rørhastigheten. Kobberkvalitetene som C10200 oksygen-fri, C12000 lavt restfosfor og C12200 høyt restfosfor brukes i rent ferskvann og i applikasjoner der kobberforurensning av prosessen ikke er et problem. Messing og cupronickels dominerer kondensator- og varmevekslerdrift, og de tre mest bestilte kvalitetene er admiralty messing, aluminium messing og 70-30 cupronickel.
| UNS-nummer | Vanlig navn | Nominell sammensetning | Typisk service |
|---|---|---|---|
| C44300 | Admiralitets messing | Ca. 71 % Cu, 1 % Sn, kontrollert arsentilsetning, sinkbalanse | Ferskvann og rent brakkvannskondensatorer, dampoverflatekondensatorer |
| C44400 / C44500 | Inhibited admiralty messing | Admiralitetsmessing med antimon- eller fosforhemming i stedet for arsen | Samme plikter der arsen er begrenset eller der en annen inhibitor er foretrukket |
| C68700 | Aluminium messing | Ca. 77 % Cu, ca. 2 % Al, kontrollert arsentilsetning, sinkbalanse | Brakk, forurenset og høyere hastighet kjølevann, marine kondensatorer |
| C70600 | 90-10 cupronickel | Omtrent 90 % Cu, 9 til 11 % Ni, 1 til 1,8 % Fe, opptil 1 % Mn | Sjøvannskjøling, avsalting, varmevekslere til havs og ombord |
| C71500 | 70-30 cupronickel | Omtrent 70 % Cu, 29 til 33 % Ni, 0,4 til 1 % Fe, opptil 1 % Mn | Høyhastighets eller sterkt forurenset sjøvann, kraftstasjonskondensatorer |
| C23000 | Rød messing | Ca 85 % Cu, sinkbalanse, lite bly og jern | Generell varmeveksler og kondensatorrør i rent vann |
Legeringstillegg er ikke dekorasjon. Tinnet og arsenet i admiralitetsmessing, aluminiumet og arsenet i aluminiumsmessingen og jernet og manganet i kobber-nikkelen bygger eller stabiliserer hver den beskyttende overflatefilmen som gjør at røret kan overleve kontinuerlig kontakt med rennende vann, og derfor er sammensetningsgrensene i standarden smale og derfor er{3}en grense for en{2}analyse avvisning selv når de mekaniske egenskapene går over.
Mekaniske egenskaper og temperamenter
B111 krever at hvert rør oppfyller strekkegenskapene spesifisert for legeringen og temperamentet. Utglødet rør, som er den normale tilførselsbetingelsen for varmevekslerbunter som må rulles inn i rørplater, har den laveste styrken og den høyeste forlengelsen og er konstruert for å utvide seg inn i rørhullet uten å sprekke. Lett trukket og hardt trukket temperament øker strekk- og flytekravene og reduserer forlengelsen, og brukes der stivhet eller motstand mot vibrasjon er det kontrollerende kravet.
På tvers av messing- og cupronickel-kvalitetene spenner de spesifiserte minimumsstrekkfasthetene omtrent 275 til 415 MPa (ca. 40 til 60 ksi) fra den glødede til den hardtrukne tilstanden, med kobber-nikkel i den øvre enden av det glødede området og messingen når de er i stand til kaldbearbeiding. Hver spesifikasjon bør derfor angi temperamentet eksplisitt, fordi den samme karakteren som leveres i en annen temperament ikke vil tilfredsstille et design som er kontrollert mot verken den glødede eller den harde egenskapen.
Dimensjoner, toleranser og forsyningstilstand
Rør er sortert etter utvendig diameter, veggtykkelse og lengde, og standarden setter toleranser for hver av dem sammen med grenser for veggeksentrisitet, ovalitet og retthet. Veggtykkelsen må være tilstrekkelig for designtrykket etter at mølletoleransen er påført, så minimumsveggen i stedet for den nominelle veggen bør brukes i trykkberegningen. Lengder leveres normalt som rette lengder på 3 m, 5,8 m, 6 m, 11,8 m eller 12 m, eller kuttet til nøyaktig buntlengde kjøper ønsker.
Røret leveres rent og tørt innvendig og utvendig, med endene avgradet og beskyttet for transport. Der røret skal utvides til en rørplate, er overflatefinishen, hardheten og ovaliteten til rørendene like viktig som kroppsdimensjonene, siden disse styrer kvaliteten på det valsede leddet. Hylser, som brukes til innløpsendene til kondensatorrør der vannet kommer inn, leveres som hylselager under samme spesifikasjon.
Krav til testing og inspeksjon
B111 krever en omfattende testsekvens, og kjøpers spesifikasjon bør angi hvilke av disse testene som skal bevitnes eller rapporteres:
Virvelstrømtest på hvert rør for å oppdage sprekker, sømmer, inneslutninger og veggavbrudd.
Hydrostatisk eller pneumatisk trykktest, for å bevise at røret er tett ved spesifisert trykk.
Strekktest, for å verifisere at strekkstyrken og forlengelsen oppfyller kravet til legeringen og temperamentet.
Utflatnings- og ekspansjonstester, for å bevise duktilitet og egnethet for rulling til en rørplate.
Kvikksølvnitrat- og ammoniakkdamptester, for å bekrefte frihet fra indre stress og spenningskorrosjonsfølsomhet i messingen.
Kjemisk analyse og mikroskopisk undersøkelse, for å bekrefte sammensetning og struktur, inkludert frihet fra skadelige inneslutninger og korrekt kornstørrelse der spesifisert.
For sjøvannstjenester er kombinasjonen av virvelstrømtesten og restspenningstesten spesielt viktig: det er restspenning, ikke sammensetning, som får et kondensatorrør til å sprekke i løpet av noen måneder i et miljø som inneholder ammoniakk eller aminforbindelser.
Velge en karakter for tjenestemiljøet
Den praktiske valglogikken følger vannet. Rent, lavt kloridholdig ferskvann med beskjeden hastighet er det tradisjonelle hjemmet til admiralitetsmessing og rød messing. Brakkvann, mildt forurenset eller høyere hastighet, der det er risiko for angrep i stedet for generell korrosjon, krever aluminiumsmessing, hvis aluminium-rike overflatefilm tåler raskere strømning. Sjøvann, spesielt sjøvann med høyt kloridinnhold, suspenderte faste stoffer eller høy hastighet, krever 90-10 cupronickel, og for den mest krevende oppgaven brukes 70-30 cupronickel fordi dets høyere nikkelinnhold gir størst motstand mot støt og erosjonskorrosjon.
En annen seleksjonsfaktor er temperatur og dens interaksjon med vannkjemien. Messing blir mer utsatt for spenningskorrosjon når temperaturen stiger, og ethvert miljø som kan frigjøre ammoniakk eller aminer - visse vannbehandlingskjemikalier, noen smøreoljer og organiske prosessvæsker - bør styre valget mot kobber-nikkel. Nivået på røret i bunten har også betydning, siden de øvre radene i noen kondensatorer kan bli utsatt for et damprom og for ammoniakk som føres over i damp.
FAQ
Spørsmål: Hva er forskjellen mellom admiralty messing C44300 og aluminium messing C68700?
Admiralty messing inneholder ca. 1 % tinn med kontrollert arsen tilsetning og er beregnet for rent ferskvann og brakkvann. Aluminiumsmessing inneholder ca. 2 % aluminium og en kontrollert arsenikk-tilsetning, som bygger en mer robust overflatefilm og gjør den egnet for forurenset kjølevann med høyere hastighet, der angrepsangrep er den viktigste korrosjonsrisikoen.
Spørsmål: Når velges C71500 cupronickel i stedet for C44300?
C71500 med ca. 29 til 33 % nikkel er valgt for sjøvannsservice, høy kjølevannshastighet, forurensede havner og kraftstasjonskondensatorer der det kreves høyest erosjonskorrosjonsmotstand. Admiralty messing er det mer økonomiske valget i rent, lavt kloridholdig ferskvann med moderat hastighet.
Spørsmål: Hvilket temperament skal spesifiseres for varmevekslerrør?
Glødet rør er det normale valget fordi det kan rulles eller utvides inn i rørplaten uten å sprekke, og dets forlengelse er størst. Et lett trukket eller hardt trukket temperament spesifiseres kun der ekstra stivhet eller vibrasjonsmotstand er nødvendig, og kravene til mekaniske egenskaper endres deretter.
Spørsmål: Hvorfor er virvelstrømtesten obligatorisk på kondensatorrøret?
Virvelstrømtesting er en hel lengde, ikke{0}}destruktiv undersøkelse som oppdager sprekker, sømmer, overlappinger, inneslutninger og tynning av vegger som visuell inspeksjon ikke kan avsløre. Siden et enkelt lekkende rør kan stenge en kondensator, brukes testen på hvert rør i stedet for på en prøve.
Spørsmål: Hva betyr ASME SB111 på et materialsertifikat?
Det betyr at røret ble bestilt og sertifisert til ASME-kodeutgaven av ASTM B111. De kjemiske og mekaniske kravene er teknisk identiske, men dokumentasjonen stemmer overens med ASME-trykkbeholderkoden, som har betydning for fartøyer som krever kodestempling og for tredjepartsinspeksjon av trykkutstyr.
Spørsmål: Hvilken informasjon skal oppgis på en forespørsel om B111-rør?
Legerings- eller UNS-nummeret, standarden inkludert kodeutgaven der det er relevant, temperamentet, utvendig diameter, minste veggtykkelse, nøyaktig eller nominell lengde og toleranse, de påkrevde testene, pakkemetoden og nødvendig dokumentasjon, inkludert fabrikkens testsertifikat og eventuell tredjepartsinspeksjon.
