銅鎳合金冷凝管在造船行業(yè)的應(yīng)用分析
造船行業(yè)市場(chǎng)情況 國內(nèi)造船行業(yè)集中在華東、華中地區(qū)，國外則主要集中在韓國、日本等國家。2003年國內(nèi)造船行業(yè)需銅鎳合金管約8000噸/年。韓國是造船大國，年需銅鎳合金管約3000噸，每年需進(jìn)口大量的銅鎳合金管。在艦船行業(yè)，冷凝管主要用于冷卻設(shè)備，這是艦船海水冷卻系統(tǒng)的重要組成部分。按被冷卻介質(zhì)的不同，分為海水冷凝器、海水淡化冷卻器、空氣冷卻器、潤滑油冷卻器、燃油冷卻器和液壓油冷卻器。
艦船用合金冷凝管主要包括BFe30-1-1、BFe10-1-1和HSn70-1、HA177-1，早的錫黃銅HSn70-1耐腐蝕的主要方式是脫鋅腐蝕。通過加砷，形成了HSn70-1A，冷凝管的壽命和質(zhì)量都有了很大提高。上世紀(jì)90年代發(fā)展出添加硼的HSn70-1B，添加Mn、Ni及微量稀土元素鈰HSn70-1AB，強(qiáng)度和耐蝕性進(jìn)一步提高，但是黃銅管脫鋅腐蝕和應(yīng)力腐蝕均比不上同鎳合金，限制了其在艦船上的應(yīng)用。目前，艦船冷凝管材料主要采用BFe30-1-1和BF10-1-1。據(jù)報(bào)道，世界上艘核動(dòng)力船，使用了30噸銅鎳合金冷凝管。 不銹鋼材料： 不銹鋼很難成為冷凝器的主要材料，之前開發(fā)的雙相不銹鋼極耐海水腐蝕，起腐蝕速度和腐蝕率優(yōu)于BFe10-1-1，但是不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為BFe10-1-1的38%，同時(shí)也需要解決防止生物附著的問題，。所以銅鎳合金作為艦船冷凝器材料的地位一時(shí)間難以動(dòng)搖。
與鈦材、不銹鋼材料的比較
鈦材：
用鈦材取代銅鎳合金做艦船冷凝器可能成為未來的研究方向。研究數(shù)據(jù)表明，在海水流速大的地方，有高耐海水腐蝕的材料別為不銹鋼、銅鎳合金和蒙乃爾合金。蒙乃爾合金價(jià)格太貴，采用的價(jià)值不高。銅鎳合金材料是制造海水管系的常用材料，但銅鎳合金材料壽命有限，需定期更換。與其他材料的冷凝管相比，鈦在所有濃度的硫化物中都不受腐蝕，在含硫化物的污染海水中具有良好的耐蝕性。
同時(shí)鈦在水速高達(dá)20m/s和含砂量高達(dá)40g/L的條件下，均具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。鈦導(dǎo)熱性能較差，鈦冷凝管的導(dǎo)熱系數(shù)約為BFe30-1-1的58.34%，但通過采用薄壁鈦管的方法，如Φ16.0*0.75mm鈦管的總傳熱系數(shù)約為BFe30-1-1銅鎳合金管的96.3%。鈦冷凝管與BFe30-1-1冷凝管相比，比重降低近1/2。但是鈦制取和加工困難，產(chǎn)量很低，價(jià)格昂貴，在價(jià)格上與銅鎳管相比不占優(yōu)勢(shì)。
