ケース 1: 流速が最小値を下回った場合はどうなりますか?
障害の発生場所:ケミカルタンカーの海水冷却ライン
使用合金:C71500 (アプリケーションに適しています)
失敗するまでの時間:8ヶ月
障害の説明
厳しい-堆積物腐食下配管システムの低い箇所での孔食。ポンプが大きすぎるため、オペレーターがバルブ - を絞る原因となり、断続的なポンプが発生し、低流速 (0.5 m/s).
| パラメータ | 設計値 | 実際の動作値 |
|---|---|---|
| 流速 | 2.5 – 4.0 m/s | 0.3 – 0.8 m/s |
| 海水温度 | 25度 | 25度 |
| パイプサイズ | 4インチ SCH40 | 4インチ SCH40 |
根本的な原因
銅ニッケル合金では、保護膜を維持するために最小限の流量 (C71500 の場合は 1.5 m/s 以上、C70600 の場合は 1.8 m/s 以上) が必要です。この下には土砂が堆積し、
そして局所的な腐食が促進されます。
回避方法
ポンプのサイズを適切に設定するように設計します。- 速度制御をスロットルに依存しないでください。
低流量期間が避けられない場合は、再循環ラインを設置してください
アイドル期間中は毎週、設計速度でシステムをフラッシュします。
ASTM B111 C70600 銅ニッケル管の場合、最小海水速度は 1.5 m/s です。 C71500 の場合、1.2 m/s です。これらの数値未満で操作しないでください。
事例 2: アンモニア汚染はどのようにしてひび割れを引き起こすのでしょうか?
障害の発生場所:肥料プラント冷却水熱交換器
使用合金:C71500チューブ
失敗するまでの時間:3週間
障害の説明
粒内応力腐食割れ（SCC）拡張されたチューブ-と-の接合部付近。亀裂は外表面から内部に伝播しました。
| 観察された特徴 | インジケータ |
|---|---|
| クラックパス | 真っ直ぐに結晶粒界を横切る |
| 周囲の鉱床 | 緑-青の染み |
| 動作温度 | 65度 |
根本的な原因
冷却水が汚れていたアンモニア20ppm上流の肥料漏れから。銅ニッケルはアンモニアに対する耐性が弱く、たとえ低濃度でも高温では急速な SCC を引き起こします。
回避方法
NH₃ の冷却水を毎週監視します - アクション レベル: 2 ppm
アンモニアにさらされる可能性がある場合は、チタンまたはステンレス鋼を使用してください。
アンモニア除去システム（ブレークポイント塩素化）の設置
ASTM B111 C71500 銅ニッケルパイプは、アンモニアで汚染される可能性のあるシステムでは絶対に使用しないでください。これには、肥料プラント、特定の製油所の流れ、尿素を含む廃水が含まれます。
非アンモニア用途の場合、-ASTM B111 C70600 銅ニッケル管同様の感受性を持っています-どちらのグレードもアンモニア耐性はありません-。
ケース 3: C71500 を使用したにもかかわらず、エロージョン-腐食が発生したのはなぜですか?
障害の発生場所:洋上プラットフォームの消火リングメイン
使用合金:C71500 (おそらく正しい選択)
失敗するまでの時間:14ヶ月
障害の説明
厳しい馬蹄形の穴-90 度エルボごと、および部分的に開いたゲート バルブのすぐ下流での金属損失。
| 位置 | 壁の損失 (インチ) | オリジナルウォール (SCH 40) |
|---|---|---|
| エルボ出口 | 0.045インチの損失 | 0.154″ |
| バルブ下流側 | 0.038インチの損失 | 0.154″ |
根本的な原因
混入砂 (0.5 ～ 1.0 重量%)海水取水口から。通常、きれいな水 - で最大 6 m/s まで処理できる C71500 - でさえ、砂が存在すると機能しません。ゲート バルブは 70% 開いたままにし、局所的な高速ジェットを生成しました。-
回避方法
熱交換器の前に砂フィルターまたは液体サイクロンを設置します
砂水ではゲートバルブの代わりにフルポートのボールバルブを使用してください-
浸食許容値を確保するために、壁の厚さを SCH または BWG 1 つ増やす
90 度エルボを長半径 (5D) エルボに置き換えます。-
ASTM B111 C71500 copper nickel pipe is erosion-resistant, not erosion-proof. If sand >0.2重量%が存在するため、C71500の場合でもライン速度を3m/s以下-に下げる必要があります。
よりきれいな海水のために、ASTM B111 C70600 銅ニッケル管同じ砂の状態ではさらに早く故障します。 C71500 は 2 つの欠点のうち小さい方ですが、それでも耐砂性はありません。-
ケース 4: ステンレス鋼と結合した場合のガルバニック故障とは何ですか?
障害の発生場所:混合合金を使用した淡水化プラントの改修
使用合金:316L ステンレス鋼に接続された C71500 パイプ
失敗するまでの時間:11ヶ月
障害の説明
激しい局部腐食（黒鉛化）銅ニッケル側、ステンレス鋼フランジ接合部の 2 インチ以内。ステンレス鋼には損傷は見られませんでした。
| アロイペア | 腐食速度 (mm/年) | 通常レート |
|---|---|---|
| C71500単体 | <0.025 mm/yr | - |
| C71500 + 316L (分離なし) | 0.31mm/年 | 12倍高い |
根本的な原因
ガルバニック腐食。ステンレス鋼 (316L) は、C71500 よりも高貴 (陰極性) です。海水中では銅ニッケルパイプが陽極となり犠牲になります。この効果は最初の数個のパイプ直径内で最も強くなります。
回避方法
すべての異種金属接合部に絶縁キット (PTFE ガスケット + コーティングされたボルト) を使用してください。
異種金属接続間の距離を少なくとも 15 のパイプ直径に維持します。
絶縁が不可能な場合は、接合部の近くに犠牲亜鉛陽極を追加します。
ASTM B111 C71500 銅ニッケルパイプをステンレス鋼に接続する場合は、絶縁する必要があります。銅ニッケルの固有の耐食性に依存するだけでは十分ではありません。
のためにASTM B111 C70600 銅ニッケル管、ガルバニック駆動力は類似しています - どちらもステンレスまたはチタンからの絶縁が必要です。
ケース 5: 溶接欠陥はどのようにして早期故障につながるのでしょうか?
障害の発生場所:船上海水冷却システムの改修
使用合金:C71500 (既存の C70600 に新しいパイプを溶接)
失敗するまでの時間:試運転から6週間後
障害の説明
-壁のひび割れを通して母材金属内ではなく、まさに溶接の熱影響部（HAZ）-に発生します。亀裂は内径（水側）から発生しました。
| 溶接の詳細 | 仕様 | 実際の |
|---|---|---|
| フィラーメタル | RN-67 (70/30 Cu-Ni) | ERCuNi (65/30) - は許容可能ですが、シールドはありません |
| バックパージ | 100%アルゴン | 空気（パージなし） |
| パス間温度 | <150°C | >250度 |
根本的な原因
溶接時の酸化。アルゴンバックパージを行わないと、内壁には厚く脆い酸化銅の層が形成されました。周期的な熱負荷 (30 度から 65 度) を受けると、酸化物に亀裂が入り、母材金属に伝播しました。
回避方法
すべての銅ニッケル溶接には常にアルゴン バック パージを使用してください。
C71500 のパス間温度 - を 150 度未満に制御します
RN-67 フィラーのみを使用してください。シリコンブロンズや純銅のフィラーは決して使用しないでください
すべての完全溶け込み溶接部に対して染料浸透検査 (DPI) を実行します。-
正しく溶接された ASTM B111 C71500 銅ニッケル パイプは、使用される機器よりも寿命が長くなります。溶接が間違っていると数か月以内に故障します。
溶接用ASTM B111 C70600 銅ニッケル管、同じルールが適用されます。- バック パージには交渉の余地はありません。-
よくある質問
Q1: 銅ニッケルパイプの早期故障の最大の原因は何ですか?
流速が遅い、または停滞した状態。現場での故障の半分以上は、合金自体ではなく、堆積による堆積物下の腐食が原因です。-
Q2: ASTM B111 C71500 銅ニッケルパイプは孔食により破損する可能性がありますか?
はい、ただし保護フィルムが破損している場合に限ります。これは、流量が少ない場合、砂が多い場合、または還元バクテリア (SRB) と接触している場合に発生します。 C71500 ピット未満
C70600 ですが、どちらも影響を受けません。
Q3: 既存の C70600 パイプが故障しそうになっているかどうかは、どうすればわかりますか?
2年ごとの超音波厚さマッピング。壁の薄化が公称値の 70% 未満であることを確認します。また、外側に緑色の「しだれ」のような汚れがある場合は、壁に穴があいていることを示しています。-
Q4：塩素処理すると故障の原因になりますか？
いいえ、銅ニッケルは 0.5 ～ 1 ppm の残留塩素に十分耐えます。実際、塩素処理は生物付着を防ぎます。 3 ppm を超えると、加速された全体腐食が発生する可能性があります - が、海水システムではそれはまれです。
Q5: 現場で最もよくある修理ミスは何ですか?
316L ステンレス鋼のパッチ クランプを銅ニッケル パイプに直接使用します。これによりガルバニ電池が生成され、数か月以内にクランプの下のパイプが破壊されます。銅ニッケルパッチクランプを使用するか、絶縁してください。
Q6: アップグレード後、障害が発生した同じシステムで ASTM B111 C70600 銅ニッケル パイプを使用できますか?
まず根本原因を解決した場合に限ります。C70600 は C71500 よりも寛容ではありません。障害が発生した後は、C71500 から C70600 にダウングレードしないでください。- 障害の繰り返しが早くなります。
Q7: 熱処理によりSCCは防止できますか？
アンモニア SCC についてはいいえ。応力除去焼きなまし (550 ～ 650 度) により残留応力は減少しますが、C71500 のアンモニア耐性は向上しません。-。唯一の解決策は合金の変更です。
Q8: 早期浸食-腐食を検査するにはどうすればよいですか?
内部回転超音波 (IRU) または渦電流検査。これらの方法では、漏れが発生する前に壁の損失を検出します。高速ラインではこれを毎年行ってください。-
Q9: C71500 を海水中で正しく使用した場合の期待寿命はどれくらいですか?
20～40年。多くの船舶は 30 年経ってもオリジナルの C71500 配管を使用しています。故障は合金ではなく、常に設計または操作上のエラーに遡ります。
Q10: C70600 ですでに障害が発生している場合は、C71500 に切り替える必要がありますか?
はい、ただし、根本原因が速度または浸食である場合に限ります。アンモニアまたは電気的故障の場合、C71500 は同じくらい早く故障します。まずシステムの状態を修正してから、アップグレードしてください。
