ASTM A335M: Spesifikasi Standar untuk Pipa Baja Paduan Feritik Tanpa Jahitan untuk Layanan Suhu Tinggi

ASTM A335M: Spesifikasi Standar untuk Pipa Baja Paduan Feritik Tanpa Jahitan untuk Layanan Suhu Tinggi
Standar ini secara khusus relevan untuk pipa yang terbuat dari paduan feritik yang digunakan di pembangkit listrik, kilang, dan lingkungan industri lainnya yang memerlukan kinerja suhu tinggi. Pipa-pipa tersebut dirancang untuk tahan terhadap suhu dan tekanan tinggi yang biasanya ditemukan dalam aplikasi ini.
Di bawah ini adalah rincian aspek teknis ASTM A335M dengan fokus pada komposisi kimia, peralatan mekanis, pengujian, ukuran, dan aplikasi tipikal.
1. Ruang lingkup ASTM A335M
ASTM A335M mencakup pipa baja paduan feritik mulus yang dirancang untuk digunakan dalam layanan suhu tinggi, khususnya dalam aplikasi di mana paparan suhu tinggi (seringkali melebihi 500°C atau 932°F) diperlukan. Pipa-pipa ini umumnya digunakan di:
- Pembangkit listrik (untuk saluran uap dan air panas)
- Industri kimia dan petrokimia
- Industri pemurnian (untuk pipa dalam sistem tekanan tinggi)
- Boiler dan superheater dalam sistem pembangkit listrik.
Standar ini juga mencakup sifat mekanik, persyaratan perlakuan panas, dan spesifikasi komposisi kimia untuk bahan-bahan ini untuk memastikan kinerja yang aman dan andal dalam kondisi penggunaan yang keras.
2. Komposisi kimia
Komposisi kimia baja paduan yang digunakan untuk pipa ASTM A335M memainkan peran penting dalam menentukan kekuatan material, ketahanan terhadap oksidasi, orang aneh, dan sifat suhu tinggi lainnya.
Meja 1: Komposisi Kimia Khas untuk Kelas Pipa ASTM A335M
Nilai | C (Karbon) | M N (mangan) | Dan (Silikon) | P (Fosfor) | S (Sulfur) | Kr (Kromium) | Mo (Molibdenum) | V (Vanadium) | Di dalam (Nikel) | Cu (Tembaga) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A335 hal5 | 0.05–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% maks | 0.025% maks | 0.010% maks | 4.00–6,00% | 0.45–0,65% | – | – | – |
A335 hal9 | 0.06–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% maks | 0.025% maks | 0.010% maks | 8.00–10,00% | 0.90–1,10% | – | – | – |
A335 hal11 | 0.05–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% maks | 0.025% maks | 0.010% maks | 1.00–1,50% | 0.44–0,65% | – | – | – |
A335 hal22 | 0.05–0,15% | 0.30–0,60% | 0.50% maks | 0.025% maks | 0.010% maks | 2.25–2,75% | 1.00–1,25% | – | – | – |
A335 hal91 | 0.08–0,12% | 0.30–0,60% | 0.50% maks | 0.025% maks | 0.010% maks | 8.00–9,50% | 0.85–1,05% | 0.18–0,25% | 0.20–0,60% | – |
- Catatan:
- hal5, hal9, hal11, Hlm.22, P91 mewakili berbagai tingkatan baja feritik yang digunakan berdasarkan kisaran suhu dan persyaratan mekanis tertentu.
- Kromium (Kr) kandungannya memainkan peran penting dalam ketahanan pipa terhadap oksidasi, terutama pada suhu tinggi.
- Molibdenum (Mo) membantu meningkatkan ketahanan mulur, yang penting untuk aplikasi suhu tinggi.
- Vanadium (V) di P91 membantu meningkatkan kekuatan dan ketahanan baja terhadap kelelahan termal.
3. Peralatan mekanis
Sifat mekanik pipa ASTM A335M sangat penting untuk penerapannya di lingkungan bersuhu tinggi. Sifat-sifat tersebut meliputi kekuatan tarik, kekuatan hasil, pemanjangan, kekerasan, dan dampak ketangguhan.
Meja 2: Sifat Mekanik Kelas Pipa ASTM A335M
Nilai | Daya tarik (ksi) | Kekuatan Hasil (ksi) | Pemanjangan (%) | Kekerasan (Brinell) |
---|---|---|---|---|
A335P5 | 60–85 | 30–60 | 20–30 | 140-200 |
A335 hal9 | 75–90 | 50–75 | 20–30 | 160-220 |
A335 hal11 | 70–85 | 50–70 | 20–30 | 160-220 |
A335 hal22 | 65–85 | 45–60 | 20–30 | 160-220 |
A335 hal91 | 85–100 | 70–90 | 20–30 | 200-250 |
- Kekuatan Tarik menunjukkan kemampuan material untuk menahan kerusakan akibat tegangan.
- Kekuatan Hasil mengukur kemampuan material untuk menahan deformasi di bawah tekanan.
- Pemanjangan mencerminkan keuletan atau kemampuan material untuk meregang tanpa putus.
- Kekerasan memberikan indikasi ketahanan material terhadap deformasi permukaan, memakai, dan goresan.
4. Perlakuan Panas dan Proses Pembuatan
Pipa yang dilapisi ASTM A335M harus menjalani perlakuan panas khusus untuk memastikan kemudahan servis pada suhu tinggi:
Proses Perlakuan Panas:
- Normalisasi: Proses ini melibatkan pemanasan pipa hingga suhu sedikit di atas kisaran kritis dan kemudian membiarkannya mendingin di udara. Proses ini menyempurnakan struktur butir, meningkatkan kekuatan dan ketangguhan.
- Tempering: Setelah pengerasan, pipa dapat ditempa pada suhu yang lebih rendah untuk mengurangi kerapuhan sekaligus menjaga kekuatan.
- Anil: Beberapa grade mungkin memerlukan anil untuk mencapai keuletan yang lebih baik dan mengurangi kekerasan.
- Pendinginan: Bahannya mungkin padam (pendinginan yang cepat) untuk mengeraskannya, terutama pada aplikasi dengan tekanan tinggi.
Proses Manufaktur:
Pipa tersebut dibentuk dingin dan digulung panas sesuai diameter dan ketebalan yang dibutuhkan. Proses pembentukan mulus yang presisi digunakan untuk memastikan keseragaman ketebalan dan diameter dinding, yang penting untuk ketahanan tekanan dan suhu. Setelah terbentuk, pipa diberi perlakuan panas, dan sering kali menjalani pemeriksaan ketat untuk memastikan kepatuhan terhadap spesifikasi.
5. Pengujian dan Inspeksi
Pipa ASTM A335M harus menjalani beberapa pengujian untuk memastikan pipa tersebut memenuhi persyaratan ketat layanan suhu tinggi.
Jenis Pengujian:
- Uji Tarik: Untuk mengukur kekuatan dan perpanjangan pipa di bawah tekanan.
- Uji Dampak: Biasanya dilakukan pada suhu di bawah nol untuk menentukan ketangguhan dan ketahanan material terhadap retak.
- Uji Kekerasan: Untuk mengevaluasi ketahanan material pipa terhadap deformasi permukaan.
- Uji hidrostatik: Untuk memeriksa integritas pipa di bawah tekanan internal.
- Tes Ultrasonik: Untuk mendeteksi kelemahan internal, memastikan tidak ada cacat yang dapat mempengaruhi kemudahan servis pipa pada suhu tinggi.
6. Toleransi Dimensi
Dimensi pipa ASTM A335M harus mematuhi toleransi yang ketat untuk memastikan kesesuaiannya dalam aplikasi tekanan tinggi dan suhu tinggi.
Meja 3: Toleransi Dimensi untuk Pipa ASTM A335M
Diameter luar (DARI) | Ketebalan dinding | Panjang |
---|---|---|
2 inci ke 24 inci | 0.250 inci ke 1.000 inci | 12 kaki ke 24 kaki |
Lebih 24 inci | 0.250 inci ke 1.000 inci | Panjang khusus tersedia |
- Ketebalan Dinding sangat penting untuk aplikasi tekanan. Pipa harus mampu menahan tekanan internal yang tinggi, jadi ketebalan dipilih berdasarkan kebutuhan layanan spesifik.
- Panjang: Pipa biasanya diproduksi dengan panjang tetap (biasanya 12 ke 24 kaki), tetapi panjang yang lebih panjang dapat disesuaikan tergantung kebutuhan pelanggan.
7. Aplikasi dan Kasus Penggunaan
Pipa ASTM A335M digunakan di lingkungan dengan kekuatan tinggi, ketahanan terhadap oksidasi, dan kemampuan menahan suhu tinggi sangatlah penting. Beberapa aplikasi utama termasuk:
- Pembangkit listrik: Di boiler, pemanas super, dan jalur uap, dimana pipa terkena uap bertekanan tinggi.
- Industri Petrokimia: Digunakan di kilang untuk jaringan pipa yang membawa cairan korosif dan bersuhu tinggi.
- Penukar Panas Industri: Pipa digunakan untuk memindahkan panas antar fluida dengan tetap menahan suhu dan tekanan.
- Industri Bahan Bakar Fosil: Dalam pipa yang membawa gas dan cairan bersuhu tinggi di pembangkit listrik.