铜管的使用寿命与铜管在线退火工艺

{一}、铜管的使用寿命

黄铜管经久耐用：

铜的化学性能稳定，将耐寒、耐热、耐压、耐腐蚀和耐火（铜的熔点高达摄氏1083度）等特性集于一身，可在不同的环境中长期使用。铜管的使用寿命可以与建筑物寿命一样长，甚至长，例如北京协和医院上世纪20年代安装的铜水暖件历经70余年，至今依然性能良好。由此可见，铜管是经百年以上时间和实践经验充分检验过的管材。

铜管可靠：

铜管集金属管材与非金属管材的优点于一身。它比塑料管材坚硬，具有一般金属的高强度（冷拔铜管的强度与相同壁厚的钢管相当）；它又比一般金属易弯曲，韧性好且延展性高，具有优良的抗振、抗冲击及抗冻胀性能。

管可以承受极冷和极热的温度，从－196度到250度适用范围大，且适应温度剧烈变化（—高温—低温—高温—），使用性能不会因长期使用和温度的剧烈变化而降低，不会产生老化现象。这是普通管材所不能及的。

管的线形膨胀系数很小，是塑料管的1/10，可抗疲劳。在温度变化时不会产生过度的热胀冷缩而导致应力疲劳破裂。

这些特点使得铜管在寒冷地区的应用极具优点。严寒地区早晚温差大，普通管材的线形膨胀系数大且强度低，极易产生因热胀冷缩产生的应力疲劳破裂。有的号称-20度不脆，但其实不能承受工作压力，并且使用寿命很短，不具备实际意义，虽然可以采用保温措施，但在运输、保管及安装过程遭遇低温是难以避免的，而铜管的性能在-183度与常温时是相同的。

{二}、铜管在线退火工艺

我国某滨海电厂凝汽器采用BFe-30-1-1白铜管，机组投运两年左右凝汽器铜管管口便出现了严重的冲刷腐蚀后果，铜管减薄达50%以上，局部有腐蚀穿孔，严重影响了机组的稳定运行。

目前，对凝汽器焊接铜管管口冲刷腐蚀进行监测的研究相对较少，通常是在机组停运后通过对设备的形貌观察才能发现冲刷腐蚀的发生。

本工作针对该厂凝汽器铜管发生冲刷腐蚀的部位(主要集中在铜管入口处100mm的范围内，以50mm内较严重)，以及造成冲刷腐蚀的影响因素(如循环水流速、循环水带砂量)等情况，研制了相关的冲刷腐蚀测量传感器，利用电化学测量和腐蚀失重测量研究了凝汽器铜管管口在不同条件下的冲刷腐蚀程度。

管口存在冲刷作用时具有较大的腐蚀速度，而管内没有冲刷作用时的腐蚀速度相对较小。

另外，由于进行阴极保护后的铜管不能进行电化学测试，从失重测试得到的腐蚀速度可以看出，管口存在冲刷作用的铜管在采用外加电流阴极保护后其腐蚀速度已得到明显而好的控制。

由于在凝汽器铜管管口100mm内受携带砂砾的湍流冲击磨蚀作用较大，BFe1-1铜管表面很难形成完整的保护膜，使BFe-30-1-1铜管在机械冲击和电化学双重作用下快速被腐蚀并被冲刷减薄。

在试验条件下，铜管腐蚀速度是标准GB/T50102-2007规定值的上百倍，加速了铜管在短期内的腐蚀破坏。

因此出现凝汽器铜管管口严重冲刷腐蚀的电厂应加强循环水带砂情况的监撼采用外加电流阴极保护后能将铜管的冲刷腐蚀速度控制在较低范围，若采取管口涂胶与阴极保护联合保护措施，能起到理想的保护效果。

在线感应退火工艺主要由三部分组成：加热、保温和冷却。

在线感应退火工艺过程如下：

(1)退火前使用惰性气体吹扫铜管的内表面。

(2)铜管开卷经过导轮进入矫直系统，外表面经过清洗装置去除油渍后进入感应线圈。

通过速度控制系统调节铜管运动速度达到设定的退火温度。

(3)铜管加热到一定退火温度后，进入保温区进行再结晶过程，之后进入冷却区，获得快速冷却的铜管，经过润滑系统和自动张力系统后弯曲成卷。

(4)感应变频器通过反馈来的线速度信号自动调整功率水平，以确保在线速度发生变化的时候铜管能够获得稳定的退火温度。

(5)程序控制系统根据所选择的铜管尺寸对线速度、功率、铜管张力以及开放卷速度进行调整。