Bundel pipa bersirip berfungsi sebagai komponen perpindahan panas utama dari penukar panas berpendingin udara. Bundel ini terdiri dari beberapa baris pipa bersirip yang diamankan di setiap ujungnya oleh pelat pipa dan terhubung ke kotak header masuk/keluar, dipasang di dalam rangka struktural di mana udara ambien dipaksa atau ditarik melintasi permukaan bersirip oleh kipas aksial.
Setiap bundel dipasok sebagai rakitan lengkap — termasuk pipa, sirip, pelat pipa, kotak header, rangka samping, dan lug pengangkat — siap untuk pemasangan langsung ke dalam teluk ACHE yang ada atau baru. Konfigurasi bundel meliputi horizontal (forced/induced draft), A-frame (kondensor uap berpendingin udara), dan V-frame (kondensasi uap terlindungi dari embun beku).
| Komponen | Material / Standar | Parameter Kunci |
|---|---|---|
| Pipa Dasar | Baja karbon rendah ditarik dingin tanpa sambungan ASME SA179; ASTM A213 TP304L/316L | OD 15,88-50,8 mm; dinding 1,2-5,0 mm |
| Sirip | Aluminium 1060 (Al1060); Tembaga C1100 | Tinggi sirip hingga 15,88 mm; ketebalan sirip ~0,4 mm |
| Pelat Pipa | Baja karbon / baja paduan sesuai desain | Sesuai ASME Sec. VIII Div.1 |
| Kotak Header | SA516 Gr.70; 316L; Duplex 2205 | Tipe sumbat atau pelat penutup yang dapat dilepas sesuai API 661 |
| Rangka Struktural | Baja karbon atau baja tahan karat galvanis celup panas | Tahan beban angin dan seismik |
Sifat mekanik pipa dasar ASME SA179: kekuatan tarik ≥325 MPa, kekuatan luluh ≥180 MPa, perpanjangan ≥35%, kekerasan ≤72 HRB. Konduktivitas termal sirip Al1060 ~237 W/m*K, suhu operasi kontinu maksimum 285°C. Metode sirip meliputi tipe G tertanam, tipe L terbungkus, tipe KL, dan aluminium ekstrusi — dipilih berdasarkan suhu layanan, korosivitas atmosfer, dan kecenderungan penumpukan kerak.
| Jenis Uji | Standar / Metode | Kriteria Penerimaan |
|---|---|---|
| Uji Hidrostatik | ASME Sec. VIII Div.1 | 1,5× tekanan desain; ≥5 menit penahanan; tidak ada kebocoran |
| Uji Pneumatik | ASME Sec. VIII Div.1 | 1,2× tekanan desain; ≥3 menit penahanan; inspeksi gelembung terendam |
| Pengujian Arus Eddy | ASME SA179 / ASTM A179 | Inspeksi pipa 100% untuk cacat permukaan dan bawah permukaan |
| Inspeksi Dimensi | API 661 / ISO 9309 | OD pipa, tinggi sirip, jarak sirip, amplop bundel diverifikasi |
| Tarik Lepas Ikatan Sirip | Internal sesuai pedoman ASME | ≥70 N resistensi tarik lepas sirip |
Bundel pipa bersirip digunakan dalam kondensor overhead kilang, intercooler kompresor, kondensor hidrokarbon, pendinginan proses petrokimia, kondensasi uap pembangkit listrik, dan pemrosesan gas alam. Basis desain API 661 / ISO 13706 mencakup suhu operasi dari −40°C hingga +450°C dan tekanan desain hingga 10 MPa.
Pemilihan material mengikuti kondisi layanan: baja karbon untuk hidrokarbon bersih dan layanan uap (−20°C hingga +425°C); baja tahan karat untuk fluida korosif dengan batas klorida di bawah 200 ppm; Duplex 2205 untuk lingkungan kaya klorida dan CO2 basah.
Mengapa bundel pipa bersirip gagal sebelum masa pakai desain? Dua mekanisme kegagalan dominan di lapangan dalam layanan berpendingin udara adalah korosi celah di akar sirip — dipercepat di lingkungan klorida, asam, atau CO2 basah — dan kelelahan akibat getaran di posisi tengah yang tidak tertopang. Dalam satu kasus yang terdokumentasi, penentuan metode pemasangan pipa-sirip yang diberi peringkat di bawah suhu layanan aktual menyebabkan hilangnya kinerja perpindahan panas sebesar 28% dalam delapan bulan setelah commissioning karena relaksasi ikatan akar sirip.
Bagaimana jenis sirip harus dicocokkan dengan suhu layanan? Sirip aluminium ekstrusi cocok untuk layanan kontinu hingga sekitar 200–300°C; sirip tipe G tertanam ditentukan untuk aliran kilang suhu lebih tinggi hingga 400°C; sirip terbungkus tipe L hemat biaya untuk tugas pendinginan udara ambien hingga sekitar 130°C.
