ASTM B111 / ASME SB111 Rura miedziana C12200 do skraplaczy i wymienników ciepła

ASTM B111 / ASME SB111 Rura miedziana C12200 do zastosowań w skraplaczach i wymiennikach ciepła

ASTM B111 to norma opracowana przez American Society for Testing and Materials, która szczegółowo określa wymagania techniczne dotyczące składu chemicznego, właściwości mechanicznych, tolerancji wymiarowych, badań nieniszczących, badań hydrostatycznych i innych aspektów rur miedzianych i stopów miedzi bez szwu stosowanych w produkcji skraplaczy, parowników i wymienników ciepła.C12200 to konkretny gatunek stopu miedzi określony w tej normie, należący do miedzi odtlenionej fosforem, która jest miedzią beztlenową o niskiej zawartości resztkowego fosforu.

Dlaczego rura miedziana ASTM B111 C12200 jest szeroko stosowana w przemyśle wymiany ciepła? 

• Doskonała przewodność cieplna: Miedź ma doskonałą przewodność cieplną, ustępując jedynie srebra, podczas gdy rura miedziana C12200 ma bardzo wysoki współczynnik przewodności cieplnej (około 391 W/m · K), co jest główną zaletą, która sprawia, że jest to rura do wymiany ciepła, taka jak skraplacz i rura do wymiany ciepła, zdolna do wydajnego przenoszenia ciepła.
• Dobra odporność na korozję: Rura miedziana C12200 nie tylko ma dobrą odporność na korozję i może zachować doskonałe parametry w słodkiej wodzie i wodzie kondensacyjnej pary, ale także ma dobrą odporność na korozję dezynkującą i pękanie korozyjne naprężeniowe, co wynika z obecności fosforu. Odporność na korozję dezynkującą jest znaczącą zaletą miedzi odtlenionej fosforem, takiej jak C12200, w porównaniu z miedzią beztlenową, taką jak C10200/C10100. W środowiskach zawierających rozpuszczony tlen i dwutlenek węgla w wodzie słonawej, morskiej lub niektórych środkach chemicznych do uzdatniania wody, zwykłe rury miedzioniklowe są podatne na dezynkację z powodu selektywnego rozpuszczania cynku, pozostawiając porowate i kruche struktury miedzi. Fosfor w C12200 może skutecznie zapobiegać występowaniu tej formy korozji, a także poprawiać odporność rur miedzianych na pękanie korozyjne naprężeniowe w określonych środowiskach, takich jak amoniak.
• Dobre właściwości spawalnicze i lutownicze: Obecność fosforu poprawia właściwości spawalnicze i lutownicze rur miedzianych, ułatwiając wykonywanie połączeń płyt rurowych podczas produkcji wymienników ciepła.

• Dobre właściwości mechaniczne i przetwórcze: Rury miedziane C12200 mają wystarczającą wytrzymałość, twardość i ciągliwość, co ułatwia ich gięcie, rozprężanie i formowanie w celu spełnienia wymagań instalacyjnych.

• Dobra ciągliwość i wytrzymałość: Rury miedziane C12200 mogą zachować dobrą wytrzymałość nawet w niższych temperaturach.

• Przewodność: Ze względu na obecność zanieczyszczeń fosforem, chociaż przewodność rury miedzianej C12200 jest nieco niższa niż w przypadku miedzi beztlenowej, takiej jak C10200/C10100, jej przewodność jest nadal bardzo wysoka, około 85-90% IACS, co jest wystarczające do zaspokojenia potrzeb zdecydowanej większości zastosowań w wymianie ciepła.

ASTM B111 C12200 Skład chemiczny rury miedzianej Skład

Jaka jest różnica między rurą miedzianą ASTM B111 C12200 a innymi rurami miedzianymi?

• Vs C11000 (Miedź elektrolityczna twarda ETP): C11000 ma wyższą zawartość tlenu (0,02% -0,04%), co może powodować kruchość wodorową w atmosferach redukujących, takich jak wodór, a jej odporność na korozję dezynkującą nie jest tak dobra jak C12200. C12200, dzięki obróbce odtleniającej, unika problemów z kruchością wodorową i ma lepszą odporność na dezynkację, co czyni ją lepszym wyborem dla rur skraplaczy.
• Vs C10200/C10100 (Miedź beztlenowa): Miedź beztlenowa ma najwyższą przewodność elektryczną i cieplną, bliską 100% IACS, i dobrą odporność na kruchość wodorową, ale jej odporność na korozję dezynkującą nie jest tak dobra jak C12200. Miedź beztlenowa C10200/C10100 jest zwykle droższa i jest powszechnie stosowana w sytuacjach, w których wymagana jest wysoka przewodność dla przewodników lub w środowiskach, które są bardzo wrażliwe na kruchość wodorową.
• VS rury ze stopów miedzi i niklu (takie jak mosiądz okrętowy C44300, mosiądz aluminiowy C68700, CuNi 70/30, CuNi 90/10): Te rury ze stopów miedzi mają lepszą odporność na korozję w wodzie morskiej lub bardziej agresywnych środowiskach, szczególnie pod względem odporności na korozję erozyjną i korozję w wodzie morskiej, ale niższą przewodność cieplną niż C12200 i wyższe koszty produkcji. C12200 jest bardziej opłacalny w słodkiej wodzie, wodzie słonawej lub stosunkowo łagodnych środowiskach morskich.

W jakich branżach rury miedziane ASTM B111 C12200 są głównie stosowane?

• Skraplacze w elektrowniach: Jest to największe i najbardziej klasyczne zastosowanie rur miedzianych ASTM B111 C12200, stosowanych głównie do skraplania i powrotu pary wydechowej z turbiny.

• Skraplacze i wymienniki ciepła w statkach: Rury miedziane ASTM B111 C12200 mogą być używane do kondensacji i różnych systemów chłodzenia w elektrowniach okrętowych.

• Wymienniki ciepła w procesach petrochemicznych, chemicznych i przemysłowych: ASTM B111 C12200 może być stosowany do chłodzenia płynów procesowych, mediów grzewczych itp.

• Parowniki i skraplacze w systemach HVAC, szczególnie w agregatach chłodniczych i dużych systemach.

• Urządzenia chłodnicze: takie jak elementy wymiany ciepła dla dużych chłodni i przemysłowych maszyn chłodniczych.

• Inne zastosowania wymiany ciepła, które wymagają wysokiej przewodności cieplnej, odporności na korozję i dobrej formowalności.

Podsumowanie:

Rura miedziana bez szwu ASTM B111 C12200 (miedź odtleniona fosforem DHP) jest opłacalna i ma doskonałą przewodność cieplną, wysoką czystość i obojętność biologiczną, doskonałą ciągliwość i formowalność oraz brak ryzyka choroby wodorowej, co sprawia, że jest szeroko stosowana w systemach chłodniczych, systemach wody pitnej, niskociśnieniowych systemach grzewczych i ogólnych przemysłowych wymiennikach ciepła, które obsługują media niekorozyjne.

Jednak ASTM B111 C12200 ma bardzo słabą odporność na korozję erozyjną i korozję dezynkującą oraz niską wytrzymałość mechaniczną. Dlatego przy wyborze rur miedzianych bez szwu ASTM B111 C12200 konieczne jest ścisłe ograniczenie środowiska ich użytkowania, takiego jak czysta woda, płyny nieutleniające, brak cząstek stałych, niskie natężenie przepływu, brak jonów chlorkowych, brak amoniaku itp. Po przekroczeniu tych limitów lub pojawieniu się jonów chlorkowych lub wysokich natężeń przepływu, należy użyć mosiądzu aluminiowego (C68700), mosiądzu okrętowego (C44300) lub stopu miedzi i niklu (C70600, C71500).