Wat is C11000 koperen buis?
C11000 is elektrolytisch koper met een sterke spoed, in het Europese systeem Cu-ETP genoemd en in het Japanse systeem C1100. Het is het werkpaard van koper in de buizen- en pijpindustrie: minimaal 99,90 procent koper, waarbij zuurstof opzettelijk tussen 0,02 en 0,04 procent wordt vastgehouden in plaats van verwijderd. Die resterende zuurstof zorgt ervoor dat deze kwaliteit economisch kan worden gegoten en gewalst, en is niet schadelijk voor de geleidbaarheid, die op het IACS-niveau van 100 tot 101 procent blijft. Een buis gemaakt van C11000 combineert daarom een hoge elektrische en thermische geleidbaarheid met de ductiliteit die nodig is voor het buigen, affakkelen en uitzetten tot buisplaten, en is bestand tegen zoet water, zeewater, licht zure en alkalische toepassingen dankzij de natuurlijke beschermende oxidefilm.
C11000 moet niet worden verward met de zuurstof-vrije kwaliteiten C10100 en C10200. Zuurstof-vrij koper wordt gekozen wanneer de buis wordt gelast of hardgesoldeerd, of wordt blootgesteld aan een reducerende atmosfeer bij hoge temperatuur, omdat zuurstof-houdend koper onder die omstandigheden waterstofbros kan worden. Voor gewoon water, koelmiddel, afvoer en elektriciteit is de C11000 de normale en zuinigere keuze.
Samenstelling, humeur en mechanische eigenschappen
| Element | C11000-vereiste |
|---|---|
| Koper (Cu) | Minimaal 99,90% |
| Zuurstof (O) | Maximaal 0,040%, doorgaans 0,02-0,04% |
| Totaal andere elementen | Maximaal 0,10% |
Tempertuur bepaalt de sterkte en vervormbaarheid meer dan de compositie. De buis wordt besteld in zachte, halfharde of harde uitvoering, afhankelijk van of deze in het veld wordt gebogen of rechtheid en drukbestendigheid moet behouden zoals geleverd.
| Woedeaanval | Treksterkte, typisch | Vloeisterkte, typisch | Verlenging, typisch | Typische plicht |
|---|---|---|---|---|
| Zachtgegloeid O60 | 220-260 MPa | 69-150 MPa | 40-50 % | Veldbuigen, affakkelen, spoelbuis |
| Halfhard H02 | 260-320 MPa | 250-280 MPa | 20-30 % | Rechte runs, matige druk |
| Moeilijk H04 | 320-380 MPa | 310-345 MPa | 8-15 % | Hoge druk, dunne wand, minimale ondersteuning |
Fysieke eigenschappen die de toepassingskeuze bepalen
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Dikte | 8,91 g/cm3 bij 20 C |
| Smeltbereik | 1065-1083 C |
| Elektrische geleidbaarheid | 101% GBCS bij 20 C |
| Elektrische weerstand | 0,0171 ohm mm2/m bij 20 C |
| Thermische geleidbaarheid | 391 W/mK bij 20 C |
| Coëfficiënt van thermische uitzetting | 16,9 µm/mK van 20 tot 100 C |
| Elasticiteitsmodulus | 117 GPa onder spanning |
| Specifieke warmtecapaciteit | 385 J/kgK bij 20 C |
Er zijn twee waarden die de selectiebeslissingen domineren. Dankzij de geleidbaarheid van 101 procent IACS is C11000 het referentiegeleidermateriaal voor bedrading, aarding en busverbindingen. De thermische geleidbaarheid van ruwweg 391 W/mK, een orde van grootte hoger dan die van roestvrij staal, maakt dezelfde buis tot de standaardkeuze voor warmtewisselaar-, condensor- en koelcircuits waar warmte snel door een dunne wand moet bewegen.
Normen, maten en fabricage
ASTM B75 omvat naadloze koperen buizen voor algemene technische diensten, de breedste specificatie voor C11000-buizen.
ASTM B88 omvat koperen waterbuizen in de typen K, L en M met verschillende wanddiktes voor ondergrondse, algemene en binnenloodgieterswerk.
ASTM B280 dekt koel- en airconditioningbuizen af, wordt gereinigd en afgedekt geleverd voor ACR-service.
EN 1057 heeft betrekking op koperen buizen voor water-, gas- en sanitaire toepassingen in de Europese praktijk, en GB/T 1527 heeft betrekking op getrokken koperen buizen en buizen van koperlegeringen.
Hardtemper buis wordt recht geleverd in lengtes tot ongeveer 6 meter; zacht humeur is opgerold voor loodgieterswerk en instrumentloopjes.
C11000 kan gemakkelijk worden gebogen, uitgezet, geëxpandeerd en gesoldeerd, maar bij gelaste fabricage zijn zuurstof-vrije kwaliteiten of zilver-houdend koper nodig.
Typische toepassingen per industrie
Gebouwvoorzieningen: drinkwatervoorziening, warmwatercirculatie, afvoer, regenwater en sprinklerleidingen.
HVAC en koeling: condensor, verdamper en koelmiddelleiding, plus koelmachine- en warmtepompcircuits.
Procesindustrie: shell-and-tube-warmtewisselaars, condensors, ketelvoedingswater en stoom-waterafscheiderleidingen, interne onderdelen van drukvaten.
Elektrisch en elektronisch: aard- en bliksembeveiligingsgeleiders, busverbindingen, transformator- en instrumentcomponenten, afscherming voor gevoelige apparatuur.
Medisch en laboratorium: schone-boringgas- en vloeistofleidingen in gezondheidszorg- en laboratoriuminstallaties.
Waterbehandeling: installatieleidingen voor filtratie en chemische dosering waarbij corrosieweerstand belangrijker is dan drukwaarde.
Als er sprake is van agressieve chloriden of ammoniak, wordt in plaats daarvan een corrosie{0}}bestendige koperlegering zoals C70600 of C71500 gebruikt, maar voor de meeste water-, koelmiddel- en elektrische toepassingen blijft de C11000-buis de standaardspecificatie.
Veelgestelde vragen
Vraag: Is C11000 hetzelfde als zuurstof-vrij koper?
Nee. C11000 is elektrolytisch, taai pekkoper dat 0,02 tot 0,04 procent zuurstof bevat. Zuurstof-vrij koper is C10100 of C10200, waarbij het zuurstofgehalte onder ongeveer 0,001 procent wordt gehouden, en het is geselecteerd voor lassen en hoge temperatuurreductie.
Vraag: Wat betekent 101 procent IACS?
IACS staat voor International Annealed Copper Standard, die 100 procent vastlegt op een soortelijke weerstand van 0,017241 ohm mm2/m bij 20 C. Een waarde van 101 procent IACS betekent dat het materiaal iets beter geleidt dan die basislijn, wat typisch is voor schone C11000.
Vraag: Welk temper moet worden besteld voor loodgieterswerk?
Zacht gegloeide O60-temperatuur is normaal voor leidingen en instrumentenbuizen, omdat deze buigen en uitlopen zonder te barsten. Halfhard of hard temper wordt besteld voor rechte stukken die weerstand moeten bieden aan doorzakken en een hogere drukwaarde moeten hebben.
Vraag: Kan C11000-buis worden gelast?
Het kan worden gelast, maar de resterende zuurstof maakt de verbinding gevoelig voor waterstofverbrossing, vooral bij het verminderen van beschermgassen. Voor gelaste fabricage wordt normaal gesproken zuurstof-vrij C10200 of zilver-houdend koper gespecificeerd.
Vraag: Hoe worden de prestaties van koperen buizen vóór levering gecontroleerd?
Door middel van spectrometeranalyse voor samenstelling en geleidbaarheid, trektests voor tempering, wervelstroomtests voor defecten aan het oppervlak en bijna{0}} het oppervlak, maatmetingen voor wand en ovaliteit, en hydrostatische druktests voor drukbelasting.
Vraag: Waarom verdient koper de voorkeur boven roestvrij staal voor warmtewisselaarbuizen?
Omdat de thermische geleidbaarheid van ongeveer 391 W/mK grofweg een orde van grootte hoger is dan die van roestvrij staal, verplaatst een dunnere wand dezelfde warmtebelasting. Koper is ook bestand tegen het chloride-houdende koelwater dat putjes veroorzaakt in veel roestvrij staalsoorten.
