Projektant musi podjąć decyzję o wyborze odpowiedniego materiału do obsługi wody morskiej przed specyfikacją systemu, ponieważ na materiał rur, stan materiału, projekt systemu, procedurę produkcyjną nałożony zostanie szeroki zakres warunków , różne temperatury wody morskiej i reżimy przepływu, aktywność biologiczna i obecność związków utleniających określają wpływ wody morskiej na wydajność materiału. Kolejnymi czynnikami, które są istotne przy wyborze materiału na system rurociągów wody morskiej, są właściwości fizyczne i mechaniczne, dostępność, koszty materiałów, łatwość wytwarzania i konserwacji, przewidywany okres użytkowania oraz wcześniejsze doświadczenie projektowe.
W ciągu kilkudziesięciu lat wiele tysięcy ton stopów miedzi z niklem UNS C71500 i UNS C70600 zostały zainstalowane w różnych konstrukcjach inżynierii morskiej dla przemysłu stoczniowego, offshore, energetycznego i odsalania. Różne normy przyjęły te stopy, które zostały zastosowane do rurociągów wody morskiej i wymienników ciepła. UNS C71500 jest głównie używany do wojskowej służby okrętów podwodnych ze względu na wyższą wytrzymałość i maksymalne dopuszczalne natężenie przepływu, a także niską przepuszczalność magnetyczną.
Jednak szersze komercyjne zastosowanie tego stopu jest do pewnego stopnia ograniczone ze względu na wyższy koszt materiału. Koń roboczy to zatem UNS C70600 (CuNi 90/10, cupronickel). Stop ten charakteryzuje się dobrze wyważoną kombinacją właściwości, umożliwiającą jego szerokie i ekonomiczne zastosowanie.
Aby zapewnić dalszą, niezawodną aplikację materiału, konieczne jest szczegółowe omówienie jego właściwości. W szczególności będziemy zwracać uwagę na jakość wyrobów CuNi 90/10, zachowanie w wodach zawierających siarkowodór oraz zapobieganie erozji i korozji galwanicznej.
Porównanie składu chemicznego między różnymi specyfikacjami dla Cupronickel 90/10 stosowanego jako materiał rurowy:
Standard | Din/en | ASTM | ISO | EEMUA | KME |
---|---|---|---|---|---|
Przeznaczenie | CuNi10Fe1Mn | CuNi10Fe1Mn | CUNI10 Fe1,6mn | ||
Nr ref. Nie. | 2.0872/CW352H | UNS C70600 | UNS7060X | ||
Cu | Rem. | Rem. | Rem. | Rem. | Rem. |
Ni | 9.0-11.0 | 9.0-11.0 | 9.0-11.0 | 10.0-11.0 | 10.0-11.0 |
Fe | 1.0-2.0 | 1.0-1.8 | 1.0-2.0 | 1.5-2.00 | 1.50-1.8 |
Mn | 0.5-1.0 | 1.0 | 0.5-1.0 | 0.5-1.0 | 0.6-1.0 |
Sn | 0.03 | - | 0.03 | - | 0.03 |
C | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.02 |
Pb | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.01 | 0.01 |
P | 0.02 | 0.2 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
S | 0.05 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.005 |
Zn | 0.05 | 0.5 | 0.5 | 0.2 | 0.05 |
Co | 0.1 | - | 0.05 | - | 0.1 |
Zanieczyszczenia | 0.2 | - | 0.1 | 0.3 | 0.02 |
Pojedyncze wartości reprezentują maksymalną zawartość. |
Zasługi UNS C70600 jako odpowiedniego stopu dla rurociągów morskich można przypisać różnym aspektom. Przede wszystkim jest to prosty system stopowy o jednofazowej strukturze sześciennej skoncentrowanej na twarzy, zapewniającej doskonałą wykonalność gorącą i zimną. Brak transformacji fazowych podczas spawania przyczynia się do jego łatwej spawania bez potrzeby rozległych zabiegów po spawaniu. Jednak skład chemiczny i produkcja produktów Cupronickel muszą być zgodne z międzynarodowymi standardami.
Niskie równomierne szybkości korozji UNS C70600 pozwalają na specyfikację rur o cieńszych ściankach, a tym samym zapewniają oszczędność masy. Ochrona katodowa nie jest typowa dla Rurociągi UNS C70600. Stop jest odporny na biofouling i nie ujawnia wrażliwych zmian potencjału korozji w różnych warunkach wody morskiej. Takie połączenie cech prowadzi do lepszej odporności na zlokalizowaną korozję i eliminację rozległych procedur monitorowania związanych z chlorowaniem i wyższymi temperaturami wody morskiej, których mogą wymagać inne systemy stopowe. Stop ma wysoką odporność na korozję szczeliny i jest odporny na pękanie korozji naprężeń w warunkach morskich.
W przypadku niższych temperatur wody morskiej pełne dojrzewanie ochronnych folii powierzchniowych może trwać do 3 miesięcy. Z tego powodu wydano zalecenia dotyczące badań wodnych i rozruchu. Ponadto środki ostrożności mają na celu uniknięcie przedwczesnych awarii w obecności siarkowodoru. Powinniśmy postępować zgodnie z podanymi praktycznymi zaleceniami, aby uniknąć problemów z korozją. Zalecane względy projektowe mogą wyeliminować podatność na korozję erozyjną i galwaniczną.