1. Kokios yra CuNi 70/30 (C71500) charakteristikos, dėl kurių jis yra geriausias jūros vandens vamzdynų sistemų lydinys, pranokstantis kitus vario lydinius ir nerūdijantį plieną?
CuNi 70/30 (70 % vario, 30 % nikelio, UNS C71500) sukurtas specialiai tam, kad įveiktų kitų jūrinėje aplinkoje naudojamų medžiagų apribojimus. Jo pranašumas pagrįstas sinergetiniu savybių deriniu:
Neprilygstamas atsparumas jūrinei korozijai: jo vienfazė{0}}struktūra sudaro išskirtinai sandarią, stabilią ir apsauginę paviršiaus plėvelę, daugiausia iš vario oksido (Cu₂O), kuri yra labai atspari chlorido poveikiui. Tai parodo:
Puikus atsparumas jūros vandens duobėms ir plyšinei korozijai, -daug pranašesnis už austenitinį nerūdijantį plieną (pvz., 316 l) stovinčioje arba mažo{4}}tėkmės sąlygomis.
Didelis atsparumas įtempių korozijos įtrūkimams (SCC) chloridinėje aplinkoje, skirtingai nuo jautraus nerūdijančio plieno.
Išskirtinis atsparumas biologiniam užteršimui ir mikrobiologiškai paveiktai korozijai (MIC), nes vario jonai yra toksiški jūrų organizmams.
Didelis srauto greičio toleravimas: jis gali atlaikyti jūros vandens greitį iki 20{2}}25 pėdų/sek (6-8 m/s) be didelės erozijos ir korozijos, todėl idealiai tinka didelio srauto vamzdynams, siurblių sparnuotėms ir kondensatoriaus vamzdžiams.
Geras pagaminimas ir stiprumas: jį galima suvirinti, sulenkti ir išplėsti, o tempiamasis stiprumas yra didesnis nei gryno vario arba 90/10 CuNi.
Dėl to tai yra nepakeičiama medžiaga svarbioms,{0}}ilgai eksploatuojančioms jūros vandens sistemoms, kuriose patikimumas viršija pradines išlaidas.
2. Kuriuose konkrečiuose jūriniuose ir atviroje jūroje naudojamuose besiūliuose vamzdžiuose CuNi 70/30 yra privaloma arba laikoma geriausia praktika?
Sistemose, kuriose gedimas būtų katastrofiškas arba jas taisyti būtų pernelyg brangu, negalima{0}}derėtis dėl jo naudojimo.
Karinio jūrų laivyno ir komercinių laivų statyba:
Gaisro gesinimo sistemos (jūros vanduo): pagrindinės ir antrinės linijos, kurių patikimumas esant slėgiui yra labai svarbus.
Balasto ir triumo sistemos: žalio, dažnai nešvaraus jūros vandens tvarkymas.
Aušinimo vandens sistemos: pagrindiniam varikliui, generatoriui ir ŠVOK jūros vandens aušinimo linijoms.
Hidraulinis alyvos aušintuvas ir šilumokaičio vamzdžiai.
Jūros naftos ir dujų platformos:
Jūros vandens kėlimo vamzdynas: nuo jūros skrynios iki platformos.
Aušinamasis vanduo technologinei įrangai.
Ugnies vandens žiedo pagrindinės ir potvynio sistemos.
Gėlinimo ir elektrinės:
Jūros vandens įleidimo ir išleidimo linijos.
Šilumos atmetimo ir aušinimo vandens vamzdynai pakrantės elektrinėse.
Akvakultūra: tvirtiems jūros vandens tiekimo ir drenažo vamzdynams žuvų ūkiuose.
3. Kokios yra svarbiausios procedūros norint sėkmingai suvirinti CuNi 70/30 vamzdį ir kuo jos skiriasi nuo anglinio plieno ar nerūdijančio plieno suvirinimo?
Norint išsaugoti jo atsparumą korozijai ir išvengti defektų, būdingų vario -nikelio lydiniams, CuNi suvirinimas reikalauja specialių metodų.
Pagrindinės procedūros ir skirtumai:
Išankstinis pašildymas ir tarpinė temperatūra: norint užtikrinti tinkamą lydymą, būtina pašildyti (paprastai 250–400 laipsnių F / 120–200 laipsnių) dėl didelio lydinio šilumos laidumo. Tačiau, norint išvengti per didelio grūdų augimo, tarpo temperatūra turi būti kontroliuojama (maks. ~300 laipsnių F / 150 laipsnių).
Užpildas metalas: turi būti naudojamas atitinkamas arba per -legiruotas užpildas, paprastai panašios 70/30 sudėties ERCuNi (AWS A5.6) arba patentuota klasė su mažais niobio (Nb) priedais, kad būtų atsparus karštam įtrūkimui. Niekada nenaudokite nerūdijančio ar vario užpildų.
Apsauginės dujos: naudokite 100 % argoną GTAW šaknims ir karštiesiems pralaidimams. Argono / helio mišiniai gali būti naudojami užpildant storas dalis, kad būtų padidintas šilumos kiekis.
Nugaros valymas: privalomas. Suvirinimo siūlės vidus turi būti išvalytas argonu, kad būtų išvengta šaknies gumbų oksidacijos, dėl kurios susidarytų trapus, korozijai jautrus paviršius.
Stringer karoliukai: naudokite siaurus karoliukus, o ne platų pynimą, kad sumažintumėte šilumos patekimą ir iškraipymą.
Valymas po-suvirinimo: visi suvirinimo purslai, šlakai ir spalvos pasikeitimas (karščio atspalvis) turi būti pašalinti šlifuojant arba ėsdinant, kad būtų atkurtas atsparumas korozijai.
4. Kokie yra pagrindiniai eksploatuojamų CuNi 70/30 vamzdynų gedimų režimai ir kaip jų išvengti projektuojant, montuojant ir eksploatuojant?
Nors jis yra tvirtas, jis turi konkrečių pažeidžiamumų, kuriuos reikia valdyti.
Vandenilio sulfido (H₂S) ataka: užterštuose uostuose arba esant pūvančioms organinėms medžiagoms, H₂S gali sunaikinti apsauginę oksido plėvelę ir sukelti greitą koroziją. Prevencija: projektuoti sistemas, kad būtų išvengta sąstingio, mažai -deguonies tiekimo sąlygų, kuriose klesti sulfatą-redukuojančios bakterijos; naudoti filtravimą.
Galvaninė korozija: prijungtas prie tauresnio metalo (pvz., titano, aukštos -nerūdijančio plieno), CuNi gali būti korozijai atsparus. Prevencija: naudokite izoliacinių flanšų rinkinius arba nurodykite visą sistemą CuNi. Venkite mišrių{5}}metalurgijos sistemų.
Abrazyvinė erozija: didelio greičio{0}}jūros vandenyje esantis smėlis ar dumblas gali suplonėti sieneles, ypač vingiuose. Prevencija: ant įsiurbiamo vandens sumontuokite smėlio gaudykles ir filtrus. Didesnio-erozijos rizikos vietose naudokite didesnį sienelės storį (grafiką).
Susidūrimo ataka: nuo vietinio, turbulentinio srauto (pvz., pasroviui nuo iš dalies uždaryto vožtuvo, vamzdžio angoje). Prevencija: tinkama sistemos konstrukcija, kad būtų išvengta kavitacijos ir srauto turbulencijos.
Gamybos{0}}sukeltas gedimas: netinkama suvirinimo procedūra, atgalinio prapūtimo trūkumas arba užteršimas (švinas, siera nuo įrankių / žymenų) gali sukelti suvirinimo įtrūkimus arba vietinę koroziją. Prevencija: griežtai laikykitės kvalifikuotos WPS ir švarios gamybos praktikos.
5. Kokie griežti bandymo ir tikrinimo protokolai reikalingi CuNi 70/30 besiūliams vamzdžiams, ypač jūrų laivyno ar{3}}klasės patvirtintiems projektams?
Kokybės užtikrinimas yra platus dėl kritinio jo taikymo pobūdžio.
Medžiagos sertifikatas:
Malūno bandymo ataskaita (MTR) pagal ASTM B466/B467: patvirtinama chemija (Ni ~30%, Fe ~0,5-1,0% – būtina plėvelės stabilumui, Mn), mechaninėms savybėms ir hidrostatiniam bandymui.
Atsekamumas: kiekvienas vamzdžio ilgis yra pažymėtas šilumos numeriu, kad būtų galima visiškai atsekti.
Neardomasis tyrimas (NDE):
Ultragarsinis bandymas (UT): besiūliams vamzdžiams, 100 % viso korpuso UT pagal ASTM E213, siekiant aptikti išilginius ir skersinius trūkumus.
Sūkurinių srovių bandymas (ECT): dažnai naudojamas kaip UT alternatyva arba papildymas paviršiaus ir paviršiaus trūkumams aptikti.
Korozijos bandymas (partijos patvirtinimas): esant kritiniams užsakymams, pavyzdžiams gali būti atliekami pagreitinti korozijos bandymai dirbtiniame jūros vandenyje (pvz., ASTM G52 - Surface Seawater Exposure arba elektrocheminiai bandymai), siekiant patikrinti šilumos efektyvumą.
Matmenų ir vizualinė patikra: griežtai tikrinama OD, sienelės storis, tiesumas ir paviršiaus būklė (be siūlių, intarpų ir masto).
Klasės visuomenės patvirtinimas: jūriniams projektams vamzdžių malūnui ir specifinei šilumos daliai dažnai reikia patvirtinimo sertifikatų iš klasifikacinių bendrovių, tokių kaip ABS, DNV, Lloyds ar BV, patvirtinančių jų griežtų taisyklių laikymąsi.
Išvada: CuNi 70/30 besiūlis vamzdis nėra tik alternatyva kitoms medžiagoms; tai suprojektuotas sprendimas, užtikrinantis visą gyvenimą trunkantį agresyvų jūros vandens aptarnavimą. Didelės pradinės jo sąnaudos yra pateisinamos per dešimtmečius trunkantį -nereikalaujantį priežiūros sistemose, kuriose gedimas nėra išeitis. Sėkmingas jo įgyvendinimas priklauso nuo kruopštaus medžiagų parinkimo, ekspertų pagaminimo pagal vario-nikelio specifines procedūras ir akylos apsaugos nuo kelių, bet gerai{6}}apibrėžtų gedimo būdų. Tai patikimos jūrų inžinerijos kertinis akmuo.
