Tubo sem costura de liga de cobre ASME SB111 CuNi 90/10 C70600 para tratamento de água, resfriadores e aquecedores de ar

O que ASME SB111 e ASTM B111 cobrem

ASME SB111 e ASTM B111 especificam tubos sem costura e ponteiras de cobre e ligas de cobre para condensadores de superfície, evaporadores e trocadores de calor, cobrindo tubos de até 3 1/8 pol. (79,4 mm) de diâmetro externo. A especificação lista as ligas permitidas com seus limites de composição, as propriedades mecânicas exigidas em cada têmpera, as tolerâncias dimensionais permitidas, os critérios de aceitação de defeitos e os métodos de ensaio obrigatórios. Encomendar conforme ASME SB111 em vez de ASTM B111 simplesmente alinha o certificado com o código ASME para caldeiras e vasos de pressão, mantendo os mesmos requisitos técnicos.

C70600, a liga de cobre-níquel 90-10, é o tipo mais robusto da especificação para tarefas de contato com água. Combina uma película superficial protetora estável, formada e mantida pelo seu conteúdo de ferro e manganês, com resistência e ductilidade suficientes para ser expandida em uma placa tubular e condutividade térmica suficiente para funcionar como superfície de transferência de calor. É por isso que aparece em condensadores resfriados com água do mar, estações de tratamento de água, resfriadores de ar e aquecedores de processo em serviços de construção naval, offshore, dessalinização, energia e produtos químicos.

Composição e propriedades do C70600

Os limites de composição química na especificação são estreitos por uma razão: ferro e manganês são os elementos que mantêm a película protetora intacta na água corrente, e o teor de níquel determina a resistência à corrosão da liga como um todo.

Os requisitos de propriedades mecânicas são definidos pela têmpera e não apenas pela liga. A condição recozida é o estado de alimentação normal para feixes de trocadores de calor porque proporciona o maior alongamento e permite enrolar ou expandir na placa do tubo; uma têmpera levemente trefilada ou dura é especificada onde a rigidez e a resistência à vibração são mais importantes do que a conformabilidade. O certificado emitido junto com o embarque deverá indicar as propriedades de tração efetivamente medidas para o lote entregue, e estas deverão ser lidas juntamente com a têmpera indicada no pedido.

Tamanhos disponíveis: 15 mm, 25 mm, 50 mm e maiores

O tubo de cobre-níquel é ordenado por diâmetro externo, espessura da parede e comprimento. Os tamanhos comuns em serviços marítimos e de processo incluem diâmetro externo de 15 mm, 19 mm, 25 mm e 50 mm, com a espessura da parede selecionada de modo que a tolerância mínima da parede após fresagem satisfaça a pressão de projeto do casco. No fornecimento geral, tubos e canos de cobre-níquel 90-10 ​​e 70-30 são produzidos em uma faixa de diâmetro externo de aproximadamente 5 mm a 419 mm com espessura de parede de cerca de 0,5 mm a 10 mm, embora a própria especificação B111 se aplique a tubos de até 3 1/8 pol. (79,4 mm) de diâmetro externo e diâmetros maiores se enquadram em outras especificações de produto.

Os comprimentos são fornecidos como comprimentos retos aleatórios ou fixos, como 3 m, 5,8 m, 6 m, 11,8 m e 12 m, ou cortados no comprimento exato do feixe. Como um conjunto de condensador ou resfriador de ar contém centenas de tubos de comprimento idêntico, a precisão do comprimento de corte e as extremidades quadradas e livres de rebarbas têm um efeito direto no tempo de montagem; a tolerância do comprimento de corte, o acabamento final e o requisito de retilinidade devem ser todos declarados na consulta e não presumidos.

Tratamento de Água, Resfriadores e Aquecedores de Ar

As aplicações do tubo C70600 decorrem diretamente de sua resistência à corrosão do lado da água e de sua capacidade de permanecer limpo em serviço:

Planta de tratamento e dessalinização de água: tubos trocadores de calor, tubos evaporadores e tubos aquecedores de salmoura em unidades de destilação flash multiestágio e de múltiplos efeitos, onde cloretos e temperatura elevada se combinam para tornar a maioria dos outros materiais inadequados.

Refrigeradores de ar e intercoolers e pós-resfriadores de ar comprimido: tubos que transportam água de resfriamento contra uma corrente de ar ou gás, onde o tubo deve resistir à corrosão e à vibração.

Aquecedores e resfriadores de processo: aquecedores de óleo combustível, resfriadores de óleo de turbina, condensadores de vapor de glândula e condensadores ejetores de vapor em usinas de energia.

Marítimo e offshore: sistemas de resfriamento de água do mar, sistemas de combate a incêndio e água de lastro, linhas de água de esgoto e tubulações de processo em navios e plataformas offshore.

Indústria química e de processos: evaporadores, condensadores e trocadores de calor que manuseiam soluções salinas, salmouras e outros fluidos contendo cloretos.

Em cada uma dessas funções, a vantagem da liga sobre o latão é a mesma: o filme suportado por ferro e manganês resiste ao fluxo rápido, à água aerada e contendo cloreto, de modo que o tubo tolera velocidades de água mais altas e intervalos de manutenção mais longos antes da limpeza.

Virolas, placas de tubos e instalação

B111 cobre o estoque de ponteira e também o tubo. As virolas são mangas curtas instaladas nas extremidades de entrada dos tubos do condensador para proteger a extremidade do tubo da erosão no ponto onde a velocidade da água é mais alta, e são feitas do mesmo material ou de uma liga mais alta que o próprio tubo. Suas dimensões devem corresponder à geometria da extremidade do tubo para que a ponteira assente firmemente sem deformar o tubo.

As juntas de tubo a tubo são feitas por laminação e, para maior integridade, por laminação seguida de soldagem de vedação. Como a extremidade do tubo é expandida permanentemente no furo do tubo, o tubo deve ser fornecido recozido e limpo, com a dureza correta e com ovalização e excentricidade de parede dentro dos limites padrão. No lado da caixa de água, o material da folha do tubo e o revestimento da caixa de água devem ser selecionados para evitar o acoplamento galvânico com o tubo de cobre-níquel, e qualquer corrente impressa ou proteção catódica sacrificial deve ser projetada de modo que não proteja- demais e, portanto, danifique a película da superfície do tubo.

Inspeção, Marcação e Documentação

Cada tubo normalmente passa por um teste de corrente parasita junto com um teste de pressão hidrostática ou pneumática, e a especificação também fornece testes de tensão, achatamento, expansão, nitrato mercuroso e vapor de amônia, análise química e exame microscópico. Para pedidos de exportação, o pacote de documentação geralmente solicitado inclui o certificado de teste da fábrica mostrando o número de calor, a análise química e as propriedades mecânicas, os registros de testes não{1}}destrutivos, a lista de embalagem e, quando aplicável, relatórios de inspeção-de terceiros emitidos por um organismo de classificação ou inspeção reconhecido.

A marcação adequada faz parte da entrega. Os tubos devem ser identificáveis ​​ao calor ou lote, e a marcação deve sobreviver ao transporte sem contaminar ou danificar a superfície. Os feixes são normalmente protegidos com tampas ou mangas plásticas e embalados em caixas de madeira ou engradados adequados para frete marítimo, com atenção à proteção das extremidades dos tubos, pois uma extremidade amassada ou deformada não pode ser enrolada em uma folha de tubo e se torna um item rejeitado no local.

Perguntas frequentes

P: ASME SB111 é igual a ASTM B111?
Os requisitos técnicos são os mesmos; ASME SB111 é a edição do código ASME usada para equipamentos de pressão, enquanto ASTM B111 é a especificação básica. O pedido para SB111 alinha a documentação com os requisitos do código ASME, que geralmente é necessário para embarcações carimbadas e para inspeção-de terceiros.

P: Por que o C70600 contém ferro e manganês?
O ferro, normalmente 1,0 a 1,8%, e o manganês até 1%, são os que constroem e mantêm a película protetora da superfície que confere ao 90-10 cobre-níquel sua resistência ao fluxo da água do mar. Removê-los ou reduzi-los degradaria seriamente o desempenho contra a corrosão, razão pela qual os limites de composição na norma são estreitos.

P: Qual tamanho de tubo C70600 é mais comum?
Tamanhos como 15 mm, 19 mm, 25 mm e 50 mm de diâmetro externo cobrem uma grande parte das tarefas do condensador, do resfriador e do aquecedor, com espessura de parede escolhida a partir da pressão de projeto e da tolerância do moinho. O tamanho real é sempre selecionado a partir do projeto térmico e mecânico do trocador de calor, e não apenas da disponibilidade em estoque.

P: O que o teste de correntes parasitas prova?
É um exame não{0}destrutivo em toda a extensão que detecta rachaduras, costuras, inclusões, dobras e adelgaçamento da parede ao longo do tubo. Combinado com o teste de pressão hidrostática, ele fornece garantia de que o tubo está sólido e estanque antes de ser instalado em um conjunto.

P: O tubo C70600 pode ser usado em água doce e também em água do mar?
Sim. A liga tem um bom desempenho em água doce, água salobra e água do mar, razão pela qual é amplamente utilizada em estações de tratamento e dessalinização de água, bem como em sistemas de refrigeração marítima. Em água limpa com baixo teor de cloreto, um latão como o latão do Almirantado pode ser mais econômico, mas o cobre-níquel permanece tecnicamente adequado.

P: Como o tubo de cobre-níquel deve ser armazenado e manuseado antes da instalação?
Mantenha o tubo seco, proteja as extremidades, evite arrastar os feixes em superfícies duras e evite o contato com o aço durante o armazenamento para evitar contaminação por ferro e efeitos galvânicos. Os tubos devem ser instalados imediatamente após a preparação do espelho do tubo, com o procedimento de expansão correto para o temperamento especificado.