Boiler dan Penukar Panas: Panduan Pemilihan Tabung Seamless

Perkenalan

Dalam industri seperti pembangkit listrik, minyak dan gas, petrokimia, dan kilang, pipa tanpa sambungan merupakan komponen penting, terutama dalam peralatan yang harus tahan terhadap suhu ekstrem, tekanan tinggi, dan lingkungan yang keras dan korosif. Boiler, penukar kalor, kondensor, superheater, preheater udara, dan ekonomizer menggunakan pipa ini. Setiap aplikasi ini membutuhkan sifat material tertentu untuk memastikan kinerja, keamanan, dan keawetan. Pemilihan pipa tanpa sambungan untuk boiler dan penukar kalor bergantung pada suhu, tekanan, ketahanan korosi, dan kekuatan mekanis tertentu.

Panduan ini memberikan tinjauan mendalam mengenai berbagai material yang digunakan untuk pipa tanpa sambungan, termasuk baja karbon, baja paduan, baja tahan karat, paduan titanium, paduan berbasis nikel, paduan tembaga, dan paduan zirkonium. Kami juga akan membahas standar dan mutu yang relevan, sehingga membantu Anda membuat keputusan yang lebih tepat untuk proyek Boiler dan Penukar Panas Anda.

Tinjauan Umum CS, AS, SS, Paduan Nikel, Paduan Titanium dan Zirkonium, Tembaga & Paduan Tembaga

1. Sifat Tahan Korosi

Setiap material yang digunakan untuk pipa seamless memiliki sifat ketahanan korosi spesifik yang menentukan kesesuaiannya untuk lingkungan yang berbeda.

Baja karbon: Ketahanan korosi terbatas, biasanya digunakan dengan lapisan pelindung atau pelapis. Mudah berkarat jika terkena air dan oksigen kecuali jika diolah.
Baja Paduan: Ketahanan sedang terhadap oksidasi dan korosi. Penambahan logam paduan seperti kromium dan molibdenum meningkatkan ketahanan terhadap korosi pada suhu tinggi.
Besi tahan karat: Ketahanan yang sangat baik terhadap korosi umum, retak akibat korosi tegangan, dan pengelupasan karena kandungan kromiumnya. Mutu yang lebih tinggi, seperti 316L, memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap korosi yang disebabkan oleh klorida.
Paduan Berbasis Nikel: Ketahanan yang luar biasa terhadap lingkungan agresif seperti lingkungan yang asam, basa, dan kaya klorida. Aplikasi yang sangat korosif menggunakan paduan seperti Inconel 625, Hastelloy C276, dan Alloy 825.
Titanium dan Zirkonium: Ketahanan yang unggul terhadap air garam laut, dan media lain yang sangat korosif. Titanium sangat tahan terhadap lingkungan klorida dan asam, sedangkan paduan zirkonium unggul dalam kondisi yang sangat asam.
Tembaga dan Paduan Tembaga: Ketahanan yang sangat baik terhadap korosi di air tawar dan air laut, dengan paduan tembaga-nikel yang menunjukkan ketahanan yang luar biasa di lingkungan laut.

2. Sifat Fisik dan Termal

Baja karbon:
Kepadatan: 7,85 g/cm³
Titik Leleh: 1.425-1.500°C
Konduktivitas Termal: ~50 W/m·K
Baja Paduan:
Kepadatan: Sedikit bervariasi berdasarkan unsur paduan, biasanya sekitar 7,85 g/cm³
Titik Leleh: 1.450-1.530°C
Konduktivitas Termal: Lebih rendah dari baja karbon karena adanya unsur paduan.
Besi tahan karat:
Kepadatan: 7,75-8,0 g/cm³
Titik Leleh: ~1.400-1.530°C
Konduktivitas Termal: ~16 W/m·K (lebih rendah dari baja karbon).
Paduan Berbasis Nikel:
Kepadatan: 8,4-8,9 g/cm³ (tergantung pada paduan)
Titik Leleh: 1.300-1.400°C
Konduktivitas Termal: Biasanya rendah, ~10-16 W/m·K.
titanium:
Kepadatan: 4,51 g/cm³
Titik Leleh: 1.668°C
Konduktivitas Termal: ~22 W/m·K (relatif rendah).
Tembaga:
Kepadatan: 8,94 g/cm³
Titik Leleh: 1.084°C
Konduktivitas Termal: ~390 W/m·K (konduktivitas termal yang sangat baik).

3. Komposisi Kimia

Baja karbon: Terutama besi dengan karbon 0,3%-1,2% dan sejumlah kecil mangan, silikon, dan sulfur.
Baja Paduan: Meliputi unsur-unsur seperti kromium, molibdenum, vanadium, dan tungsten untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan suhu.
Besi tahan karat: Biasanya mengandung kromium 10.5%-30%, bersama dengan nikel, molibdenum, dan unsur lain tergantung pada mutunya.
Paduan Berbasis Nikel: Terutama nikel (40%-70%) dengan kromium, molibdenum, dan elemen paduan lainnya untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
titanium: Kelas 1 dan 2 adalah titanium murni komersial, sedangkan Kelas 5 (Ti-6Al-4V) mencakup aluminium 6% dan vanadium 4%.
Paduan Tembaga: Paduan tembaga mengandung berbagai unsur seperti nikel (10%-30%) untuk ketahanan terhadap korosi (misalnya, Cu-Ni 90/10).

4. Sifat Mekanik

Baja karbon: Kekuatan Tarik: 400-500 MPa, Kekuatan Luluh: 250-350 MPa, Perpanjangan: 15%-25%
Baja Paduan: Kekuatan Tarik: 500-900 MPa, Kekuatan Luluh: 300-700 MPa, Perpanjangan: 10%-25%
Besi tahan karat: Kekuatan Tarik: 485-690 MPa (304/316), Kekuatan Luluh: 170-300 MPa, Perpanjangan: 35%-40%
Paduan Berbasis Nikel: Kekuatan Tarik: 550-1.000 MPa (Inconel 625), Kekuatan Luluh: 300-600 MPa, Perpanjangan: 25%-50%
titanium: Kekuatan Tarik: 240-900 MPa (bervariasi berdasarkan mutu), Kekuatan Luluh: 170-880 MPa, Perpanjangan: 15%-30%
Paduan Tembaga: Kekuatan Tarik: 200-500 MPa (tergantung pada paduan), Kekuatan Luluh: 100-300 MPa, Perpanjangan: 20%-35%

5. Perlakuan Panas (Kondisi Pengiriman)

Baja Karbon dan Baja Paduan: Dikirim dalam kondisi anil atau normal. Perlakuan panas meliputi pendinginan dan tempering untuk meningkatkan kekuatan dan ketangguhan.
Besi tahan karat: Dikirim dalam kondisi anil untuk menghilangkan tekanan internal dan meningkatkan keuletan.
Paduan Berbasis Nikel: Larutan dianil untuk mengoptimalkan sifat mekanik dan ketahanan terhadap korosi.
Titanium dan Zirkonium: Biasanya dikirim dalam kondisi anil untuk memaksimalkan keuletan dan ketangguhan.
Paduan Tembaga: Dikirim dalam kondisi anil lunak, terutama untuk aplikasi pembentukan.

6. Membentuk

Baja Karbon dan Baja Paduan: Dapat dibentuk panas atau dingin, tetapi baja paduan memerlukan upaya lebih besar karena kekuatannya yang lebih tinggi.
Besi tahan karat: Pembentukan dingin umum dilakukan, meskipun tingkat pengerasan kerja lebih tinggi dari baja karbon.
Paduan Berbasis Nikel: Lebih sulit dibentuk karena kekuatannya yang tinggi dan tingkat pengerasan kerja; sering kali memerlukan pengerjaan panas.
titanium: Pembentukan paling baik dilakukan pada suhu tinggi karena kekuatannya yang tinggi pada suhu ruangan.
Paduan Tembaga: Mudah dibentuk karena keuletannya yang baik.

7. Pengelasan

Baja Karbon dan Baja Paduan: Umumnya mudah dilas menggunakan teknik konvensional, tetapi pemanasan awal dan perlakuan panas pasca pengelasan (PWHT) mungkin diperlukan.
Besi tahan karat: Metode pengelasan yang umum meliputi pengelasan TIG, MIG, dan busur. Kontrol masukan panas yang cermat diperlukan untuk menghindari sensitisasi.
Paduan Berbasis Nikel: Sulit untuk dilas karena ekspansi termal yang tinggi dan kerentanan terhadap retak.
titanium: Dilas dalam lingkungan terlindung (gas inert) untuk menghindari kontaminasi. Tindakan pencegahan diperlukan karena reaktivitas titanium pada suhu tinggi.
Paduan Tembaga: Mudah dilas, terutama paduan tembaga-nikel, tetapi pemanasan awal mungkin diperlukan untuk mencegah retak.

8. Korosi pada Las

Besi tahan karat: Dapat mengalami korosi lokal (misalnya, pengelupasan, korosi celah) pada zona yang terkena panas las jika tidak dikontrol dengan benar.
Paduan Berbasis Nikel: Rentan terhadap retak korosi tegangan jika terkena klorida pada suhu tinggi.
titanium: Lasan harus dilindungi dengan baik dari oksigen untuk menghindari kerapuhan.

9. Pembersihan Kerak, Pengasinan, dan Pembersihan

Baja Karbon dan Baja Paduan: Pengasinan menghilangkan oksida permukaan setelah perlakuan panas. Asam yang umum digunakan meliputi asam klorida dan asam sulfat.
Baja Tahan Karat dan Paduan Nikel: Pengawetan dengan asam nitrat/hidrofluorida digunakan untuk menghilangkan warna panas dan mengembalikan ketahanan korosi setelah pengelasan.
titanium: Larutan pengawetan asam ringan digunakan untuk membersihkan permukaan dan menghilangkan oksida tanpa merusak logam.
Paduan Tembaga: Pembersihan asam digunakan untuk menghilangkan noda dan oksida pada permukaan.

10. Proses Permukaan (AP, BA, MP, EP, dll.)

AP (Anil dan Acar): Hasil akhir standar untuk sebagian besar logam paduan nikel dan baja tahan karat setelah proses anil dan pengawetan.
BA (Anil Cerah): Dicapai melalui pemanasan dalam atmosfer terkendali untuk menghasilkan permukaan halus dan reflektif.
MP (Dipoles Secara Mekanis): Pemolesan mekanis meningkatkan kehalusan permukaan, mengurangi risiko kontaminasi dan timbulnya korosi.
EP (Dipoles secara elektrik): Proses elektrokimia yang menghilangkan material permukaan untuk menghasilkan hasil akhir yang sangat halus, mengurangi kekasaran permukaan dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi.

I. Memahami Tabung Seamless

Pipa tanpa sambungan berbeda dari pipa las karena pipa ini tidak memiliki sambungan las, yang dapat menjadi titik lemah dalam beberapa aplikasi bertekanan tinggi. Pipa tanpa sambungan awalnya dibentuk dari billet padat, yang kemudian dipanaskan, dan selanjutnya, billet tersebut diekstrusi atau ditarik melalui mandrel untuk membuat bentuk pipa. Tidak adanya sambungan memberikan kekuatan dan keandalan yang unggul, sehingga pipa ini ideal untuk lingkungan bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi.

Aplikasi Umum:

Ketel: Tabung tanpa sambungan sangat penting dalam konstruksi ketel pipa air dan ketel pipa api, yang memiliki suhu dan tekanan tinggi.
Penukar panas: Digunakan untuk memindahkan panas antara dua fluida, tabung tanpa sambungan dalam penukar kalor harus tahan terhadap korosi dan mempertahankan efisiensi termal.
Kondensor: Tabung tanpa sambungan membantu mengembunkan uap menjadi air dalam sistem pembangkit listrik dan pendinginan.
Superheater: Tabung tanpa sambungan digunakan untuk memanaskan uap dalam ketel uap, sehingga meningkatkan efisiensi turbin di pembangkit listrik.
Pemanas Awal Udara: Tabung ini memindahkan panas dari gas buang ke udara, sehingga meningkatkan efisiensi ketel.
Penghemat: Tabung tanpa sambungan dalam ekonomizer memanaskan awal air umpan menggunakan panas buangan dari gas buang boiler, sehingga meningkatkan efisiensi termal.

Boiler, penukar kalor, kondensor, superheater, preheater udara, dan ekonomizer merupakan komponen integral dalam beberapa industri, khususnya yang terlibat dalam perpindahan kalor, produksi energi, dan manajemen fluida. Secara khusus, komponen-komponen ini banyak digunakan dalam industri berikut:

1. Industri Pembangkit Listrik

Boiler: Digunakan dalam pembangkit listrik untuk mengubah energi kimia menjadi energi panas, sering kali untuk pembangkitan uap.
Superheater, Ekonomizer, dan Preheater Udara: Komponen-komponen ini meningkatkan efisiensi dengan memanaskan terlebih dahulu udara pembakaran, memulihkan panas dari gas buang, dan selanjutnya memanaskan uap.
Penukar Panas dan Kondensor: Digunakan untuk pendinginan dan pemulihan panas di pembangkit listrik termal, khususnya pada turbin penggerak uap dan siklus pendinginan.

2. Industri Minyak & Gas

Penukar Panas: Penting dalam proses penyulingan, di mana panas dipindahkan antara fluida, seperti dalam penyulingan minyak mentah atau di anjungan lepas pantai untuk pemrosesan gas.
Boiler dan Ekonomizer: Ditemukan di kilang minyak dan pabrik petrokimia untuk pembangkitan uap dan pemulihan energi.
Kondensor: Digunakan untuk mengembunkan gas menjadi cairan selama proses distilasi.

3. Industri Kimia

Penukar Panas: Digunakan secara luas untuk memanaskan atau mendinginkan reaksi kimia, dan untuk memulihkan panas dari reaksi eksotermik.
Boiler dan Superheater: Digunakan untuk menghasilkan uap yang dibutuhkan untuk berbagai proses kimia, dan menyediakan energi untuk langkah distilasi dan reaksi.
Pemanas Awal dan Ekonomizer Udara: Meningkatkan efisiensi dalam proses kimia yang membutuhkan banyak energi dengan memulihkan panas dari gas buang dan mengurangi konsumsi bahan bakar.

4. Industri Kelautan

Boiler dan Penukar Panas: Penting dalam kapal laut untuk sistem pembangkit uap, pemanas, dan pendingin. Penukar panas laut sering digunakan untuk mendinginkan mesin kapal dan menghasilkan listrik.
Kondensor: Digunakan untuk mengubah uap buangan kembali menjadi air untuk digunakan kembali dalam sistem ketel kapal.

5. Industri Makanan dan Minuman

Penukar Panas: Umumnya digunakan untuk proses pasteurisasi, sterilisasi, dan penguapan.
Boiler dan Ekonomizer: Digunakan untuk menghasilkan uap untuk operasi pengolahan makanan dan untuk memulihkan panas dari pembuangan untuk menghemat konsumsi bahan bakar.

6. HVAC (Pemanas, Ventilasi, dan Pendingin Udara)

Penukar Panas dan Pemanas Awal Udara: Digunakan dalam sistem HVAC untuk perpindahan panas yang efisien antara cairan atau gas, menyediakan pemanasan atau pendinginan untuk bangunan dan fasilitas industri.
Kondensor: Digunakan dalam sistem pendingin udara untuk membuang panas dari refrigeran.

7. Industri Pulp dan Kertas

Boiler, Penukar Panas, dan Ekonomizer: Menyediakan pemulihan uap dan panas dalam proses seperti pembuatan pulp, pengeringan kertas, dan pemulihan kimia.
Superheater dan Air Preheater: Meningkatkan efisiensi energi dalam boiler pemulihan dan keseimbangan panas keseluruhan pabrik kertas.

8. Industri Metalurgi dan Baja

Penukar Panas: Digunakan untuk mendinginkan gas dan cairan panas dalam produksi baja dan proses metalurgi.
Boiler dan Ekonomizer: Menyediakan panas untuk berbagai proses seperti pengoperasian tanur tinggi, perlakuan panas, dan penggulungan.

9. Industri Farmasi

Penukar Panas: Digunakan untuk mengontrol suhu selama produksi obat, proses fermentasi, dan lingkungan steril.
Boiler: Menghasilkan uap yang dibutuhkan untuk sterilisasi dan pemanasan peralatan farmasi.

10. Pembangkit Listrik Tenaga Sampah

Boiler, Kondensor, dan Ekonomizer: Digunakan untuk mengubah limbah menjadi energi melalui pembakaran, sekaligus memulihkan panas untuk meningkatkan efisiensi.

Sekarang, mari kita selami material yang membuat pipa tanpa sambungan cocok untuk aplikasi yang menantang ini.

II. Pipa Baja Karbon untuk Boiler dan Penukar Panas

Baja karbon merupakan salah satu material yang paling banyak digunakan untuk pipa tanpa sambungan dalam aplikasi industri, terutama karena kekuatannya yang luar biasa, serta harganya yang terjangkau dan ketersediaannya yang luas. Pipa baja karbon menawarkan ketahanan terhadap suhu dan tekanan sedang, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi.

Sifat-sifat Baja Karbon:
Kekuatan Tinggi: Tabung baja karbon dapat menahan tekanan dan tegangan yang signifikan, membuatnya ideal untuk digunakan dalam boiler dan penukar panas.
Hemat Biaya: Dibandingkan dengan material lain, baja karbon relatif murah, yang menjadikannya pilihan populer dalam aplikasi industri berskala besar.
Ketahanan Korosi Sedang: Meskipun baja karbon tidak tahan korosi seperti baja tahan karat, baja karbon dapat diberi pelapis atau lapisan untuk meningkatkan keawetannya di lingkungan korosif.

Standar dan Nilai Utama:

ASTM A179: Standar ini mencakup pipa baja karbon rendah yang ditarik dingin dan tanpa sambungan yang digunakan untuk aplikasi penukar panas dan kondensor. Pipa ini memiliki sifat perpindahan panas yang sangat baik dan umumnya digunakan dalam aplikasi suhu dan tekanan rendah hingga sedang.
ASTM A192: Tabung boiler baja karbon tanpa sambungan yang dirancang untuk layanan bertekanan tinggi. Tabung ini digunakan dalam pembangkitan uap dan lingkungan bertekanan tinggi lainnya.
ASTM A210: Standar ini mencakup pipa baja karbon sedang tanpa sambungan untuk aplikasi boiler dan superheater. Kelas A-1 dan C menawarkan berbagai tingkat kekuatan dan ketahanan suhu.
Bahan Baku A334 (Tingkat 1, 3, 6): Tabung baja karbon tanpa sambungan dan dilas yang dirancang untuk penggunaan suhu rendah. Tingkat ini digunakan dalam penukar panas, kondensor, dan aplikasi suhu rendah lainnya.
ID 10216-2 (P235GH, P265GH TC1/TC2): Standar Eropa untuk tabung baja mulus yang digunakan dalam aplikasi tekanan, khususnya pada boiler dan layanan suhu tinggi.

Pipa baja karbon merupakan pilihan yang sangat baik untuk aplikasi Boiler dan Penukar Panas yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi sedang. Namun, untuk aplikasi yang melibatkan suhu yang sangat tinggi dan lingkungan korosif yang keras, pipa baja paduan atau baja tahan karat sering kali lebih disukai karena ketahanan dan daya tahannya yang unggul.

III. Tabung Baja Paduan untuk Boiler dan Penukar Panas

Tabung baja paduan dirancang untuk aplikasi Boiler dan Heat Exchanger bersuhu dan bertekanan tinggi. Tabung ini dicampur dengan unsur-unsur seperti kromium, molibdenum, dan vanadium untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanannya terhadap korosi dan panas. Tabung baja paduan banyak digunakan dalam aplikasi kritis, seperti superheater, ekonomizer, dan heat exchanger bersuhu tinggi, karena kekuatan dan ketahanannya yang luar biasa terhadap panas dan tekanan.

Sifat Baja Paduan:
Tahan Panas Tinggi: Elemen paduan seperti kromium dan molibdenum meningkatkan kinerja tabung ini pada suhu tinggi, membuatnya cocok untuk aplikasi dengan suhu ekstrem.
Ketahanan Korosi yang Lebih Baik: Tabung baja paduan menawarkan ketahanan yang lebih baik terhadap oksidasi dan korosi dibandingkan dengan baja karbon, terutama di lingkungan bersuhu tinggi.
Kekuatan yang Ditingkatkan: Elemen paduan juga meningkatkan kekuatan tabung ini, sehingga mampu menahan tekanan tinggi pada boiler dan peralatan penting lainnya.

Standar dan Nilai Utama:

ASTM A213 (Tingkat T5, T9, T11, T22, T91, T92): Standar ini mencakup pipa baja paduan feritik dan austenitik tanpa sambungan untuk digunakan dalam boiler, superheater, dan penukar panas. Tingkat-tingkat tersebut berbeda dalam komposisi paduannya dan dipilih berdasarkan persyaratan suhu dan tekanan tertentu.
T5 dan T9: Cocok untuk layanan suhu sedang hingga tinggi.
T11 dan T22: Umumnya digunakan dalam aplikasi suhu tinggi, menawarkan peningkatan ketahanan panas.
T91 dan T92: Paduan kekuatan tinggi canggih yang dirancang untuk layanan suhu sangat tinggi di pembangkit listrik.
ID 10216-2 (16Mo3, 13CrMo4-5, 10CrMo9-10, 15NiCuMoNb5-6-4, X20CrMoV11-1): Standar Eropa untuk tabung baja paduan tanpa sambungan yang digunakan dalam aplikasi suhu tinggi. Tabung ini umumnya digunakan dalam boiler, superheater, dan ekonomizer di pembangkit listrik.
16Mo3: Baja paduan dengan sifat suhu tinggi yang baik, cocok untuk digunakan dalam boiler dan bejana tekan.
13CrMo4-5 dan 10CrMo9-10: Paduan kromium-molibdenum yang menawarkan ketahanan panas dan korosi yang sangat baik untuk aplikasi suhu tinggi.

Tabung baja paduan adalah pilihan tepat untuk lingkungan bersuhu dan bertekanan tinggi di mana baja karbon mungkin tidak memberikan kinerja yang memadai untuk Boiler dan Penukar Panas.

IV. Tabung Stainless Steel untuk Boiler dan Penukar Panas

Tabung baja tahan karat menawarkan ketahanan korosi yang luar biasa, sehingga ideal untuk aplikasi Boiler dan Penukar Panas yang melibatkan cairan korosif, suhu tinggi, dan lingkungan yang keras. Tabung ini banyak digunakan dalam penukar panas, superheater, dan boiler, yang selain tahan korosi, juga membutuhkan kekuatan suhu tinggi untuk kinerja yang optimal.

Sifat-sifat Baja Tahan Karat:
Ketahanan Korosi: Ketahanan baja tahan karat terhadap korosi berasal dari kandungan kromiumnya, yang membentuk lapisan oksida pelindung pada permukaannya.
Kekuatan Tinggi pada Temperatur Tinggi: Baja tahan karat mempertahankan sifat mekanisnya bahkan pada temperatur tinggi, membuatnya cocok untuk superheater dan aplikasi intensif panas lainnya.
Daya Tahan Jangka Panjang: Ketahanan baja tahan karat terhadap korosi dan oksidasi memastikan masa pakai yang panjang, bahkan di lingkungan yang keras.

Standar dan Nilai Utama:

ASTM A213 / ASTM A249: Standar ini mencakup pipa baja tahan karat yang dilas dan tanpa sambungan untuk digunakan dalam boiler, superheater, dan penukar panas. Mutu umum meliputi:
TP304 / TP304L (EN 1.4301 / 1.4307): Jenis baja tahan karat austenitik banyak digunakan karena ketahanan terhadap korosi dan kekuatannya.
TP310S / TP310MoLN (EN 1.4845 / 1.4466): Mutu baja tahan karat suhu tinggi dengan ketahanan oksidasi yang sangat baik.
TP316 / TP316L (EN 1.4401 / 1.4404): Mutu yang mengandung molibdenum dengan ketahanan korosi yang ditingkatkan, terutama di lingkungan klorida.
TP321 (EN 1.4541): Kelas baja tahan karat yang distabilkan digunakan dalam lingkungan suhu tinggi untuk mencegah korosi intergranular.
TP347H / TP347HFG (EN 1.4550 / 1.4961): Mutu karbon tinggi yang distabilkan untuk aplikasi suhu tinggi seperti superheater dan boiler.
UNS N08904 (904L) (EN 1.4539): Baja tahan karat super austenitik dengan ketahanan korosi yang sangat baik, terutama di lingkungan asam.
ASTM A269: Meliputi tabung baja tahan karat austenitik yang mulus dan dilas untuk layanan tahan korosi umum.
ASTM A789: Standar untuk tabung baja tahan karat dupleks, menawarkan kombinasi ketahanan korosi yang sangat baik dan kekuatan tinggi.
UNS S31803, S32205, S32750, S32760: Jenis baja tahan karat dupleks dan super dupleks, menawarkan ketahanan korosi yang unggul, terutama di lingkungan yang mengandung klorida.
ID 10216-5:Standar Eropa yang mencakup pipa baja tahan karat tanpa sambungan, termasuk jenis-jenis berikut:
1.4301 / 1.4307 (TP304 / TP304L)
1.4401 / 1.4404 (TP316 / TP316L)
1.4845 (TP310S)
1.4466 (TP310MoLN)
1.4539 (UNS Nomor 08904/904L)

Tabung baja tahan karat sangat serbaguna dan digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk penukar panas, boiler, dan superheater, di mana ketahanan terhadap korosi dan kekuatan suhu tinggi tidak hanya dibutuhkan tetapi juga penting untuk kinerja optimal.

V. Paduan berbasis nikel untuk Boiler dan Penukar Panas

Paduan berbasis nikel merupakan salah satu material yang paling tahan korosi dan umum digunakan dalam aplikasi Boiler dan Heat Exchanger yang melibatkan suhu ekstrem, lingkungan korosif, dan kondisi tekanan tinggi. Paduan nikel memberikan ketahanan yang luar biasa terhadap oksidasi, sulfidasi, dan karburisasi, sehingga ideal untuk heat exchanger, boiler, dan superheater di lingkungan yang keras.

Sifat Paduan Berbasis Nikel:
Ketahanan Korosi yang Luar Biasa: Paduan nikel tahan terhadap korosi di lingkungan asam, basa, dan klorida.
Stabilitas Suhu Tinggi: Paduan nikel mempertahankan kekuatan dan ketahanan korosinya bahkan pada suhu tinggi, membuatnya cocok untuk aplikasi suhu tinggi.
Ketahanan Terhadap Oksidasi dan Sulfidasi: Paduan nikel tahan terhadap oksidasi dan sulfidasi, yang dapat terjadi di lingkungan bersuhu tinggi yang melibatkan senyawa yang mengandung sulfur.

Standar dan Nilai Utama:

ASTM B163 / ASTM B407 / ASTM B444: Standar ini mencakup paduan berbasis nikel untuk pipa tanpa sambungan yang digunakan dalam boiler, penukar panas, dan superheater. Mutu umum meliputi:
Inconel 600 / 601: Ketahanan yang sangat baik terhadap oksidasi dan korosi suhu tinggi, membuat paduan ini ideal untuk superheater dan penukar panas suhu tinggi.
Inconel 625: Menawarkan ketahanan unggul terhadap berbagai lingkungan korosif, termasuk lingkungan asam dan kaya klorida.
Incoloy 800 / 800H / 800HT: Digunakan dalam aplikasi suhu tinggi karena ketahanannya yang sangat baik terhadap oksidasi dan karburisasi.
Hastelloy C276 / C22: Paduan nikel-molibdenum-kromium ini dikenal karena ketahanan korosi yang luar biasa di lingkungan yang sangat korosif, termasuk media asam dan yang mengandung klorida.
ASTM B423: Meliputi pipa mulus yang terbuat dari paduan nikel-besi-kromium-molibdenum seperti Paduan 825, yang menawarkan ketahanan yang sangat baik terhadap retak korosi tegangan dan korosi umum di berbagai lingkungan.
EN 10216-5: Standar Eropa untuk paduan berbasis nikel yang digunakan dalam tabung tanpa sambungan untuk aplikasi suhu tinggi dan korosif, termasuk jenis seperti:
2.4816 (Inconel 600)
2.4851 (Inconel 601)
2.4856 (Inconel 625)
2.4858 (Paduan 825)

Paduan berbasis nikel sering dipilih untuk aplikasi kritis di mana ketahanan korosi dan kinerja suhu tinggi sangat penting, seperti pada pembangkit listrik, pemrosesan kimia, serta Boiler dan Penukar Panas kilang minyak dan gas.

VI. Paduan Titanium dan Zirkonium untuk Boiler dan Penukar Panas

Paduan titanium dan zirkonium menawarkan kombinasi unik antara kekuatan, ketahanan terhadap korosi, dan sifat ringan, menjadikannya ideal untuk aplikasi spesifik pada penukar panas, kondensor, dan boiler.

Sifat Paduan Titanium:
Rasio Kekuatan terhadap Berat yang Tinggi: Titanium sama kuatnya dengan baja tetapi secara signifikan lebih ringan, membuatnya cocok untuk aplikasi yang sensitif terhadap berat.
Ketahanan Korosi yang Sangat Baik: Paduan titanium sangat tahan terhadap korosi di air laut, lingkungan asam, dan media yang mengandung klorida.
Ketahanan Panas yang Baik: Paduan titanium mempertahankan sifat mekanisnya pada suhu tinggi, membuatnya cocok untuk tabung penukar panas di pembangkit listrik dan pemrosesan kimia.
Sifat Paduan Zirkonium:
Ketahanan Korosi yang Luar Biasa: Paduan zirkonium sangat tahan terhadap korosi di lingkungan asam, termasuk asam sulfat, asam nitrat, dan asam klorida.
Stabilitas Suhu Tinggi: Paduan zirkonium mempertahankan kekuatan dan ketahanan korosinya pada suhu tinggi, menjadikannya ideal untuk aplikasi penukar panas suhu tinggi.

Standar dan Nilai Utama:

ASTM B338: Standar ini mencakup tabung paduan titanium yang dilas dan tanpa sambungan untuk digunakan dalam penukar panas dan kondensor. Mutu umum meliputi:
Kelas 1/Kelas 2: Kelas titanium murni komersial dengan ketahanan korosi yang sangat baik.
Kelas 5 (Ti-6Al-4V): Paduan titanium dengan kekuatan yang ditingkatkan dan kinerja suhu tinggi.
ASTM B523: Meliputi tabung paduan zirkonium yang dilas dan tanpa sambungan untuk digunakan dalam penukar panas dan kondensor. Mutu umum meliputi:
Zirkonium 702: Paduan zirkonium murni komersial dengan ketahanan korosi yang luar biasa.
Zirkonium 705: Jenis zirkonium paduan dengan sifat mekanis yang ditingkatkan dan stabilitas suhu tinggi.

Paduan titanium dan zirkonium umumnya digunakan di lingkungan yang sangat korosif seperti pabrik desalinasi air laut, industri pengolahan kimia, serta Boiler dan Penukar Panas pembangkit listrik tenaga nuklir karena ketahanan korosi dan sifatnya yang ringan.

VII. Tembaga dan Paduan Tembaga untuk Boiler dan Penukar Panas

Tembaga dan paduannya, termasuk kuningan, perunggu, dan tembaga-nikel, banyak digunakan dalam penukar panas, kondensor, dan boiler karena konduktivitas termal dan ketahanan korosinya yang sangat baik.

Sifat Paduan Tembaga:
Konduktivitas Termal yang Sangat Baik: Paduan tembaga dikenal karena konduktivitas termalnya yang tinggi, membuatnya ideal untuk penukar panas dan kondensor.
Ketahanan Terhadap Korosi: Paduan tembaga tahan terhadap korosi dalam air, termasuk air laut, sehingga cocok untuk aplikasi kelautan dan desalinasi.
Sifat Antimikroba: Paduan tembaga memiliki sifat antimikroba alami, membuatnya cocok untuk aplikasi di bidang perawatan kesehatan dan pengolahan air.

Standar dan Nilai Utama:

ASTM B111: Standar ini mencakup pipa tembaga dan paduan tembaga tanpa sambungan untuk digunakan dalam penukar panas, kondensor, dan evaporator. Mutu umum meliputi:
C44300 (Admiralty Brass): Paduan tembaga-seng dengan ketahanan korosi yang baik, terutama pada aplikasi air laut.
C70600 (Tembaga-Nikel 90/10): Paduan tembaga-nikel dengan ketahanan korosi yang sangat baik di air laut dan lingkungan laut.
C71500 (Tembaga-Nikel 70/30): Paduan tembaga-nikel lain dengan kandungan nikel lebih tinggi untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.

Tembaga dan paduan tembaga banyak digunakan dalam aplikasi Boiler dan Penukar Panas laut, pembangkit listrik, dan sistem HVAC karena konduktivitas termalnya yang sangat baik dan ketahanannya terhadap korosi air laut.

Selain boiler dan penukar panas, kondensor, superheater, preheater udara, dan ekonomizer juga merupakan komponen penting yang mengoptimalkan efisiensi energi secara signifikan. Misalnya, kondensor mendinginkan gas buang dari boiler dan penukar panas, sementara superheater, di sisi lain, meningkatkan suhu uap untuk meningkatkan kinerja. Sementara itu, preheater udara memanfaatkan gas buang untuk memanaskan udara yang masuk, sehingga semakin meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem boiler dan penukar panas. Terakhir, ekonomizer memainkan peran penting dengan memulihkan panas buangan dari gas buang untuk memanaskan air, yang pada akhirnya mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan efisiensi boiler dan penukar panas.

VIII. Kesimpulan: Pemilihan Material yang Tepat untuk Boiler dan Heat Exchanger

Pipa tanpa sambungan merupakan bagian integral dari kinerja boiler, penukar panas, kondensor, superheater, preheater udara, dan ekonomizer dalam industri seperti pembangkit listrik, minyak dan gas, serta pemrosesan kimia. Pemilihan material untuk pipa tanpa sambungan bergantung pada persyaratan aplikasi tertentu, termasuk suhu, tekanan, ketahanan korosi, dan kekuatan mekanis.

Baja karbon menawarkan keterjangkauan dan kekuatan untuk aplikasi suhu dan tekanan sedang.
Baja paduan memberikan kinerja dan kekuatan suhu tinggi yang unggul dalam boiler dan superheater.
Baja tahan karat memberikan ketahanan korosi dan daya tahan yang sangat baik pada penukar panas dan superheater.
Paduan berbasis nikel adalah pilihan terbaik untuk lingkungan yang sangat korosif dan bersuhu tinggi.
Paduan titanium dan zirkonium ideal untuk aplikasi ringan dan sangat korosif.
Tembaga dan paduan tembaga lebih disukai karena konduktivitas termal dan ketahanan korosi pada penukar panas dan kondensor.

Sistem boiler dan penukar panas memainkan peran penting dalam berbagai industri dengan mentransfer panas secara efisien dari satu media ke media lainnya. Boiler dan penukar panas bekerja sama untuk menghasilkan dan mentransfer panas, menyediakan panas penting untuk produksi uap di pembangkit listrik dan proses manufaktur.

Dengan memahami sifat dan aplikasi material ini, teknisi dan desainer dapat membuat keputusan yang tepat, memastikan pengoperasian peralatan mereka yang aman dan efisien. Saat memilih material untuk Boiler dan Penukar Panas, penting untuk mempertimbangkan persyaratan khusus aplikasi Anda. Selain itu, Anda harus berkonsultasi dengan standar yang relevan untuk memastikan kompatibilitas dan kinerja yang optimal.