Sebagai peralatan khusus yang tahan terhadap tekanan internal atau eksternal, wadah tekanan digunakan secara luas di bidang kimia, pertambangan minyak, obat-obatan, energi, makanan, penerbangan dan lainnya. Karena sering menghadapi kondisi kerja ekstrem seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan korosi selama operasi, hal ini menempatkan permintaan yang sangat tinggi pada pemilihan bahan. Pemilihan bahan tidak hanya berkaitan dengan keselamatan dan keandalan wadah tekanan, tetapi juga secara langsung memengaruhi biaya pembuatan dan umur pakai. Artikel ini akan membahas secara rinci bahan ideal untuk pembuatan wadah tekanan.
Persyaratan Dasar Untuk Bahan Wadah Tekanan
Sebagai peralatan penahan tekanan jangka panjang, bahan dari wadah penahan tekanan harus memiliki sifat mekanis yang unggul. Ini mencakup kekuatan tarik tinggi, kelenturan yang baik, ketangguhan dampak, dan kekuatan lelah. Bahan tidak boleh retak di bawah tekanan tinggi dan harus mampu menyerap energi alih-alih patah ketika terkena gaya luar. Selain itu, stabilitas termal dan ketahanan terhadap suhu tinggi juga merupakan indikator penting dalam menilai bahan, terutama pada reaktor suhu tinggi dan peralatan pertukaran panas, di mana bahan harus mempertahankan struktur dan sifat mekanis yang stabil.
Ketahanan terhadap korosi adalah persyaratan utama lainnya. Banyak wadah tekanan digunakan untuk menyimpan atau bereaksi dengan media korosif seperti asam kuat, alkali kuat, larutan garam, pelarut organik, dll. Ketahanan terhadap korosi dari material secara langsung menentukan umur pakai dan faktor keamanan peralatan. Material tersebut juga harus memiliki performa pengelasan yang baik serta kemampuan pemrosesan dan pembentukan untuk memenuhi kebutuhan manufaktur struktur kompleks.
Bahan Apa yang Dapat Digunakan untuk Membuat Wadah Tekanan?
Baja Karbon:
Baja Karbon adalah bahan yang paling sering digunakan dalam wadah tekanan. Dipilih karena sifat mekanis yang baik, kemampuan pengelasan yang kuat, performa pemrosesan yang baik, dan harganya yang murah. Bahan besi karbon umum meliputi Q235, Q345, A516Gr.70, dll.
Kekuatan tarik bahan baja karbon bersifat moderat, yang cocok untuk membuat sebagian besar komponen yang menahan tekanan, terutama dalam lingkungan suhu normal dan tanpa media korosif yang kuat. Kelenturannya yang baik memudahkan pembentukan dan pengelasan dalam proses manufaktur, yang secara signifikan menyederhanakan proses produksi. Selain itu, bahan baja karbon memiliki standar dan sistem pasokan yang sempurna baik di dalam maupun luar negeri, yang memudahkan kontrol kualitas.
Namun, kelemahan baja karbon juga cukup jelas. Ketahanannya terhadap korosi buruk, dan mudah berkarat dalam lingkungan asam, basa, atau garam. Jika tindakan anti-korosi yang masuk akal tidak diambil, sangat mungkin terjadi perforasi dan kebocoran. Selain itu, ketangguhannya turun secara drastis dalam lingkungan suhu rendah, dan ada risiko pecah rapuh, yang membatasi penggunaannya dalam kesempatan suhu rendah.
Oleh karena itu, baja karbon terutama digunakan dalam kesempatan berikut:
- Tangki penyimpanan kompresi udara;
- Sistem pengolahan air;
- Pengapor air;
- Tangki penyimpanan minyak, dll.
Untuk meningkatkan ketahanan korosi baja karbon, seringkali dilindungi dengan pengeleman atau penyemprotan. Meskipun baja karbon memiliki kekurangan, performa biaya keseluruhan yang sangat baik membuatnya tetap menjadi bahan dasar yang tidak tergantikan dalam pembuatan wadah bertekanan.
Baja Paduan:
Baja paduan adalah jenis material yang meningkatkan performa dengan menambahkan elemen paduan seperti kromium, nikel, dan molibdenum ke baja karbon. Keuntungan terbesarnya adalah kekuatan mekanis tinggi, kekuatan termal yang baik, dan ketahanan korosi tertentu. Baja paduan yang umum digunakan meliputi 15CrMoR, 12Cr1MoV, SA387Gr.11, Gr.22, dll., yang secara luas digunakan dalam wadah bertemperatur dan bertekanan tinggi, seperti boiler uap, reaktor, dll.
Setelah menambahkan kromium dan molibdenum, ketahanan oksidasi dan kekuatan kriep baja paduan ditingkatkan secara signifikan, sehingga dapat mempertahankan stabilitas yang baik bahkan dalam lingkungan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Beberapa baja paduan juga dapat memberikan ketahanan terhadap korosi terhadap media tertentu, seperti 12Cr1MoV, yang menunjukkan performa baik dalam lingkungan sulfida hidrogen pada suhu tinggi.
Meskipun baja paduan memiliki performa yang sangat baik, biaya produksinya jauh lebih tinggi dibandingkan baja karbon biasa, dan kesulitan dalam pemrosesannya juga lebih besar. Selama pengelasan, parameter proses harus dikontrol dengan ketat, dan pengolahan panas harus dilakukan untuk menghindari retak termal dan retak korosi akibat stres. Selain itu, beberapa baja paduan sensitif terhadap embrittlement hidrogen dan perlu digunakan dengan hati-hati dalam peralatan penyimpanan hidrogen.
Baja tahan karat:
Baja Tahan Karat juga dapat digunakan untuk memproduksi wadah tekanan, terutama di bidang kimia, farmasi, dan makanan, serta ketahanannya terhadap korosi membuatnya menjadi pilihan utama. Baja tahan karat terutama dibagi menjadi austenitik, ferritik, martensitik, dan baja tahan karat duplex. Austenitik baja tahan karat yang paling umum digunakan seperti 304, 316L, dll., banyak digunakan karena sifat lasnya yang baik, kekuatannya, dan ketahanannya terhadap korosi.
baja tahan karat 316L memiliki ketahanan yang baik terhadap media klorida karena kandungan molibdenumnya yang tinggi, dan sangat cocok untuk wadah tekanan di lingkungan garam atau air laut. Baja tahan karat duplex (seperti 2205, 2507) menggabungkan keunggulan struktur austenit dan ferrit, memiliki kekuatan lebih tinggi dan ketahanan terhadap pitting, dan secara bertahap menggantikan posisinya di beberapa bidang baja tahan karat austenitik tradisional.
Kerugian utama dari baja tahan karat adalah harganya yang tinggi, terutama untuk model dengan kandungan nikel dan molibdenum yang tinggi. Selain itu, korosi intergranular mudah terbentuk selama pengelasan, dan diperlukan penanganan larutan atau model rendah karbon (seperti 316L). Dalam lingkungan reduksi yang kuat, baja tahan karat mungkin memiliki risiko korosi tegangan, dan pemilihan model material perlu dilakukan secara tertarget.
Oleh karena itu, baja tahan karat主要用于 dalam kesempatan berikut:
- Reaktor;
- Tangki penyimpanan obat;
- Tangki penyimpanan gas bersih tinggi, dll.
Titanium dan Paduan Titanium:
Logam titanium telah menjadi bahan yang populer untuk pembuatan tangki tekan premium karena densitasnya yang rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, dan ketahanan korosi yang luar biasa. Titanium memiliki stabilitas yang sangat baik terhadap berbagai media korosif seperti asam nitrat, asam organik, gas klorin basah, air laut, dll., dan sangat cocok untuk digunakan jangka panjang dalam lingkungan oksidatif dan netral.
Bahan titanium umum meliputi titanium murni (seperti TA1, TA2) dan alloy titanium (seperti TC4). Titanium murni memiliki sifat penyambungan dan formabilitas yang sangat baik, dan digunakan secara luas dalam wadah dengan kebutuhan ketahanan korosi tinggi tetapi kekuatan rendah, seperti tangki penyimpanan air garam, tangki pelapisan elektroda, reaktor kimia, dll. Alloy titanium memiliki kekuatan dan ketahanan korosi, sehingga cocok untuk komponen yang menahan tekanan atau kesempatan dengan tegangan tinggi.
Bahan titanium mahal, sulit diproses, dan memiliki persyaratan lingkungan yang sangat tinggi selama pengelasan (perlindungan gas iners diperlukan), sehingga sebagian besar digunakan dalam produk teknologi tinggi dan nilai tambah tinggi. Dalam bidang penerbangan, penerusan udara, rekayasa laut dalam, peralatan desalinasi air laut, peralatan medis, dll., bahan titanium semakin memainkan peran yang tidak tergantikan.
Bagaimana memilih?
Dalam rekayasa sebenarnya, pemilihan material bervariasi di bawah kondisi kerja yang berbeda. Mengambil menara desulfurisasi refinery sebagai contoh, medium-nya mengandung komponen korosif tinggi seperti belerang hidrogen, amonia, dan klorida. Lebih tepat untuk memilih baja stainless 316l atau baja stainless duplex 2205. Dalam boiler pembangkit listrik, uap bertemperatur tinggi dan bertekanan tinggi menempatkan tuntutan sangat tinggi pada paduan tahan suhu tinggi, dan baja paduan 12Cr1MoV atau SA387 sering digunakan.
Di industri pupuk, reaktor bertekanan tinggi yang digunakan dalam unit sintesis amonia sering menggunakan material khusus seperti pelat komposit titanium dan pelat komposit Hastelloy; dalam industri pengolahan makanan, untuk memastikan kebersihan dan kehigienisan, material baja stainless austenitik seperti 304L dan 316L sering digunakan.
Oleh karena itu, dalam aplikasi teknik, pemilihan material harus dikombinasikan dengan tekanan kerja peralatan, suhu, jenis medium, siklus operasi, ekonomi, dan keteraplikasian standar. Pertimbangkan berbagai faktor untuk memilih material yang aman, dapat diandalkan, dan secara ekonomis masuk akal.
HNJBL adalah produsen dan pemasok baja profesional. Produk utama perusahaan kami mencakup baja karbon, baja tahan karat, baja tahan aus, profil baja, baja berlapis, dll. Spesifikasi lengkap, kualitas stabil, dan jumlah cukup.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
ID
Berita Terbaru
