Pendahuluan
Pipa boiler digunakan dalam banyak proses industri, seperti pemrosesan kimia, kilang minyak, dan produksi listrik. Karena ketahanannya terhadap suhu dan tekanan tinggi, pipa dan tabung boiler ini digunakan di lingkungan dengan kondisi seperti itu.
Pipa boiler membentuk fondasi sistem termal dalam industri, memfasilitasi konveksi panas yang mudah dan mendukung integritas boiler. Pipa boiler dapat mentransfer dan mendistribusikan panas yang dihasilkan di dalam boiler dan sistem.
Artikel ini akan membahas sifat pipa boiler, proses pembuatannya, berbagai jenis, bahan, dan aplikasinya di berbagai industri. Dengan mengetahui faktor-faktor ini, produsen dapat membuat keputusan yang tepat dalam memilih, memelihara, dan mengoptimalkan pipa boiler untuk memastikan keandalan dan kinerja jangka panjang.
Apa itu Pipa Boiler?
Pipa boiler adalah tabung baja khusus yang membawa air, uap, atau gas panas dalam ketel uap, penukar panas, superheater, dan economizers. Ini terutama dimaksudkan untuk memfasilitasi transfer panas yang efisien dari gas termodinamika ke air atau uap dan digunakan untuk menghasilkan atau mendistribusikan energi ke seluruh sistem.
Dibandingkan dengan pipa struktural atau pipa ledeng pada umumnya, tabung boiler harus mampu bertahan:
- Suhu tinggi (lebih dari 500 °C).
- Tekanan internal yang ekstrem.
- Gas dan uap panas dapat menciptakan kondisi korosif.
Pipa boiler juga memiliki fitur yang dibuat untuk menahan oksidasi dan kerak, yang dapat memengaruhi kinerja dan keselamatan. Kegagalan satu tabung dapat menyebabkan pemadaman yang ekstensif, penurunan efisiensi, atau bahkan kecelakaan yang menghancurkan. Pipa-pipa ini banyak digunakan di:
- Stasiun nuklir dan pembangkit listrik.
- Pabrik petrokimia dan kilang minyak.
- Industri pengolahan makanan dan tekstil.
- HVAC dan sistem kelautan.
Proses Pembuatan Pipa Boiler
Pipa boiler diproduksi melalui beberapa langkah terkontrol untuk mencapai kekuatan, ketahanan korosi, dan akurasi dimensi yang luar biasa. Ada sedikit modifikasi pada proses untuk pipa seamless dan dilas (ERW); namun, prinsip-prinsipnya sebagian besar tetap sama.
1. Pemilihan Bahan Baku
Langkah awal dalam proses pembuatan pipa boiler adalah memilih material yang akan digunakan. Perusahaan memilih bahan baku berkualitas tinggi seperti baja tahan karat, baja paduan, dan baja karbon.
- Jika pipa boiler dibutuhkan untuk aplikasi bertekanan sedang. Pipa boiler ini lebih sering terbuat dari baja karbon.
- Pipa boiler untuk aplikasi bertekanan dan bersuhu tinggi terbuat dari paduan kromium-molibdenum (Cr-Mo).
2. Pemanasan dan Pembentukan
Untuk membuat pipa ketel yang halus, billet baja padat dipanaskan hingga sekitar 1200-1300 ° Cdan cangkang berongga dibentuk dengan menusuknya melalui spindel. Proses ini menghilangkan semua lapisan las, sehingga menghasilkan kekuatan yang seragam.
Dalam kasus pipa ERW (Electric Resistance Welded), gulungan baja dibuka dan dibentuk menjadi bentuk silinder. Manik-manik dipanaskan menggunakan arus frekuensi tinggi dan kemudian dilas bersama.
3. Ukuran dan Pemanjangan
Pabrikan, pada langkah berikutnya, menggunakan rolling mill yang sangat kompleks atau bangku gambar untuk menggulung dan memperpanjang tabung berongga atau cangkang yang dilas untuk mencapai dimensi yang tepat. Ini disebut sebagai diameter luar cangkang, ketebalan dinding, dan panjangnya.
4. Perlakuan Panas
Untuk meningkatkan kualitas mekanis, perlakuan panas sangat penting. Perlakuan yang umum dilakukan meliputi:
- Normalisasi: Kapiler memperhalus struktur butiran dan meningkatkan ketangguhan.
- Anil: Tekanan dihilangkan, dan keuletan ditingkatkan.
- Pendinginan dan Tempering: Memberikan ketahanan aus yang kuat dan kekuatan pada baja paduan.
5. Gambar Dingin (Opsional)
Ketika toleransi dimensi yang ketat atau permukaan akhir yang lebih halus diperlukan untuk pipa boiler, perlakuan panas diikuti dengan penarikan dingin. Hal ini meningkatkan kekuatan tarik dan kehalusan permukaan pipa.
6. Penyelesaian dan Inspeksi
Pipa diluruskan, diukur, dan ujungnya disiapkan. Pemeriksaan kualitas yang ketat kemudian diterapkan, dan itu termasuk:
- Uji hidrostatik (untuk menguji penahanan tekanan).
- Pengujian ultrasonik atau arus pusar (cacat internal).
- Memeriksa, dimensi, dan visual.
Jenis-jenis Pipa Boiler
Ada dua klasifikasi besar pipa boiler, berdasarkan penggunaan dan proses pembuatannya.
Klasifikasi berdasarkan Aplikasi
- Pipa ketel tabung air
Boiler tabung air memiliki air yang bersirkulasi melalui tabung, dengan gas pembakaran panas yang melewatinya. Mereka biasanya terdiri dari baja paduan untuk menahan tekanan yang melebihi 9,8 MPa dan suhu tinggi melebihi 500 °C.
Mereka digunakan dalam:
- Pembangkit listrik
- Generator uap
- Sistem pemanas bertekanan tinggi
- Pipa ketel tabung api
Boiler tabung api dirancang untuk mengalirkan gas panas melalui tabung, dengan air di sekelilingnya untuk menjaga suhu. Mereka biasanya dibuat dari baja karbon dan cocok untuk aplikasi tekanan rendah dan sedangseperti pemanas industri dan sistem uap miniatur.
- Tabung Superheater dan Reheater
Tabung-tabung ini menaikkan suhu uap di atas suhu yang dapat dipertahankannya sendiri, sehingga meningkatkan efisiensi pembangkit listrik. Suhu gas dipertahankan di luar titik jenuhnya di dalam tabung boiler. Tabung ini terbuat dari baja berkekuatan tinggi Baja paduan Cr-Mo yang mengalami suhu dan oksidasi yang sangat tinggi.
- Tabung Economizer
Tabung ini berada di bagian economizer, di mana mereka mengekstrak panas dari gas buang sebelum melewati boiler, sehingga meningkatkan efisiensi bahan bakar unit. Mereka biasanya terbuat dari karbon atau baja tahan karattergantung pada komposisi panas dan gas.
Klasifikasi berdasarkan manufaktur
Mulus
- Manufaktur: Bilet padat yang ditusuk - tanpa jahitan las.
- Kekuatan: Karakteristik mekanis yang homogen dan tahan tekanan tinggi.
- Standar Umum: ASTM A192, A210, A213, A335.
- Penggunaanboiler bertekanan tinggi, superheater, dan pembangkit listrik.
Dilas
- Produksi: Ini dibuat melalui pengelasan strip baja yang digulung dan memanjang.
- Manfaattidak mahal, bentuknya standar, dan cocok untuk tekanan yang lebih rendah.
- Standar umum: ASTM A178, A214, dan A226.
- Aplikasieconomizers, boiler bertekanan rendah, dan penukar panas.
Bahan yang Digunakan dalam Pipa Boiler
1. Baja karbon
- Yang paling banyak digunakan, karena murah dan mudah dibuat.
- Dapat diterapkan pada boiler bertekanan sedang (maksimum -450 ° C).
- Standar umum: ASTM A106, A192, A210.
2. Baja Paduan
- Pembuatnya menggunakan baja paduan dengan kromium, molibdenum, dan vanadium.
- Bahan pipa boiler adalah untuk layanan bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi.
- Diterapkan pada superheater, reheater, dan saluran uap utama.
- Nilai umum: ASTM A213 T11, T22, T91, A335 P11, P22, P91.
3. Baja Tahan Karat
- Memberikan anti-korosi dan oksidasi yang baik.
- Diterapkan dalam kondisi yang terpapar gas korosif, bahan kimia, atau air laut.
- Nilai umum: TP304, TP316, 310S, 321H.
4. Tembaga dan Paduan Tembaga
- Ini tidak cocok dalam kondisi tekanan atau suhu yang ekstrem.
- Ideal untuk penukar panas dan aplikasi bertekanan rendah karena konduktivitas termalnya yang tinggi.
Kontrol dan Standar Kualitas
Pipa boiler harus dibuat dengan standar internasional yang ketat untuk memberikan kinerja, keamanan, dan daya tahan. Standar ini menentukan komposisi kimia, batas dimensi, sifat mekanik, dan prosedur pengujian.
| Standar | Bahan | Jenis manufaktur | Aplikasi | Nilai Umum | ||
| ASTM A178 | Baja Karbon dan Karbon-Mangan | Tabung ketel ERW | Jenis pipa boiler ini digunakan pada tabung boiler dan cerobong superheater. | A, C, D | ||
| ASTM A192 | Baja Karbon | Ketel uap bertekanan tinggi yang mulus | Pipa dengan spesifikasi ini digunakan pada boiler bertekanan tinggi dan superheater. | Kelas tunggal | ||
| ASTM A210 | Baja Karbon Sedang | Ketel Tanpa Batas | Ini memiliki kegunaan dalam boiler, superheater, dan ventilasi.
|
A-1, C | ||
| ASTM A213 | Paduan Feritik / Austenitik | Mulus | Penggunaannya ada pada boiler, superheater, dan penukar panas | T11, T22, TP304 | ||
| ASTM A335 | Baja Paduan Feritik | Mulus | Pipa-pipa ini dirancang untuk saluran uap utama bersuhu tinggi. | P11, P22, P91 |
Standar serupa termasuk EN 10216, DIN 17175, BS 3059, dan JIS G3456, yang menggabungkan spesifikasi serupa untuk memastikan konsistensi dalam manufaktur dan perdagangan global.
Aplikasi dan Keuntungan
Pipa boiler digunakan di berbagai industri dan membutuhkan efisiensi maksimum dalam pertukaran panas dan daya tahan.
Aplikasi Utama
- Pembangkit Listrik: Untuk superheater dan economizer sistem uap bertekanan tinggi pada dinding air.
- Kilang Minyak & Gas: Pemanas proses, unit pembangkit uap, dan ketel uap limbah.
- Pabrik Kimia & Petrokimia: Kumparan uap, sistem pemanas proses, dan reaktor.
- Industri Makanan & Minuman: Untuk mensterilkan dan memasak dengan uap.
- Industri Pulp dan Kertas: Ketel pemulihan dan proses pengeringan.
- Sistem Kelautan & HVAC: Untuk mendorong boiler dan pemanas sentral.
Keuntungan
- Toleransi terhadap suhu dan tekanan tinggi.
- Kekuatan korosi dan oksidasi yang baik.
- Perawatan yang tepat dan masa pakai yang lama.
- Perpindahan panas yang optimal untuk memaksimalkan konsumsi energi.
- Tersedia berbagai bahan dan konfigurasi yang berbeda.
- Keamanan dan sesuai dengan standar internasional.
Kesimpulan
Sistem industri modern tidak akan lengkap tanpa pipa boiler. Pipa ini menjamin perpindahan panas yang efisien, keamanan, dan kinerja optimal dalam kondisi tekanan tinggi dan suhu tinggi. Pipa-pipa ini mendukung tulang punggung sistem energi panas di pembangkit listrik, unit pemrosesan bahan kimia, atau keduanya. Stabilitas, daya tahan, dan ketahanan korosinya disebabkan oleh bahan yang dipilih dengan cermat dan proses manufaktur yang mencakup pembentukan, pengelasan, dan perlakuan panas yang sempurna.
Pemilihan jenis pipa boiler yang benar sangat penting. Apakah Anda menggunakan tabung air, tabung api, atau economizer untuk memastikan keandalan operasional, produsen dan insinyur harus mengikuti standar internasional untuk memastikan kinerja dan keamanan jangka panjang. Baja karbon, baja paduan, dan baja tahan karat adalah beberapa bahan yang digunakan untuk membuat pipa boiler. UNIASEN adalah pemasok berkualitas tinggi Tabung Boiler Cina. Jika Anda memiliki kebutuhan, silakan hubungi kami untuk penawaran gratis.