铜镍合金管
铜镍合金管(海水与换热系统)|全球工程与招采用货一站式解决方案
1. 产品定位与适用范围
铜镍合金管主要服务于海水与卤水工况,适用于船舶与海工平台的消防、压载、冷却水、舱底系统,海水淡化装置的蒸发与冷凝段,沿海与核/常规电站冷端,近海石化公用工程,海水取排水工程与海洋养殖等;同时覆盖换热器与冷凝器管束的长期运行需求,兼具耐点蚀、耐缝隙腐蚀、耐冲刷及可制造性优势。
2. 标准矩阵(按用途与地区体系)
美国体系
ASTM B111(无缝冷凝器/换热器管)、ASTM B466(无缝工程管与管子)、ASTM B467(焊接工程管);ASME B31.1/B31.3(压力管道设计引用,以材料许用应力执行代码表);ASME B16.24(铜合金铸造法兰与法兰管件)。
欧标/德标
EN 12451(冷凝器与换热器用无缝圆管)、EN 12449(通用用途无缝圆管)、DIN 86019(船用铜镍合金压力管,常见 PN10/PN14)。
行业与海事
EEMUA 234(海水/消防/压载系统的材料、尺寸、法兰/管件、压力等级,常见 16/20 bar)、BS MA 18(海水管路设计与推荐流速)。
中国国家标准
GB/T 5231(加工用铜及铜合金化学成分,含 BFe10-1-1≈90/10、BFe30-1-1≈70/30)、GB/T 1527(拉制铜及铜合金管)、GB/T 8890(换热器用铜及铜合金无缝管)。
通用检验与合规
涡流(ASTM E243)、超声(ASTM E213)、压力试验与尺寸公差按所选产品标准执行;船级与合规可按 LR、DNV、ABS、BV 以及 PED、ISO 9001/14001/45001 要求配置。
3. 场景—材料—标准—尺寸映射(工程选型要点)
• 海水主干与支线(清洁海区):选 90/10(UNS C70600/C70620),按 EEMUA 234 或 DIN 86019 设计压力与尺寸;设定最低运行流速以抑制沉积与生物污损。
• 高湍流/冲刷节点(泵出口、急弯、缩扩径、节流阀后):优先 70/30(UNS C71500/C71520),并通过加厚、放大弯半径与优化流型设计降低冲刷风险。
• 海水淡化蒸发/冷凝段:高冲刷段用 70/30,常规段用 90/10,同一体系内匹配外径与壁厚;执行 EEMUA/EN/ASTM 对应条款。
• 冷凝器/换热器管束:执行 ASTM B111 或 EN 12451,U 弯按 TEMA 要求控制几何、减薄与再检(涡流与水压)。
4. 规格范围与公差(典型能力,最终以标准与钢厂确认)
• 冷凝器/换热器管(ASTM B111、EN 12451):常见外径 12.7–25.4 毫米,常用壁厚约 BWG22–16(约 0.7–1.65 毫米),长度 3–9 米,U 弯按 TEMA。
• 工程管(ASTM B466/B467、EEMUA 234、DIN 86019):EEMUA 常见 DN 159–914 毫米(6–36 英寸)对应 16/20 bar;DIN PN10/PN14,DN 10–600+;直管长度 6 米或 12 米;端部可平口或坡口,亦可扩口/承插。公差与直线度按所选标准执行,换热器管可收紧外径、壁厚、椭圆度与直线度以适配管板胀接。
5. 制造流程与关键控制
• 无缝制造(B111/B466):熔炼→铸锭/连铸→热挤压→多道次冷拔/冷轧→中间退火→定径与矫直→必要时固溶→清洁→终检。
• 焊接制造(B467):开卷纵剪→成形→钨极氩弧/气保焊(GTAW/GMAW,内外侧充分保护)→退火→矫直→无损→压力试验。
• 焊接与修复:推荐 ERNiCu-7 焊材,控制热输入与层间温度,焊后缓冷与清洁,坡口表面保持金属清洁,避免铁质工具交叉污染。
• 接口与法兰:常用 ASME B16.24 铜合金铸造法兰、搭接法兰配铜镍短节或钢-铜镍复合结构。
• 预膜与化学清洗:投运前可按业主/船级执行硫酸亚铁预膜;如需清洗,采用对铜镍友好的化学体系并严控过程,避免氨和硫化物环境。
6. 质量检验与文件
化学与力学性能,换热器管加压扁、扩口、反向弯曲;无损检测包括换热器管 100% 涡流(ASTM E243)、工程管按需超声(ASTM E213)与焊缝射线;压力试验按所选产品标准;尺寸与外观、U 弯几何与减薄记录;文件为 EN 10204 3.1/3.2、无损与压力试验报告、尺寸报告,船用可追加船级社见证。
7. 供货形态与包装
供货形态含直管、盘管、换热器管与 U 弯管;端部平口或坡口,可提供扩口与承插;包装采用端帽、防潮、防盐雾,木箱或框架托装,内衬防撞纸板与防潮袋,外侧防雨;标识含牌号、规格、标准、热号/批号与订单号,全程可追溯。
8. 订货要点(BOM/RFQ 清单)
标准与牌号(如 ASME SB466 C70620 无缝、ASME SB467 C71520 焊接、ASTM B111 C70600 冷凝器管);尺寸与压力(工程管 DN/外径×壁厚×长度;换热器管 外径×壁厚〔或 BWG〕×长度;EEMUA 16/20 bar 或 DIN 10/14 bar);端部加工(平口/坡口、扩口/承插、U 弯参数);焊接与连接(焊材 ERNiCu-7、法兰/接头标准、绝缘与阴保要求)。
9. 选材指南(90/10 与 70/30 的工程取舍)
90/10 平衡成本与寿命,适合主干与支线;70/30 具更高抗冲刷能力与更高可允许流速,宜用于泵出口、急弯、缩扩径与节流位置。在污染海域或长期停滞条件,应优先 70/30 或采取预膜、最小流速管理与定期冲洗策略。
10. 采购、施工与运维风险提示
避免将 B111(换热器管)与 B466/B467(工程管)混用;不得将 AWWA 的压力等级当作 ASME Class 使用;注意 EEMUA/DIN 与英制 Schedule 的尺寸体系差异;设置绝缘以防与碳钢/不锈钢电偶腐蚀;高湍流处选用 70/30 或加厚并放大弯半径;投运前须预膜并制定停滞与冲洗方案;换热器管建议 100% 涡流,关键焊缝按要求 RT/UT;包装防护要避免内壁磕碰与盐雾腐蚀。
11. 代表性规格行(可直接复制进 RFQ/PO)
• 海工消防/冷却海水总管(EEMUA 234):EEMUA 234 Cu-Ni 90/10(C70600 等效),DN 400,EEMUA 16 bar;搭接法兰配铜镍短节,ERNiCu-7 焊材;UT 抽检 + 关键焊缝 RT;MTC 3.1 与 NDT/水压报告。
• 泵出口三通与首弯(高冲刷段):EEMUA 234 Cu-Ni 70/30(C71500),DN 300,EEMUA 20 bar;放大弯半径或加厚并设绝缘接头;焊缝 100% RT;MTC 3.1。
• 冷凝器管束:ASTM B111 C70600,U 弯按 TEMA;外径 19.05 毫米、壁厚 1.24 毫米、长度 7.5 米;100% 涡流 + 逐支水压与 U 弯后复检;MTC 3.1 与尺寸/无损/水压报告。
• 海水淡化装置混配:高冲刷段 ASTM B111 C71500,常规段 ASTM B111 C70600;投运预膜 + 连续低剂量余氯并定期冲洗;ET/水压全检;MTC 3.1/3.2(如需)。
12. 全球代表性生产商(示例,按字母序)
Furukawa Electric、KME Group、Mueller Industries / Wolverine、Poongsan、Wieland Group;国内可在“海事铜合金管路与配套”供应链内择具备船级社与 PED、3.2 见证能力的制造商(RFQ 时请索取最新体系证书与近三年同类业绩)。
铜镍合金管(Cu-Ni)|技术版说明
1. 产品定义与适用范围
• 定义:铜镍合金管(Cu-Ni 90/10、70/30 等)用于海水与卤水系统、船舶与海工平台、海水淡化、沿海电站冷却、冷凝器/换热器管束等;兼具耐点蚀/缝隙腐蚀、耐冲刷与良好可制造性。
• 适用行业:船舶与海工(消防、压载、冷却水、舱底)、海水淡化(蒸发/冷凝段)、沿海与核/常规电站冷端、石化近海设施、海水取排水工程、海洋养殖与取水支路;换热器与冷凝器管束。
2. 标准矩阵与设计引用(按用途/地区体系整理)
• 美国 ASTM/ASME
– ASTM B111 / ASME SB111:铜及铜合金无缝冷凝器/换热器管(含 C70600、C71500)。
– ASTM B466 / ASME SB466:铜镍合金无缝管与管子(工程管线)。
– ASTM B467 / ASME SB467:铜镍合金焊接管(工程管线)。
– ASME B31.1 / B31.3:压力管道设计引用(许用应力取值按代码与材料表)。
– ASME B16.24:铜合金铸造法兰与法兰管件(与 Cu-Ni 系统连接时常用)。
• 欧标/德标
– EN 12451:铜及铜合金无缝圆管——冷凝器与换热器用。
– EN 12449:铜及铜合金无缝圆管——通用用途。
– DIN 86019:船用铜镍合金压力管(常见 10/14 bar 系列,DN 10–600+)。
• 行业与海事
– EEMUA 234:海水/消防/压载 Cu-Ni 系统的材料、尺寸、法兰与管件、压力等级(常见 16/20 bar 等);强烈建议海工/船用项目引用。
– BS MA 18:海水管路设计与推荐流速(常用于船用实践)。
• 中国 GB/T
– GB/T 5231:加工用铜及铜合金化学成分(含 BFe10-1-1 ≈ 90/10、BFe30-1-1 ≈ 70/30)。
– GB/T 1527:铜及铜合金拉制管。
– GB/T 8890:换热器用铜及铜合金无缝管。
• 通用检验方法(选摘)
– ASTM E243:铜及铜合金管电磁(涡流)检验实践。
– ASTM E213:金属管材超声波检验通用实践(按需)。
– 压力试验与尺寸公差:依相应产品标准(B111/B466/B467/EN 12451/12449/EEMUA/DIN)。
• 船级与合规
– LR/DNV/ABS/BV 等船级社规则;项目可要求 PED、ISO 9001/14001/45001 等。
3. 材料体系与牌号映射(示例,工程常用)
• 90/10 体系:UNS C70600(CuNi10Fe1Mn),工程/焊材常见 C70620(更适焊);国标近似 BFe10-1-1。
• 70/30 体系:UNS C71500(CuNi30Mn1Fe 或 CuNi30Fe2Mn2),工程/焊材常见 C71520;国标近似 BFe30-1-1。
• 工况差异与选型提示
– 70/30 比 90/10 具有更高的抗冲刷腐蚀能力与更高的可允许流速,常用于泵出口、急弯、节流件等湍流/局部冲刷区域。
– 90/10 常用于干线/支线以平衡成本与寿命;在污染海水或高冲刷工况需评估升级为 70/30。
– 不推荐用于含 H₂S 的油气输送;若存在硫化物污染(污水/港区等),必须实施预膜/水质管理并控制最低流速与余氯。
4. 规格与尺寸能力(典型工程范围,最终以标准/制造商能力为准)
• 换热器/冷凝器管(ASTM B111 / EN 12451)
– 外径典型 12.7–25.4 mm(常见 19.05 mm、25.4 mm)。
– 壁厚对应 BWG 22–16(约 0.7–1.65 mm),也可按 mm 指定。
– 长度 3–9 m(直管),可制 U 弯(TEMA 几何参数由项目给定)。
• 海水管路/工程用管(ASTM B466/B467、EEMUA 234、DIN 86019)
– EEMUA 234:常见 DN 6″–36″(约 159–914 mm OD)与 16/20 bar 等级;壁厚按 EEMUA 系列选。
– DIN 86019:PN 10/14 bar 系列,DN 10–600+,壁厚随 PN 与 DN 分级。
– 直管常供 6 m/12 m;端部 PE(平口)/BE(坡口);必要时扩口/配承插端。
• 公差与直线度
– 按相应产品标准;换热器管可收紧 OD/WT/椭圆度与直线度以适配管板胀接。
5. 制造与焊接(工艺要点与质量窗口)
• 无缝制造(B111/B466):熔炼→铸锭/连铸→热挤→冷拔/冷轧多道次→中间退火→定径/矫直→(按需)固溶退火→酸洗/清洁→终检。
• 焊接制造(B467):开卷纵剪→成形→GTAW/GMAW 焊接(内外保护气体充足)→整形→退火→矫直→无损→压力试验。
• 焊接与修复:推荐使用ERNiCu-7 或等效 Cu-Ni30 系填充金属;控制热输入与层间温度;焊后缓冷与清洁;坡口表面保持金属光洁无油污;避免与铁质工具交叉污染。
• 接口与法兰:海水系统常用ASME B16.24(铜合金铸造法兰)、搭接法兰+Cu-Ni Stub End、或钢-CuNi 复合/松套结构以兼顾强度与耐蚀。
• 预膜与化学清洗:投运前可按业主/船级做硫酸亚铁(FeSO₄)预膜;如需清洗,使用对 Cu-Ni 友好的酸洗/缓蚀剂方案并严格控制;避免氨/硫化物环境。
6. 工况-材料-标准-流速(工程指引,需结合项目规范)
• 一般海水干线与支线:90/10(C70600/20),按 EEMUA/BS MA 18 设定最低运行流速以抑制沉积与生物污损;在污染海区/长期停滞应制定定期冲洗策略。
• 高湍流/冲刷点(泵出口、急弯、缩扩径、节流阀后):优先 70/30(C71500/20),或采用加厚、放大弯半径、优化流型等工程措施。
• 海水淡化装置蒸发/冷凝段:70/30(高冲刷段)与 90/10(常规段)混配以平衡寿命与成本;关键部位按 70/30。
• 冷凝器/热交换器管束:B111(C70600/20 或 C71500/20),U 弯后按 TEMA 要求进行必要的局部热处理与复检(如涡流/水压)。
• 水质管理:避免硫化物污染与长期停滞;按业主规范设定连续低剂量余氯管理并监控腐蚀产物;预膜后稳定运行。
7. 质量控制与检验(ITP 纲要)
• 化学与机械:炉批光谱(Cu/Ni/Fe/Mn 等),抗拉/延伸/硬度;换热器管做压扁/扩口/反向弯曲。
• 无损:换热器管100% 涡流(ASTM E243);工程管按需做 UT(ASTM E213)/RT(焊缝)/MT/PT(管件/焊接接头)。
• 压力试验:逐支水压或气密(按 B111/B466/B467/EN 12451/12449/EEMUA/DIN 与合同约定)。
• 尺寸与外观:OD/WT/椭圆度、直线度、端部加工质量;U 弯几何与壁厚减薄记录。
• 腐蚀验证(按需):流动腐蚀/点蚀敏感性评估(项目试验或模拟);预膜有效性验证。
• 文件:EN 10204 3.1/3.2 MTC、NDT/压力试验报告、尺寸报告;船用可追加船级社见证。
8. 施工与运维(关键控制)
• 焊接与装配:使用隔离垫片与绝缘接头避免与碳钢/不锈钢电偶;内壁洁净无铁屑;焊口根部成形圆滑、避免飞溅附着。
• 支吊架:避免点载与振动疲劳;泵出口与弯头设导向与抗振。
• 投运与预膜:按方案实施 FeSO₄ 预膜并控制升速曲线;稳定运行保持最低流速。
• 水质:监控硫化物/氯化物/余氯与沉积;必要时定期冲洗与化学维保。
• 阴极保护:与系统 CP 协调,避免过保护导致氢致问题与涂层脱附。
9. 供货与包装
• 供货形态:直管、盘管、换热器管、U 弯管;端部 PE/BE;可提供扩口/承插端。
• 包装:端帽 + 防潮包装 + 木箱/框架;内衬防撞纸板与防潮袋;外侧防雨防盐雾;标识含牌号/规格/标准/热号/批号/订单号。
• 溯源:全程热号/批号追溯;可提供第三方见证(LR/DNV/BV/ABS/SGS/TÜV 等)。
10. 订购要点(BOM/RFQ 清单)
1). 标准与牌号:例如 “ASME SB466 C70620 无缝管 / ASME SB467 C71520 焊接管 / ASTM B111 C70600 冷凝器管”。
2). 尺寸与压力:工程管 DN/OD×WT×长度;换热器管 OD×WT(或 BWG)×长度;EEMUA 16/20 bar 或 DIN 86019 10/14 bar 等级。
3). 端部与加工:PE/BE、是否扩口/承插、U 弯参数(R、展开长、S_min 等)。
4). 焊接与连接:焊材(如 ERNiCu-7)、法兰/接头标准(B16.24/EEMUA 配套)、绝缘与阴保要求。
5). 工况信息:介质(海水/淡化/污染海水)、温度、压力、流速(最小/最大)、泵型与布置。
6). 检验与文件:ET/UT/RT 比例、水压/气密、尺寸公差、第三方见证、MTC 类型(3.1/3.2)。
7). 质量与维护:预膜方案、停滞/冲洗策略、水质(余氯/硫化物)限值依据(业主/船级/标准)。
8). 包装与标识:端帽、防潮、防盐雾、外箱结构、条码/二维码追溯。
11. 易错风控清单
• 将 B111(换热器管)与 B466/B467(工程管)混用。
• 误把 AWWA Class 当 ASME Class 使用。
• 尺寸体系混淆(EEMUA/DIN vs Schedule);孔板/法兰孔距与面型不匹配。
• 未设绝缘导致与碳钢/不锈钢电偶腐蚀。
• 高湍流节点仍选 90/10 且未加厚/放大弯半径。
• 投运前未预膜、长期停滞与污染海水未管控。
• 未做 100% 涡流(换热器管)或关键焊缝未 RT/UT。
• 包装防护不足导致口径内壁磕碰或盐雾腐蚀。
12. 全球产业群与代表性单位(示例,按字母序;RFQ 前请核资质/范围)
• 产业集群
– 欧洲:德国/意大利(铜及铜合金轧制与管材生态、海事供应链)。
– 北美:美国湾岸与东南部(换热器管与海水系统配套)。
– 日本/韩国:高端铜合金轧制与铜管制造。
– 中国:长三角/珠三角/环渤海(铜管、Cu-Ni 管与配件及系统集成)。
• 代表性单位(示例,字母序,仅供甄选方向)
– Furukawa Electric(日本)
– KME Group(欧洲)
– Mueller Industries / Wolverine(北美,换热器/冷凝器铜及合金管领域)
– Poongsan(韩国)
– Wieland Group(欧洲)
– 国内可在“海事铜合金管路与配套”供应链内择具备船级社/PED/3.2 能力的制造商。
(说明:不同企业产品谱系与资质会随时间变化,务必在 RFQ 中索取最新ISO 9001/14001/45001、船级社、PED证书与近三年同类业绩。)
13. 规格行示例(可直接复制进技术协议/招标文件)
(A) 平台消防/冷却海水总管(EEMUA 234)
• 标准/材质:EEMUA 234 Cu-Ni 90/10(C70600 等效)
• 尺寸/压力:DN 400,EEMUA 16 bar,OD/WT 按 EEMUA 表
• 接口/焊材:搭接法兰 + Cu-Ni Stub End;焊材 ERNiCu-7
• 检验/文件:UT(抽检)+ 焊缝 RT(关键接头);MTC 3.1 + NDT/水压报告
(B) 泵出口三通与首弯(高冲刷段)
• 标准/材质:EEMUA 234 Cu-Ni 70/30(C71500)
• 尺寸/压力:DN 300,EEMUA 20 bar(或按设计)
• 工程措施:放大弯半径或加厚;绝缘接头隔离
• 检验/文件:焊缝 100% RT;MTC 3.1
(C) 冷凝器管束
• 标准/材质:ASTM B111 C70600,U-Bend 按 TEMA
• 尺寸:OD 19.05 mm,WT 1.24 mm(BWG 18),长度 7.5 m
• 检验:100% ET + 逐支水压;U 弯后局部热处理与复检
• 文件:MTC 3.1,尺寸/无损/水压报告
(D) 海水淡化装置混配方案
• 高冲刷段:ASTM B111 C71500,OD/WT 依热力与流速计算
• 常规段:ASTM B111 C70600,同系列 OD/WT
• 运行策略:投运预膜 + 连续低剂量余氯;定期冲洗
• 检验/文件:ET/水压全检;MTC 3.1/3.2(如需)
一句话小结:先选用途/流速/水质→ 定体系(EEMUA/DIN vs ASTM)→ 选牌号(90/10 or 70/30)→ 定尺寸与压力→ 列焊材/绝缘/阴保→ 设检验(ET/UT/RT+水压)→ 明确预膜与运维,即可形成可采购、可验收、可运维的一体化技术协议。
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