ASTM B111 C68700 adalah kelas tabung mulus aluminium kuningan yang ditentukan untuk bundel tabung penukar panas dalam air laut-kondensor, evaporator, dan penyuling berpendingin air. Paduan tersebut mengandung 76,0-79,0% tembaga dan 1,8-2,5% aluminium dengan penambahan arsenik terkontrol sebesar 0,02-0,06%. Aluminium membentuk lapisan oksida tipis yang dapat diperbaiki sendiri yang tahan terhadap air garam berkecepatan tinggi dan air pelabuhan yang tercemar, sementara arsenik menekan hilangnya seng. Bahan yang sama muncul secara internasional seperti CuZn20Al2As, HAL77-2 di GB/T 8890, CZ110 di BS 2871, C6870 di JIS H3300 dan CuZn20Al2 di DIN 1785.
Bundel Tabung C68700 Terdiri Dari Apa
Bundel tabung adalah rakitan permukaan perpindahan panas dari penukar-dan-tabung: kumpulan tabung mulus bersama dengan lembaran tabung, penyekat, dan batang pengikat yang menempatkannya. Bundel C68700 dapat disuplai sebagai tabung lurus, atau sebagai tabung berbentuk U-yang dibengkokkan dari panas produksi yang sama, sehingga bundel lengkap dibuat, diberi perlakuan panas, dan diuji sebagai satu unit sebelum dikirim. Tabung lurus dikirimkan dalam temper O61 anil. Tabung tekuk U-dibentuk setelah anil akhir dan disusun berdasarkan persyaratan dimensi dan tekukan dari spesifikasi tikungan U-ASME SB395, yang digunakan bersama ASTM B111 untuk bentuk produk ini.
Konfigurasi bundel umum:
Diameter luar tabung: 15 mm hingga 25 mm
Ketebalan dinding: 0,5 mm hingga 1,2 mm
Panjang: hingga 6000 mm
Susunan tabung: lurus atau berbentuk U-
Tabung diproduksi untuk menutup toleransi, biasanya plus atau minus 0,05 mm pada diameter luar dan plus atau minus 10% pada ketebalan dinding. Pengendalian toleransi penting karena ekspansi tabung-ke-tabung-lembar bekerja di dalam pita sempit: penggulingan berlebihan-dinding tipis akan merusak ligamen di antara lubang, sedangkan penggulungan bawah-meninggalkan potensi jalur kebocoran di sepanjang sambungan.
Komposisi Kimia dan Sifat Mekanik
Tabel 1. Komposisi dan sifat-suhu ruangan UNS C68700 dalam temper anil O61, seperti yang disyaratkan oleh ASTM B111.
| Tembaga, Cu | 76.0-79.0% |
| Aluminium, Al | 1.8-2.5% |
| Arsenik, As | 0.02-0.06% |
| Besi, Fe | 0,06% maks |
| Timbal, Pb | 0,07% maks |
| Seng, Zn | sisa |
| Kekuatan tarik, min | 345 MPa (50 ksi) |
| Kekuatan hasil, min | 125 MPa (18 ksi) |
| Melunakkan | O61, dianil |
| Kepadatan | 8,33 g/cm³ (0,301 pon/inci³) |
| Kisaran leleh | 932-971 derajat |
ASTM B111 menetapkan kekuatan tarik minimum, kekuatan luluh minimum dan perpanjangan minimum untuk setiap kombinasi nomor dan temper UNS. Temperatur O61 yang dianil adalah kondisi pengiriman untuk tabung kondensor dan penukar panas, dan sertifikat uji mekanis setiap lot menyatakan nilai terukur terhadap nilai minimum tersebut, sehingga pembeli dapat memastikan bahwa bundel tersebut tidak dipasok dalam temper yang lebih keras dan tidak dapat diperluas.
Korosi dan Perilaku Termal dalam Pelayanan
Laju korosi air laut: di bawah 0,01 mm/tahun pada air laut yang bersih dan mengalir, dengan lapisan pelindung aluminium oksida terbentuk kembali setelah kerusakan mekanis ringan.
Toleransi kecepatan: kuningan aluminium dipilih secara spesifik untuk air pendingin-berkecepatan tinggi dan turbulen, sehingga kuningan-paduan rendah akan mengalami erosi-korosi pada saluran masuk tabung.
Perilaku pengotoran: pelepasan ion tembaga yang terkontrol membatasi pengotoran makro pada lubang tabung, yang membantu koefisien perpindahan panas keseluruhan tetap stabil di antara siklus pembersihan.
Konduktivitas termal: 100,4 W/(m·K) pada 20 derajat, jauh di atas baja tahan karat, sehingga dinding tipis dapat digunakan tanpa mengorbankan perpindahan panas.
Koefisien ekspansi linier: 18,5 × 10-6per derajat lebih dari 20-300 derajat.
Kapasitas panas spesifik: 0,09 kal/(g· derajat ) pada 20 derajat .
Inspeksi dan Pengujian Bundel Selesai
Setiap tabung melewati urutan pengujian yang ditentukan sebelum bundel dilepaskan:
Pengujian arus Eddy pada panjang tabung penuh ke Praktek E243, untuk mendeteksi diskontinuitas permukaan dan bawah permukaan.
Pengujian hidrostatik pada 1,5 kali tekanan desain, atau tegangan serat yang dinyatakan dalam ASTM B111 di mana standar menetapkan batas minimum.
Uji perluasan dengan Metode Uji B153 dan uji perataan pada sampel dari lot; keduanya harus tidak terlihat retak atau pecah.
Uji tegangan sisa: C68700 adalah salah satu paduan yang ASTM B111 memerlukan uji merkuri nitrat (B154) atau uji uap amonia (B858).
Sertifikat pengujian material mencatat angka panas, analisis kimia, sifat mekanik, dan-hasil pengujian non-destruktif.
Aplikasi Layanan
Pembuatan kapal: kondensor utama dan tambahan, pendingin oli pelumas dan pendingin air jaket pada kapal komersial dan angkatan laut.
Platform lepas pantai: sirkuit pendingin air laut dan proses penukar panas yang terkena semprotan garam terus menerus.
Pembangkit listrik pesisir: kondensor permukaan uap yang beroperasi sekali-melalui pendinginan air laut.
Pabrik desalinasi: kumpulan tabung penyuling dan evaporator dalam rangkaian lampu kilat multi-tahap dan multi-efek, yang tabungnya harus tahan terhadap air garam pada suhu tinggi.
Catatan Seleksi dan Penanganan
Tiga faktor menentukan apakah paket C68700 mencapai umur desainnya. Pertama, bahan kimia air pendingin: air yang mengandung sulfida-atau amonia-menyerang lapisan pelindung, dan dalam hal ini jendela kecepatan yang diijinkan menyempit secara tajam. Kedua, profil kecepatan: saluran masuk tabung dan puncak luar tikungan U adalah zona yang paling rawan erosi, sehingga sisipan ujung saluran masuk atau lapisan pelindung umum digunakan pada unit berkecepatan tinggi. Ketiga, dukungan mekanis: jarak penyekat, jarak bebas lubang lembaran tabung, dan ovalitas tikungan U semuanya memengaruhi kelelahan getaran, dan tabung harus disimpan dalam keadaan kering, tertutup, dan bebas dari genangan air sebelum pemasangan.
Pertanyaan Umum
T: Apa itu ASTM B111 C68700?
ASTM B111 adalah spesifikasi untuk tabung kondensor-paduan tembaga mulus dan stok ferrule. C68700 adalah kelas aluminium kuningan di dalamnya, mengandung 76,0-79,0% tembaga, 1,8-2,5% aluminium, dan 0,02-0,06% arsenik, biasanya disuplai dalam temper anil O61.
T: Apa sifat mekanik minimum C68700 dalam temper O61?
Kuat tarik minimum 345 MPa (50 ksi) dan kuat leleh minimum 125 MPa (18 ksi). Perpanjangan minimum ditentukan oleh ASTM B111 untuk setiap nomor dan temper UNS, dan diverifikasi pada sertifikat pengujian yang disertakan dengan lot.
T: Bagaimana C68700 dibandingkan dengan kuningan admiralty C44300?
C44300 mengandung 70,0-73,0% tembaga dengan 0,9-1,2% timah dan 0,02-0,06% arsenik, dan berkinerja baik di air laut yang bersih. C68700 menggantikan timah dengan aluminium, yang meningkatkan kekuatan anil dan memberikan ketahanan yang jauh lebih baik terhadap kecepatan air yang tinggi, menjadikannya pilihan umum untuk kondensor pantai sekali tembus.
T: Standar manakah yang mencantumkan nilai C68700 yang setara?
GB/T 8890 menetapkannya HAL77-2, BS 2871 menggunakan CZ110, JIS H3300 mencantumkan C6870, DIN 1785 menggunakan CuZn20Al2, dan mitra ASME dari ASTM B111 adalah SB111. Bentuk U-bend dilindungi oleh ASTM B395 dan ASME SB395.
T: Mengapa arsenik ditambahkan ke tabung aluminium kuningan?
Penambahan arsenik 0,02-0,06% bertindak sebagai inhibitor katodik yang mencegah dezincifikasi preferensial matriks kuningan, yang merupakan mode kegagalan utama kuningan biasa dalam air aerasi atau air berkecepatan rendah.
T: Bagaimana cara bundel tabung C68700 diuji sebelum pengiriman?
Pengujian arus eddy panjang penuh, pengujian hidrostatis, uji muai dan perataan pada banyak sampel, serta uji tegangan sisa yang diperlukan untuk paduan ini, semuanya didukung oleh sertifikat uji material untuk setiap panas.
