C44300 הוא ייעוד UNS של פליז האדמירליות הארסני שמתכנני מחליפי חום מציינים מתי צינורות צריכים לשרוד מי קירור שהם טריים, מליחים או מלוחים. הסגסוגת היא פליז נחושת- חד פאזי-אלפא אבץ המכילה כ-71% נחושת, 1% בדיל ותוספת מכוונת של 0.02 - 0.06% ארסן, והיא מיוצרת כצינור חלק ל-ASTM B111/B111M עבור מעבים, מאיידים וציוד העברת חום דומה. מדריך זה מתאר את ההרכב, מפרטים שווים, תכונות פיזיות ומכאניות, גדלי אספקה והתנהגות קורוזיה של צינורות C44300 למערכות חילופי חום.
מדוע משתמשים בפליז אדמירלי במחלפי חום
שלושה מאפיינים הופכים את C44300 לחומר צינור ברירת מחדל עבור מחליפי מים-מקוררים. הראשון הוא מוליכות תרמית, שהיא בסדר גודל גבוה יותר מפלדת אל חלד, כך שהתנגדות דופן הצינור תורמת מעט להעברת החום הכוללת. השני הוא תוספת הפח, המחזקת את הסגסוגת באופן צנוע ומשפרת את העמידות בפני מים זורמים, בעוד שתוספת הארסן מדכאת את האובדן הסלקטיבי של האבץ המכונה דה-אבץ. השלישית היא כלכלה בייצור: צינור חלק ואיכותי מיוצר על ידי שרטוט קר ו-רישום מחדש, המעניק סבילות קיר הדוקה, ריכוזיות טובה ומשטח שנשאר נקי בשימוש. פליז אדמירלי נמצא בשימוש במעבים כבר יותר ממאה שנה, והתנהגותו במעגלי מי קירור מתועדת היטב.
מפרטים וייעודים שווים
| קָטֵגוֹרִיָה | ASTM / UNS | מערכות אחרות |
|---|---|---|
| פליז אדמירליות (ארסן) | C44300 | EN CW706R, CuZn28Sn1As |
| רַעַשׁ | 2.0470 | CuZn28Sn1As |
| BS | CZ111 | ציוני צינור פליז של אדמירליות |
| JIS | C4430 | סדרת JIS H3100 / H3300 |
| ISO | CuZn28Sn1 | סגסוגת נחושת מחושלת |
| GB (סין) | HSn70-1 | הרכב יצוק שווה ערך |
| IS (הודו) | CuZn29Sn1As | ציוני צנרת IS 1545 |
צינור ללא תפרים מוזמן לפי ASTM B111/B111M או למפרט ASME SB111 זהה, המקבע את ההרכב, המזג, סובלנות המימדים ודרישות הבדיקה המכנית. בחירת צינורות צד- במים עבור מחליף ספציפי מתייחסת גם לתרגול TEMA ולמגבלות העיכול והמהירות של מעגל הקירור.
הרכב כימי של צינור C44300
| אֵלֵמֶנט | טווח, % לפי משקל | נָקוּב |
|---|---|---|
| נחושת (Cu) | 70.0 - 73.0 | 71.0 |
| פח (Sn) | 0.8 - 1.2 | 1.0 |
| ארסן (אס) | 0.02 - 0.06 | 0.04 |
| עופרת (Pb) | 0.07 מקסימום | - |
| ברזל (Fe) | 0.06 מקסימום | - |
| אבץ (Zn) | שְׁאֵרִית | 28.0 |
חלון הארסן הצר הוא התכונה המבדילה בין פליז של אדמירליות מעוכבת מהרכב רגיל מסוג 70/30. ארסן מתווסף בחלקים-לכל-רמה של מאה ופועל כמעכב קתודי המונע פירוק מועדף של אבץ; הסרתה הופכת את הסגסוגת חזרה לחומר שפגיע לסתימה -בסוג דה-אבוץ במים עם אוורור גרוע.
מאפיינים פיזיים ותרמיים
| נֶכֶס | עֵרֶך |
|---|---|
| צְפִיפוּת | 8.53 גרם/ס"מ³ (0.308 פאונד/אינץ'³) |
| טווח התכה, מסולידוס עד ליקווידוס | תואר 899 - 938 (1650 - 1720 תואר F) |
| משקל סגולי | 8.53 |
| מוליכות תרמית ב-20 מעלות | בערך 111 W/(m·K), שווה ל-64 Btu·ft/(hr·ft²· מעלות F) |
| מוליכות חשמלית ב-20 מעלות | 25% IACS |
| התנגדות חשמלית ב-20 מעלות | 41.5 אוהם · מיל / רגל מעגלי |
| מקדם התפשטות תרמית | 20.2 µm/(m· מעלות ), 11.2 µin/(in· מעלות F), 20 - 300 מעלות |
| מודול אלסטיות במתח | 110 GPa (16000 ksi) |
| מודול קשיחות | 41 GPa (6000 ksi) |
| קיבולת חום ספציפית | 377 J/(kg·K), 0.09 Btu/(lb· מעלות F) |
הערה לגבי יחידות: ההתנגדות התרמית הנמוכה של סגסוגת זו מוצהרת לעתים קרובות בטעות- מכיוון שהנתון של היחידה התרמית הבריטית מצוטט מול יחידת האורך הלא נכונה. ההצהרה הנכונה היא 64 Btu·ft/(hr·ft²· מעלות F), אשר הופך לכ-111 W/(m·K).
מאפיינים מכניים ובחירת מזג
| מַצָב | חוזק מתיחה | הערות |
|---|---|---|
| חישול, O61 | 310 MPa (45 ksi) מינימום, אופייני | ריכוך מלא לגלגול לכיפופי U-והרחבה ליריעות צינור |
| מצויר אור, H55 | 345 - 450 MPa אופייני | חוזק גבוה יותר באיבוד מסוים של התארכות |
| מצוייר, H80 | 390 MPa מינימום, אופייני | לאורכים ישרים שבהם יש משמעות לקשיחות ולהתנגדות לשחיקה |
ההתארכות תלויה במזג: צינור מחושל שומר על מרבית משיכותו, בעוד שמצבים קרים-שלווים מחליפים התארכות לחוזק מתיחה. עבור מחליפי עיקול U-, הצינור מסופק בדרך כלל במצב חישול או משוך קלות כך שכיפוף לא יסדק את הסיב החיצוני, ורדיוס הכיפוף תוקן לגובה יריעת הצינור.
גדלי אספקה וטפסים אחרים
| טוֹפֶס | לָנוּעַ |
|---|---|
| צינור ללא תפרים, קוטר חיצוני | 6 - 159 מ"מ |
| צינור ללא תפרים, עובי דופן | 0.5 - 5 מ"מ |
| אורך ישר | 1 - 6 m |
| אורך מפותל | עד 50 מ' |
| מוט חלול | קדח מ-20 מ"מ, קוטר חיצוני עד 100 מ"מ |
| מוט עגול | 6 - 130 מ"מ |
| מְשׁוּשֶׁה | 5 - 60 מ"מ |
| מְרוּבָּע | 4 - 60 מ"מ |
| בר שטוח | 5 מ"מ עובי מינימום, רוחב מקסימלי 120 מ"מ |
| בילט | עד 200 מ"מ |
הצינורות מסופקים באורכים ישרים עבור צרורות צינורות-ו-ובסלילים עבור מחממי מי הזנה, מצננים ומעגלי קירור. חומר לוחות צינורות מעבה וחוזים מסופקים כצלחת וכבר מאותה משפחת סגסוגות, כך שלכל מכלול צד המים- יש התנהגות אלקטרוכימית תואמת.
התנהגות קורוזיה בשירות מי קירור
C44300 מתפקד היטב במים מתוקים, מליחים ומלוחים, ותכולת הארסן שלו מגינה עליו מפני ניקוי אבץ בתנאי חמצן עומדים או נמוכים-. הוא אינו חסין לכל מנגנון: התקפת פגיעה ושחיקה-קורוזיה מתרחשת אם מהירות המים מוגזמת או אם הזרימה מכילה חול סחף, ומים מזוהמים בגופרית יכולים להאיץ את ההתקפה על הסרט המגן. בתכנון מחליף מעשי, מהירות המים, ניקיון הצינורות ותדירות הניקוי מצוינים לפיכך יחד עם סגסוגת הצינור, ולא בנפרד. כאשר מי קירור מזוהמים מאוד או מכילים אמוניה, בדרך כלל נבחר במקום זאת סגסוגת עם תכולת ניקל-נחושת גבוהה יותר.
שאלות נפוצות
ש: מה המשמעות של ייעוד 44300?
C44300 הוא מספר ה-UNS עבור פליז מחושל של אדמירליות ארסן, סגסוגת 71% נחושת, 28% אבץ, 1% פח עם 0.02 - 0.06% ארסן מתווסף כמעכב דה-אביץ.
ש: איזה תקן שולט בצינור מחליף חום ללא תפרים C44300?
ASTM B111/B111M בארצות הברית ומפרט ASME SB111 זהה לציוד לחץ, כאשר EN 12451 או EN 12449 משמשים עבור מחליף חום אירופאי והזמנות צינורות למטרות כלליות-.
ש: מדוע מוסיפים ארסן לפליז של אדמירליות?
ארסן ב-0.02 - 0.06 % פועל כמעכב קתודי המונע אובדן אבץ סלקטיבי. בלעדיו הסגסוגת סובלת מפיזור-סוג של סתימה במים איטיים-שנעים או מאווררים בצורה גרועה.
ש: האם C44300 זהה לצינורות פליז ימיים?
מס' C44300 הוא פליז אדמירליות, עם פח וארסן כתוספות המעכבות. פליז ימי היא משפחה אחרת, בדרך כלל C46400 או C46500, שבה מוסיפים בדיל בסביבות 0.75% ללא ארסן ועם תכולת אבץ גבוהה בהרבה.
ש: האם ניתן להשתמש בצינורות C44300 בשירותי קיטור או מים חמים{{1}?
כֵּן. הסגסוגת מסופקת בדרך כלל עבור מחממי מי הזנה, מעבים ומעבים משטח אדים, כאשר טמפרטורת העבודה נשארת בטווח שעבורו פליז אדמירלי שומר על חוזקה ועל סרט ההגנה שלו.
ש: אילו טמפרטורות צינור זמינות?
חישול O61 לעבודות U-כיפוף והתרחבות, ומצבים קלים-שלווים או מצוירים כגון H55 ו-H80 כאשר נדרש חוזק מתיחה גבוה יותר, והכל בגבולות הגודל והסובלנות של ASTM B111.
