Panduan Lengkap Tabung Penukar Panas: ASTM A179, A213 & A249

Apa itu Tabung Penukar Panas?

Tabung penukar panas adalah tabung baja khusus yang digunakan dalam peralatan penukar panas seperti penukar panas shell-dan-tube, kondensor, evaporator, boiler, dan peralatan perpindahan panas lainnya. Tidak seperti pipa standar yang digunakan untuk pengangkutan fluida, tabung penukar panas harus memenuhi persyaratan ketat untuk akurasi dimensi, kualitas permukaan, dan sifat perpindahan panas. Dinding tabung harus cukup tipis untuk memungkinkan perpindahan panas yang efisien antara cairan internal dan eksternal, namun cukup kuat untuk menahan perbedaan tekanan antara sisi tabung dan sisi cangkang. Permukaan internal dan eksternal harus bersih dan halus untuk meminimalkan pengotoran dan menjaga efisiensi perpindahan panas dari waktu ke waktu.

Tabung penukar panas digunakan dalam berbagai industri: kilang petrokimia (penukar panas proses, kondensor, reboiler), pembangkit listrik (tabung kondensor, pemanas air umpan, tabung ketel), sistem HVAC (pendingin, koil pendingin), pengolahan makanan (pasteurisasi, alat sterilisasi), dan pabrik desalinasi (pemanas air garam, kondensor). Pemilihan bahan tabung, ukuran, dan ketebalan dinding bergantung pada suhu pengoperasian, tekanan, korosifitas fluida, dan persyaratan perpindahan panas pada aplikasi spesifik.

ASTM A179 - Tabung Penukar Panas Dingin yang Mulus-Ditarik

ASTM A179 mencakup tabung baja karbon-rendah-yang ditarik tanpa sambungan untuk penukar panas, kondensor, dan peralatan perpindahan panas serupa. Standar ini mencakup tabung dengan ketebalan dinding maksimum 4,2 mm (0,165 inci) dan ketebalan dinding minimum 0,5 mm (0,020 inci). Komposisi kimianya memerlukan karbon 0,06-0,18%, mangan 0,27-0,63%, dan unsur sisa dikontrol hingga tingkat rendah. Kandungan karbon yang rendah memberikan kemampuan las dan kemampuan bentuk yang baik, sedangkan proses penarikan dingin menghasilkan toleransi dimensi yang tepat dan penyelesaian permukaan halus yang diperlukan untuk layanan penukar panas.

Proses pembuatan-yang ditarik dingin menawarkan beberapa keuntungan untuk tabung penukar panas. Menggambar melalui cetakan pada suhu kamar menghasilkan akurasi dimensi yang sangat baik: toleransi OD ±0,05 mm dan toleransi ketebalan dinding ±5% adalah standar. Pekerjaan dingin juga meningkatkan penyelesaian permukaan, dengan kekasaran permukaan khas Ra Kurang dari atau sama dengan 0,8 μm. Setelah penarikan dingin, tabung dianil untuk menghilangkan tekanan internal dan mengembalikan keuletan. Tabung dapat disuplai dalam bentuk lurus (biasanya 6-12 meter) atau sebagai tabung bengkok U untuk konfigurasi penukar panas tabung U. Aplikasi untuk A179 mencakup penukar panas shell{14}}dan-tabung di kilang, kondensor di pembangkit listrik, pendingin oli, dan intercooler di sistem kompresor.

ASTM A213 - Tabung Penukar Panas Paduan & Baja Tahan Karat

ASTM A213 mencakup boiler baja paduan feritik dan austenitik mulus, superheater, dan tabung penukar panas. Ini adalah standar paling komprehensif untuk tabung penukar panas-suhu tinggi, yang mencakup grade dari paduan-rendah T11 (1,25Cr-0,5Mo) hingga paduan-tinggi T91 (9Cr-1Mo-V) dan grade tahan karat austenitik TP304, TP316, TP321, dan TP347. Awalan "T" pada penunjukan kelas menunjukkan bentuk tabung (berlawanan dengan "P" untuk pipa di A335). Untuk baja tahan karat austenitik, tingkatan yang umum mencakup TP304 (ketahanan korosi umum), TP304L (karbon rendah untuk aplikasi pengelasan), TP316 (peningkatan ketahanan korosi dengan molibdenum), TP316L (versi karbon rendah), TP321 (distabilkan dengan titanium untuk layanan suhu tinggi), dan TP347 (distabilkan dengan niobium).

A213 T11, T22, dan T91 adalah tabung baja paduan feritik yang digunakan dalam-aplikasi penukar panas suhu tinggi seperti superheater, reheater, dan pemanas air umpan di pembangkit listrik. Nilai ini mempertahankan kekuatannya pada suhu tinggi melalui kandungan paduan kromium-molibdenum. T91 adalah opsi kekuatan tertinggi-yang menawarkan sekitar tiga kali kekuatan pecah mulur T22 pada suhu 600 derajat , memungkinkan dinding tabung lebih tipis dan perpindahan panas lebih baik. Suhu servis maksimum berkisar antara 593 derajat (T11, T22) hingga 649 derajat (T91, TP304, TP316). Untuk perbandingan properti baja paduan secara rinci, lihat kamiPanduan Pipa Baja Paduan.

ASTM A249 - Tabung Penukar Panas Baja Tahan Karat yang Dilas

ASTM A249 mencakup tabung baja tahan karat austenitik yang dilas untuk penukar panas, kondensor, dan boiler. Tabung dibuat dari strip atau pelat baja tahan karat canai datar-yang dibentuk menjadi bentuk tabung dan dilas menggunakan proses pengelasan otomatis (biasanya pengelasan busur TIG atau plasma dengan penambahan logam pengisi, atau pengelasan induksi frekuensi tinggi). Setelah pengelasan, tabung ditarik dingin atau dikerjakan dingin untuk menyempurnakan struktur mikro zona las dan meningkatkan akurasi dimensi, kemudian larutan dianil untuk mengembalikan ketahanan terhadap korosi dan sifat mekanik.

Tabung las A249 menawarkan alternatif yang-hemat biaya dibandingkan tabung mulus A213, biasanya biayanya 10-20% lebih rendah untuk material dan dimensi yang sama. Tabung yang dilas memiliki sifat mekanik yang sebanding dengan mulus setelah pemrosesan yang tepat, dengan faktor efisiensi sambungan las biasanya 0,85-0,95 tergantung pada NDT yang dilakukan. Standar ini mengharuskan lapisan las diperiksa 100% dengan pengujian arus eddy (ECT) atau pengujian hidrostatis. A249 tersedia dalam kualitas austenitik yang sama dengan A213 (TP304, TP304L, TP316, TP316L, TP321, TP347) dengan persyaratan komposisi kimia yang sama.

Perbandingan Tiga Standar

Dimensi Tabung Penukar Panas

Kisaran OD standar untuk tabung penukar panas adalah 6 mm (1/4") hingga 50,8 mm (2"), meskipun diameter yang lebih besar tersedia untuk aplikasi khusus. Ketebalan dinding umumnya ditentukan dengan angka BWG (Birmingham Wire Gauge), dimana angka BWG yang lebih tinggi menunjukkan dinding yang lebih tipis. Ukuran umum meliputi 10 BWG (3,40 mm), 12 BWG (2,77 mm), 14 BWG (2,11 mm), 16 BWG (1,65 mm), dan 18 BWG (1,24 mm). Misalnya, tabung 3/4" OD x 16 BWG memiliki OD 19,05 mm dan tebal dinding 1,65 mm. Panjangnya biasanya 6 m atau 12 m untuk tabung lurus, dengan tabung tekuk U-yang memiliki jari-jari tekuk spesifik bergantung pada desain penukar panas (biasanya 2-3 kali radius tekuk minimum OD tabung).

Inspeksi Tabung Penukar Panas

Pemeriksaan tabung penukar panas meliputi verifikasi dimensi (OD, ID, ketebalan dinding, kelurusan, dan panjang), pengujian arus eddy (ECT) untuk mendeteksi cacat permukaan dan bawah permukaan, pengujian hidrostatik sesuai standar yang berlaku, dan pengujian mekanis termasuk flaring (memperluas ujung tabung untuk memverifikasi keuletan) dan perataan (menghancurkan tabung untuk memverifikasi integritas las untuk tabung yang dilas). Kebersihan permukaan diverifikasi melalui inspeksi visual dan, untuk aplikasi penting, dengan uji-dan-usap minyak.

Panduan Pemilihan Tabung

Memilih tabung penukar panas yang benar melibatkan evaluasi suhu pengoperasian (suhu-rendah < 200 derajat menggunakan baja karbon A179; suhu-sedang 200-500 derajat menggunakan-paduan rendah A213 T11/T22; suhu-tinggi > 500 derajat menggunakan baja tahan karat atau T91), korosifitas sedang (tidak korosif menggunakan baja karbon; korosif menggunakan baja tahan karat 304/316; sangat korosif atau mengandung klorida menggunakan 316L atau dupleks), dan persyaratan perpindahan panas (dinding yang lebih tipis menghasilkan perpindahan panas yang lebih baik tetapi ketahanan korosi lebih sedikit). Analisis biaya siklus hidup harus mempertimbangkan biaya material awal ditambah perkiraan pemeliharaan, frekuensi pembersihan, dan interval penggantian di lingkungan layanan tertentu.

Butuh Tabung Penukar Panas?

Hubungi tim teknik kami untuk pemilihan tabung ahli dan harga kompetitif pada tabung A179, A213, dan A249.

Kategori Produk

• Pipa Baja Tahan Karat
• Pipa Baja Karbon
• Pipa Baja Paduan
• Pipa Galvanis