ASME SA516 Gr.70 Komponen penukar panas

ASME SA516 Gr.70 Baffle: Komponen Pelat Baja Karbon Penukar Panas​

Apa peran baffle dalam penukar panas?

Baffle adalah komponen internal penting dalam penukar panas tipe shell-and-tube, yang dirancang untuk mengoptimalkan dinamika fluida, meningkatkan efisiensi transfer panas, dan memberikan dukungan struktural pada bundel tabung. ASME SA-516 Gr.70 adalah spesifikasi baja karbon yang banyak digunakan untuk pembuatan baffle karena keseimbangan kekuatan, kemampuan las, dan efektivitas biaya yang sangat baik. Grade ini sangat cocok untuk aplikasi suhu sedang dan rendah di industri seperti penyulingan minyak, pemrosesan kimia, dan pembangkit listrik. Di bawah ini adalah tinjauan teknis terperinci tentang baffle SA-516 Gr.70, termasuk sifat material, pertimbangan desain, dan pedoman aplikasi.

1. Spesifikasi Material

ASME SA-516 Gr.70 adalah pelat baja karbon-mangan yang dinormalisasi yang sesuai dengan Kode Bejana Tekanan dan Boiler ASME (BPVC) Bagian II. Penunjukan "Gr.70" mengacu pada kekuatan tarik minimumnya sebesar 70 ksi (485 MPa), menjadikannya ideal untuk komponen penahan tekanan dalam kondisi layanan sedang.

Komposisi Kimia (Berat %)

Sifat Mekanik

*Diperlukan untuk aplikasi di bawah -29°C (-20°F).

2. Keunggulan Utama

• Hemat Biaya: Biaya material dan fabrikasi lebih rendah dibandingkan dengan baja paduan.

• Kemampuan Las: Kompatibel dengan teknik pengelasan umum (SMAW, GTAW, SAW) tanpa pemanasan awal untuk ketebalan ≤ 32 mm.

• Ketangguhan Suhu Rendah: Cocok untuk layanan hingga -29°C (-20°F) dengan pengujian impak yang tepat.

• Kemampuan Bentuk: Mudah dibentuk menjadi desain baffle segmental, heliks, atau batang.

3. Pertimbangan Desain

Jenis Baffle

• Baffle Segmental: Paling umum; dipotong hingga 20–35% dari diameter shell untuk mengarahkan aliran silang.

• Baffle Heliks: Mengurangi zona mati dan risiko getaran.

• Baffle Batang: Meminimalkan penurunan tekanan dalam aplikasi aliran tinggi.

Parameter Teknis

• Ketebalan: Biasanya 6–25 mm, tergantung pada tekanan shell dan beban yang diinduksi aliran.

• Jarak: 20–50% dari diameter shell; jarak yang lebih sempit meningkatkan transfer panas tetapi meningkatkan penurunan tekanan.

• Toleransi: Pengeboran lubang tabung ±0.5 mm; penyelarasan sangat penting untuk mencegah getaran tabung.

4. Fabrikasi & Manufaktur

• Pemotongan/Pembentukan: Pemotongan laser/plasma atau pemesinan untuk presisi; pembentukan dingin untuk baffle melengkung.

• Pengelasan:

  • Logam Pengisi: AWS E7018 untuk SMAW; ER70S-6 untuk GTAW.

  • Perlakuan Panas Pasca-Pengelasan (PWHT): Diperlukan untuk ketebalan > 32 mm atau layanan siklik yang parah.

• Perlindungan Korosi:

  • Pelapis: Epoxy, fenolik, atau lapisan karet untuk lingkungan korosif (misalnya, air laut).

  • Pelapisan: Opsi baja tahan karat (304/316) untuk bahan kimia agresif.

5. Aplikasi

Baffle SA-516 Gr.70 digunakan dalam:

• Minyak & Gas: Pendingin minyak mentah, reboiler amina.

• Pabrik Kimia: Kondensor pelarut, penukar umpan reaktor.

• Pembangkit Listrik: Pemanas air umpan, pendingin oli pelumas turbin.

• HVAC: Chiller dan kondensor.

6. Standar & Kepatuhan

• ASME BPVC Bagian VIII: Mengatur desain dan fabrikasi bejana tekan.

• Standar TEMA: Mendefinisikan jarak baffle, tata letak, dan persyaratan dukungan tabung.

• ASTM A516/A516M: Spesifikasi material untuk pelat baja.

• Persyaratan NDT:

  • Pengujian Penetrasi Pewarna (PT): Untuk inspeksi las.

  • Pengujian Ultrasonik (UT): Opsional untuk ketebalan kritis.

7. Perbandingan dengan Grade Lain

8. Keterbatasan

• Kerentanan Korosi: Tidak cocok untuk cairan yang sangat korosif tanpa pelapis/pelapisan.

• Batas Suhu: Suhu layanan maksimum ~450°C (842°F); di atas ini, ketahanan oksidasi menurun.

• Kendala Ketebalan: Pelat yang lebih tebal mungkin memerlukan PWHT, meningkatkan biaya fabrikasi.