O que é um tubo condensador C70600 CuNi 90/10
UNS C70600 é uma liga de cobre-níquel contendo aproximadamente 90% de cobre e 10% de níquel, com adições controladas de ferro e manganês. A liga foi desenvolvida para conformação primária de produtos forjados e é o material de tubo padrão para condensadores, trocadores de calor e destiladores resfriados com água do mar-. Seu nome industrial é cuproníquel 10, seu símbolo EN é CW352H, sua designação química EN é CuNi10Fe1Mn, o número de material alemão é 2.1972 e a designação do padrão britânico é CN102. A combinação de uma película protetora estável, alta condutividade térmica e imunidade à corrosão sob tensão por cloretos é o que mantém o tubo 90/10 em serviço por décadas em usinas de energia, navios e usinas de dessalinização.
Composição Química e Designações Equivalentes
| Sistema de designação | Referência |
|---|---|
| Número UNS | C70600 |
| Símbolo PT | CW352H |
| PT designação química | CuNi10Fe1Mn |
| Número do material DIN | 2.1972 |
| Grau padrão britânico | CN102 |
| Designação JIS | C7060 |
| Padrões de produto | ASTM B111, ASTM B466, ASME SB111, DIN 86019, EEMUA 144, EEMUA 234 |
O equilíbrio da composição é o cobre, com níquel, ferro e manganês constituindo a faixa especificada. O ferro é deliberadamente retido em cerca de 1,3% para estabilizar a película protetora de corrosão na água do mar-de fluxo rápido, e o manganês suporta o mesmo mecanismo enquanto atua como um desoxidante.
| Elemento | Conteúdo típico, % |
|---|---|
| Cobre | equilíbrio |
| Níquel | 9.0 - 11.0 |
| Ferro | 1.0 - 1.8 |
| Manganês | 0.5 - 1.0 |
| Carbono, chumbo, enxofre, fósforo, zinco | limites residuais em centésimos baixos ou menos |
Propriedades Mecânicas e Físicas
| Propriedade | Métrica | Imperial |
|---|---|---|
| Resistência à tração, final | 303 - 414 MPa | 43,900 - 60.000 psi |
| Resistência à tração, rendimento, dependente da têmpera | 110 - 393 MPa | 16,000 - 57.000 psi |
| Alongamento na ruptura | aproximadamente. 42% | aproximadamente. 42% |
| Módulo elástico | 140 GPa | 20.300 ksi |
| Módulo de cisalhamento | 52,0 GPa | 7.540 ksi |
| Razão de Poisson | 0.34 | 0.34 |
| Usinabilidade, latão-de corte livre=100% | 20% | 20% |
O tubo recozido é a condição normal de entrega para serviço de condensador porque deve ser enrolado em uma placa de tubo sem rachar. O tubo trefilado leve é usado onde é necessária maior rigidez para vãos não suportados.
Dimensões do tubo condensador e espessura da parede
Os tamanhos dos tubos do condensador seguem os diâmetros externos ASME B36.19 e a espessura da parede é selecionada na série padrão de acordo com a pressão do projeto, o espaçamento do suporte da placa do tubo e a erosão esperada. A seleção a seguir abrange os tamanhos solicitados com mais frequência para condensadores de superfície e trocadores de casco-e-de tubos.
| Tamanho, pol. | Diâmetro externo, mm | Espessura da parede, mm |
|---|---|---|
| 1/2 | 21.3 | 1.65 |
| 3/4 | 26.7 | 1.65 |
| 1 | 33.4 | 1.65 |
| 1 1/4 | 42.4 | 1.83 |
| 1 1/2 | 48.3 | 1.83 |
| 2 | 60.3 | 2.11 |
| 2 1/2 | 73.0 | 2.11 |
| 3 | 88.9 | 2.41 |
Aplicações em energia, dessalinização e instalações marítimas
Planta industrial: tubos condensadores, placas condensadoras, tubos trocadores de calor, tubos evaporadores, tubos destiladores, corpos de válvulas, vasos de pressão e ponteiras.
Serviço marítimo: chapas tubulares para serviço em água salgada, sistemas de tubulação de água salgada, acessórios para água salgada, defletores, mangas de hélice, acessórios para casco e tanques de água quente.
Automotivo e transporte: tubos de direção hidráulica e linhas de freio onde resistência à corrosão e conformabilidade são necessárias.
Indústria de processos: impulsores de bombas e componentes para equipamentos de refino de petróleo e pontas de maçaricos de solda.
Encanamento e HVAC: flanges, caixas de água e trocadores-resfriados por água do mar em geral.
Prática de instalação, laminação e serviço
Os furos da placa do tubo são alargados e limpos para que a junta laminada seja vedada sem-expansão excessiva; trabalho de expansão excessivo-endurece as extremidades do tubo e provoca corrosão sob tensão.
A expansão é seguida por alargamento ou, quando for necessária uma junta totalmente hermética-de vazamento, por soldagem de vedação com um enchimento de cobre-níquel correspondente.
A contaminação por ferro proveniente de ferramentas, escovas de aço ou andaimes de aço deve ser removida, porque as partículas de aço incrustadas tornam-se locais de corrosão na água do mar.
A velocidade da água do mar é mantida dentro da faixa de projeto para o tamanho do tubo; transições suaves e graduais nas entradas reduzem a turbulência e a erosão locais.
Agentes químicos de limpeza e condensados amoniacal são evitados onde há oxigênio, pois ambos podem atacar a película protetora.
Perguntas frequentes
P: Qual é a diferença entre o tubo condensador C70600 e C71500?
O C70600 contém cerca de 10% de níquel e o C71500 cerca de 30%. O grau 70/30 oferece maior resistência e maior resistência à velocidade e à água poluída, enquanto o C70600 é a escolha-de custo-benefício para água do mar limpa em serviços moderados.
P: Qual têmpera deve ser solicitada para tubos condensadores?
O tubo recozido é padrão porque rola na folha do tubo de forma limpa. O tubo trefilado leve é usado onde o tubo deve abranger um trecho sem suporte sem curvatura excessiva.
P: Como o tubo C70600 é testado antes da entrega?
Análise química, testes de tensão, exames de correntes parasitas, testes de achatamento e expansão e testes de pressão hidrostática ou pneumática, quando especificado. A estrutura do grão e o exame microscópico são adicionados para serviços críticos.
P: Por que o ferro é adicionado ao cobre-níquel 90/10?
O ferro estabiliza a película protetora de óxido que se forma na água do mar e aumenta a resistência à erosão-corrosão. Manter o ferro na faixa especificada de 1,0% a 1,8% é uma variável chave de qualidade para o desempenho do tubo.
P: Os tubos C70600 podem ser soldados em uma placa de tubo?
Sim. A soldagem de vedação após a expansão é uma prática comum em condensadores de alta-integridade, e a liga solda facilmente por soldagem a arco de gás de tungstênio com um enchimento correspondente.
P: O que causa a falha prematura dos tubos do condensador?
Excesso-de expansão durante a instalação, contaminação por ferro, amônia no condensado de vapor, água de resfriamento-poluída com sulfureto e turbulência local de alta-velocidade nas entradas são as causas comuns, juntamente com limpeza inadequada durante paradas.
