ข่าว
บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / คุณจะเลือกเกรดทองแดง-นิกเกิลที่เหมาะสมสำหรับการต่อเรือ HVAC และระบบท่ออุตสาหกรรมได้อย่างไร

คุณจะเลือกเกรดทองแดง-นิกเกิลที่เหมาะสมสำหรับการต่อเรือ HVAC และระบบท่ออุตสาหกรรมได้อย่างไร

Date:May 11, 2026

การเลือกเกรดทองแดง-นิกเกิลที่เหมาะสมจำเป็นต้องมีองค์ประกอบของโลหะผสมที่ตรงกันกับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนเฉพาะ แรงดันใช้งาน อุณหภูมิ และสภาพการไหลของแต่ละการใช้งาน

ทองแดง-นิกเกิล ไม่ใช่วัสดุชนิดเดียว แต่เป็นโลหะผสมในตระกูลที่มีรูปแบบประสิทธิภาพการทำงานที่แตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับปริมาณนิกเกิลและการเติมโลหะผสมเล็กน้อย เกรดหลักสองเกรดที่ใช้ในท่ออุตสาหกรรม — 90/10 (C70600) และ 70/30 (C71500) — แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในด้านความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งแรงทางกล การนำความร้อน และราคา และการเลือกเกรดที่ไม่ถูกต้องสำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนดจะส่งผลให้เกิดค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นหรือความล้มเหลวของระบบก่อนเวลาอันควร

นอกเหนือจากการเลือกเกรดหลักแล้ว วิศวกรยังต้องประเมินด้วยว่าองค์ประกอบมาตรฐานเพียงพอหรือไม่ หรือโลหะผสมดัดแปลงที่มีการเติมเหล็ก แมงกานีส หรือโครเมียมเสริมนั้นจำเป็นสำหรับเงื่อนไขการบริการเฉพาะหรือไม่ คู่มือนี้ให้กรอบการทำงานที่เป็นระบบสำหรับการตัดสินใจเหล่านี้ในโดเมนการใช้งานที่มีความต้องการมากที่สุดสามโดเมน: ระบบการต่อเรือและทางทะเล บริการ HVAC และอาคาร และการวางท่อกระบวนการทางอุตสาหกรรม

ระดับประถมศึกษาสองระดับ: ความแตกต่างหลักที่ขับเคลื่อนการเลือก

ก่อนที่จะตรวจสอบการใช้งานเฉพาะ การทำความเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานระหว่างทองแดง-นิกเกิล 90/10 และ 70/30 เป็นสิ่งสำคัญ ความแตกต่างเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงส่วนเล็กๆ แต่จะแปลโดยตรงไปสู่ผลลัพธ์ด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกันในการให้บริการ

คุณสมบัติ 90/10 ลูกบาศก์เมตร (C70600) 70/30 ลูกบาศก์เมตร (C71500) ความหมายเชิงปฏิบัติ
เนื้อหานิกเกิล 9–11% 29–33% Ni ที่สูงขึ้น = ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้น
ความต้านแรงดึง (ต่ำสุด) 275 เมกะปาสคาล 345 เมกะปาสคาล 70/30 เหมาะกับระบบแรงดันสูง
ความเร็วสูงสุด (น้ำทะเล) ~3 เมตร/วินาที ~4 เมตร/วินาที 70/30 รองรับอัตราการไหลที่สูงขึ้น
การนำความร้อน 40 วัตต์/เมตร·เค 29 วัตต์/เมตร·เค 90/10 ดีกว่าในการถ่ายเทความร้อน
ต้นทุนวัสดุสัมพันธ์ ฐาน (1.0×) ~1.3–1.5× แนะนำให้ใช้ 90/10 ในกรณีที่ประสิทธิภาพเอื้ออำนวย
ความต้านทานต่อน้ำทะเลที่ปนเปื้อน ดี (โดยบวก Fe/Mn) ดีมาก แนะนำให้ใช้ 70/30 ในท่าเรือ/น่านน้ำอุตสาหกรรม
ความสามารถในการเชื่อม ยอดเยี่ยม ดีมาก ทั้งสองเหมาะสำหรับการเชื่อมไซต์
คุณสมบัติเปรียบเทียบเกรดทองแดง-นิกเกิล 90/10 และ 70/30 สำหรับการเลือกระบบท่อ

โดยหลักการทั่วไปแล้ว ทองแดง-นิกเกิล 90/10 ครอบคลุมข้อกำหนดส่วนใหญ่ของท่อทางทะเล HVAC และท่ออุตสาหกรรม ด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า ในขณะที่ 70/30 เหมาะสมในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น ความเร็วการไหลที่สูงขึ้น สภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง หรือแรงกดดันในการทำงานที่สูงขึ้น โดยที่คุณสมบัติทางกลและการกัดกร่อนที่เหนือกว่าทำให้เกิดความได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่วัดได้

การเลือกเกรดสำหรับการต่อเรือและระบบการเดินเรือ

การต่อเรือนำเสนอสภาพแวดล้อมในการคัดเลือกทองแดง-นิกเกิลที่มีความต้องการมากที่สุดและหลากหลาย เนื่องจากเรือลำเดียวมีระบบท่อหลายระบบที่ทำงานภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันมาก ตั้งแต่วงจรระบายความร้อนของน้ำทะเลแรงดันต่ำไปจนถึงท่อหลักดับเพลิงแรงดันสูง และจากวงจรน้ำในประเทศที่มีการไหลต่ำ ไปจนถึงท่อระบายของปั๊มความเร็วสูง

ระบบทำความเย็นและเสริมน้ำทะเล

ทองแดง-นิกเกิล 90/10 พร้อมเหล็ก (1.5–2.0%) และแมงกานีส (0.5–1.0%) เพิ่มเติม ตาม ASTM B466 หรือ EN 12451 เป็นข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับการทำความเย็นน้ำทะเลและท่อเสริมส่วนใหญ่บนเรือพาณิชย์และกองทัพเรือ เกรดนี้ - บางครั้งเรียกว่า "เกรดทางทะเล" 90/10 - ให้ความต้านทานการกัดกร่อนและการกัดเซาะที่จำเป็นสำหรับการให้บริการน้ำทะเลอย่างต่อเนื่องที่ความเร็วการไหลของเรือทั่วไปที่ 1.5 ถึง 2.5 เมตร/วินาที โดยมีต้นทุนวัสดุต่ำกว่า 70/30 อย่างมาก

การใช้งานหลักที่ข้อกำหนดนี้ใช้ ได้แก่ เครื่องทำความเย็นแจ็คเก็ตน้ำของเครื่องยนต์หลัก เครื่องทำความเย็นน้ำมันเกียร์ วงจรน้ำทะเลของเครื่องปรับอากาศ และท่อเจาะตัวถัง กองทัพเรือสหรัฐฯ กำหนดเกรดนี้ไว้ภายใต้ MIL-T-16420 และราชนาวีใต้ เนส 747 สำหรับระบบเหล่านี้

ระบบดับเพลิงหลักและน้ำทะเลแรงดันสูง

ท่อหลักดับเพลิงบนเรือทำงานที่ความกดดันของ 8 ถึง 12 บาร์ ด้วยความเร็วการไหลที่เกิน 3 เมตร/วินาที ในระหว่างการทำงานของปั๊ม สำหรับระบบเหล่านี้ ทองแดง-นิกเกิล 70/30 เป็นข้อกำหนดที่ต้องการเนื่องจากความต้านทานแรงดึงที่สูงกว่า (ขั้นต่ำ 345 MPa เทียบกับ 275 MPa สำหรับ 90/10) ช่วยให้ส่วนของผนังที่บางลงได้ระดับแรงดันเท่ากัน และความต้านทานการกัดกร่อนและการกัดกร่อนที่เหนือกว่าก็จัดการความเร็วการไหลที่สูงขึ้นได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น การลดน้ำหนักจากผนังที่บางลงยังเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในสถาปัตยกรรมกองทัพเรืออีกด้วย

ท่อคอนเดนเซอร์และตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

คอนเดนเซอร์แบบขับเคลื่อนหลักและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่บนภาชนะแสดงถึงการใช้งานย่อยเฉพาะ โดยการเลือกเกรดจะขับเคลื่อนโดยข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการระบายความร้อน แทนที่จะเป็นแรงดันหรือความเร็วเพียงอย่างเดียว ที่นี่ โดยทั่วไปควรใช้ทองแดง-นิกเกิล 90/10 มากกว่า 70/30 แม้ว่ารุ่นหลังจะมีความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่า เนื่องจากค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้นของ 90/10 (40 W/m·K เทียบกับ 29 W/m·K) ให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ — ส่งผลโดยตรงต่อการใช้เชื้อเพลิงและการประหยัดแรงขับบนเรือพาณิชย์

เรือที่ปฏิบัติการในน่านน้ำท่าเรือมลพิษ

น้ำจากท่าเรือและปากแม่น้ำมักมีซัลไฟด์ในระดับที่สูงขึ้นจากการปล่อยทิ้งทางอุตสาหกรรมและการสลายตัวของสารอินทรีย์ การปนเปื้อนของซัลไฟด์ข้างต้น 0.01 มก./ลิตร สามารถทำลายฟิล์มป้องกันออกไซด์บนทองแดง-นิกเกิลมาตรฐาน 90/10 ทำให้อัตราการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นอย่างมาก สำหรับเรือที่ใช้เวลานานในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ — เรือลากจูง เรือเฟอร์รี่ เรือบริการท่าเรือ — ทองแดง-นิกเกิล 70/30 or 90/10 with chromium additions (C70620) ให้ความต้านทานต่อการโจมตีของซัลไฟด์ได้ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและเป็นข้อกำหนดที่แนะนำ

การเลือกเกรดสำหรับระบบ HVAC และการบริการอาคาร

ทองแดง-นิกเกิลในการใช้งาน HVAC ครอบครองเฉพาะกลุ่ม — โดยส่วนใหญ่ในอาคารชายฝั่งและนอกชายฝั่ง ระบบทำความเย็นของเขตโดยใช้น้ำทะเลหรือน้ำกร่อยเป็นตัวกลางในการทำความเย็น และการทำความเย็นด้วยกระบวนการพิเศษในโรงงานอุตสาหกรรมที่ท่อทองแดงมาตรฐานไม่เพียงพอ

ระบบทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล

เมืองชายฝั่งที่สำคัญหลายแห่ง รวมถึงสตอกโฮล์ม โทรอนโต และศูนย์กลางเมืองในตะวันออกกลางหลายแห่ง ใช้ระบบทำความเย็นของเขตที่ดึงน้ำทะเลหรือน้ำในทะเลสาบลึกมาเป็นสื่อในการทำความเย็น ท่อไอดี กระจาย และแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบเหล่านี้ทำงานโดยสัมผัสโดยตรงกับน้ำธรรมชาติที่มีคลอไรด์ สารชีวภาพ และสารแขวนลอย ทองแดง-นิกเกิล 90/10 เป็นข้อกำหนดมาตรฐานของท่อ สำหรับองค์ประกอบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบเหล่านี้ ผสมผสานความต้านทานการกัดกร่อนที่เพียงพอเข้ากับข้อได้เปรียบด้านการนำความร้อนมากกว่า 70/30 ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบในระดับต่างๆ

ระบบ HVAC แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง

ระบบ HVAC บนแท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่งใช้น้ำทะเลเพื่อระบายความร้อนในระบบคอนเดนเซอร์และระบบทำความเย็นของหน่วยจัดการอากาศ เกณฑ์การคัดเลือกที่นี่สอดคล้องกับท่อทางทะเลทั่วไป — ทองแดง-นิกเกิล 90/10 เสริมด้วยเหล็กและแมงกานีส สำหรับวงจรทำความเย็นมาตรฐานก้าวขึ้นไป 70/30 สำหรับวงจรใดๆ ที่มีอุณหภูมิในการทำงานเกิน 80°C หรือในกรณีที่แท่นตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงเป็นพิเศษ เช่น น่านน้ำชายฝั่งเขตร้อนที่มีกิจกรรมทางชีวภาพสูง

การระบายความร้อนด้วยน้ำทะเลอาคารชายฝั่ง

อาคารชายฝั่งขนาดใหญ่ เช่น โรงแรม ศูนย์ข้อมูล โรงงานอุตสาหกรรม ใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำทะเลโดยตรงมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อลดการใช้พลังงาน สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและส่วนหัวการกระจายในระบบเหล่านี้ ทองแดง-นิกเกิล 90/10 ในรูปแบบท่อตามมาตรฐาน มาตรฐาน มาตรฐาน มาตรฐาน ASTM B111 เป็นข้อกำหนดที่โดดเด่น อุณหภูมิในการทำงานในการใช้งาน HVAC ในอาคารแทบจะไม่เกิน 60°C โดยทั่วไปความเร็วการไหลจะต่ำกว่า 2 เมตร/วินาที และพิกัดแรงดันจะต่ำ — สภาวะทั้งหมดที่ 90/10 ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่มีต้นทุนพรีเมียมที่ 70/30

เมื่อท่อทองแดงมาตรฐานไม่เพียงพอ

ท่อทองแดงมาตรฐาน (C12200) เพียงพอสำหรับการใช้งาน HVAC น้ำจืดส่วนใหญ่ แต่จะล้มเหลวอย่างรวดเร็วในระบบใดๆ ที่มีความเข้มข้นของคลอไรด์สูงกว่าค่าประมาณ 200 มก./ลิตร . เมื่อระดับคลอไรด์เกินเกณฑ์นี้ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในระบบน้ำทะเลทั้งหมดและในแหล่งน้ำของเทศบาลบางแห่งในพื้นที่ชายฝั่งทะเล การก้าวขึ้นสู่ระดับทองแดง-นิกเกิลเป็นสิ่งที่รับประกันได้ จุดตัดสินใจไม่ได้ค่อยเป็นค่อยไป: อาจเกิดความล้มเหลวของรูท่อทองแดงในน้ำที่มีคลอไรด์สูงได้ 12 ถึง 24 เดือน ในขณะที่ทองแดง-นิกเกิลในสภาวะเดียวกันมีประสิทธิภาพมานานหลายทศวรรษ

การเลือกเกรดสำหรับระบบท่อในกระบวนการอุตสาหกรรม

การใช้งานกระบวนการทางอุตสาหกรรมสำหรับทองแดง-นิกเกิลครอบคลุมสภาพแวดล้อมทางเคมี อุณหภูมิ และความดันที่หลากหลาย กรอบการคัดเลือกเปลี่ยนจากตรรกะที่ขับเคลื่อนด้วยการกัดกร่อนของระบบทางทะเลเป็นหลัก ไปสู่การวิเคราะห์หลายตัวแปรที่กว้างขึ้น ซึ่งต้องคำนึงถึงความเข้ากันได้ทางเคมี ขีดจำกัดอุณหภูมิ ระดับความดัน และความเร็วของของไหลไปพร้อมๆ กัน

ท่อและท่อสำหรับโรงงานแยกเกลือ

การแยกเกลือออกจากน้ำเป็นหนึ่งในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการมากที่สุดสำหรับทองแดง-นิกเกิล โรงงานแบบ Multi-stage flash (MSF) ทำงานกับน้ำทะเลที่อุณหภูมิสูงถึง 90–120°ซ ในขั้นตอนเครื่องทำความร้อนน้ำเกลือ — เงื่อนไขที่กำจัด 90/10 ในฐานะทางเลือกและข้อบังคับที่ใช้ได้ ทองแดง-นิกเกิล 70/30 สำหรับช่วงที่มีอุณหภูมิสูง ระยะแฟลชที่อุณหภูมิต่ำซึ่งทำงานต่ำกว่า 60°C สามารถใช้ 90/10 ได้ และแนวทางแบบลำดับขั้นนี้ — 70/30 ในโซนอุณหภูมิสูง 90/10 ในวงจรอุณหภูมิต่ำ — ถือเป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานในการออกแบบโรงงาน MSF และมอบความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดของประสิทธิภาพและราคาทั่วทั้งโรงงาน

การใช้งานในอุตสาหกรรมกระบวนการทางเคมี

ทองแดง-นิกเกิลพบการใช้งานในท่อกระบวนการทางเคมีซึ่งของเหลวที่ถูกจัดการนั้นมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อยแต่ไม่รุนแรงมากจนต้องใช้เหล็กกล้าไร้สนิมอัลลอยด์สูงหรือโลหะผสมนิกเกิล ข้อควรพิจารณาด้านความเข้ากันได้ทางเคมีที่สำคัญในการเลือกเกรดแนะนำ ได้แก่:

  • เจือจางกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริก: ไม่มีเกรดใดที่เหมาะสำหรับการจัดการกรดเหล่านี้ในความเข้มข้นของกระบวนการ — คอปเปอร์-นิกเกิลไม่ใช่โลหะผสมที่ทนกรด และไม่ควรระบุสำหรับบริการเหล่านี้
  • สารละลายน้ำเกลือที่เป็นกลางและเป็นด่าง: ทั้งสองเกรดทำงานได้ดี แนะนำให้ใช้ 90/10 เพื่อความคุ้มค่า เว้นแต่ว่าอุณหภูมิจะเกิน 80°C
  • กระแสที่มีแอมโมเนียและเอมีน: ไม่ควรใช้เกรดทองแดง-นิกเกิล เมื่อสัมผัสกับแอมโมเนียหรือเอมีนปฐมภูมิ สารประกอบเหล่านี้ทำให้เกิดการแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเครียดในโลหะผสมทองแดง ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวที่ร้ายแรง
  • กระแสน้ำทะเลและกระบวนการน้ำเกลือ: 90/10 สำหรับอุณหภูมิต่ำกว่า 80°C และความเร็วต่ำกว่า 3 m/s; 70/30 สูงกว่าเกณฑ์เหล่านี้
  • น้ำหล่อเย็นที่มีปริมาณคลอไรด์สูง: ทองแดง-นิกเกิล 90/10 จัดการความเข้มข้นของคลอไรด์จนถึงระดับน้ำทะเลเต็มได้อย่างน่าเชื่อถือ — เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือเกรดสแตนเลสที่ประสบการกัดกร่อนจากรอยแยกในน้ำหล่อเย็นที่มีคลอไรด์สูง

ระบบทำความเย็นการผลิตไฟฟ้า

โรงงานผลิตไฟฟ้าชายฝั่งและนอกชายฝั่งโดยใช้น้ำทะเลเพื่อระบายความร้อนด้วยคอนเดนเซอร์ถือเป็นหนึ่งในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีปริมาณมากที่สุดสำหรับท่อทองแดง-นิกเกิล ทองแดง-นิกเกิล 90/10 ต่อ ASTM B111 (ท่อ) และ ASTM B466 (ท่อ) เป็นข้อกำหนดมาตรฐานของท่อคอนเดนเซอร์สำหรับระบบหล่อเย็นน้ำทะเลแบบครั้งเดียว โดยเลือกความหนาของผนังท่อให้น้อยที่สุด อายุการใช้งานการออกแบบ 20 ปี ที่ความเร็วการไหลและอุณหภูมิของน้ำที่กำหนด 70/30 ได้รับการระบุไว้สำหรับคอนเดนเซอร์ที่ทำงานด้วยน้ำที่ให้ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิขาเข้าที่สูงกว่า 35°C ซึ่งสภาพแวดล้อมของน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะมีฤทธิ์กัดกร่อนได้มากกว่า

มาตรฐานสำคัญและข้อมูลจำเพาะตามการใช้งาน

ใบสมัคร เกรดที่แนะนำ มาตรฐานที่สำคัญ แบบฟอร์มสินค้า
ท่อน้ำทะเลของกองทัพเรือ 90/10 (แก้ไข Fe/Mn) MIL-T-16420 / ASTM B466 ท่อและอุปกรณ์ไร้รอยต่อ
ท่อดับเพลิงบนเรือ 70/30 มาตรฐาน ASTM B466 / EN 12451 ท่อไร้รอยต่อ
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางทะเล 90/10 ASTM B111 ท่อไร้รอยต่อ
การทำความเย็น HVAC แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง 90/10 (แก้ไข Fe/Mn) มาตรฐาน ASTM B466 / ISO 1635 ท่อและท่อ
การแยกเกลือออกจาก MSF (ขั้นตอนอุณหภูมิสูง) 70/30 มาตรฐาน ASTM B111 / EN 12451 ท่อไร้รอยต่อ
การแยกเกลือออกจาก MSF (ขั้นตอนอุณหภูมิต่ำ) 90/10 ASTM B111 ท่อไร้รอยต่อ
คอนเดนเซอร์น้ำทะเลของโรงไฟฟ้า 90/10 ASTM B111 ท่อไร้รอยต่อ
ท่อกระบวนการน้ำเกลืออุตสาหกรรม 90/10 หรือ 70/30 (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ) มาตรฐาน ASTM B466 / ASTM B467 ท่อเชื่อมหรือไม่มีรอยต่อ
เกรดทองแดง-นิกเกิลที่แนะนำและมาตรฐานที่ใช้บังคับตามประเภทการใช้งาน

กรอบการตัดสินใจ: กระบวนการคัดเลือกเกรดแบบทีละขั้นตอน

สำหรับวิศวกรที่ระบุระบบท่อทองแดง-นิกเกิล กระบวนการตัดสินใจตามลำดับต่อไปนี้จะครอบคลุมสถานการณ์การเลือกส่วนใหญ่ในโลกแห่งความเป็นจริง:

ขั้นตอนที่ 1 — ระบุของไหลและการกัดกร่อนของมัน

ยืนยันว่าของเหลวที่กำลังจัดการเข้ากันได้กับทองแดง-นิกเกิล กำจัดทองแดง-นิกเกิลออกจากการพิจารณาทันที หากของเหลวมีแอมโมเนีย เอมีนปฐมภูมิ กรดเข้มข้น หรือปรอท สิ่งเหล่านี้จะทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างรวดเร็วและเป็นหายนะในโลหะผสมทองแดงทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงเกรด

ขั้นตอนที่ 2 — กำหนดอุณหภูมิในการทำงาน

หากอุณหภูมิในการทำงานสูงสุดเกิน 80°C ในน้ำทะเลหรือบริการน้ำเกลือ ระบุ 70/30 โดยทั่วไปอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 80°C 90/10 ก็ถือว่าเพียงพอและคุ้มค่ากว่า สำหรับน้ำจืดหรือน้ำหล่อเย็นที่มีคลอไรด์ต่ำ 90/10 จัดการอุณหภูมิได้สูงถึงประมาณ 200°C โดยไม่ต้องกังวลเรื่องการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญ

ขั้นตอนที่ 3 — ประเมินความเร็วการไหล

คำนวณความเร็วการไหลสูงสุดที่คาดหวังในระบบ หากความเร็วน้ำทะเลจะเกิน 3 m/s ที่จุดใดก็ได้ — ที่ทางออกของปั๊ม ผ่านตัวลด หรือที่จุดสูงสุดของระบบ — ระบุ 70/30 สำหรับส่วนเหล่านั้น 90/10 พร้อมการเพิ่ม Fe/Mn จัดการความเร็วสูงสุด 3 เมตร/วินาทีได้อย่างน่าเชื่อถือ มาตรฐาน 90/10 ที่ไม่มีการเพิ่มเติมเหล่านี้ควรจำกัดอยู่เพียง สูงสุด 2 เมตร/วินาที ในการให้บริการน้ำทะเล

ขั้นตอนที่ 4 — ประเมินคุณภาพน้ำ

หากน้ำทะเลหรือน้ำในกระบวนการผลิตมีการปนเปื้อนของซัลไฟด์มากกว่า 0.01 มก./ลิตร มีแอมโมเนียเพิ่มขึ้นจากการสลายตัวทางชีวภาพ หรือเป็นน้ำในท่าเรือที่มีการปล่อยทิ้งทางอุตสาหกรรมเป็นประจำ ให้อัปเกรดจากมาตรฐาน 90/10 เป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง Fe/Mn-แก้ไข 90/10 (C70600 พร้อมการเพิ่มเติมที่ปรับปรุงแล้ว) หรือ 70/30 . ความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มเติมในสภาวะเหล่านี้ทำให้ต้นทุนมีความสมเหตุสมผล

ขั้นตอนที่ 5 — ยืนยันระดับแรงดันและความหนาของผนัง

คำนวณความหนาของผนังที่ต้องการโดยใช้ภาชนะรับความดันหรือรหัสท่อที่เหมาะสม (ASME B31.1 สำหรับท่อส่งกำลัง, ASME B31.3 สำหรับท่อกระบวนการ หรือมาตรฐานระดับชาติที่เทียบเท่า) หากความหนาของผนังที่ต้องการสำหรับ 90/10 ที่แรงดันการออกแบบส่งผลให้ตารางการเดินท่อหนักหรือมีราคาแพงเกินสมควร ความเค้นที่ยอมรับได้สูงกว่าของ 70/30 อาจทำให้ผนังบางลงได้ ซึ่งชดเชยส่วนหนึ่งของต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้น การคำนวณนี้เกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับระบบแรงดันสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

ขั้นตอนที่ 6 — พิจารณาข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการระบายความร้อน

สำหรับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนโดยเฉพาะ หากประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเป็นตัวขับเคลื่อนการออกแบบหลัก ชอบ 90/10 มากกว่า 70/30 เมื่อทั้งสองเกรดเป็นไปตามข้อกำหนดการกัดกร่อนและแรงดัน ข้อได้เปรียบด้านการนำความร้อนที่ 90/10 (40 W/m·K เทียบกับ 29 W/m·K) แปลโดยตรงเป็นรอยเท้าของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่น้อยลง หรือประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับพื้นที่ผิวเดียวกัน — ผลลัพธ์ทั้งสองที่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจที่มีความหมายในวงกว้าง

ข้อผิดพลาดในการเลือกเกรดที่พบบ่อยและวิธีหลีกเลี่ยง

  • การระบุมาตรฐาน 90/10 โดยไม่มี Fe/Mn เพิ่มเติมสำหรับบริการทางทะเล: เกรดที่ไม่มีการดัดแปลง 90/10 มีความต้านทานการกัดกร่อน-การกัดกร่อนต่ำกว่าเกรดที่ดัดแปลงด้วย Fe/Mn อย่างมีนัยสำคัญ — ระบุ ASTM B466 C70600 เสมอด้วยเหล็ก 1.5–2.0% และแมงกานีส 0.5–1.0% สำหรับการใช้งานท่อน้ำทะเลใดๆ ก็ตาม
  • การใช้ 90/10 เหนือ 80°C ในน้ำทะเล: อัตราการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นอย่างมากเหนือเกณฑ์นี้ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเกลือ — การประหยัดต้นทุนเมื่อเทียบกับ 70/30 จะถูกกัดกร่อนอย่างรวดเร็วเนื่องจากการสูญเสียวัสดุที่เร่งขึ้นและอายุการใช้งานของระบบที่สั้นลง
  • เกรดการผสมที่ไม่มีการแยกกัลวานิก: 90/10 และ 70/30 เข้ากันได้ทางไฟฟ้าซึ่งกันและกัน แต่ เชื่อมต่อเกรดใดเกรดหนึ่งกับเหล็กกล้าไร้สนิมหรือเหล็กกล้าคาร์บอนโดยไม่มีหน้าแปลนแยก สร้างคู่กัลวานิกที่เร่งการกัดกร่อนของโลหะมีค่าน้อยกว่าในคู่
  • การเลือกคอปเปอร์-นิกเกิลสำหรับน้ำหล่อเย็นที่มีแอมโมเนีย: แม้แต่ความเข้มข้นของแอมโมเนียปริมาณเล็กน้อยก็สามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนจากความเค้นแตกร้าวในทองแดง-นิกเกิลภายใต้ความเค้นแรงดึงได้ หากมีโอกาสที่แอมโมเนียจะเข้าไป ให้แทนที่ด้วยโลหะผสมที่ไม่ใช่ทองแดง
  • ปล่อยให้น้ำทะเลนิ่งเป็นระยะเวลานานในระหว่างการเดินเครื่อง: น้ำทะเลนิ่งในท่อทองแดง-นิกเกิลในระหว่างการเดินเครื่องล่าช้าอาจทำให้เกิดรูพรุนเฉพาะจุดก่อนที่ฟิล์มป้องกันออกไซด์จะก่อตัวเต็มที่ — ระบบล้างด้วยน้ำสะอาด หากบริการน้ำทะเลถูกระงับนานกว่าสองสัปดาห์
ข่าว