电力铜管集金属与非金属管的优点于一身,在冷热水系统铜管独占熬头,是 佳的连接管道。铜管耐火且耐热,在高温下仍能保持其形状和强度,也不会有老化现象。
电力铜管常用于制造换热设备(如冷凝器等)。也用于制氧设备中装配低温管路。直径小的铜管常用于输送有压力的液体(如润滑系统、油压系统等)和用作仪表的测压管等。
小管径铜管生产工艺以及铜管冲刷腐蚀和点蚀
<一>、小管径铜管生产工艺
什么是小管径铜棒?小管径铜管,通常是指管外径≤5mm的内螺纹铜管,主要用于空调领域铜管铝翅片换热器。
管径铜管换热器技术的核心是在传统的铜管铝翅片换热器中采用小管径内螺纹铜管替代原有较大管径7mm及以上管径的铜管,并对翅片和流路进行优化设计,从而提高换热器的效率。
用生产工艺如下:熔铸→轧制→联拉→盘拉→水平缠绕→退火→内螺纹成型→水平缠绕→退火→包装发货。
小管径铜管优点及应用
小管径铜管换热器较大的优点在于能降低换热器的成本。从现有的资料来看,在达到相同性能的情况下,小管径铜管换热器相对于现有普遍的7mm及以上管径的换热器,能够降低20%左右的成本。
此外,在相同的系统中,采用小管径铜管换热器替代原有较大管径的换热器,能够减少制冷剂的充注量。因为相比原有较大管径的换热器,小管径铜管换热器的管内体积要小很多,而采用强化内螺纹的小管径铜管系统效率也高,所以能好减少制冷剂的充注量。从资料来看,采用小管径铜管系统后,制冷剂充注量明显减少,减少量高达30%左右,对环境保护有益。
<二>、铜管冲刷腐蚀和点蚀
当水中含有氧、硫酸根、碳酸根、SO2、CO2等成分时,易使其产生一层薄的铜(铜绿)附着在铜的表面,防止铜管被腐蚀。如水中含有细沙粒和铁制品的腐蚀产物(氢铁)的粒子时,这些颗粒流动冲击铜的表面,会将保护膜冲掉,形成冲刷腐蚀。冲刷腐蚀多数发生在铜管的弯头处。
但是,这种情况很少发生,一般地水都会经过沉淀、过滤处理,循环使用的水也要经过过滤处理,将其中的粒子去除后使用。
在整个供水系统中,通常还有许多钢、铁质的设备和零部件,钢、铁在微酸性溶液中会很快产生腐蚀,如果没有过滤装置,腐蚀产生的氢铁化合物会在系统中流动时破坏铜管的表层保护膜,对铜管形成连续性冲刷腐蚀。为了避免冲刷腐蚀,建议在供暖系统管道的使用上,安装焊接时尽量选用硬钎焊,焊条选用铜银合金焊条,尽量避免使用锡焊及含锌的焊条。整个采暖系统配套设施的选用上,尽量采用铜或铜合金产品,如紫铜、黄铜管件、黄铜阀门等,在配套末端散热器的选择上,建议选用经济、实用、美观的纯铜散热器或铜铝复合散热器,建议在循环系统加装配套过滤器。
金属在水中的腐蚀分腐蚀和局部腐蚀两大类。金属不怕均匀腐蚀,较怕局部腐蚀,也就是点蚀。点蚀是一种特殊的局部腐蚀,又称坑蚀或孔蚀,导致金属产生小孔。形成点蚀的因素很多,各种因素又互相影响。
铜在个别情况下的热水系统中偶尔也会产生点蚀,主要是由水质引起的。据有关报道,各国产生点蚀分两大类,一类是在硬水中产生,腐蚀产物是CaCO3和Cu(OH)2,内部含有CuO和CuCl2。二类是在处理软水中产生,腐蚀产物是CuSO4(OH)6和Cu2O,内部是Cu2O。
铜产生点蚀的原因很多,从实例调研和实验结果来看,比较统一的看法有以下几点原因:
1)硫酸根和碳酸氢根的比例
硫酸根离子和氯离子是腐蚀性阴离子,根据实验数据和实例统计,当[SO42-]/[HCO3-]>1时容易产生点蚀,小于1不容易产生点蚀,较好是小于0.5。
2)水的流速
水的流速过快会产生冲刷腐蚀,反之流速过慢也会产生点蚀。根据实验,流速小于0.5m/s容易产生点蚀。这可能是因为附着在金属表面的水层不动为反应创造了条件。反之,水的流速越快,水内含的各种杂质破坏了铜表面的层,对铜管的冲刷越厉害,当保护膜被冲刷掉后,又会形成新的保护膜,然后又被冲刷掉,又生成……,较终导致铜管被腐蚀掉。所以,建议将系统水的流速控制在0.6~1.0m/s。
3)其它因素
如水中的溶解氧是促使铜管发生点蚀的因素之一,因此,应控制水中的氧含量。日本的《建筑用管道腐蚀对策指南》认为,水中如果存在大量硫化物、氧、氨,会产生较大的腐蚀性。总之,尽管散热器铜管用于供暖是公认的好材料,在热水系统中发生点蚀的情况也个别,但是也应引起注意。以往应用中的经验值得借鉴,在使用的过程中,应当特别重视水质,使水质达到标准要求,保证系统设备及管道的使用寿命。
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