ΑΣTM Β111 C12200 Κουβέρνας χαλκού για εναλλάκτη θερμότητας συμπυκνωτή

Σωλήνας χαλκού ASTM B111 C12200 για συμπυκνωτή και εναλλάκτη θερμότητας

ASTM B111 είναι ένα πρότυπο που αναπτύχθηκε από την American Society for Testing and Materials, το οποίο καθορίζει ειδικά τις τεχνικές απαιτήσεις για τη χημική σύνθεση, τις μηχανικές ιδιότητες, τις ανοχές διαστάσεων, τις μη καταστροφικές δοκιμές, τις υδροστατικές δοκιμές και άλλες πτυχές των σωλήνων από χαλκό και κράματα χαλκού χωρίς ραφή που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή συμπυκνωτών, εξατμιστών και εναλλάκτων θερμότητας. C12200 είναι μια συγκεκριμένη ποιότητα κράματος χαλκού που καθορίζεται σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, που ανήκει στον αποξειδωμένο φώσφορο χαλκό, ο οποίος είναι ένας χαλκός χωρίς οξυγόνο με χαμηλό υπολειμματικό φώσφορο.

Γιατί ο σωλήνας χαλκού ASTM B111 C12200 χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία εναλλαγής θερμότητας; 

• Εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα: Ο χαλκός έχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, δεύτερη μόνο μετά το ασήμι, ενώ ο σωλήνας χαλκού C12200 έχει πολύ υψηλό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας (περίπου 391 W/m · K), που είναι το βασικό πλεονέκτημα που τον καθιστά σωλήνα εναλλαγής θερμότητας όπως ο συμπυκνωτής και ο σωλήνας εναλλαγής θερμότητας, ικανός να μεταφέρει αποτελεσματικά τη θερμότητα.
• Καλή αντοχή στη διάβρωση: Ο σωλήνας χαλκού C12200 όχι μόνο έχει καλή αντοχή στη διάβρωση και μπορεί να διατηρήσει εξαιρετική απόδοση σε γλυκό νερό και νερό συμπυκνώματος ατμού, αλλά έχει επίσης καλή αντοχή στη διάβρωση αποψευδαργύρωσης και στην ρωγμάτωση λόγω καταπόνησης, και τα δύο οφείλονται στο στοιχείο φωσφόρου. Η αντοχή στη διάβρωση αποψευδαργύρωσης είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα του χαλκού που περιέχει φώσφορο, όπως το C12200, σε σύγκριση με τον χαλκό χωρίς οξυγόνο, όπως το C10200/C10100. Σε περιβάλλοντα που περιέχουν διαλυμένο οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα σε υφάλμυρο νερό, θαλασσινό νερό ή ορισμένα χημικά επεξεργασίας νερού, οι συνηθισμένοι σωλήνες χαλκού-νικελίου είναι επιρρεπείς στην αποψευδαργύρωση λόγω της επιλεκτικής διάλυσης του ψευδαργύρου, αφήνοντας πίσω πορώδεις και εύθραυστες δομές χαλκού. Ο φώσφορος στο C12200 μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά αυτή τη μορφή διάβρωσης από το να συμβεί, ενώ παράλληλα βελτιώνει την αντοχή στη ρωγμάτωση λόγω καταπόνησης των σωλήνων χαλκού σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα μέσων όπως η αμμωνία.
• Καλή απόδοση συγκόλλησης και συγκόλλησης με σκληρή κόλληση: Η παρουσία φωσφόρου βελτιώνει την απόδοση συγκόλλησης και συγκόλλησης με σκληρή κόλληση των σωλήνων χαλκού, καθιστώντας ευκολότερη την εκτέλεση συνδέσεων πλάκας σωλήνων κατά την κατασκευή εναλλάκτων θερμότητας.

• Καλές μηχανικές και ιδιότητες επεξεργασίας: Οι σωλήνες χαλκού C12200 έχουν επαρκή αντοχή, σκληρότητα και ελατότητα, καθιστώντας τους εύκολους στην κάμψη, την επέκταση και τη διαμόρφωση για την κάλυψη των απαιτήσεων εγκατάστασης.

• Καλή ελατότητα και ανθεκτικότητα: Οι σωλήνες χαλκού C12200 μπορούν να διατηρήσουν καλή ανθεκτικότητα ακόμη και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.

• Αγωγιμότητα: Λόγω της παρουσίας ακαθαρσιών φωσφόρου, αν και η αγωγιμότητα του σωλήνα χαλκού C12200 είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή του χαλκού χωρίς οξυγόνο όπως το C10200/C10100, η αγωγιμότητά του είναι ακόμα πολύ υψηλή, περίπου 85-90% IACS, που είναι αρκετή για να καλύψει τις ανάγκες της συντριπτικής πλειοψηφίας των εφαρμογών εναλλαγής θερμότητας.

Χημική σύνθεση σωλήνα χαλκού ASTM B111 C12200 Σύνθεση

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του σωλήνα χαλκού ASTM B111 C12200 και άλλων σωλήνων χαλκού;

• Vs C11000 (ETP Copper electrolytic tough copper): Το C11000 έχει υψηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο (0,02% -0,04%), η οποία μπορεί να προκαλέσει ευθραυστότητα υδρογόνου σε αναγωγικές ατμόσφαιρες όπως το υδρογόνο, και η αντοχή του στη διάβρωση αποψευδαργύρωσης δεν είναι τόσο καλή όσο το C12200. Το C12200, λόγω της επεξεργασίας αποξείδωσης, αποφεύγει τα προβλήματα ευθραυστότητας υδρογόνου και έχει καλύτερη αντοχή στην αποψευδαργύρωση, καθιστώντας το καλύτερη επιλογή για σωλήνες συμπυκνωτή.
• Vs C10200/C10100 (Oxygen Free Copper): Ο χαλκός χωρίς οξυγόνο έχει την υψηλότερη ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, κοντά στο 100% IACS, και καλή αντοχή στην ευθραυστότητα υδρογόνου, αλλά η αντοχή του στη διάβρωση αποψευδαργύρωσης δεν είναι τόσο καλή όσο το C12200. Ο χαλκός χωρίς οξυγόνο C10200/C10100 είναι συνήθως πιο ακριβός και χρησιμοποιείται συνήθως σε καταστάσεις όπου απαιτείται υψηλή αγωγιμότητα για αγωγούς ή σε περιβάλλοντα που είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην ευθραυστότητα υδρογόνου.
• VS σωλήνες από κράμα χαλκού-νικελίου (όπως ο ναυτικός ορείχαλκος C44300, ο ορείχαλκος αλουμινίου C68700, CuNi 70/30, CuNi 90/10): Αυτοί οι σωλήνες από κράμα χαλκού έχουν καλύτερη αντοχή στη διάβρωση σε θαλασσινό νερό ή σε πιο σκληρά περιβάλλοντα, ειδικά όσον αφορά την αντοχή στη διάβρωση από διάβρωση και την αντοχή στη διάβρωση από θαλασσινό νερό, αλλά χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα από το C12200 και υψηλότερο κόστος παραγωγής. Το C12200 είναι πιο οικονομικό σε γλυκό νερό, υφάλμυρο νερό ή σχετικά ήπια περιβάλλοντα θαλασσινού νερού.

Σε ποιες βιομηχανίες χρησιμοποιούνται κυρίως οι σωλήνες χαλκού ASTM B111 C12200;

• Συμπυκνωτής σταθμού παραγωγής ενέργειας: Αυτή είναι η μεγαλύτερη και πιο κλασική εφαρμογή των σωλήνων χαλκού ASTM B111 C12200, που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη συμπύκνωση και την επιστροφή του εξάτμισης ατμού από τον στρόβιλο.

• Συμπυκνωτές και εναλλάκτες θερμότητας πλοίων: Οι σωλήνες χαλκού ASTM B111 C12200 μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συμπύκνωση και διάφορα συστήματα ψύξης σε εργοστάσια παραγωγής ενέργειας πλοίων.

• Εναλλάκτες θερμότητας σε πετροχημικές, χημικές και βιομηχανικές διεργασίες: Το ASTM B111 C12200 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ψύξη υγρών διεργασίας, μέσων θέρμανσης κ.λπ.

• Εξατμιστές και συμπυκνωτές σε συστήματα HVAC, ειδικά σε ψύκτες και μεγάλα συστήματα.

• Εξοπλισμός ψύξης: όπως εξαρτήματα εναλλαγής θερμότητας για μεγάλες ψυκτικές αποθήκες και βιομηχανικές μηχανές ψύξης.

• Άλλες εφαρμογές εναλλαγής θερμότητας που απαιτούν υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αντοχή στη διάβρωση και καλή μορφοποίηση.

Σύνοψη:

Ο σωλήνας χαλκού χωρίς ραφή ASTM B111 C12200 (DHP phosphorus deoxidized copper) είναι οικονομικός και έχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, υψηλή καθαρότητα και βιολογική αδράνεια, εξαιρετική ελατότητα και μορφοποίηση και κανένα κίνδυνο ασθένειας υδρογόνου, καθιστώντας τον ευρέως χρησιμοποιούμενο σε συστήματα ψύξης, συστήματα πόσιμου νερού, συστήματα θέρμανσης χαμηλής πίεσης και γενικούς βιομηχανικούς εναλλάκτες θερμότητας που χειρίζονται μη διαβρωτικά μέσα.

Ωστόσο, το ASTM B111 C12200 έχει πολύ κακή αντοχή στη διάβρωση από διάβρωση και αντοχή στη διάβρωση αποψευδαργύρωσης και έχει χαμηλή μηχανική αντοχή. Επομένως, κατά την επιλογή χρήσης σωλήνων χαλκού χωρίς ραφή ASTM B111 C12200, είναι απαραίτητο να περιοριστεί αυστηρά το περιβάλλον χρήσης του, όπως καθαρό νερό, μη οξειδωτικά υγρά, χωρίς στερεά σωματίδια, χαμηλή ροή, χωρίς ιόντα χλωρίου, χωρίς αμμωνία κ.λπ. Μόλις ξεπεραστούν αυτά τα όρια ή εμφανιστούν ιόντα χλωρίου ή υψηλές ροές, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ορείχαλκος αλουμινίου (C68700), ναυτικός ορείχαλκος (C44300) ή κράμα χαλκού-νικελίου (C70600, C71500).