DK169750B1 - Indvendigt oxideret rør, fremgangsmåde til fremstilling af et sådant rør og anvendelse af et sådant rør - Google Patents

Description

DK 1697S0 B1 • Opfindelsen angår et rør af den i krav l's indledning angivne art. Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til fremstilling af et indvendigt oxideret rør og anvendelse af et indvendigt oxideret rør.

5 Rør af kobber eller kobberlegeringer benyttes som rørledninger inden for det sanitære område, f .eks. til koldt og varmt vand, men også i kondensatorer og varmevekslere. For at undgå korrosionsbeskadigelser, især ved fremkomsten af lokale hulætsningssteder, er det allerede blevet foreslået at fjerne de 10 trækolierester, der befinder sig på rørets inderflade og har en tendens til at danne kulstofaflejringer, i størst mulig udstrækning før udglødningen ved affedtende midler, f.eks. ved organiske opløsningsmidler, såsom tri- eller perchlorethylen.

Yderligere fremgangsmåder anviser at gennemføre udglødningen i 15 en reducerende atmosfære og derpå befri rørenes indre overflade for den opståede kulstof hinde ved hjælp af et bestrålingsmiddel. I denne forbindelse indføres bestrålingsmidlet i røret enten ved hjælp af trykluft eller trykvand.

Endelig beskriver DE-A-3 004 455 og FR-A-2 500 613 indvendigt 20 oxiderede rør af kobber eller kobberlegeringer, hvis på basis-metallet hæftende oxidlag ligger i tykkelsesområdet fra 0,1 til 3 μτα. og samtidig har et lavt restkulstofindhold på mindre end eller lig med 0,05 mg/dm^. Disse egenskaber bliver indstillet ved, at varmebehandlingen bliver gennemført efter 25 affedtning af rørene i en iltholdig atmosfære, som f.eks. en bestemt gasblanding af oxygen, helium og argon. Ved en varmebehandling under oxiderende betingelser, især når denne gennemføres stationært, er der dog risiko for, at de oxidlag, der dannes, har en dårlig vedhæftning, en større tykkelse og i 30 givet fald er porøse, hvorved negative påvirkninger, bl.a. også på korrosionsforholdene, ikke kan undgås. Desuden kan de i udførelseseksemplerne i DE-A-3 004 455 nævnte oxidlag med en middel tykkel se 1 μτη ved en efterfølgende bearbejdning af rørene, f.eks. ved bukning, nemt få revner eller springe af.

DK 169750 B1 2 • Tilsvarende problemer foreligger, når rørene efter en varmebehandling under oxiderende betingelser til fremstilling af den halvhårde tilstand også skal underkastes en tværsnitsformindskende bearbejdning. Deformeringskræfterne fører så li-5 geledes til revner eller ridser og af sprængninger af det på den indre overflade dannede oxidlag. De frigjorte oxider kan så føre til forstyrrelser inden for en installations enkelte aggregater.

Det er den foreliggende opfindelses formål at stille indven-10 digt oxiderede rør af kobber eller kobberlegeringer med især stor holdbarhed over for hulætsningskorrosion til rådighed, hvor de på rørenes indre overflade tilstedeværende oxider ikke ved ugunstig udformning eller ved at løsnes fører til negative virkninger for rørenes korrosionsbestandighed eller på installs lationens funktionssikkerhed.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved det i krav l's kendetegnende del angivne. Fordelagtige videre udformninger for opfindelsens genstand fremgår af de uselvstændige krav.

En foretrukken fremgangsmåde til fremstilling af et indvendigt 20 oxideret rør er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 5 anførte. Det ifølge denne fremgangsmåde fremstillede indvendigt oxiderede rør har i denne forbindelse en tykkelse for kobberoxidlaget, der fortrinsvis ligger i området fra 0,03 til under 0,09 μιη. Ved denne fremgangsmåde er det muligt at 25 indstille næsten enhver værdi inden for det angivne område ved ændring af fremgangsmådeparametrene. Fagmanden er herved ved produktionen sat i stand til at fastlægge de pågældende driftsbetingelser for glødebehandlingen, især glødebehandlin-gens varighed under oxiderende betingelser, som også sammen-30 sætningen og trykket for den hertil nødvendige gasblanding.

Til økonomisk fremstilling af rørene tilligemed til en ensartet udformning af oxidbelægningen på rørenes indre overflade er det et nødvendigt fremgangsmådekendetegn at gennemføre glødebehandlingen ved gennemløb, dvs. ved en kontinuerlig DK 169750 B1 3 fremgangsmåde.

Opfindelsen angår endvidere den indledningsvis angivne anvendelse af det indvendige oxiderede kobberrør, som har de i krav 6 angivne egenskaber.

5 På overraskende måde fandt man ved undersøgelser, i modsætning til hidtidig opfattelsen inden for faget, at allerede meget små oxidlagtykkelser på rørenes indre overflade også i aggressivt vand sikrer en tilstrækkelig beskyttelse mod hulætsningskorrosion. Også efter en tværsnitsdeformering på indtil 20% 10 eller efter, ekstreme bøjninger på op til 180° optræder ingen forværring af korrosionsforholdene.

Om oxidlaget på rørenes indre overflade har beskadigelser ved ridser eller afsprængninger kan nemt fastslås med det blotte øje. Til brug for disse undersøgelser blev rørene gennemskåret 15 i længderetningen det de i forvejen var blevet deformeret, f.eks. bukket indtil 180°. Oxidlaget bliver beregnet som vedhæftende til basismetallet, når rørets indre overflade efter deformering ikke har nogen tegn på en beskadigelse ved ridser eller afsprængninger.

20 Iagttagelser af det på basismetallet tilstedeværende oxidlag ved hjælp af et rasterelektronmikroskop har vist, at kobber-oxidkrystallernes kornstørrelse ikke overskrider en værdi på 0,05 μτη. Oxidlagets visuelle fremtrædelsesbillede udmærker sig i modsætning til de hidtil undersøgte indre flader af rørene 25 ved en meget ensartet overflade. Oxidlaget har en lyserød farve og udviser en stor reflektionsevne ved lysindfald. Man kunne endvidere fastslå, at oxidlagets krystaller består af Cu20 (Cuprit) og fortrinsvis har en orienteret (1,1,1)-struktur. Tegningens figur viser i en forstørrelse på 10.000 gange 30 det på rørets indre flade hæftende Cu2-lag, hvor man især kan lægge mærke til lagets særdeles ensartede overflade, henholdsvis overfladens ringe ruhed.

DK 169750 B1 4 • Hidtil er man gået ud fra, at der består et enkelt forhold mellem oxidlagets tykkelse og restkulstofindholdet på rørenes indre overflade:

Jo tyndere oxidlaget er udformet, desto mindre er også rest-5 kulstof indholdet. En reduktion af restkulstofindholdet til en værdi under 0,03 mg/dm2 kunne ganske vist allerede opnås ved en ekstrem kostbar affedtning af rørets indre overflade før en udglødning under oxiderende betingelser. Den oxiderende udglødning selv skulle herved gennemføres i en atmosfære, der 10 udviser ca. 85% af en blanding af inaktive luftarter af helium og argon.

De ifølge opfindelsen indvendigt oxiderede rør viser nu, at et restkulstof indhold på mindre end eller lig med 0,05 mg/dm2 ikke nødvendigvis er krævet for at undgå korrosionsbeskadi-15 gelser. Væsentligt er tværtimod oxidationens ensartethed og lille tykkelse, hvorhos lagtykkelsen ligger i området fra 0,01 til 0,09 μτα, og kobberoxidkrystalleme fortrinsvis har en orienteret (1,1,1)-struktur og en maksimal kornstørrelse på 0,05 μια.

20 Por at fremstille de indvendigt oxiderede rør ifølge opfindelsen blev først den indre overflade af de i ringform fore-liggende kobberrør, f.eks. af phosphordesoxideret kobber affedtet ved en fremgangsmåde således som den er beskrevet i DE-offentliggørelsesskrift 32 07 135. Restfedtholdigheden på 25 rørets indre overflade lå før den oxiderende udglødningsbehandling under værdien 0,4 mg/dm2. Hver gang blev enkelte rørlængder af de for enderne indbyrdes ved gasgennemtrængelige forbindelsesstykker forbundne kobberrør i kontinuerlig gennemløb giødet ved hjælp af en modstands- eller en induktiv op-30 vartnning ved en i området fra 600 til 730°C liggende temperatur, og hvor der i rørets indre blev indført en kontrolleret gasblanding. Afhængig af gennemløbshastigheden, der kunne fastlægges mellem 50 og 220 m/min., såvel som af rørenes tværsnit, indstilledes atmosfæren i rørene. Fortrinsvis består

Claims (6)

1. Rør, som er bestandigt imod grubetæring og bestående af kobber eller en kobberlegering med et oxidlag ved den indvendige røroverflade, især til anvendelse inden for det sanitære DK 169750 B1 6 . område, kendetegnet ved, at tykkelsen af det på basismetallet hæftende oxidlag, som især består af kobberoxid-krystaller, ligger i området fra 0,01 til 0,09 μτη, og de med en fortrinsvis (1,1,1)-struktur orienterede kobberkrystaller 5 har en maksimal kornstørrelse på 0,05 μτη.

2. Rør, som er bestandigt imod grubetæring ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det foreligger i en efter det sidste deformeringstrin blødglødet tilstand.

3. Rør, som er bestandigt imod grube tæring, ifølge krav 1, 10 kendetegnet ved, at det foreligger i halvhård tilstand.

4. Rør, som er bestandigt imod grubetæring, ifølge krav l, kendetegnet ved, at det foreligger i hårdtrukket tilstand.

5. Fremgangsmåde til fremstilling af et indvendigt oxideret rør ifølge et af kravene 1 til 4, kendetegnet ved følgende fremgangsmådetrin: affedtning med et opløsningsmiddel kontinuerlig glødebehandling i temperaturområdet fra ca. 20 600 til 730°C og en gennemløbshastighed fra 50 til 220 m/min, hvorved ' afhængig af rørdiameteren og gennemløbsglødebehandlingens hastighed der i rørets indre indstilles en glødeatmosfære, der be-25 står af 1 til 25 volumen%, fortrinsvis 5 til under 15 vo- lumen% oxygen og 75 til 99 volumen%, fortrinsvis 85 til 95 volumen% nitrogen.

6. Anvendelse af et indvendigt oxideret rør ifølge et af kravene 1 til 5 som hulætsningsbestandigt installationsrør med et 30 restkulstof indhold på fra 0,05 til 0,15 mg/dm2 og en oxidlagstykkelse fra 0,03 til 0,09 μιη.