冷凝器铜管材质

第五节热交换器冷凝管

一、H68A管

1951年，大中金属材料厂开始小批量试制生产三七黄铜管，近似苏联标准л68黄铜管（即H68黄铜管），产量很低，班产只有二三十支。1954年，应上海杨树浦发电厂和西安电厂的要求，研制三七黄铜冷凝管，作发电机组维修用。1956年，上海铜厂为国产6000千瓦发电机组配套生产直径21×1×1800毫米H68黄铜管，并以自订的《铜管质量检验标准及暂行规则（试行）》检验出厂，成为国内第一家生产冷凝管并装机使用的工厂。之后，H68管逐步为2.5万、5万、12.5万、20万千瓦发电机组配套。

但是，H68冷凝管在装机使用中发现有局部脱锌腐蚀而造成泄漏现象，有的使用寿命仅三五年，影响发电设备的正常运行。1973年，该厂经过几年试验研究在其他冷凝管中添加0.03～0.06%微量砷元素，提高耐蚀性能的成功工艺，移植于H68冷凝管。经河北下花园、安徽马鞍山、西安坝桥、山西大同等6个不同水质的内陆电厂的4年多装机使用和每年抽样检验的工业性试验，取得良好的效果。后又扩大到山东南定等20多家电厂使用，年腐蚀深度在0.03毫米左右。据此速度计算，1毫米壁厚的铜管，即使腐蚀一半厚度也要10余年。经电力部西安热工研究所认定，含砷H68冷凝管抗脱锌腐蚀能力高，使用寿命可比不含砷的提高4倍。据此，该厂提出发电机组冷却水盐量低于800毫克/升、水速2米/秒的淡水电厂采用H68A（A指含砷）管的建议。并列入由该厂起草的冶金工业部H68A热交换器部颁标准YB716/78。为进一步提高产品质量，1981～1983年，该厂又对铜管表面碳膜的影响进行研究，改进了酸洗工艺。1989年，该厂制定内控标准，用于直径10～25×1.0～2.0毫米×定尺长度H68冷凝管的创优，并采用逐根涡流探伤后出厂，使H68A冷凝管质量更得到保证。

该厂生产的H68A冷凝管，产量占全国同类产品的20%左右，主要供应上海、青岛、杭州、哈尔滨、绵阳等地的汽轮机厂、电站辅机厂，制造以内陆淡水作冷却介质的热交换器使用。间接用户遍及内陆发电厂，得到用户好评。

H68A冷凝管，1988年评为上海市优质产品，1989年评为中国有色金属工业总公司优质产品。1956～1990年（连同不含砷的H68管）共生产11846.8吨。是该厂主要产品之一。

二、HSn70－1管

1954年，上海九九无缝铜管厂应上海杨树浦发电厂维修换管的需要，开始研制冷凝管。根据来样，测得化学成份为含锡1%左右的三七黄铜。于是以炮弹壳、废旧黄铜管回料和电解铜、锡等适当配比，地坑坩埚炉熔炼，糠模铸锭，钻床钻孔，250吨水压机挤压，5吨和3吨拉伸机拉制成管。尺寸规格为直径16～20×1～1.5毫米。由于工艺设备落后，工模具供应紧张，生产不正常。月产不过数吨。1956年起，上海铜厂逐步按苏联ΓOCT标准лO70—1组织生产。1964年，冶金工业部颁发HSn70—1冷凝管标准，即按部标生产。

在五六十年代，上海铜厂生产的70—1冷凝管占全国总产量70%以上，并先后为国产1万、2.5万、12.5万千瓦发电机组配套。HSn70—1管，作为淡水地区发电机组使用，性能优于H68。但因工艺装备及技术测试手段比较落后，铜管表面质量和性能波动较大。装机使用后也曾发生早期泄漏现象，部分机组特别是水质含盐量较高的地区，脱锌腐蚀严重，影响机组正常运行发电。产量也满足不了电力工业日益发展的需要。

为了提高它的耐腐蚀性能，该厂将HAl77—2加砷的成果应用于HSn70—1冷凝管。经过几年装机使用，获得良好的效果。从而形成含砷的70—1A冷凝管（砷元素AS首位字母）新品种。1978年，含砷冷凝管列入国家标准，淘汰不含砷的冷凝管。又统称70—1冷凝管。

1971年，该厂水平连续铸造机投产，用间断拉铸工艺生产HSn70—1坯锭，结晶致密，无气孔夹杂，但热穿孔时有开裂。1974、1975年两次组织攻关，未能找出穿孔裂开的内在规律。1977年又对化学成份、熔炼、拉铸和加热穿孔工艺集中进行调研，经过一个多月跟班追踪，现场实测铜水温度、拉铸速度、冷却水温、水速、拉铸中心线精确度以及裂开坯锭的含铅量等等，摸索出最佳生产工艺，并严格控制铅含量＜0.03%（标准是≤0.035），同时注意提高石墨结晶器内套质量，终于使穿孔合格率稳定在90%以上。1981年1982年，在上海碳素厂协助下，潘金荣、朱锦春等试验采用涂层石墨套和电子计算机对熔铸工艺进行自动控制和检测，取得显效，穿孔合格率进一步提高到95%左右，管坯改用引进的BTRD20—3三线拉伸机，配以游动芯拉伸新工艺，使冷变形量增大，铜管内外光洁度高，尺寸精确，产量和质量迅速提高。规格主要是为12.5万、20万和30万千瓦发电机组配套的直径25×1～1.5毫米×9～11.46米长冷凝管。

为使产品质量创优和赶超国际水平，该厂又于1983年参照日、美、英、德等国冷凝管标准，制订高于国标的沪Q/YBn41001—83内控标准，组织生产和验收。1984年，上级有关部门对70—1冷凝管质量实测数据表明，与当时进口同类产品相比，化学成份、机械性能、尺寸偏差、弯曲度、晶粒度、内应力检验、涡流探伤等都达到国际水平。又据上海电站辅机厂、哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、北京重型机器厂以及黄台、下花园、坝桥、石家庄等电厂反映，使用上海铜厂上字牌（1983年注册）70—1冷凝管，年泄漏

率2～5支/万支（国际先进标准为1～6支/万支），使用寿命一般可达20年左右，接近或达到国际先进水平。

1981年，HSn70—1冷凝管被评为冶金工业部优质产品，翌年评为上海市优质产品。1983年在全国同行业评比中获第一名，1985年获国家优质产品银质奖、上海市赶超优质产品奖。1990年中国有色金属工业总公司复查得优质产品奖，并确认续获国优银质奖。1956～1990年，该厂共生产70—1冷凝管18387.14吨，其中1988～1989年连续年产超千吨，1990年达1293.92吨。

三、HA170—1.5管

60年代，国民经济经过三年调整，电力工业迅速发展，要求供应适于内陆淡水发电厂用的HSn70—1等冷凝管数量剧增。当时，限于工艺、设备等生产手段，此类冷凝管产量不能满足需要。1966年，上海铜厂为解决供需矛盾，由“三结合”小组讨论确定尽快开发加工性能好、成品率高、成本低、符合多快好省的冷凝管新品种。

技术员简沃忠、黄成志等，鉴于HA177—2冷凝管能适应于海水的状况，提出以铝代锡的设想，以铜69～71%，铝1.3～1.8%为主成份，研制适合内陆淡水地区火力发电机组使用的HA170—1.5冷凝管。在中国科学院上海冶金研究所和山东工学院协助下，该厂采用低频感应电炉熔炼、半连续浇铸和穿孔、热挤压、拉伸、刨皮、退火、酸洗、拉伸、退火等工艺，当年生产出一批70—1.5冷凝管。随即在吴泾、阜新、大连等电厂插管试用，运行结果良好，半年后检查无腐蚀。同时，经本厂实验室静态、动态快速脱锌腐蚀试验，抗蚀性能好于未加砷的HSn70—1冷凝管。于是正式投产。

1968年，该厂承接将安装于上海市吴泾的国产第一台12.5万千瓦发电机组配套的直径20×1×9070毫米冷凝管任务。这台机组以HA170－1.5冷凝管生产供应。工艺技术问题不大，唯车间热处理电炉有效长度仅8米左右，而铜管定尺长度却达9.07米，难以装炉退火。技术人员将铜管接触退火法移植于铜管，机动部门仅用7天时间制造出一套接触退火装置。经鉴定，退火后的铜管表面色泽光洁，机械性能均匀，胜于传统的电炉退火。如期完成了这批任务。

1969年该厂生产70—1.5冷凝管158.33吨。1970年列入冶金工业部部颁标准YB716—70。用户纷纷订货，先后为5万、12.5万、30万千瓦发电机组配套。1975年产量跃升到1024.29吨。成品率接近50%，高于其他牌号冷凝管。部属洛阳、沈阳等铜加工厂也相继生产。

但是，正当70—1.5冷凝管产销盛极一时之际，电厂使用现场反映好坏悬殊。有些地区用得较好；有些地区发生严重腐蚀，造成早期泄漏。为此，有关部门于1973年7月、12月和1977年4月先后三次召开凝汽器铜管技术