銅ニッケル合金コンデンサーおよび熱交換システム

銅ニッケル合金（C70600およびC71500）は、海水冷却熱交換器、凝縮器、配管システムにおいて長く成功を収めてきた歴史を確立してきました。発電所、船舶、化学処理施設、淡水化プラントにとって、熱交換器チューブはシステム全体の信頼性と効率を決定する重要なコンポーネントです。

このガイドでは、水質や取水システムの設計から耐食性、材料の選択、メンテナンス手順までを網羅しています。銅ニッケル 90/10 (UNS C70600)そして70/30 (UNS C71500)合金。

熱伝達装置の用途の大部分では、2 つの流体の流れが物理的に分離されたまま、熱は伝導壁を介して 2 つの流体の流れの間で伝達されます。この熱伝導壁は、チューブインシェル-および-タイプの熱交換器、以下のような単位の大部分を占めます。

主に熱伝達効率を重視して選択された比較的薄肉のチューブは、困難な動作条件下でも長期間にわたって良好な性能を発揮する必要があります。-銅ニッケル合金の信頼性は証明されていますこのような要求の厳しい環境で。

標準的な海水分析には、温度、塩分、溶存酸素、pH が含まれます。ただし、以下の要因があります。銅合金の性能に大きな影響を与える識別する必要があります:

海水取水システムの設計、運用、保守には、熱交換器チューブの性能に大きな影響を与える。破片の滞留によるチューブの破損は、画面の故障そしてそのように認識されるべきです。

推奨される吸気スクリーン構成

重要な要件:熱交換器チューブのサイズは次のように設定する必要があります。画面開口部の少なくとも 2 倍.

海水淡水化プラントの事例

ある施設では、壊れたスクリーン (開口部 3/8 インチ) により、石、釘、鋼片がチューブ束内に侵入しました。破片がチューブ内に詰まり、ロッジの下流のチューブ貫通。オペレーターはこれらを真空管の故障として記録しましたが、実際には真空管の故障でした。画面の故障.

腐食生成物皮膜の形成

耐食性C70600そしてC71500材海水中での耐久性は、濡れた後に表面に形成される保護腐食生成物膜に完全に依存します。

主な調査結果:フィルムの保護特性は、14年間の暴露。この責任者は、20+年の耐用年数船上の復水器および沿岸プラントにおける合金 C71500 の使用。

C70600合金の海水中での腐食生成物皮膜の形成速度

長期海水暴露における合金 C70600 の腐食率-

銅ニッケル合金の化学組成

腐食に対する速度の影響

銅合金の腐食速度は、一定の限界を超える海水速度の影響を受けます。フィルムの保護力が高ければ高いほど、離脱速度.

重要：低流量 (1 m/s 未満) は、高流量と同じくらい有害。 -速度が 1 m/s 未満では、堆積物下の腐食とチューブの破損が 6～12 か月以内に発生することが予想されます。

砂とシルトの影響

砂磨耗耐性の順序 (最高から最低):C71640 > C72200 > C71500 > C70600 > C68700

ガルバニック効果

銅ニッケル合金は互いに電気的に互換性があります海水中で。ただし、他の材質と組み合わせる場合には注意が必要です。

汚染の影響 (硫化水素/H₂S)

汚染された冷却水には以下のものが含まれています。硫化水素 (H₂S)凝縮器チューブの早期故障を引き起こしました。硫化物の主な発生源は次のとおりです。

硫酸還元菌嫌気性条件下（泥、シルト、または堆積物中）で海水中の天然硫酸塩に作用します。

有機硫黄化合物の腐敗長期にわたる閉鎖期間中の植物や動物の腐敗による影響

塩素の影響

海洋生物付着に対する耐性

銅ニッケル合金は、海洋汚染に対する固有の耐性があることが長い間認識されてきました。研究によると:

ファウリングは観察されていない80%以上の銅を含む合金について

初期汚れのみC71500に記載

初期および継続水速1m/秒以上ほとんどの合金を生物付着から守ることができる

チューブの選択

管板の選択

ウォーターボックスの選択

1. 凝縮器チューブの UNS C70600 と UNS C71500 の違いは何ですか?
UNS C70600 (90/10 銅ニッケル)90% の銅と 10% のニッケルを含み、優れた生物付着耐性を備えています。UNS C71500 (70/30 銅ニッケル)70% の銅と 30% のニッケルが含まれており、より高い強度とより高い海水速度での衝突腐食に対する優れた耐性を提供します。

2. ASTM B111 C70600 熱交換器チューブの最大設計速度はどれくらいですか?
のためにASTM B111 C70600海水サービスにおけるチューブの場合、最大設計速度は毎秒3.6メートル(毎秒約 12 フィート)。これを超えるとインピンジメント攻撃が発生する可能性があります。

3. C71500 材料はコンデンサーの製造に溶接後の熱処理を必要としますか?{2}?
いいえ。C71500材ERCuNi 溶加材を使用した GTAW/TIG などの従来の方法を使用して溶接する場合、-溶接後の熱処理は必要ありません。

4. きれいな海水中での銅ニッケル 70/30 の一般的な腐食速度はどれくらいですか?
典型的な腐食速度は、銅ニッケル70/30きれいに流れる海水の中で年間 0.0025 - 0.025 mmこれにより、20+ 年の耐用年数を必要とするほとんどの海洋用途に適しています。

5. C71500 の密度は熱交換器の重量計算にどのような影響を与えますか?
のc71500密度は 8.94 g/cm3 です。これは、輸送用の熱交換器の総重量の計算、構造支持設計、物流計画に不可欠です。

6. sb111 c71500 チューブは硫化水素を含む汚染された海水でも使用できますか?
sb111 c71500 (70/30)完全に耐性があるわけではありませんが、H2S を含む汚染された海水に対しては 90/10 以上が推奨されます。保護フィルムが成熟している場合は、短期間の暴露は許容されます。-

7. 銅ニッケル管内での沈殿物の堆積を防ぐための最小水速度はどれくらいですか?
堆積物の堆積と堆積物下の腐食を防ぐための最小水速度。{0}}c70600銅管は1.0メートル/秒。これを下回ると、6 ～ 12 か月以内に故障が発生することが予想されます。

8. なぜ管板合金は asme sb466 c715 コンデンサーの管合金よりも高貴であってはいけないのですか?
のためにasme sb466 c715コンデンサーの場合、配管よりも貴な管板はガルバニックカップルを形成し、そこで貴さの低い管がアノードとなり、管板と接する管端の腐食を加速します。

9. 冷間加工された銅ニッケル合金 UNS C71500 の焼きなまし温度範囲はどれくらいですか?{1}
のために銅ニッケル合金 UNS C71500、冷間加工後に延性を回復するための焼鈍温度範囲は、700 - 825度.

10. 70/30 銅ニッケルの被削性は、フランジ製造用の快削黄銅と比較してどうですか?{3}}
の70/30 銅ニッケルの被削性評価は快削黄銅の 20% です。-これは、低速でより強力な工具が必要であることを意味します。 C71500 は、ニッケル含有量が高いため、C70600 よりも機械加工がわずかに困難です。

11. C70600 熱交換器チューブとチューブシートの溶接にはどのようなタイプが推奨されますか?
ガスタングステンアーク溶接(GTAW/TIG)ERCuNi 溶加材 (AWS A5.7) を使用した溶接が推奨されます。C70600チューブ銅合金管板まで。

12. C71500 コンデンサー チューブについて、サードパーティの検査レポートは入手できますか?-
はい。サードパーティの検査レポート（SGS、BV、ABS、DNV）-C71500 コンデンサーチューブEN 10204 3.1 ミル テスト証明書など、お客様のご要望に応じてご利用いただけます。