C70600 vs C12200 : Cuivre-nickel ou cuivre pur pour les tubes d'échangeur de chaleur ?

Lorsque vous spécifiez des tubes pour un échangeur de chaleur ou un condenseur, l'une des premières décisions concerne le matériau.C12200 (cuivre désoxydé au phosphore)est la norme depuis des années. Mais de plus en plus d'ingénieurs se tournent versASTM B111 C70600 (cuivre-nickel 90/10). La mise à niveau en vaut-elle le coût ? Ou le C12200 est-il encore suffisant pour votre travail ?

Le C12200 est du cuivre pur (99,9 % Cu) avec une petite quantité de phosphore. Le C70600 est un alliage cuivre-nickel contenant 9 à 11 % de nickel et 1 à 1,8 % de fer.C'est la différence fondamentale. Le nickel et le fer du C70600 créent une couche d'oxyde protectrice que le C12200 ne possède pas.

Le C70600 est de loin supérieur dans l'eau de mer. Le C12200 ne doit pas du tout être utilisé dans l’eau de mer.Le cuivre pur C12200 souffre de piqûres, de corrosion par impaction et d'érosion dans l'eau de mer qui coule. Le C70600 forme une couche d'oxyde protectrice qui bloque toute attaque ultérieure.

Comparaison de corrosion dans l'eau de mer :

Le C12200 a une conductivité thermique plus élevée. Mais en service avec de l’eau de mer, la corrosion détruit le transfert de chaleur plus rapidement que la différence de matériau.Le cuivre pur C12200 conduit la chaleur environ 5 à 6 fois mieux que le C70600. Cependant, une fois que le C12200 se corrode et s'accumule, son transfert de chaleur réel tombe en dessous de celui d'un tube C70600 propre.

Comparaison de conductivité thermique :

Pourquoi le C70600 est toujours gagnant pour l'eau de mer :

Le C12200 se corrode et forme du tartre (réduit le transfert de chaleur)

Le C70600 reste propre et stable à l'oxyde-

Le tube C12200 encrassé fonctionne moins bien que le C70600 propre

Le coût de maintenance pour nettoyer le C12200 est élevé

Le C70600 coûte plus cher que le C12200. Mais la défaillance et le remplacement des tubes coûtent bien plus cher.Différence de prix typique : le C70600 est environ 30 à 50 % plus cher que le C12200 par kg. Cependant, une défaillance d'un tube C12200 dans un condenseur entraîne un arrêt, de la main d'œuvre et une perte de production.

Comparaison des coûts :

Le C70600 coûte plus cher au départ mais permet d'économiser de l'argent sur la durée de vie de l'équipement. C12200 est une fausse économie pour l'eau de mer.

Utilisez le C12200 pour l'eau douce, les tours de refroidissement, les boucles fermées et les systèmes CVC où l'eau est traitée.Le C12200 reste le bon choix pour de nombreuses applications d’eau propre. Il possède une excellente conductivité thermique et est facile à fabriquer.

Bonnes applications pour le C12200 :

Systèmes d'eau glacée en boucle fermée

Circuits de tours de refroidissement avec inhibiteurs

Chauffage de l'eau domestique

Évaporateurs et condenseurs CVC (eau douce)

Refroidissement du procédé avec de l'eau traitée

Systèmes de réfrigération

Utilisez le C70600 partout où le tube touche de l'eau de mer, de l'eau saumâtre ou de l'eau de rivière non traitée à haute teneur en chlorures.Mise à niveau également pour les eaux polluées, les vitesses élevées ou tout environnement marin.

Applications obligatoires de mise à niveau pour C70600 :

Condenseurs marins (refroidis par eau de mer)

Échangeurs de chaleur à bord

Refroidisseurs de plateforme offshore

Évaporateurs d'usine de dessalement

Crépines et refroidisseurs de prise d'eau de mer

Centrales électriques à eau saumâtre

Tout endroit où C12200 a échoué auparavant

Achetez le C70600 pour les condenseurs à eau de mer ou à eau saumâtre. Achetez le C12200 uniquement pour l'eau douce ou les boucles fermées traitées.Ne laissez pas le coût initial déterminer votre décision. Un tube C12200 qui tombe en panne au bout de 12 mois vous coûtera du temps d'arrêt, de la main d'œuvre et des tubes de remplacement. Cet échec unique dépasse souvent la totalité des économies de matériaux.

Eau douce, boucles traitées → Cuivre C12200

Eau de mer, eau saumâtre, haute teneur en chlorures → Cuivre-nickel C70600

Q1 : Quelle est la différence entre le C70600 et le C12200 ?

Le C70600 est un alliage cuivre-nickel contenant 9 à 11 % de nickel. Le C12200 est du cuivre pur avec une petite quantité de phosphore.Le nickel du C70600 le rend très résistant à la corrosion par l'eau de mer. Le C12200 ne contient pas de nickel et se piquera et s'érodera dans l'eau de mer. Pour l'eau douce, les deux fonctionnent, mais le C12200 offre un meilleur transfert de chaleur.

Q2 : Quel est le C70600 ou le C12200 le plus résistant à la corrosion ?

Le C70600 est beaucoup plus résistant à la corrosion, notamment dans l’eau de mer.Le cuivre pur C12200 ne peut pas supporter l’eau de mer qui coule. Il souffre de corrosion par impaction, de piqûres et d’érosion. Le C70600 forme une couche protectrice d'oxyde de nickel et de fer qui bloque toute attaque ultérieure. En eau douce, les deux fonctionnent bien.

Q3 : Le C12200 fonctionne-t-il dans l'eau de mer ?

Pas pour longtemps. Le C12200 échouera dans un délai de 6 à 18 mois dans l’eau de mer courante.La combinaison de chlorures, d’oxygène et de vitesse d’écoulement attaque rapidement le cuivre pur. Vous verrez des fuites de trous d’épingle, des rainures d’érosion et éventuellement une rupture de tube. N’utilisez jamais le C12200 pour les échangeurs de chaleur ou la tuyauterie à eau de mer.

Q4 : Lequel a une conductivité thermique plus élevée, C70600 ou C12200 ?

Le C12200 a une conductivité thermique plus élevée sur le papier.Le C12200 est d'environ 385 W/m·K. Le C70600 est d'environ 45 W/m·K. Cependant, en service réel avec l'eau de mer, le C12200 se corrode et forme du tartre, ce qui bloque le transfert de chaleur. Un tube C12200 corrodé est moins performant qu'un tube C70600 propre.

Q5 : Le C70600 vaut-il le coût supplémentaire par rapport au C12200 ?

Oui pour l'eau de mer. Non pour l'eau douce.Dans l'eau de mer, un tube C12200 peut tomber en panne en un an. L'arrêt, la main d'œuvre et le remplacement coûteront bien plus que les économies de matériaux. Le C70600 dure 20 à 30 ans. Pour l’eau douce, le C12200 est bien et moins cher. Pour l’eau de mer, le C70600 s’amortit plusieurs fois.

Q6 : Puis-je remplacer le C12200 par le C70600 sans reconcevoir mon échangeur de chaleur ?

Généralement oui, mais vérifiez deux choses.Premièrement, le C70600 a une conductivité thermique plus faible, vous aurez donc peut-être besoin d'une surface légèrement plus grande. Deuxièmement, le diamètre extérieur du tube est le même, donc les trous de la plaque tubulaire n'ont pas besoin d'être repercés. La plupart des ingénieurs échangent simplement le C12200 contre le C70600 en service eau de mer sans refonte majeure.

Q7 : Qu'est-ce qui est le plus facile à souder C70600 ou C12200 ?

Le C12200 est légèrement plus facile à souder car il s’agit de cuivre pur.Cependant, les deux sont soudables au TIG ou au MIG. Le C12200 nécessite un apport de chaleur plus élevé car le cuivre évacue rapidement la chaleur. Le C70600 est plus indulgent car sa conductivité thermique plus faible retient la chaleur dans la zone de soudure. Les deux nécessitent un gaz de protection approprié.

Q8 : Le C12200 souffre-t-il de dézincification ?

Le n° C12200 ne contient pas de zinc, la dézincification n’est donc pas un problème.La dézincification affecte les alliages de laiton comme le C26000 ou le C36000. Le C12200 est du cuivre pur. Il échoue par piqûres et érosion, et non par dézincification. Le C70600 ne contient pas non plus de zinc, la dézincification n’est donc pas un problème pour l’un ou l’autre matériau.

Q9 : Puis-je utiliser le C12200 pour les échangeurs de chaleur marins ?

N'utilisez pas le C12200 dans un échangeur de chaleur marin en contact avec de l'eau de mer brute.Cela échouera rapidement. Les sociétés de classification comme ABS, DNV et Lloyds n'approuvent pas le C12200 pour les échangeurs de chaleur refroidis à l'eau de mer. Ils nécessitent du cuivre-nickel (C70600 ou C71500) ou d'autres alliages approuvés.

Q10 : Lequel les centrales électriques utilisent-elles pour les condenseurs ?

Les centrales électriques utilisent le C70600 ou le C71500 pour les condenseurs refroidis à l'eau de mer.Pour les installations refroidies à l'eau douce, elles peuvent utiliser du C12200 ou de l'acier inoxydable. Dans les centrales électriques côtières refroidies par eau de mer à passage unique, le cuivre-nickel est la norme. Le C12200 est rarement observé dans les condenseurs à eau de mer car le risque de panne est trop élevé.

Q11 : Combien de temps le C12200 dure-t-il dans l’eau de mer par rapport au C70600 ?

C12200 : 6 à 18 mois. C70600 : 20 à 30 ans.C'est la vraie différence. Un tube C12200 peut survivre une saison dans l'eau de mer. Le C70600 durera plus longtemps que l'équipement. Si votre condenseur est critique, le choix est évident. Ne jouez pas avec du cuivre pur dans l’eau salée.

Q12 : Le C70600 présente-t-il un inconvénient par rapport au C12200 ?

Deux inconvénients : un coût initial plus élevé et une conductivité thermique plus faible.Mais dans l’eau de mer, ces problèmes sont mineurs comparés aux défaillances dues à la corrosion du C12200. La conductivité thermique inférieure peut être compensée en ajoutant quelques tubes supplémentaires ou en augmentant légèrement la longueur des tubes. Le coût plus élevé est récupéré au cours des premières années de fonctionnement sans problème.

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