C70600 vs C71500 cho dịch vụ nước biển

Khi bạn thiết kế hệ thống làm mát bằng nước biển hoặc bộ trao đổi nhiệt hàng hải, bạn sẽ thấy cả haiASTM B111 C70600VàASTM B111 C71500trên danh sách vật liệu đã được phê duyệt. Cả hai đều chống ăn mòn nước biển. Nhưng chúng không giống nhau khi tốc độ dòng chảy tăng hoặc nhiệt độ tăng. Chọn sai loại và ống của bạn có thể hỏng trong vòng vài tháng chứ không phải nhiều năm.

Dưới đây là so sánh kỹ thuật tập trung vào hai giới hạn tới hạn: tốc độ dòng nước biển và nhiệt độ làm việc.

C70600 (niken đồng 90/10) có tốc độ nước biển được khuyến nghị tối đa là 2,5 đến 3,0 mét mỗi giây.Trên phạm vi này, màng oxit bảo vệ trên bề mặt ống bị phá vỡ. Sau khi hết lớp màng, kim loại trần sẽ bị ăn mòn nhanh chóng.

Giới hạn vận tốc cho C70600 trong các điều kiện khác nhau:

C71500 (70/30 niken đồng) có thể xử lý vận tốc nước biển lên tới 4,0 đến 4,5 mét mỗi giây.Hàm lượng niken cao hơn tạo ra lớp màng bảo vệ chắc chắn hơn, bám dính hơn, chống xói mòn cơ học.

Giới hạn vận tốc cho C71500 trong các điều kiện khác nhau:

Vận tốc thấp là an toàn cho cả hai lớp. Vận tốc cao làm xói mòn màng bảo vệ, sau đó ăn mòn kim loại.Cơ chế này được gọi là ăn mòn va chạm hoặc ăn mòn xói mòn. Khi nước biển chạm vào ống ở tốc độ cao, nó sẽ loại bỏ lớp oxit bảo vệ. Kim loại tươi lộ ra ngoài. Chu kỳ lặp lại và tạo thành một hố hoặc rãnh.

Cơ cấu ăn mòn theo dải vận tốc:

Ăn mòn va chạm là hiện tượng mất kim loại do chất lỏng tốc độ cao cắt bỏ màng oxit bảo vệ.Nó xảy ra ở các đầu vào, khúc cua và thay đổi đường kính đột ngột khi dòng chảy hỗn loạn. Lớp màng bảo vệ trên đồng niken chỉ dày vài micron. Nước vận tốc cao hoạt động giống như một máy phun cát, liên tục loại bỏ màng. Phần kim loại bên dưới bị ăn mòn thành các hố hình móng ngựa.

Các vị trí bắt đầu ăn mòn do va đập đầu tiên:

Đầu vào của ống (cách đầu vào của nước từ 0 đến 300mm)

Phía thượng nguồn của giá đỡ ống

Uốn cong và khuỷu tay

Mối nối tấm ống

Khu vực ngay sau máy bơm

C70600 an toàn lên tới 60 độ (140 độ F) trong dịch vụ nước biển.Trên nhiệt độ này, tốc độ ăn mòn tăng mạnh. Lớp màng bảo vệ trở nên kém ổn định hơn. Rỗ và tấn công cục bộ trở nên dễ xảy ra hơn.

Giới hạn nhiệt độ cho C70600:

Ở dưới 60 độ cho C70600. Nóng hơn thế, hãy chuyển sang C71500 hoặc thay đổi hoàn toàn chất liệu.

C71500 có thể xử lý nước biển lên tới 80 độ (176 độ F) trước khi vấn đề ăn mòn trở thành mối lo ngại nghiêm trọng.Hàm lượng niken cao hơn mang lại độ ổn định màng tốt hơn ở nhiệt độ cao. Một số ứng dụng có thể đạt tới 90 độ bằng cách xử lý sắt sunfat và giám sát chặt chẽ.

Giới hạn nhiệt độ cho C71500:

Cứ tăng nhiệt độ lên 10 độ, tốc độ ăn mòn sẽ tăng gấp đôi.Đây là hiệu ứng Arrhenius. Một ống tồn tại được 30 năm ở 30 độ sẽ chỉ tồn tại được 3-5 năm ở 70 độ, ngay cả với cùng thành phần hóa học của nước.

Ước tính tốc độ ăn mòn tương đối theo nhiệt độ:

Sử dụng C70600 cho điều kiện bình thường: vận tốc dưới 2,5 m/s và nhiệt độ dưới 60 độ. Chuyển sang C71500 khi vượt quá giới hạn.Không có câu trả lời duy nhất, nhưng đây là một bảng quyết định đơn giản.

Ma trận quyết định cho C70600 so với C71500 dựa trên vận tốc và nhiệt độ:

Câu hỏi 1: Ăn mòn va chạm là gì và tại sao nó lại xảy ra trên ống đồng niken?

Ăn mòn va chạm là hiện tượng mất kim loại do chất lỏng vận tốc cao cắt bỏ màng oxit bảo vệ.Lớp màng bảo vệ ống đồng niken chỉ dày vài micron. Khi nước biển di chuyển nhanh hơn 2,5 đến 3,0 m/s, nó sẽ ăn mòn lớp màng này. Kim loại tươi bị lộ ra, bị oxy hóa và chu trình lặp lại. Kết quả là tạo thành một hố hình móng ngựa ở đầu vào ống hoặc các khu vực có vận tốc cao khác. Đây là chế độ hỏng hóc phổ biến nhất đối với ống C70600.

Câu 2: Làm thế nào để bạn tính toán vận tốc tối đa cho phép đối với ống C70600?

Không có công thức đơn giản, nhưng có những hướng dẫn trong ngành dựa trên ID ống và chất lượng nước.Quy tắc chung: vận tốc tối đa (m/s)=2.5 đối với nước biển sạch, giảm xuống 1,5-2,0 nếu có cát hoặc mảnh vụn. Một số kỹ sư sử dụng phương trình thực nghiệm dựa trên hàm lượng niken, nhưng đối với C70600 (10% Ni), giới hạn an toàn được thiết lập rõ ràng là 2,5 m/s. Khi có nghi ngờ, hãy tham khảo ý kiến ​​của Hiệp hội Phát triển Đồng hoặc nhà cung cấp của bạn.

Câu 3: Sự khác biệt giữa tấn công xói mòn và va đập là gì?

Xói mòn là sự mài mòn cơ học của các hạt rắn. Sự va chạm là sự phá vỡ màng chỉ từ vận tốc chất lỏng.Xói mòn xảy ra khi cát, bùn hoặc mảnh vụn va vào thành ống. Nó trông giống như các rãnh mịn, được đánh bóng. Sự va chạm xảy ra ngay cả trong nước biển sạch khi vận tốc quá cao. Nó tạo ra các hố hình móng ngựa. Cả hai đều làm hỏng ống C70600, nhưng hiện tượng va chạm phổ biến hơn trong các hệ thống lọc nước biển.

Câu hỏi 4: C70600 có thể xử lý vận tốc cao hơn trong nước biển sạch so với nước biển đầy cát không?

Có, giới hạn vận tốc thấp hơn nhiều khi có cát.Trong nước biển sạch, C70600 có thể xử lý 2,5 m/s. Thêm một lượng nhỏ cát (0,1% trọng lượng) và vận tốc an toàn giảm xuống 1,5 m/s hoặc ít hơn. Cát đóng vai trò như dụng cụ cắt bên trong ống. C70600 không phải là hợp kim cứng. Nó sẽ bị xói mòn nhanh chóng. C71500 hoạt động tốt hơn nhưng vẫn bị lỗi. Nếu bạn có cát, hãy xem xét hệ thống lót bằng titan hoặc cao su.

Câu 5: Màng bảo vệ nào hình thành trên C70600 và C71500 trong nước biển?

Một lớp oxit sắt-niken mỏng, bám dính hình thành trên bề mặt ống.Đối với C70600, màng chứa chủ yếu là oxit đồng với một lượng nhỏ niken và sắt. Đối với C71500, hàm lượng niken cao hơn tạo ra màng có nhiều oxit niken hơn, cứng hơn và có khả năng chống xói mòn cao hơn. Lớp màng này hình thành trong vòng vài ngày sau khi tiếp xúc với nước biển. Sau khi được thiết lập, nó ngăn chặn sự ăn mòn thêm. Vấn đề là tốc độ nước cao sẽ loại bỏ lớp màng này nhanh hơn tốc độ cải tạo.

Câu 6: Nhiệt độ thay đổi tốc độ ăn mòn của ống niken đồng như thế nào?

Tốc độ ăn mòn tăng gần gấp đôi khi nhiệt độ tăng thêm 10 độ.Đây là mối quan hệ Arrhenius. Ví dụ: nếu C70600 bị ăn mòn ở mức 0,025 mm/năm ở 20 độ thì ở 60 độ thì tốc độ này là khoảng 0,4 mm/năm. Tức là nhanh hơn 16 lần. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ ổn định của màng. Ở nhiệt độ cao, màng bảo vệ hình thành khác nhau và dễ dàng loại bỏ hơn. Đây là lý do tại sao hầu hết các thông số kỹ thuật đều giới hạn C70600 ở mức 60 độ trong dịch vụ nước biển.

Mỗi lô ống trải qua 5 lần kiểm tra trước khi vận chuyển:

Hoá học→ Máy quang phổ xác nhận Ni 9-11%, Fe 1,0-1,8% (ASTM E1473)

Sức mạnh→ Kéo thử cho đến khi đứt. Phải đạt tối thiểu 310 MPa (ASTM E8)

sai sót→ Đầu dò dòng điện xoáy chạy qua từng ống. Bất kỳ tín hiệu nào=đều bị từ chối (ASTM E243)

độ dẻo→ Làm phẳng một vòng thành bức tường 3x. Không được phép có vết nứt (ASTM B968)

rò rỉ→ Áp suất thủy tĩnh 3000 psi, giữ trong 10 giây (ASTM B111)

Bạn nhận được Báo cáo thử nghiệm của nhà máy với mỗi đơn hàng. Có sẵn kiểm tra của bên thứ ba (SGS, BV, Lloyds).

Nắp nhựa ở cả hai đầu

Giấy VCI giữa các lớp ống

Co lại quấn quanh mỗi bó

Dây đai thép để cố định bó hàng

Vỏ gỗ dành cho những sản phẩm có chiều dài cắt nhỏ hoặc kích thước dễ vỡ

Bó thép + pallet gỗ cho ống tiêu chuẩn 6-12m

Nhãn chống thấm có cấp độ, OD, tường, số nhiệt, số lượng

Từ nguyên liệu thô đến ống thành phẩm trong một nhà máy:

tan chảy(3 lò, mỗi lò 5 tấn) → biến đồng + niken + sắt thành hợp kim lỏng

Đúc(2 dòng) → đổ chất lỏng vào phôi đặc, đường kính 80-220mm

Phun ra(máy ép 3500 tấn) → đục phôi thành vỏ ống rỗng

Vẽ lạnh(8 băng ghế) → kéo vỏ qua khuôn để thu nhỏ OD và tường

Ủ(4 lò) → làm nóng ống đến 600 độ để làm mềm sau khi rút

Làm thẳng và cắt(3 dòng) → làm ống thẳng và cắt theo chiều dài

Kiểm tra(2 máy dòng điện xoáy) → Kiểm tra 100%

Nhận báo giá nhanh và kế hoạch hậu cần