ท่อทองเหลืองคืออะไร และมีการกำหนดไว้อย่างไร
ทองเหลืองเป็นโลหะผสมสังกะสีทองแดง- และท่อทองเหลืองผลิตโดยการอัดขึ้นรูปและการดึง โดยการหล่อและการดึงแบบต่อเนื่อง หรือโดยการเชื่อมแถบเข้ากับท่อ ระบบการกำหนดโลหะผสมทองแดงดัดของจีนจะทำเครื่องหมายทองเหลืองด้วยตัวอักษร H ตามด้วยปริมาณทองแดงที่ระบุ ดังนั้น H68 จึงประกอบด้วยทองแดงประมาณ 68%, H65 ประมาณ 65% และ H62 ประมาณ 62% ปริมาณทองแดงที่สูงขึ้นจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียว ในขณะที่ปริมาณทองแดงที่น้อยลงจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและลดต้นทุน สังกะสีที่เทียบเท่ากันจะกำหนดสมดุลของเฟส: อัลลอยด์ที่มีทองแดงสูงกว่าประมาณ 63% เป็นทองเหลืองอัลฟ่าเฟสเดียวและเหมาะสมที่สุดสำหรับการขึ้นรูปเย็น ในขณะที่ปริมาณทองแดงที่ต่ำกว่าจะทำให้เกิดเฟสเบตาที่ช่วยปรับปรุงการทำงานที่ร้อนแต่ลดความสามารถในการขึ้นรูปเย็น
ท่อไร้รอยต่อเป็นที่ต้องการในกรณีที่มีการกักเก็บความดันหรือความหนาแน่นของรอยรั่ว และใช้ท่อเชื่อมสำหรับงานตกแต่งและงานทั่วไปที่มีแรงดันต่ำ โดยที่ตะเข็บเป็นที่ยอมรับได้
เกรด มาตรฐาน และคุณสมบัติทางกล
| ระดับ | ปริมาณทองแดง | อักขระ | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| H68 | ประมาณ 68% | ทนต่อการกัดกร่อนได้นุ่มนวลที่สุดและทนทานที่สุดในสามประเภท สามารถขึ้นรูปเย็นได้ดีเยี่ยม | สายแผงหน้าปัด หม้อน้ำและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ชิ้นส่วนที่เจาะลึก |
| H65 | ประมาณ 65% | ความแข็งแรงและความสามารถในการขึ้นรูปที่สมดุล | ท่อน้ำและแก๊ส ข้อต่อทั่วไป |
| H62 | ประมาณ 62% | ความแข็งแกร่งสูงสุดของทั้งสาม การทำงานที่ร้อนดี | ท่อโครงสร้าง คอนเนคเตอร์ คอนเดนเซอร์ อุปกรณ์กลึง |
| พลเรือเอกทองเหลือง | ประมาณ 71% พร้อมดีบุก | มีฤทธิ์ยับยั้งการเกิด dezincification | คอนเดนเซอร์น้ำทะเลและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน |
ท่อทองเหลืองและโลหะผสมทองแดงไร้ตะเข็บอยู่ภายใต้ ASTM B135 สำหรับการบริการทั่วไป และโดย ASTM B111 สำหรับท่อคอนเดนเซอร์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ในขณะที่ EN 12449 ครอบคลุมถึงท่อทองแดงและโลหะผสมทองแดงไร้รอยต่อสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป และ GB/T 1527 ครอบคลุมถึงท่อโลหะผสมทองแดงที่ดึงออกมาในประเทศจีน การผลิตของญี่ปุ่นมักอ้างถึง JIS H3300 สมบัติทางกลจะระบุตามอุณหภูมิ: ท่ออบอ่อนจะมีความต้านทานแรงดึงประมาณ 300 ถึง 400 MPa โดยมีความยืดตัวสูง และท่อดึงแข็งจะมีค่ามากกว่า 500 MPa โดยมีความยืดตัวน้อยกว่ามาก ดังนั้น จึงต้องตั้งชื่ออุณหภูมิตามคำสั่งซื้อ
เหตุใดจึงเลือกท่อทองเหลือง
ค่าการนำความร้อนอยู่ที่ประมาณ 120 W/m·K ดังนั้นผนังบางจึงถ่ายเทความร้อนในคอนเดนเซอร์และหม้อน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ท่อมีน้ำหนักเบา และเนื่องจากไม่ต้องการเผื่อการกัดกร่อน ผนังจึงบางกว่าท่อเหล็กที่มีรูเจาะเดียวกัน ซึ่งช่วยลดต้นทุนการขนส่งและการสนับสนุน
มันโค้งงอและหน้าแปลนเย็น ดังนั้นการวิ่งจึงสามารถวิ่งตามรูปทรงของอาคารโดยมีข้อต่อน้อยกว่าท่อแบบแข็ง
โดยจะคงความแข็งแรงที่มีประโยชน์ไว้ที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งเหมาะสมกับท่อทำความเย็นและท่อไครโอเจนิกส์
การติดตั้งรวดเร็วเพราะการตัด ดัด และต่อไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์หนัก
การกัดกร่อนและความเสี่ยงจากการสลายซิงค์
โดยปกติทองเหลืองจะได้รับการปกป้องด้วยฟิล์มออกไซด์ที่พื้นผิว แต่ในน้ำที่มีฤทธิ์รุนแรง สังกะสีสามารถเลือกละลายได้ โดยเหลือเศษทองแดงที่มีรูพรุนซึ่งดูเสียงได้จนกว่าจะล้มเหลวภายใต้ความกดดัน การดีซิงค์นี้เป็นความเสี่ยงหลักในการกัดกร่อนสำหรับท่อทองเหลืองในน้ำทะเล น้ำกร่อย และแหล่งน้ำดื่มที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งมีคลอไรด์สูงหรือ pH ต่ำ
มีการใช้มาตรการรับมือสองประการ อย่างแรกคือการผสมกับสารหนู พลวงหรือฟอสฟอรัสที่เติมเข้าไปเล็กน้อย ซึ่งยับยั้งการโจมตีแบบเลือกสรร เกรดยับยั้งเหล่านี้เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับการบริการน้ำทะเล และเป็นสิ่งที่ข้อกำหนดเฉพาะของคอนเดนเซอร์ส่วนใหญ่เรียกร้อง อย่างที่สองคือการลดปริมาณสังกะสีโดยเลือกเกรดทองแดงที่สูงขึ้น เช่น H68 ซึ่งหน้าที่อยู่ในระดับปานกลาง ความเครียดในการทำงาน อุณหภูมิ และความเร็วการไหลก็มีความสำคัญเช่นกัน: ปกติแล้วท่อทองเหลืองจะไม่ใช้งานเกิน 100 องศาในการให้บริการอย่างต่อเนื่อง และน้ำทะเลที่มีความเร็วสูงจะกัดกร่อนฟิล์มป้องกัน
การผลิต การติดตั้ง และการควบคุมคุณภาพ
ท่อถูกตัดด้วยเครื่องตัดล้อหรือเลื่อยละเอียด และลบเสี้ยนทั้งด้านในและด้านนอก การดัดจะดำเนินการในเย็นสำหรับท่ออบอ่อนด้วยเครื่องดัดแมนเดรลซึ่งมีรัศมีแคบ และคลายความเครียดโดยที่ท่อจะส่งน้ำที่รุนแรงหลังจากการขึ้นรูปเย็น ข้อต่อทำจากการบัดกรีแข็งด้วยเงิน การบัดกรีแบบอ่อน ข้อต่อแบบอัดหรือข้อต่อแบบกด และเมื่อโลหะชนิดต่างๆ มาบรรจบกัน ปลอกฉนวนจะป้องกันการกัดกร่อนของกัลวานิก
ท่อมีจำหน่ายในความยาวตรง 3 ม. และ 6 ม. หรือเป็นขด ในสภาพธรรมดา อบอ่อนหรือดึงแข็ง โดยระบุเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และอุณหภูมิ ขนาดและความทนทานของผนัง ผลการทดสอบการตกไข่ ความตรง สภาพพื้นผิว และแรงดันจะถูกบันทึกไว้ในใบรับรองการตรวจสอบ และท่อสำหรับการบริการที่สำคัญได้รับการทดสอบด้วยกระแสเอ็ดดี้ก่อนจัดส่ง การรับรองประกอบด้วยโลหะผสมและเทมเปอร์ มาตรฐานที่ใช้บังคับ และคุณสมบัติทางกลที่ได้รับการทดสอบ
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: H ใน H62 หมายถึงอะไร
ตอบ: มันทำเครื่องหมายโลหะผสมสังกะสีทองแดง- และตัวเลขคือปริมาณทองแดงที่ระบุเป็นเปอร์เซ็นต์ ดังนั้น H62 จึงประกอบด้วยทองแดงประมาณ 62% โดยที่ความสมดุลส่วนใหญ่เป็นสังกะสี
ถาม: ทองเหลืองเกรดไหนที่เหมาะกับน้ำทะเล?
ตอบ: เกรดสารยับยั้งที่มีการเติมสารหนู พลวง หรือฟอสฟอรัสเล็กน้อย เช่น พลเรือตรีทองเหลือง ทองเหลืองธรรมดาจะสลายคลอไรด์
ถาม: ท่อทองเหลืองเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้เท่ากับท่อทองแดงหรือไม่?
ตอบ: ไม่ ค่าการนำความร้อนของทองเหลืองอยู่ที่ประมาณ 120 W/m·K เทียบกับทองแดงประมาณ 380 W/m·K ดังนั้นท่อทองแดงจึงถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่า แต่มีราคาสูงกว่าและนิ่มกว่า
Q: มาตรฐานไหนครอบคลุมถึงท่อทองเหลืองไร้ตะเข็บ?
ตอบ: ASTM B135 สำหรับบริการทั่วไปและ ASTM B111 สำหรับคอนเดนเซอร์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน โดยมี EN 12449 และ GB/T 1527 เทียบเท่ากับมาตรฐานยุโรปและจีน
Q: เชื่อมท่อทองเหลืองได้ไหม?
ตอบ: สามารถบัดกรีและบัดกรีได้ง่าย แต่การเชื่อมพบได้น้อยกว่าการเชื่อมเนื่องจากสังกะสีจะระเหยที่อุณหภูมิการเชื่อมและอาจทำให้เกิดรูพรุนได้
