ASTM A213 / SA213 - Paduan Tanpa Jahitan-Boiler Baja, Superheater, dan Tabung Penukar Panas-
ASTM A213 (SA213)adalah spesifikasi komprehensif yang mencakuptabung baja paduan feritik dan austenitik yang mulusuntuklayanan-suhu tinggi dan korosifdalam boiler, superheater, penukar panas, dan kondensor.
Karakteristik Utama
| Fitur | Keterangan |
|---|---|
| Bahan | Baja Paduan(Nilai Feritik & Austenitik) |
| Manufaktur | Mulus (SMLS) saja- Panas-selesai atau dingin-digambar |
| Kisaran Suhu | Hingga 700 derajat (1300 derajat F)tergantung kelas |
| Penggunaan Utama | Layanan-suhu tinggi/korosifdimana baja karbon tidak mencukupi |
Nilai & Aplikasi Umum
Nilai Feritik (Kromium-Molibdenum):
| Nilai | Tipe Paduan | Elemen Kunci | Suhu Maks* | Aplikasi Utama |
|---|---|---|---|---|
| T2 | ½Cr-½Mo | 0,5% Cr, 0,5% Bulan | 500 derajat | Superheater-paduan rendah |
| T5 | 5Cr-½Mo | 5% Cr, 0,5% Bulan | 600 derajat | Ketahanan-oksidasi terhadap suhu tinggi |
| T11 | 1¼Cr-½Mo | 1,25% Cr, 0,5% Bulan | 525 derajat | Tabung superheater umum |
| T12 | 1Cr-½Mo | 1% Cr, 0,5% Bulan | 510 derajat | Mirip dengan T11 |
| T22 | 2¼Cr-1Mo | 2,25% Cr, 1% Bulan | 575 derajat | Standar industripemanas super |
| T91 | 9Cr-1Mo-V | 9% Cr, 1% Mo, V, Nb | 650 derajat | Suhu tinggi-tingkat lanjut |
Kelas Austenitik (Baja Tahan Karat):
| Nilai | Setara AISI | Elemen Kunci | Suhu Maks* | Aplikasi Utama |
|---|---|---|---|---|
| TP304 | 304 | 18Cr-8Ni | 700 derajat | Ketahanan korosi secara umum |
| TP304H | 304H | 18Cr-8Ni (karbon tinggi) | 700 derajat | Kekuatan-suhu tinggi |
| TP316 | 316 | 16Cr-10Ni-2Mo | 700 derajat | Ketahanan terhadap korosi klorida |
| TP321 | 321 | 18Cr-10Ni-Ti | 700 derajat | Perlindungan korosi antar butir |
| TP347 | 347 | 18Cr-10Ni-Nb | 700 derajat | Kekuatan-suhu tinggi, oksidasi uap |
*Perkiraan suhu logam maksimum untuk-layanan jangka panjang
Persyaratan Kimia (Contoh)
Kelas Feritik T22:
| Elemen | Komposisi (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.05 - 0.15 |
| Mangan (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| Fosfor (P), maks | 0.025 |
| Belerang (S), maks | 0.025 |
| Silikon (Si), maks | 0.50 |
| Kromium (Cr) | 1.90 - 2.60 |
| Molibdenum (Mo) | 0.87 - 1.13 |
Kelas Austenitik TP304H:
| Elemen | Komposisi (%) |
|---|---|
| Karbon (C) | 0.04 - 0.10 |
| Mangan (Mn), maks | 2.00 |
| Fosfor (P), maks | 0.045 |
| Belerang (S), maks | 0.030 |
| Silikon (Si), maks | 1.00 |
| Kromium (Cr) | 18.0 - 20.0 |
| Nikel (Ni) | 8.0 - 11.0 |
Sifat Mekanik
Nilai Feritik (Contoh - T22):
| Milik | Persyaratan |
|---|---|
| Kekuatan Tarik, min | 415 MPa (60.000 psi) |
| Kekuatan Hasil, min | 205 MPa (30.000 psi) |
| Perpanjangan (dalam 50mm), min | 30% |
Nilai Austenitik (Contoh - TP304H):
| Milik | Persyaratan |
|---|---|
| Kekuatan Tarik, min | 515 MPa (75.000 psi) |
| Kekuatan Hasil, min | 205 MPa (30.000 psi) |
| Perpanjangan (dalam 50mm), min | 35% |
Manufaktur & Perlakuan Panas
Metode Produksi:
Panas-selesai- Untuk aplikasi standar
Dingin-ditarik- Untuk toleransi yang lebih dekat (harus diberi perlakuan panas)
Persyaratan Perlakuan Panas:
| Tipe Kelas | Perlakuan Panas yang Diperlukan |
|---|---|
| Nilai Feritik | Dinormalisasi & Tempered atau Anil |
| Kelas Austenitik | Solusi Anil (Lebih besar dari atau sama dengan 1040 derajat) & Dipadamkan |
| T91/T92 | Dinormalisasi (1040-1080 derajat) & Tempered (730-800 derajat) |
Toleransi Dimensi:
Lebih ketat dari standar pipa tekanan
Penting untuk kesesuaian tabung-ke-tubesheet
Toleransi khusus tersedia untuk tabung bengkok U-
Pengujian & Inspeksi
| Tes | Persyaratan |
|---|---|
| Uji Hidrostatis | Wajib(atau tes tak rusak) |
| Tes Perataan | Diperlukan (menguji keuletan) |
| Uji Pembakaran | Wajib (menguji perluasan) |
| Uji Kekerasan | Opsional/untuk nilai tertentu |
| Ukuran Butir | Diperlukan untuk nilai austenitik |
| Korosi Antarbutir | Opsional untuk nilai austenitik (ASTM A262) |
| Tes Tak Rusak | Opsional (arus eddy/ultrasonik) |
Tekanan Uji Hidrostatik:
teks
P=2St/D (minimum 70 bar/1000 psi) Dimana S=60% dari kekuatan leleh minimum yang ditentukan
Aplikasi Utama
1. Pembangkit Listrik:
Tabung Superheater/Reheater(T22, T91, TP304H, TP347)
Tabung dinding airdalam layanan bahan bakar korosif (T11, T22)
Pembangkit uap pemulihan panas (HRSG)tabung
Tabung kondensor(nilai austenitik untuk air payau/air laut)
2. Petrokimia & Pengilangan:
Tabung pemanas berbahan bakar (T5, T9, T11, T22)
Tabung penukar panasuntuk aliran proses korosif
Tabung reformer katalitik
Tabung kerupuk etilen
3. Boiler Industri:
Tabung ketel panas limbah
Tabung boiler pemulihan bahan kimia
Pemanas proses-bersuhu tinggi
Pedoman Seleksi
Suhu-Pilihan Berdasarkan:
| Kisaran Suhu | Nilai yang Direkomendasikan |
|---|---|
| < 425°C (800°F) | A192, A210 (baja karbon) |
| 425-525 derajat (800-975 derajat F) | T11, T12, T22 |
| 525-600 derajat (975-1110 derajat F) | T5, T9, T22, TP304H |
| 600-650 derajat (1110-1200 derajat F) | T91, T92, TP304H, TP347 |
| >650 derajat (1200 derajat F) | TP304H, TP347, TP310, paduan canggih |
Korosi-Pilihan Berbasis:
| Tipe Korosi | Nilai yang Direkomendasikan |
|---|---|
| Oksidasi (perapian) | T5 (5% Cr), T9 (9% Cr), T22 (2¼% Cr) |
| Sulfidasi | T5, T9 (kromium lebih tinggi) |
| Korosi Stres Klorida | TP321, TP347 (nilai stabil) |
| Korosi Umum | TP304, TP316 |
| Oksidasi Sisi Uap | TP347 (terbaik), TP304H |
Pertimbangan Fabrikasi
Persyaratan Pengelasan:
| Tipe Kelas | Pertimbangan Pengelasan Utama |
|---|---|
| Feritik Cr-Mo | Wajib dipanaskan terlebih dahulu, diperlukan PWHT,-elektroda hidrogen rendah |
| T91/T92 | Pemanasan awal yang ketat (200 derajat), suhu interpass terkontrol, PWHT spesifik |
| Austenitik | Tidak ada pemanasan awal, tetapi kontrol masukan panas, hindari sensitisasi |
Tabung Memperluas:
Nilai feritik berkembang dengan mudah menjadi lembaran tabung
Nilai austenitik memerlukan perawatan (kerja keras)
T91/T92 memerlukan prosedur khusus
U-Persyaratan Tekuk:
Radius tikungan minimum ditentukan
Perlakuan panas setelah pembengkokan sering kali diperlukan
Pengujian khusus untuk bagian yang bengkok
Perbandingan dengan Standar Terkait
| Standar | Bahan | Perbedaan Utama dari A213 |
|---|---|---|
| ASTM A335 | Baja Paduan | Pipauntuk perpipaan eksternal (pendamping tabung A213) |
| ASTM A210 | Baja Karbon | Kemampuan suhu lebih rendah |
| ASTM A269 | Baja Tahan Karat | Tabung servis umum, tidak khusus untuk boiler |
| ASTM A789/A790 | Dupleks Tahan Karat | Untuk layanan korosif, bukan suhu{0}yang tinggi |
Mode & Pencegahan Kegagalan
1. Pecahnya Creep:
Menyebabkan:Terlalu panas melebihi batas desain
Pencegahan:Pemantauan suhu, pemilihan kelas yang tepat
Penting untuk:T11, T22 pada batas suhu atas
2. Korosi Perapian:
Menyebabkan:Belerang, vanadium, logam alkali dalam bahan bakar
Pencegahan:Nilai kromium yang lebih tinggi, bahan tambahan bahan bakar
Solusi:T5 untuk sedang, T9/T91 untuk parah
3. Oksidasi Sisi Uap:
Menyebabkan:Suhu/tekanan uap tinggi
Pencegahan:TP347 untuk ketahanan terbaik, lapisan terdispersi oksida-
Bermasalah untuk:TP304H dalam boiler ultra-superkritis
4. Retak Korosi Stres:
Menyebabkan:Klorida + stres + suhu
Pencegahan:TP321/TP347 untuk kadar stabil, kontrol klorida
Penting dalam:Tumbuhan pesisir, kondisi proses tertentu
Pertimbangan Ekonomi
Perbandingan Biaya (Relatif terhadap T22):
| Nilai | Perkiraan Faktor Biaya |
|---|---|
| T11/T12 | 0.9-1.0x |
| T22 | 1,0x (Dasar) |
| T5 | 1.2-1.4x |
| T91 | 2.0-2.5x |
| TP304H | 3.0-4.0x |
| TP347 | 4.0-5.0x |
Faktor Biaya Siklus Hidup:
Biaya bahan awal
Biaya fabrikasi/pengelasan
Frekuensi penggantian
Efisiensi pabrik(suhu lebih tinggi=efisiensi lebih baik)
Biaya pemadamanuntuk perbaikan
Informasi Pemesanan
Spesifikasi Penting:
Standar:ASTM A213/SA213
Nilai:Penunjukan paduan tertentu (misalnya, T22, TP304H)
Ukuran:OD × Tebal Dinding × Panjang
Perlakuan Panas:Tentukan jika selain standar
Ukuran Butir:Untuk kadar austenitik (biasanya 7 atau lebih kasar)
Pengujian:Persyaratan tambahan (IGC, hidro, dll.)
Persiapan Akhir:Polos, miring, khusus untuk tikungan U{0}}
Contoh Spesifikasi Pembelian:
teks
Tabung ASTM A213 T22, OD 38,1 mm × dinding 5,0 mm × panjang 15.000 mm, Dinormalisasi & ditempa, ujung polos, dengan uji hidrostatis, perataan, dan pembakaran, MTC penuh dengan ketertelusuran nomor panas, diuji ultrasonik.
Setara Internasional
| Nilai | Eropa (EN) | Jepang (JIS) | Tiongkok (GB) |
|---|---|---|---|
| T11 | 13CrMo4-5 | STBA 24 | 15CrMoG |
| T22 | 10CrMo9-10 | STBA 24 | 12Cr2MoG |
| T91 | X10CrMoVNb9-1 | STBA 29 | 10Cr9Mo1VNb |
| TP304H | X7CrNi18-9 | SUS 304H TB | 07Cr19Ni10 |
| TP347 | X7CrNiNb18-10 | SUS 347 TB | 07Cr18Ni11Nb |
Intinya:ASTM A213 adalahspesifikasi definitif untuk tabung perpindahan panas baja paduandalam lingkungan yang menuntut suhu-tinggi dan korosif. Menyediakan berbagai nilai feritik dan austenitik yang komprehensifsolusi yang disesuaikanuntuk hampir semua aplikasi boiler, superheater, atau penukar panas, menyeimbangkan persyaratan kinerja dengan pertimbangan ekonomi.
