ASTM B111 / ASME SB111 C12200 Kupferrohr für Kondensatorwärmetauscher

ASTM B111 / ASME SB111 C12200 Kupferrohr für Kondensator- und Wärmetauscheranwendungen

ASTM B111 ist eine Norm, die von der American Society for Testing and Materials entwickelt wurde und spezifische technische Anforderungen für die chemische Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften, Maßtoleranzen, zerstörungsfreie Prüfung, hydrostatische Prüfung und andere Aspekte von nahtlosen Kupfer- und Kupferlegierungsrohren festlegt, die bei der Herstellung von Kondensatoren, Verdampfern und Wärmetauschern verwendet werden. C12200 ist eine spezifische Kupferlegierungsgüte, die unter dieser Norm spezifiziert ist und zu phosphor desoxidiertem Kupfer gehört, einem Kupfer mit niedrigem Restphosphorgehalt und ohne Sauerstoff.

Warum wird ASTM B111 C12200 Kupferrohr in der Wärmetauscherindustrie häufig verwendet? 

• Hervorragende Wärmeleitfähigkeit: Kupfer hat eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, die nur von Silber übertroffen wird, während C12200 Kupferrohr einen sehr hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten (ca. 391 W/m · K) aufweist, was der Kernvorteil ist, der es zu einem Wärmetauscherrohr wie Kondensator- und Wärmetauscherrohr macht und eine effiziente Wärmeübertragung ermöglicht.
• Gute Korrosionsbeständigkeit: C12200 Kupferrohr weist nicht nur eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und kann in Süßwasser und Dampfkondensatwasser hervorragende Leistungen erbringen, sondern ist auch gut beständig gegen Entzinkungskorrosion und Spannungsrisskorrosion, was auf das Phosphorelement zurückzuführen ist. Die Beständigkeit gegen Entzinkungskorrosion ist ein wesentlicher Vorteil von phosphorhaltigem desoxidiertem Kupfer wie C12200 im Vergleich zu sauerstofffreiem Kupfer wie C10200/C10100. In Umgebungen, die gelösten Sauerstoff und Kohlendioxid in Brackwasser, Meerwasser oder bestimmten Wasseraufbereitungschemikalien enthalten, sind gewöhnliche Kupfer-Nickel-Rohre anfällig für Entzinkung aufgrund der selektiven Auflösung von Zink, wodurch poröse und spröde Kupferstrukturen zurückbleiben. Das Phosphor in C12200 kann wirksam verhindern, dass diese Korrosionsform auftritt, und gleichzeitig die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit von Kupferrohren in bestimmten Medienumgebungen wie Ammoniak verbessern.
• Gute Schweiß- und Lötleistung: Das Vorhandensein von Phosphor verbessert die Schweiß- und Lötleistung von Kupferrohren, wodurch die Herstellung von Rohrbahnverbindungen während der Herstellung von Wärmetauschern erleichtert wird.

• Gute mechanische und Verarbeitungseigenschaften: C12200 Kupferrohre haben eine ausreichende Festigkeit, Härte und Duktilität, wodurch sie leicht gebogen, erweitert und geformt werden können, um die Installationsanforderungen zu erfüllen.

• Gute Duktilität und Zähigkeit: C12200 Kupferrohre können auch bei niedrigeren Temperaturen eine gute Zähigkeit beibehalten.

• Leitfähigkeit: Aufgrund des Vorhandenseins von Phosphorverunreinigungen ist die Leitfähigkeit von C12200 Kupferrohr zwar etwas geringer als die von sauerstofffreiem Kupfer wie C10200/C10100, aber immer noch sehr hoch, etwa 85-90 % IACS, was ausreicht, um die Anforderungen der überwiegenden Mehrheit der Wärmetauscheranwendungen zu erfüllen.

ASTM B111 C12200 Kupferrohr Chemische Zusammensetzung

Was ist der Unterschied zwischen ASTM B111 C12200 Kupferrohr und anderen Kupferrohren?

• Vs C11000 (ETP-Kupfer, elektrolytisch raffiniertes Kupfer): C11000 hat einen höheren Sauerstoffgehalt (0,02 % -0,04 %), was in reduzierenden Atmosphären wie Wasserstoff zu Wasserstoffversprödung führen kann, und seine Beständigkeit gegen Entzinkungskorrosion ist nicht so gut wie bei C12200. C12200 vermeidet aufgrund der Desoxidationsbehandlung Wasserstoffversprödungsprobleme und weist eine bessere Beständigkeit gegen Entzinkung auf, was es zu einer besseren Wahl für Kondensatorrohre macht.
• Vs C10200/C10100 (sauerstofffreies Kupfer): Sauerstofffreies Kupfer hat die höchste elektrische und thermische Leitfähigkeit, fast 100 % IACS, und eine gute Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung, aber seine Beständigkeit gegen Entzinkungskorrosion ist nicht so gut wie bei C12200. C10200/C10100 sauerstofffreies Kupfer ist in der Regel teurer und wird üblicherweise in Situationen eingesetzt, in denen eine hohe Leitfähigkeit für Leiter erforderlich ist oder in Umgebungen, die extrem empfindlich auf Wasserstoffversprödung reagieren.
• VS Kupfer-Nickel-Legierungsrohre (wie Marine-Messing C44300, C68700 Aluminium-Messing, CuNi 70/30, CuNi 90/10): Diese Legierungskupferrohre haben eine bessere Korrosionsbeständigkeit in Meerwasser oder raueren Umgebungen, insbesondere in Bezug auf Erosionskorrosionsbeständigkeit und Meerwasserkorrosionsbeständigkeit, aber eine geringere Wärmeleitfähigkeit als C12200 und höhere Produktionskosten. C12200 ist in Süßwasser-, Brackwasser- oder relativ milden Meerwasserumgebungen kostengünstiger.

In welchen Branchen werden ASTM B111 C12200 Kupferrohre hauptsächlich eingesetzt?

• Kondensator in Kraftwerken: Dies ist die größte und klassischste Anwendung von ASTM B111 C12200 Kupferrohren, die hauptsächlich zur Kondensation und Rückführung des Abluftdampfes aus der Turbine verwendet werden.

• Schiffskondensatoren und Wärmetauscher: ASTM B111 C12200 Kupferrohre können für die Kondensation und verschiedene Kühlsysteme in Schiffskraftwerken verwendet werden.

• Wärmetauscher in petrochemischen, chemischen und industriellen Prozessen: ASTM B111 C12200 kann zum Kühlen von Prozessflüssigkeiten, Heizmedien usw. verwendet werden.

• Verdampfer und Kondensatoren in HLK-Anlagen, insbesondere in Kühlaggregaten und großen Systemen.

• Kälteanlagen: wie Wärmetauschkomponenten für große Kühlhäuser und industrielle Kältemaschinen.

• Andere Wärmetauscheranwendungen, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und gute Formbarkeit erfordern.

Zusammenfassung:

ASTM B111 C12200 (DHP-phosphor desoxidiertes Kupfer) nahtloses Kupferrohr ist kostengünstig und hat eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, hohe Reinheit und biologische Inertheit, ausgezeichnete Duktilität und Formbarkeit sowie kein Risiko einer Wasserstoffkrankheit, wodurch es in Kälteanlagen, Trinkwassersystemen, Niederdruckheizsystemen und allgemeinen industriellen Wärmetauschern, die nicht korrosive Medien handhaben, weit verbreitet ist.

ASTM B111 C12200 hat jedoch eine sehr schlechte Erosionskorrosionsbeständigkeit und Entzinkungskorrosionsbeständigkeit und eine geringe mechanische Festigkeit. Daher ist es bei der Verwendung von ASTM B111 C12200 nahtlosen Kupferrohren erforderlich, seine Einsatzumgebung streng zu begrenzen, z. B. sauberes Wasser, nicht oxidierende Flüssigkeiten, keine festen Partikel, geringe Durchflussrate, keine Chloridionen, kein Ammoniak usw. Sobald diese Grenzen überschritten werden oder Chloridionen oder hohe Durchflussraten auftreten, müssen Aluminium-Messing (C68700), Marine-Messing (C44300) oder Kupfer-Nickel-Legierung (C70600, C71500) verwendet werden.