1. ถาม: องค์ประกอบพื้นฐานและโครงสร้างทางโลหะวิทยาของทองแดง-นิกเกิล 90/10 คืออะไร และคุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ทองแดงเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการใช้งานทางทะเลและน้ำทะเลได้อย่างไร
A:ทองแดง-นิกเกิล 90/10 (UNS C70600) เป็นโลหะผสมทองแดงดัดขึ้นรูปที่ประกอบด้วยทองแดงประมาณ 90% และนิกเกิล 10% โดยมีการควบคุมการเติมเหล็ก (1.0–1.8%) และแมงกานีส (ไม่เกิน 1.0%) อย่างระมัดระวัง ปริมาณธาตุเหล็กมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยจะช่วยเพิ่มความต้านทานของวัสดุต่อการกัดกร่อนจากการกระแทก (การกัดกร่อน-การกัดเซาะ) โดยส่งเสริมการก่อตัวของฟิล์มพื้นผิวที่มีความหนาแน่น การยึดเกาะ และการปกป้อง ซึ่งจำเป็นต่อประสิทธิภาพการทำงานของน้ำทะเลที่ไหล
โครงสร้างทางโลหะวิทยาเป็นสารละลายของแข็งเฟสเดียว-ของนิกเกิลในทองแดง ทำให้เกิดโครงตาข่ายที่มีศูนย์กลาง-ลูกบาศก์ (FCC) โครงสร้างนี้ให้ความเหนียวที่ดีเยี่ยม ความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี และความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าในสภาพแวดล้อมทางทะเล เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมทองแดง 70/30- นิกเกิล 90/10 มีความแข็งแรงต่ำกว่าเล็กน้อยแต่มีค่าการนำความร้อนดีกว่าและต้นทุนที่ต่ำกว่ามาก ทำให้เป็นโลหะผสมทองแดง-ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับระบบท่อน้ำทะเล
กลไกความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดง-นิกเกิล 90/10 มีการป้องกันตัวเอง-และมีลักษณะเฉพาะในบรรดาวัสดุที่เป็นโลหะ เมื่อสัมผัสกับน้ำทะเลที่สะอาด วัสดุจะก่อตัวเป็นฟิล์มพื้นผิวป้องกันบาง ๆ ที่ยึดเกาะได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งประกอบด้วยคิวรัสออกไซด์ (Cu₂O) เป็นหลัก โดยมีชั้นนอกของทองแดง-นิกเกิล-ไอรอนออกซี-ไฮดรอกไซด์เชิงซ้อน ภาพยนตร์เรื่องนี้ซึ่งมักเรียกกันว่า "คราบป้องกัน" แสดงให้เห็นความเสถียรที่โดดเด่นในน้ำทะเลที่ไหล และสามารถรักษาตัวเองได้-หากได้รับความเสียหายทางกลไก ปริมาณธาตุเหล็ก (1.0–1.8%) เป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มการยึดเกาะ ความหนาแน่น และลักษณะการปกป้องของฟิล์มนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะที่มีความเร็วสูง-ซึ่งการกัดเซาะ-มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน
การรวมกันของคุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ทองแดง-นิกเกิล 90/10 เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการใช้งานทางทะเลและชายฝั่งที่หลากหลาย:
ระบบระบายความร้อนน้ำทะเลสำหรับโรงไฟฟ้า คลัง LNG และโรงกลั่น
ระบบน้ำดับเพลิงบนแท่นนอกชายฝั่งและเรือเดินทะเล
ท่อโรงงานแยกเกลือและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ท่อตัวเรือ รวมถึงระบบท้องเรือ บัลลาสต์ และระบบดับเพลิง
ท่อส่งน้ำและระบายน้ำอุตสาหกรรมชายฝั่ง
นอกจากนี้ Copper-Nickel 90/10 ยังต้านทานการเกิดคราบทางชีวภาพได้ดีเยี่ยม ปริมาณทองแดงจะปล่อยไอออนทองแดงในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งขัดขวางการเกาะตัวของเพรียง หอยแมลงภู่ และสิ่งมีชีวิตในทะเลอื่นๆ การต้านทานการเพรียงทางชีวภาพนี้ช่วยรักษาประสิทธิภาพการไหล ลดต้นทุนการสูบน้ำ และลดความจำเป็นในการเคลือบกันเพรียงที่มีราคาแพงหรือโปรแกรมการทำความสะอาดตลอดอายุการใช้งานของระบบ
2. ถาม: ข้อควรพิจารณาในการเชื่อมที่สำคัญสำหรับท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการเลือกโลหะเติม การเตรียมข้อต่อ และการควบคุมอินพุตความร้อน
A:การเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 ต้องใช้เทคนิคพิเศษและการควบคุมกระบวนการอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่ทนทานต่อเสียงและการกัดกร่อน- ซึ่งมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับโลหะฐานในการให้บริการน้ำทะเล ค่าการนำความร้อนสูงของวัสดุ-ประมาณ 8-10 เท่าของสเตนเลสออสเทนนิติก- และความไวต่อการปนเปื้อนของวัสดุนั้นต้องการความเอาใจใส่อย่างพิถีพิถันตลอดกระบวนการเชื่อม
การเลือกโลหะฟิลเลอร์:โลหะเติมมาตรฐานสำหรับการเชื่อมทองแดง 90/10- นิกเกิลคือAWS A5.7 คลาส ERCuNi(องค์ประกอบที่ตรงกัน) ฟิลเลอร์นี้ประกอบด้วยทองแดงประมาณ 65–70%, นิกเกิล 29–33%, เหล็ก 0.5–1.5% และแมงกานีส 0.5–1.5% แม้ว่าโลหะตัวเติมจะมีปริมาณนิกเกิลสูงกว่าโลหะฐาน (30% เทียบกับ. 10%) องค์ประกอบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้ทางเคมีไฟฟ้า ป้องกันการกัดกร่อนของกัลวานิกที่ส่วนต่อประสานของการเชื่อม และให้ความลื่นไหลของสระเชื่อมที่ดีเยี่ยม สำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะแบบมีฉนวนป้องกันด้วยมือ (SMAW)AWS A5.6 คลาส ECuNiมีการใช้อิเล็กโทรด
การเตรียมการร่วมกัน:ก่อนการเชื่อม การทำความสะอาดอย่างเข้มงวดถือเป็นสิ่งสำคัญ พื้นผิวทั้งหมดภายในระยะ 50 มม. (2 นิ้ว) ของบริเวณรอยเชื่อมจะต้องทำความสะอาดด้วยกลไกโดยใช้แปรงลวดสแตนเลสหรือเครื่องมือขัดเฉพาะเพื่อขจัดออกไซด์ สะเก็ดบด และสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิว จะต้องตามด้วยการล้างไขมันด้วยสารเคมีด้วยอะซิโตน ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ หรือตัวทำละลายที่ไม่มีคลอรีน-ที่คล้ายกัน หลีกเลี่ยงตัวทำละลายคลอรีนอย่างเคร่งครัด เนื่องจากคลอไรด์ที่ตกค้างสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนในบริการได้ โดยทั่วไปโครงร่างข้อต่อจะใช้ร่อง V -V หรือสองเท่า- V ที่มีช่องว่างราก 2-3 มม. เพื่อรองรับการนำความร้อนสูงของวัสดุและรับประกันการเจาะทะลุได้อย่างสมบูรณ์
กระบวนการเชื่อมและการควบคุมการป้อนความร้อน:การเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊ส (GTAW/TIG) เป็นกระบวนการที่ต้องการสำหรับการผ่านรูทและท่อผนังบาง- ซึ่งให้การควบคุมอินพุตความร้อนที่แม่นยำและคุณภาพการเชื่อมที่ยอดเยี่ยม การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW/MIG) อาจใช้สำหรับการเติมผ่านและผนังที่หนาขึ้นเพื่อปรับปรุงอัตราการสะสม
พารามิเตอร์ที่สำคัญได้แก่:
การอุ่นเครื่อง:โดยทั่วไปไม่จำเป็น เว้นแต่อุณหภูมิโดยรอบจะต่ำกว่า 10°C (50°F) หรือมีความชื้นอยู่
อุณหภูมิระหว่างทาง:ได้รับการดูแลอย่างเข้มงวดที่อุณหภูมิต่ำกว่า 150°C (300°F) เพื่อป้องกันการแตกร้าวจากความร้อน เมล็ดพืชเติบโตมากเกินไป และการสูญเสียคุณสมบัติทางกล
ก๊าซป้องกัน:อาร์กอน 100% สำหรับ GTAW; อาร์กอนที่มีออกซิเจน 1–2% สำหรับ GMAW เพื่อปรับปรุงความเสถียรของส่วนโค้งและการเปียก
ล้างกลับ:การไล่ก๊าซเฉื่อยที่ด้านรากเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน รับประกันการหลอมรวมที่สมบูรณ์ และรักษาฟิล์มป้องกัน-ลักษณะการขึ้นรูปของรอยเชื่อม
การรักษาหลังการเชื่อม:ทองแดง-นิกเกิล 90/10 ต่างจากโลหะผสมทองแดงบางชนิดตรงที่ไม่ต้องใช้ความร้อนหลังการเชื่อม- อย่างไรก็ตาม สำหรับการบริการน้ำทะเลที่สำคัญหลัง-การทำความสะอาดรอยเชื่อมและการทู่เป็นสิ่งจำเป็น บริเวณรอยเชื่อมต้องได้รับการทำความสะอาดอย่างทั่วถึงเพื่อขจัดคราบรอยเชื่อม ออกไซด์ และสีความร้อน โดยทั่วไปทำได้โดยการดองในสารละลายกรดซัลฟิวริก 10-15% ตามด้วยการล้างน้ำจืดให้สะอาด กระบวนการนี้จะคืนฟิล์มพื้นผิวป้องกันและทำให้แน่ใจว่าบริเวณรอยเชื่อมมีความต้านทานการกัดกร่อนเช่นเดียวกับโลหะฐาน
คุณสมบัติช่างเชื่อม:ช่างเชื่อมที่ทำงานเกี่ยวกับทองแดง-นิกเกิล 90/10 จะต้องมีคุณสมบัติตาม ASME Section IX หรือ AWS D1.6 พร้อมคุณสมบัติเฉพาะสำหรับโลหะผสมทองแดง-นิกเกิล คุณลักษณะเฉพาะของการเชื่อมที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุ-รวมถึงความลื่นไหลสูงและการกระจายความร้อนที่รวดเร็ว-ต้องใช้ทักษะเฉพาะทางซึ่งไม่ได้แสดงให้เห็นโดยคุณสมบัติของเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าไร้สนิมเพียงอย่างเดียว
3. ถาม: ในระบบน้ำทะเลทางทะเลและนอกชายฝั่ง ท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 มีข้อดีอะไรบ้างมากกว่าวัสดุทางเลือก และมีข้อจำกัดอะไรบ้าง
A:ทองแดง-นิกเกิล 90/10 ครองตำแหน่งเฉพาะในกลุ่มวัสดุสำหรับการบริการน้ำทะเล โดยให้การผสมผสานที่สมดุลระหว่างความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานต่อการเกิดคราบทางชีวภาพ ความสามารถในการแปรรูป และความประหยัดตลอดอายุการใช้งาน ซึ่งมักจะเหนือกว่าวัสดุทางเลือกสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
ข้อดีเหนือวัสดุทดแทน:
| วัสดุ | เปรียบเทียบกับทองแดง-นิกเกิล 90/10 |
|---|---|
| เหล็กกล้าคาร์บอน | เหล็กกล้าคาร์บอนต้องการการเคลือบ การป้องกันแคโทด และค่าเผื่อการกัดกร่อน โดยทั่วไปแล้วจะล้มเหลวภายใน 5–10 ปีในน้ำทะเล. 90/10 มอบบริการบำรุงรักษาฟรี 20–30+ ปีโดยไม่ต้องเคลือบใดๆ |
| สแตนเลสออสเทนนิติก (304/316) | เหล็กกล้าไร้สนิมไวต่อการกัดกร่อนตามรอยแยก การเกิดรูพรุน และการกัดกร่อนจากการกัดกร่อนจากความเครียดจากคลอไรด์ในน้ำทะเล. 90/10 ไม่แสดงความไวต่อ SCC และมีความต้านทานการกัดกร่อนตามรอยแยกได้ดีกว่า นอกจากนี้ 90/10 ยังต้านทานการเปรอะเปื้อนทางชีวภาพโดยธรรมชาติ |
| ไทเทเนียม | ไทเทเนียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าแต่มีราคาสูงกว่า 90/10 ถึง 3–5 เท่า ค่าการนำความร้อนที่ต่ำกว่าของไทเทเนียมและข้อกำหนดในการเชื่อมแบบพิเศษก็ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นเช่นกัน สำหรับระบบน้ำทะเลส่วนใหญ่ 90/10 ให้ความสมดุลที่คุ้มค่า- |
| ทองแดง 70/30-นิกเกิล | 90/10 มีความแข็งแรงและต้านทานการกัดกร่อน-ต่ำกว่า 70/30 เล็กน้อย แต่คุ้มค่ากว่า{5}}อย่างมาก สำหรับความเร็วสูงสุด 3 m/s 90/10 คือตัวเลือกมาตรฐาน |
| เหล็กชุบสังกะสี | สารเคลือบกัลวาไนซ์จะถูกใช้อย่างรวดเร็วในน้ำทะเล ทำให้เกิดการกัดกร่อนของโลหะพื้นฐานภายใน 2-5 ปี. 90/10 ให้บริการนานหลายทศวรรษโดยไม่มีการเสื่อมสภาพของสารเคลือบ |
ข้อดีที่สำคัญของท่อเชื่อม 90/10:
ความต้านทานการกัดกร่อน:ต้านทานการกัดกร่อนสม่ำเสมอ การกัดกร่อนตามรอยแยก และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นในน้ำทะเลสะอาดได้ดีเยี่ยม
ความต้านทานต่อการเกิดคราบจุลินทรีย์:การปล่อยไอออนของทองแดงป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิตในทะเล ช่วยรักษาประสิทธิภาพการไหล
ความสามารถในการผลิต:ความสามารถในการเชื่อมและการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม สามารถประดิษฐ์ได้ทันทีโดยใช้เทคนิคมาตรฐาน
ต้นทุน-ประสิทธิผล:ต้นทุนเริ่มต้นต่ำกว่าไทเทเนียม ทองแดง 70/30-นิกเกิล และเหล็กกล้าไร้สนิมเกรดสูง-
ประวัติที่พิสูจน์แล้ว:ทศวรรษแห่งความสำเร็จในการให้บริการทางเรือ ทางทะเลเชิงพาณิชย์ และนอกชายฝั่ง
ข้อจำกัดและข้อควรระวัง:
| ข้อจำกัด | ข้อควรระวัง |
|---|---|
| ข้อจำกัดด้านความเร็ว | ความเร็วสูงสุดที่แนะนำคือประมาณ 3 เมตร/วินาที (10 ฟุต/วินาที) ในน้ำทะเลที่สะอาด ความเร็วที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดการกัดเซาะ-ได้ โดยเฉพาะในบริเวณที่มีกระแสน้ำเชี่ยวกราก สำหรับความเร็วสูง แนะนำให้ใช้ทองแดง 70/30- |
| ความไวของซัลไฟด์ | ทองแดง-นิกเกิล 90/10 ไวต่อการกัดกร่อนแบบเร่งในน้ำเสียหรือน้ำที่มีซัลไฟด์เจนิก (เช่น ท่าเรือที่มีมลพิษอินทรีย์) ในสภาพแวดล้อมดังกล่าว อาจจำเป็นต้องใช้วัสดุทดแทนหรือการบำบัดน้ำแบบเสริม |
| สภาพน้ำนิ่ง | ความเมื่อยล้าเป็นเวลานานสามารถนำไปสู่การกัดกร่อนเฉพาะจุดหรือเกิดคราบจุลินทรีย์ได้ ระบบควรได้รับการออกแบบเพื่อหลีกเลี่ยงระยะเวลาที่หยุดนิ่งนานขึ้น หรือควรใช้การบำบัดด้วยไบโอไซด์ |
| ความเข้ากันได้ของกัลวานิก | 90/10 ใช้ได้กับเหล็กกล้าและอะลูมิเนียม แต่เป็นขั้วบวกกับไทเทเนียมและโลหะผสมนิกเกิลสูง- จำเป็นต้องมีการแยกกัลวานิกหรือการป้องกันแคโทดิกอย่างเหมาะสมเมื่อเชื่อมต่อกับวัสดุคุณภาพสูง |
| ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิ | โดยทั่วไปเหมาะสำหรับอุณหภูมิประมาณ 120°C (250°F) เมื่อสูงกว่าอุณหภูมินี้ สมบัติทางกลจะลดลงและอัตราการกัดกร่อนจะเพิ่มขึ้น |
สำหรับระบบน้ำทะเลทางทะเลส่วนใหญ่-รวมถึงน้ำดับเพลิง น้ำหล่อเย็น บัลลาสต์ และระบบท้องเรือ-ท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 ให้ความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และต้นทุน โดยคำนึงถึงข้อจำกัดเหล่านี้ในการออกแบบและการทำงานของระบบ
4. ถาม: ข้อกำหนดในการประกันคุณภาพที่สำคัญและการตรวจสอบโดยไม่ทำลาย (NDE) สำหรับท่อทองแดง-เชื่อมนิกเกิล 90/10 ที่มีแรงดัน-ที่ใช้บริการทางทะเลมีอะไรบ้าง
A:ความสมบูรณ์ของท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 ในการใช้งานทางทะเลและนอกชายฝั่งที่สำคัญจำเป็นต้องมีการรับประกันคุณภาพที่เข้มงวดตลอดทั้งการผลิตและการแปรรูป NDE และโปรโตคอลการทดสอบต่อไปนี้เป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานของอุตสาหกรรมเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของตะเข็บเชื่อมและ-ประสิทธิภาพการบริการในระยะยาว
ข้อกำหนดการผลิต:โดยทั่วไปแล้วท่อเชื่อมจะผลิตต่อมาตรฐาน ASTM B467(ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อทองแดงเชื่อม-นิกเกิล) หรือมาตรฐาน ASTM B608(ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับทองแดงเชื่อม-ท่อนิกเกิลสำหรับการกัดกร่อนทั่วไป) สำหรับการใช้งานท่อแลกเปลี่ยนความร้อนมาตรฐาน ASTM B111(ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับทองแดงและทองแดง-ท่อคอนเดนเซอร์อัลลอยด์ไร้รอยต่อ) มีการอ้างอิงถึง แม้ว่าท่อเชื่อมจะถูกใช้สำหรับการใช้งานบางอย่างมากขึ้นก็ตาม
ข้อกำหนดการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (NDE):
| วิธีการตรวจ | แอปพลิเคชัน | เกณฑ์การยอมรับ |
|---|---|---|
| การทดสอบด้วยภาพรังสี (RT) 100% | รอยเชื่อมตามยาว | AWS D1.6/D1.6M หรือ ASME มาตรา VIII, UW-51; ไม่มีรอยแตก ขาดฟิวชัน หรือมีรูพรุนเกินขีดจำกัดที่กำหนด |
| การทดสอบการแทรกซึมของของเหลว (PT) | พื้นผิวรอยเชื่อม (ID และ OD) | ASME มาตรา V, บทความ 6; ไม่มีข้อบ่งชี้เชิงเส้นหรือโค้งมน |
| การทดสอบอุทกสถิต | ความยาวท่อแต่ละเส้น | แรงดันการออกแบบ 1.5 × ต่อ ASTM B467; ค้างไว้อย่างน้อย 5–10 วินาที; ไม่มีการรั่วไหล |
| การทดสอบกระแสเอ็ดดี้ (ECT) | ไม่จำเป็น; สำหรับการใช้งานท่อ | มาตรฐาน ASTM E243; การสอบเทียบตามมาตรฐานอ้างอิงที่มีการเจาะรูหรือรอยบาก |
| การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) | ไม่จำเป็น; สำหรับผนังหนา-หรือการใช้งานที่สำคัญ | ASME มาตรา V, บทความ 4; การตรวจหาการเคลือบหรือข้อบกพร่องเชิงปริมาตร |
ข้อควรพิจารณาในการทดสอบด้วยภาพรังสี:โลหะผสมทองแดง-นิกเกิลมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับเหล็ก (ประมาณ 8.9 g/cm³) ทำให้ใช้เทคนิครังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมามาตรฐานได้ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเกรนของวัสดุสามารถสร้างภาพเอ็กซ์เรย์ที่มีจุดด่างได้ พารามิเตอร์การรับแสงที่เหมาะสม การประมวลผลฟิล์ม และการตีความที่มีประสบการณ์ถือเป็นสิ่งสำคัญในการแยกแยะข้อบกพร่องที่แท้จริงจากสิ่งแปลกปลอมที่มีโครงสร้างเกรน
การทดสอบเพิ่มเติมสำหรับการให้บริการทางทะเล:สำหรับการใช้งานน้ำทะเลที่สำคัญ การทดสอบเสริมมักประกอบด้วย:
| ทดสอบ | วัตถุประสงค์ |
|---|---|
| การทดสอบการกัดกร่อนของการกระแทก | การตรวจสอบความต้านทานการกัดกร่อน-ที่ความเร็วการไหลที่ระบุต่อ ASTM G111 |
| การตรวจโครงสร้างจุลภาค | การตรวจสอบปริมาณธาตุเหล็ก การกระจายตัว และขนาดเมล็ดข้าว เหล็กควรอยู่ในสารละลายที่เป็นของแข็ง ไม่ใช่เป็นอนุภาคที่แยกจากกัน |
| การทดสอบความแข็ง | ขีดจำกัดความแข็งสูงสุดเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถขึ้นรูปได้และต้านทานต่อความเค้น{0}}การย่อยสลายที่เกี่ยวข้องกับ |
| การทดสอบการกัดกร่อนจากความเค้นซัลไฟด์ | สำหรับการใช้งานในน้ำเสียหรือน้ำที่มีซัลฟิเจนิก อาจระบุการทดสอบแบบเร่งรัดได้ |
คุณสมบัติช่างเชื่อม:ช่างเชื่อมต้องมีคุณสมบัติตาม ASME Section IX หรือ AWS D1.6 พร้อมคุณสมบัติเฉพาะสำหรับโลหะผสมทองแดง-นิกเกิล การทดสอบคุณสมบัติจะต้องแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการสร้างรอยเชื่อมเสียงในวัสดุ 90/10 โดยคำนึงถึงคุณลักษณะทางความร้อนและของไหลที่เป็นเอกลักษณ์
ข้อกำหนดด้านเอกสาร:สำหรับการใช้งานทางทะเล นอกชายฝั่ง และทางเรือที่สำคัญ โดยทั่วไปเอกสารจะประกอบด้วย:
การรับรองมาตรฐาน EN 10204 ประเภท 3.2(การตรวจสอบโดยบุคคลที่สามที่เป็นอิสระ-)
รายงานการทดสอบวัสดุ (MTR)ด้วยตัวเลขความร้อน การวิเคราะห์ทางเคมี และคุณสมบัติทางกล
แผนที่เชื่อมบันทึกตำแหน่งของตะเข็บตามยาวแต่ละอันและผลลัพธ์ NDE ที่เกี่ยวข้อง
กพพ. รายงานด้วยการตีความภาพยนตร์ บันทึกดิจิทัล และใบรับรองช่างเทคนิค
ใบรับรองการทดสอบอุทกสถิตด้วยความกดดัน ระยะเวลา และผลลัพธ์
กรอบการทำงานการประกันคุณภาพที่ครอบคลุมนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของระบบแรงดัน-ที่ประกอบด้วยน้ำทะเล ให้บริการที่เชื่อถือได้มานานหลายทศวรรษในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมทางทะเล นอกชายฝั่ง และชายฝั่ง
5. ถาม: จากมุมมองของการจัดซื้อและข้อกำหนด มาตรฐาน ASTM ที่สำคัญ ข้อควรพิจารณาด้านมิติ และข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 ในการใช้งานทางทะเลและการแยกเกลือออกจากทะเลคืออะไร
A:การจัดซื้อท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 สำหรับการใช้งานทางทะเลและการแยกเกลือออกจากทะเล จำเป็นต้องมีข้อกำหนดที่แม่นยำของมาตรฐาน ASTM ที่บังคับใช้ การควบคุมมิติ และข้อกำหนดเสริมที่ตอบสนองความต้องการเฉพาะของการบริการน้ำทะเล และรับประกันประสิทธิภาพ-ในระยะยาว
ข้อกำหนด ASTM หลัก:
| ข้อมูลจำเพาะ | ขอบเขต | แอปพลิเคชัน |
|---|---|---|
| มาตรฐาน ASTM B467 | ท่อทองแดงเชื่อม-นิกเกิลสำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทั่วไป | ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับท่อเชื่อมมาตรฐาน |
| มาตรฐาน ASTM B608 | ท่อทองแดงเชื่อม-นิกเกิลสำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทั่วไป (ทางเลือก) | สำหรับงานอุตสาหกรรมทั่วไป |
| มาตรฐาน ASTM B111 | ท่อคอนเดนเซอร์โลหะผสมทองแดงและทองแดง-ไร้รอยต่อ | สำหรับการใช้งานกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและท่อ (อ้างอิงแบบไม่มีรอยต่อ) |
| มาตรฐาน ASTM B466 | ท่อและท่อนิกเกิลทองแดง-ไร้รอยต่อ | มาตรฐานอ้างอิง ความพร้อมใช้งานที่ไร้รอยต่อสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า |
ข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมี (ตาม ASTM B467 สำหรับ C70600):
| องค์ประกอบ | องค์ประกอบ (% โดยน้ำหนัก) |
|---|---|
| ทองแดง | 86.5 – 90.0 (รวมเงิน) |
| นิกเกิล | 9.0 – 11.0 |
| เหล็ก | 1.0 – 1.8 |
| แมงกานีส | ≤ 1.0 |
| ตะกั่ว | ≤ 0.05 |
| สังกะสี | ≤ 1.0 |
| องค์ประกอบอื่นๆ (รวม) | ≤ 0.50 |
ข้อกำหนดคุณสมบัติทางกล (สภาพอบอ่อน):
| คุณสมบัติ | ความต้องการ |
|---|---|
| ความต้านทานแรงดึง | ≥ 275 เมกะปาสคาล (40 ksi) |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ส่วนขยาย 0.5%) | ≥ 105 เมกะปาสคาล (15 กิโลไซ) |
| การยืดตัว (เป็น 50 มม.) | ≥ 30% |
ข้อกำหนดมิติ:สำหรับการใช้งานทางทะเลและการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ผู้ซื้อควรระบุ:
ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD):ตาม ASTM B467; โดยทั่วไป ±0.5% สำหรับ OD > 100 มม. (4 นิ้ว)
ความคลาดเคลื่อนของความหนาของผนัง:±10% ของค่าเล็กน้อย
ความตรง:สูงสุด 1.5 มม. ต่อ 3 ม. (0.06 นิ้วต่อ 10 ฟุต) สำหรับการวางท่อวิกฤต
ปลายท่อ:เอียงสำหรับการเชื่อมตาม ASME B16.25 พร้อมฝาท้ายพลาสติกเพื่อป้องกันการปนเปื้อนระหว่างการขนส่ง
ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับบริการทางทะเลและการแยกเกลือ:
สภาพพื้นผิว:ระบุดองและพาสซีฟพื้นผิวภายในและภายนอกเพื่อขจัดตะกรันและออกไซด์ของโรงสี สำหรับการใช้งานที่มี-ความบริสุทธิ์สูงหรือ-ที่มีความเร็วสูง อาจระบุพื้นผิวภายในที่ขัดด้วยไฟฟ้า (Ra ≤ 0.5 µm) เพื่อลดการสูญเสียแรงเสียดทานและกำจัดรอยแยก
การทดสอบการกัดกร่อน:สำหรับการใช้งานน้ำทะเลที่สำคัญ ให้ระบุการทดสอบการกัดกร่อนของการกระแทกตาม ASTM G111 เพื่อตรวจสอบความต้านทานต่อการกัดเซาะ-การกัดกร่อนที่ความเร็วการไหลของการออกแบบ (โดยทั่วไปจะทดสอบที่ 2–3 ม./วินาที)
คุณภาพรอยเชื่อม:ระบุการทดสอบด้วยภาพรังสี (RT) 100%ของรอยเชื่อมตามยาวโดยได้รับการยอมรับตาม ASME Section VIII, UW-51 สำหรับการใช้งานที่สำคัญ ให้ระบุว่ามีรอยเชื่อมภายในพื้นล้างเพื่อกำจัดรอยแยกที่อาจเกิดการปนเปื้อนทางชีวภาพหรือการกัดกร่อน
การระบุวัสดุที่เป็นบวก (PMI):สำหรับการใช้งานนอกชายฝั่ง กองทัพเรือ และอุตสาหกรรมที่สำคัญ ให้ระบุพีเอ็มไอ 100%ของความยาวท่อทั้งหมดเพื่อยืนยันองค์ประกอบของทองแดง-นิกเกิล และป้องกันการ-ปะปนกับ-วัสดุโลหะผสมทองแดงหรือเหล็กกล้าไร้สนิมที่ต่ำกว่า
การทดสอบอุทกสถิต:ระบุว่าความยาวของท่อแต่ละเส้นได้รับการทดสอบอุทกสถิตตาม ASTM B467 โดยมีการบันทึกแรงดันทดสอบไว้
เอกสารประกอบ:ระบุEN 10204 ประเภท 3.1(ใบรับรองจากผู้ผลิต) สำหรับการใช้งานมาตรฐานและแบบที่ 3.2(การตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม{{0}) สำหรับการใช้งานที่สำคัญ เช่น กองทัพเรือ แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง หรือการปฏิบัติตามคำสั่งอุปกรณ์แรงดัน (PED)
ความพร้อมใช้งานมิติ:ท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 โดยทั่วไปมีจำหน่ายใน:
ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง:ขนาดเกลียว 50 มม. (2 นิ้ว) ถึง 600 มม. (24 นิ้ว)
ความหนาของผนัง:กำหนดการ 5S ถึงกำหนดการ 80S (กำหนดการสแตนเลสมาตรฐาน)
ความยาว:โดยทั่วไปความยาวสุ่ม 6 ม. (20 ฟุต) หรือ 12 ม. (40 ฟุต) โดยมีความยาวตัด-ถึง-สำหรับโครงการเฉพาะ
ข้อควรพิจารณาพิเศษ:
| การพิจารณา | คำแนะนำ |
|---|---|
| ข้อจำกัดด้านความเร็ว | สำหรับความเร็วการออกแบบที่เกิน 3 ม./วินาที ให้พิจารณาระบุทองแดง 70/30- นิกเกิลหรือตั้งค่าเผื่อการกัดกร่อน |
| การสัมผัสกับซัลไฟด์ | หากระบบอาจสัมผัสกับน้ำเสียหรือน้ำที่มีซัลฟิเจนิก ให้ระบุการทดสอบการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น และพิจารณาวัสดุทดแทนหรือการบำบัดน้ำ |
| ความเข้ากันได้ของกัลวานิก | ระบุชุดแยก (หน้าแปลนไดอิเล็กทริก) เมื่อเชื่อมต่อกับโลหะที่ไม่เหมือนกัน เช่น เหล็ก ไทเทเนียม หรือโลหะผสมนิกเกิลสูง- |
| ขั้นตอนการเชื่อม | กำหนดให้ผู้ผลิตจัดเตรียมข้อกำหนดขั้นตอนการเชื่อมที่ผ่านการรับรอง (WPS) ตาม ASME หมวด IX สำหรับขนาดท่อเฉพาะและความหนาของผนังที่จัดหา |
การระบุข้อกำหนดเหล่านี้ ผู้ซื้อสามารถมั่นใจได้ว่าท่อเชื่อมทองแดง-นิกเกิล 90/10 มอบบริการที่เชื่อถือได้และบำรุงรักษาฟรี- มานานหลายทศวรรษ ซึ่งทำให้เป็นมาตรฐานสากลสำหรับระบบน้ำทะเลในทะเล แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง โรงกลั่นน้ำทะเล และโรงงานอุตสาหกรรมชายฝั่ง
