Bagan peringkat tekanan pipa baja tahan karat 304L

/di dalam /oleh

Pipa tahan karat ideal dalam banyak aplikasi karena memiliki ketahanan yang rendah terhadap korosi dan kekuatan tinggi yang memungkinkannya digunakan di mana terdapat jumlah gas dan minyak terlarut yang bervariasi. Pipa dan pipa baja tahan karat 304 dan 304L digunakan di hampir setiap bidang di dunia. Membuat 50% penggunaan global baja tahan karat, Baja tahan karat 304L saat ini merupakan kelas baja tahan karat kedua yang paling banyak digunakan hingga baja 304. Ini adalah kadar karbon rendah yang membuatnya tahan korosi dan ideal untuk pengiriman dan keperluan industri.

Ada banyak karakteristik berbeda yang didapat dari penggunaan pipa baja tahan karat 304L. Salah satu karakteristik utamanya adalah ketahanan terhadap korosi yang sangat baik. Artinya, ia mampu menahan karat, yang penting untuk pipa pelayaran. Pipa-pipa ini juga mampu menahan korosi setelah terkena kelembapan dan air, sehingga ideal untuk digunakan dalam aplikasi di mana pipa diharapkan tahan terhadap kondisi cuaca buruk. Anda juga harus memperhatikan bahwa pipa-pipa ini tidak akan menimbulkan korosi setelah terkena udara, artinya pipa-pipa ini dapat digunakan secara efektif di tempat-tempat yang biasanya menimbulkan masalah udara. Dengan semua tekanan berbeda yang bisa Anda dapatkan dengan baja tahan karat 304L, yang bergantung pada ketebalan dinding dan pemrosesan mulus atau dilas, Anda pasti akan menemukan sesuatu yang sesuai dengan kebutuhan Anda. Pipa baja jenis ini juga dapat digunakan di lingkungan karena dapat menghantarkan panas dengan baik dan sangat tahan lama terhadap abrasi dan benturan. Berikut adalah grafik rating tekanan untuk pipa stainless steel 304L berikut.

TP304L
SUHU F 100 200 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500
SUHU C 38 93 149 204 260 316 343 371 399 427 454 482 510 538 566 593 621 649 677 704 732 760 788 816
D mm

TEKANAN DESAIN (PSI)
6 1 6423 6423 6423 6077 5692 5385 5269 5192 5115 5000 4923 4577 3808 3000 2423 2040 1739 1391 1130 913 739 478 435 391
6.35 1.24 7730 7730 7730 7313 6850 6480 6341 6249 6156 6017 5925 5508 4582 3610 2916 2475 2150 1720 1397 1129 914 591 537 484
8 1 4639 4639 4639 4389 4111 3889 3806 3750 3694 3611 3556 3306 2750 2167 1750 1457 1212 970 788 636 515 333 303 273
10 1 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
12 1 2982 2982 2982 2821 2643 2500 2446 2411 2375 2321 2286 2125 1768 1393 1125 927 755 604 491 396 321 208 189 170
12 2 6423 6423 6423 6077 5692 5385 5269 5192 5115 5000 4923 4577 3808 3000 2423 2040 1739 1391 1130 913 739 478 435 391
15.88 1 2215 2215 2215 2095 1963 1857 1817 1790 1764 1724 1698 1578 1313 1034 836 685 552 442 359 290 235 152 138 124
14 2 5387 5387 5387 5097 4774 4516 4419 4355 4290 4194 4129 3839 3194 2516 2032 1700 1429 1143 929 750 607 393 357 321
15 1.5 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
15 2 4985 4985 4985 4716 4418 4179 4090 4030 3970 3881 3821 3552 2955 2328 1881 1569 1311 1049 852 689 557 361 328 295
16 2 4639 4639 4639 4389 4111 3889 3806 3750 3694 3611 3556 3306 2750 2167 1750 1457 1212 970 788 636 515 333 303 273
20 2 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
22 2 3275 3275 3275 3098 2902 2745 2686 2647 2608 2549 2510 2333 1941 1529 1235 1020 833 667 542 438 354 229 208 188
25 2 2855 2855 2855 2701 2530 2393 2342 2308 2274 2222 2188 2034 1692 1333 1077 887 721 577 468 378 306 198 180 162
25 2.5 3630 3630 3630 3435 3217 3043 2978 2935 2891 2826 2783 2587 2152 1696 1370 1133 930 744 605 488 395 256 233 209
38 2 1835 1835 1835 1736 1626 1538 1505 1484 1462 1429 1407 1308 1088 857 692 567 455 364 295 239 193 125 114 102
50 2.5 1740 1740 1740 1646 1542 1458 1427 1406 1385 1354 1333 1240 1031 813 656 537 430 344 280 226 183 118 108 97
60 2.5 1440 1440 1440 1362 1276 1207 1181 1164 1147 1121 1103 1026 853 672 543 443 354 283 230 186 150 97 88 80
6 1.50 10438 10438 10438 9875 9250 8750 8563 8438 8313 8125 8000 7438 6188 4875 3938 3400 3077 2462 2000 1615 1308 846 769 692
8 1.50 7368 7368 7368 6971 6529 6176 6044 5956 5868 5735 5647 5250 4368 3441 2779 2354 2034 1627 1322 1068 864 559 508 458
10 1.50 5693 5693 5693 5386 5045 4773 4670 4602 4534 4432 4364 4057 3375 2659 2148 1800 1519 1215 987 797 646 418 380 342
10 2.00 7952 7952 7952 7524 7048 6667 6524 6429 6333 6190 6095 5667 4714 3714 3000 2550 2222 1778 1444 1167 944 611 556 500
12 1.50 4639 4639 4639 4389 4111 3889 3806 3750 3694 3611 3556 3306 2750 2167 1750 1457 1212 970 788 636 515 333 303 273
18 1.50 2982 2982 2982 2821 2643 2500 2446 2411 2375 2321 2286 2125 1768 1393 1125 927 755 604 491 396 321 208 189 170
18 2.00 4073 4073 4073 3854 3610 3415 3341 3293 3244 3171 3122 2902 2415 1902 1537 1275 1053 842 684 553 447 289 263 237
14 1.50 3914 3914 3914 3703 3469 3281 3211 3164 3117 3047 3000 2789 2320 1828 1477 1224 1008 807 655 529 429 277 252 227
6.35 1.24 7730 7730 7730 7313 6850 6480 6341 6249 6156 6017 5925 5508 4582 3610 2916 2475 2150 1720 1397 1129 914 591 537 484
12.70 1.20 3414 3414 3414 3230 3026 2862 2801 2760 2719 2658 2617 2433 2024 1595 1288 1064 871 697 566 457 370 240 218 196
12.70 1.63 4777 4777 4777 4520 4234 4005 3919 3862 3805 3719 3662 3404 2832 2231 1802 1502 1252 1001 814 657 532 344 313 282
12.70 2.11 6400 6400 6400 6055 5672 5365 5250 5173 5097 4982 4905 4560 3794 2989 2414 2032 1732 1386 1126 909 736 476 433 390
12.70 2.41 7473 7473 7473 7070 6622 6264 6130 6041 5951 5817 5727 5325 4430 3490 2819 2389 2067 1654 1344 1085 879 569 517 465
15.90 1.00 2212 2212 2212 2093 1960 1854 1815 1788 1762 1722 1695 1576 1311 1033 834 685 552 441 359 290 234 152 138 124

Nilai baja tahan karat Nikel Austenitik

/di dalam /oleh

Nikel dikenal sebagai elemen paduan yang mahal dan penting dalam beberapa aplikasi yang memerlukan ketahanan terhadap korosi tegangan dan struktur austenit. Misalnya, ketahanan mulur penting dalam lingkungan bersuhu tinggi, di mana austenitik baja tahan karat dibutuhkan. Mirip dengan baja tahan karat austenitik tradisional, batas kembar merupakan fitur penting dari baja tahan karat austenitik kaya nikel karena energi kesalahan susun yang lebih rendah. Baja tahan karat austenitik rentan terhadap retak korosi tegangan (SCC). Namun, ketahanan terhadap korosi tegangan meningkat pesat bila kandungan nikel melebihi 20%. Pengaruh nikel terhadap intensitas tegangan ambang korosi tegangan (105℃, larutan berair NaCl 22%) dalam paduan Fe-Ni-Cr yang mengandung kromium 16%~21% dipelajari. Baja tahan karat austenitik kaya nikel (NiASS) dapat dianggap sebagai kelas baja tahan karat yang terpisah. Faktanya, ketahanan korosi tegangan pada baja tahan karat bifasik dan ferit sebanding dengan baja tahan karat bifasik dan ferit ketika kandungan nikel melebihi 30%. Beberapa tingkat austenitik kaya nikel yang terbatas baja tahan karat tercantum pada tabel di bawah ini. Baja tahan karat super austenitik 254SMO dan 654SMO dirancang khusus untuk industri minyak dan gas. Aplikasi yang umum adalah pendinginan air laut, pemutihan pulp, dan peralatan perpipaan hidrolik dan instrumen.

 

Nilai baja tahan karat Ni-Austenitik

Paduan C Ya M N Kr Tidak Mo W Bersama Cu Catatan N
254SMo 0.01 0.8 1.0 20 18 6.1 0.7 0.2
654SMo 0.01 3.5 24 22 7.3 0.5 0.5
Sanikro 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
Sanikro 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
Paduan 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
Paduan 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
Paduan 625 0.03 0.5 0.5 21 Bal 8.5
Paduan 690 0.02 0.5 0.5 30 60
Paduan 600 0.05 0.4 0.8 16.5 Bal 0.5

SANICRO 25, paduan 22Cr-25Ni, dirancang untuk digunakan dalam boiler hingga suhu 700 °C. Ini adalah bahan yang cocok untuk superheater dan reheater karena kekuatan patah mulurnya yang baik dan ketahanan terhadap korosi suhu tinggi. Faktanya, kekuatan patah mulur SANICRO 25 lebih unggul dibandingkan sebagian besar baja tahan karat austenitik pada kisaran 600~750℃. Dalam lingkungan asam yang sangat korosif, Sanicro 28 biasanya merupakan pilihan terbaik. Ini digunakan dalam sumur pengeboran intensitas tinggi dengan pipa, casing dan lapisan gas asam, dan aplikasi lainnya termasuk pemanas, sistem pompa, dan pompa serta wadah di pabrik asam fosfat basah dan pabrik asam fosfat super.

Paduan 800 sering digunakan dalam lingkungan berkisar antara 550 hingga 1100℃, yang memerlukan ketahanan mulur yang sangat baik, ketahanan korosi suhu tinggi yang baik, dan kekuatan material pada suhu tinggi. Paduan ini juga digunakan di saluran masuk dan keluar produksi amonia, metanol, dan gas sipil, serta dalam tabung tungku yang digunakan dalam produksi vinil klorida dan etilen. Aplikasi lain termasuk tabung penukar panas dan tabung radiasi untuk unggun pembakaran terfluidisasi dan bagian tungku perlakuan panas, seperti tabung knalpot dan selongsong pelindung untuk termokopel.

Paduan 25Cr-35Ni 353Ma dirancang untuk digunakan dalam tungku perengkahan dan tabung reformasi di mana gas sintetik diolah dalam lingkungan di mana karburasi dan penyerapan nitrogen berpotensi menimbulkan masalah. Meski ada alternatif lain yang mengandung lebih banyak kromium, 353 MA adalah pilihan terbaik. Salah satu alasannya adalah karena mengandung unsur Ce, yang membantu membentuk lapisan oksida permukaan yang sangat stabil.

Paduan 690 mengandung 60 persen nikel dan digunakan terutama dalam perpipaan pembangkit uap di pembangkit listrik tenaga nuklir. Suhu pengoperasian adalah 365℃, di mana retakan korosi tegangan antar butir merupakan masalah potensial. Dalam kondisi servis tertentu, paduan 690 hampir bebas dari korosi, menjadikannya paduan pilihan.

Menarik untuk dicatat bahwa baja tahan karat Austenitik 254SMO yang kaya nikel juga digunakan untuk seni. Patung “God, Over the Rainbow” karya Carl Milles dipasang pada tahun 1995 di pantai selatan Nak Strand di Stockholm. Patung ini tingginya sekitar 23m dan merupakan tempat pemandangan terkenal yang dilalui banyak pelaut setiap hari. Air laut di sekitarnya mengandung garam, klorida sangat mudah menyebabkan korosi permukaan, baja tahan karat super austenitik berkekuatan tinggi 254SMO sangat cocok untuk lingkungan ini.

Bagaimana cara memilih kualitas baja tahan karat yang tepat?

/di dalam /oleh

Baja tahan karat adalah logam paling populer yang digunakan pada peralatan dapur dan aplikasi komersial lainnya karena daya tahan dan ketahanannya terhadap korosi. Namun baja tahan karat rentan terhadap korosi jika terkena air asin dan bahan kimia tertentu. Saat membeli kualitas baja tahan karat yang tepat, Anda harus memastikan bahwa empat hal berikut – Tahan korosi, sifat mekanik, kemampuan mesin, kemampuan las, perawatan permukaan, semuanya bergantung pada tingkat ketahanan terhadap keausan dan solusi korosif yang ditemui selama finishing atau bumbu. proses. Selain itu, jenis finishing yang digunakan dan tingkat paduan dalam konstruksi menentukan komposisi kualitas akhir.

 

Tahan korosi

Ketahanan korosi mencakup kinerja media non-karat dan asam, alkali, garam dan media korosif lainnya, serta ketahanan oksidasi suhu tinggi, ketahanan korosi dan sifat lainnya. Memilih proyek baja tahan karat adalah untuk memecahkan berbagai masalah korosi yang dihadapi dalam bidang teknik, sehingga ketahanan korosi baja tahan karat di lingkungan korosi dapat menjamin peralatan dalam masa pakainya memiliki kemampuan yang cukup untuk menahan korosi, untuk memastikan pengoperasian peralatan yang aman. , merupakan prioritas ketika memilih material harus memperhatikan ketentuan berikut: standar ketahanan korosi ditentukan oleh manusia, tidak dapat dibatasi olehnya dan Anda tidak dapat mengabaikannya, harus menggunakan kondisi persyaratan penggunaan untuk menentukan yang sesuai nilai.

Sejauh ini, belum ada baja tahan karat yang memiliki ketahanan karat yang baik di lingkungan apa pun, tahan korosi, tetapi grade yang lebih cocok untuk lingkungan tertentu. Perlu dicatat bahwa pilihan baja tahan karat tidak hanya harus mempertimbangkan ketahanan korosi secara umum tetapi juga ketahanan terhadap korosi lokal. Khususnya pada media air dan media kimia, yang terakhir ini sangat penting. Penggunaan pengalaman telah membuktikan bahwa kerusakan mendadak pada peralatan dan komponen baja tahan karat, korosi lokal lebih berbahaya daripada korosi umum. Saat mengutip data ketahanan korosi baja tahan karat di berbagai manual dan literatur, perhatian harus diberikan pada fakta bahwa banyak di antaranya merupakan data pengujian, dan seringkali terdapat perbedaan besar dengan lingkungan media sebenarnya.

 

Peralatan mekanis

Sifat mekanik meliputi kekuatan, kekerasan, plastisitas, ketangguhan, kelelahan dan sifat lainnya. Perhatikan bahwa sebagian besar sifat ini telah diukur di lingkungan atmosfer tanpa media korosif yang kuat. Ketika berada dalam media korosif, sifat mekanik ini, seperti kekuatan lelah, berkurang secara signifikan dan terkadang patah jauh di bawah batas kekuatannya di bawah tekanan tarik statis dan media. Untuk peralatan yang sering dibebani, selain desain kekuatan, juga perlu melakukan desain kelelahan, untuk bekerja pada suhu rendah, dan menanggung beban impak komponen baja tahan karat, harus mempertimbangkan ketangguhan suhu rendah, kerapuhan, suhu transisi, ketangguhan patah pada suhu rendah; Terkadang koefisien ekspansi linier harus dipertimbangkan.

 

Kemampuan mesin, kemampuan las, perawatan permukaan

Yang disebut teknologi adalah kemampuan baja tahan karat untuk beradaptasi dengan proses pembuatan peralatan, seperti: bentuk, ukuran, presisi, kehalusan setelah diproses, dll.; Metode pengelasan.

Untuk mengetahui ketahanan yang baik terhadap asam dan oksidasi, penting untuk memperhatikan komposisi baja tahan karat. Kombinasi yang baik antara paduan ini dengan bahan rendah karbon akan menghasilkan kombinasi ketahanan korosi yang sangat baik dan kemampuan yang sangat baik untuk menahan kotoran. Kombinasi yang dihasilkan secara tepat disebut sebagai 904L, yang merupakan singkatan dari austenitik paduan tinggi. Dengan paduan ini, Anda dijamin tidak hanya mendapatkan mesin yang kokoh tetapi juga kemampuan untuk memotong segala jenis permukaan.

Kelas 904L baja tahan karat adalah logam tahan karat austenitik rendah karbon dengan kandungan kromium tinggi. Kandungan kromium yang tinggi ini meningkatkan ketahanannya terhadap asam, termasuk asam sulfat, sehingga mengurangi risiko korosi. Selain itu, ini meningkatkan kekuatan struktur dengan meningkatkan ketangguhannya dan mencegah retak lelah. Kami adalah pemasok profesional dan pusat pemrosesan lembaran dan pipa baja tahan karat 904L berkualitas tinggi, jika tertarik dengan kami, hubungi kami saja.

Pilihan material Stainless steel untuk industri makanan dan minuman

/di dalam /oleh

Sebagian besar tantangan yang dihadapi penggunaan baja tahan karat pada industri susu dan industri pengolahan makanan lainnya terkait dengan penukar panas dan air permukaan alami seperti air sumur. Seperti halnya tempat pembuatan bir, sebagian besar industri yang berhubungan dengan makanan sering menggunakan media panas yang dipanaskan dengan uap atau didinginkan dengan air, yang berhubungan dengan pasteurisasi dan sterilisasi, sehingga sering menghadapi masalah seperti retakan korosi akibat tegangan. Secara umum pengolahan makanan tidak menimbulkan korosi pada baja tahan karat standar seperti AISI304 atau 316. Namun, beragamnya metode pemrosesan dalam industri ini menyebabkan banyak kegagalan korosi yang berbeda. Seperti:

  • Erosi/korosi pada penukar panas susu stainless steel.
  • Korosi seragam yang disebabkan oleh asam laktat dan asam organik lainnya pada suhu tinggi.
  • Korosi mikroba disebabkan oleh air permukaan atau air sumur.
  • Retakan korosi akibat tegangan, terutama “retak klorida”.
  • Kelelahan korosi disebabkan oleh getaran.

 

Untuk penukar panas tipe pelat di industri susu, whey, susu, dan air proses diproses melalui penukar panas pelat yang terbuat dari baja tahan karat 1,4401, seperti terlihat pada tabel di bawah.

Produk Suhu masuk, ℃  Suhu keluar,℃ Tekanan
Air dadih 30 10 Sedang
susu 7 30 Tinggi
Proses air 57 14 Rendah

 

Untuk menghindari bocornya makanan yang terkontaminasi, tekanan air proses dijaga serendah mungkin. Kebocoran terjadi ketika pelat-pelat tipis saling bertabrakan pada titik tekanan, yang disebabkan oleh retak lelah pada penampang tipis setelah titik tekanan terkikis dan terkorosi. Studi mikroskopis metalografi pada bagian tersebut menunjukkan bahwa tidak terjadi retakan korosi tegangan. Karena tekanan rendah berada pada sisi perairan proses, ditambah dengan fluktuasi tekanan dan getaran aliran fluida, erosi/korosi terjadi pada sisi ini. Cara menghindari tumbukan fisik pelat adalah dengan mengubah tekanan dan fluktuasi tekanan atau menambah jarak antar pelat.

 

Korosi mikroba yang disebabkan oleh air sumur

Industri makanan biasanya menggunakan air sumur. Kandungan zat besi pada air sumur yang cukup tinggi dapat mengaktifkan bakteri terkait zat besi dan menyebabkan korosi yang parah. Salah satu metode pengolahan air yang umum digunakan adalah dengan menghilangkan zat besi dari air sumur agar makanan terasa lebih enak dan untuk menghindari korosi pada kemasan dan peralatan pengolahan setelah dibersihkan dan dibilas. Air permukaan dan air sumur juga mengandung sejumlah jenis mikroorganisme yang aktif baik dalam kondisi aerobik maupun anaerobik. Bakteri yang berhubungan dengan besi aerobik mengoksidasi ion besi, sedangkan bakteri yang berhubungan dengan besi anaerobik mereduksi ion besi. Kedua reaksi ini pada akhirnya diklasifikasikan sebagai korosi mikroba (MIC). Mikroorganisme lain juga mungkin aktif di dalam air seperti bakteri pereduksi asam sulfat, bakteri penghasil asam. Dalam biofilm yang sama, bakteri aerob dan (di bawah) bakteri anaerob mungkin aktif.

Saat menggunakan air sumur untuk mengolah sayuran kaleng (siram dan dinginkan setelah pasteurisasi). Jika air tidak mengalir dalam waktu lama, pipa produksi 316L akan bocor dalam waktu enam bulan karena suhu air yang tinggi. Air sumurnya sendiri dingin (di bawah 10°C), tetapi dapat dengan mudah naik hingga 30°C di musim panas jika tetap diam di dalam pipa untuk jangka waktu yang lama. Dibandingkan dengan Legionella, biofilm korosif terbentuk pada tingkat aktivitas yang lebih tinggi pada suhu yang lebih tinggi.

 

Korosi lubang yang disebabkan oleh desinfeksi dan sterilisasi klorin

Natrium hipoklorit umumnya digunakan dalam pembersihan dan desinfeksi peralatan baja tahan karat. Jika konsentrasi natrium hipoklorit terlalu tinggi atau waktu pembersihan dan disinfeksi terlalu lama, natrium hipoklorit akan menyebabkan korosi serius pada baja tahan karat, terutama bila suhu di atas 25℃.

 

Fraktur korosi tegangan

Terdapat risiko patah korosi tegangan klorida pada suhu di atas 60°C. Ketika deformasi dingin, tegangan tarik, dan kandungan klorida meningkat, risikonya meningkat. Dibandingkan dengan pipa deformasi dingin tanpa anil, pipa anil tidak sensitif terhadap fraktur korosi tegangan klorida. Bagian luar tabung baja las jahitan lurus yang digunakan dalam industri susu jauh lebih sensitif terhadap klorida, karena tekanan tarik pada bagian tersebut yang disebabkan oleh pembengkokan selama proses pembuatan. Dalam aplikasi lain, penukar panas tubular mungkin bertanggung jawab atas retak korosi tegangan klorida. Retakan tegangan klorida lebih mungkin terjadi pada satu sisi cangkang jika suhu melebihi 60°C. AISI 304 dan 316 sensitif terhadap masalah ini dan terdapat risiko patah korosi tegangan bila digunakan dalam evaporator gula yang menggunakan baja tahan karat feritik. digunakan sebagai gantinya. Baja tahan karat feritik AISI 441 telah banyak digunakan dalam industri gula, khususnya AISI 439. Dalam penggunaan praktis, pilihan perpipaan dikembangkan pada baja tahan karat 304 dan baja tahan karat 439. baja tahan karat 304 untuk pipa pendek dan 439 untuk pipa panjang.

Baja tahan karat 304: Baja dapat dipilih jika panjang pipa kurang dari 3 meter. Koefisien muai panas sebesar 304 baja tahan karat berukuran 1,8×10-2mm/m℃, yang jauh lebih besar daripada baja karbon. Ketika bejana berada pada suhu tinggi, tekanan termal pada pipa juga tinggi. Pipa baja tahan karat AISI 304 dianil setelah pengelasan jahitan lurus di pabrik.

Baja Tahan Karat 439: ASTM439 adalah baja tahan karat feritik yang distabilkan titanium (17% ~ 19%Cr) yang digunakan untuk evaporator atau koil dengan panjang hingga 5 m. Risiko patah korosi tegangan lebih besar bila panjang pipa lebih dari 7 m, konsentrasi klorida tinggi, dan derajat deformasi dingin tinggi. Fraktur korosi tegangan tidak terjadi pada baja tahan karat feritik seperti AISI 439. Untuk menghindari korosi celah, jika ketahanan korosi dan kondisi sanitasi memungkinkan, orang biasanya menggunakan penukar panas dengan cangkang pelat baja karbon tebal dan dinding bagian dalam tebal tipis. pipa baja AISI439. Dengan cara ini, baja karbon dapat memberikan perlindungan katodik untuk pipa baja tahan karat berdinding tipis, dan dapat mengurangi biaya desain dan produksi serta memperpanjang masa pakai.

 

 

Pilihan material Stainless steel untuk pembuatan bir

/di dalam /oleh

Baja tahan karat banyak digunakan dalam industri makanan dan minuman karena ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi dan sifat higienis. Dibandingkan dengan area lain seperti produksi minyak dan gas, wadah dan pipa pembuatan bir dibersihkan secara rutin menggunakan CIP (pembersihan lokasi). Untuk mendapatkan hasil pembersihan terbaik, perawatan permukaan wadah dan pipa yang baik sangatlah penting. Sejak tahun 1960an, proses pembuatan bir industri yang digunakan untuk memproduksi wadah dan tangki sering kali menggunakan baja tahan karat AISI 304, atau AISI 316, dan baja tahan karat dupleks 2205. Ketahanan korosi 2205 baja tahan karat sebanding dengan AISI 304 sementara kekuatannya lebih tinggi, dan tidak mudah menghasilkan retak klorida ketika suhu lebih tinggi dari 60℃. Malt, wort, dan bir yang dihaluskan tidak menimbulkan korosi pada baja tahan karat, bahkan pada titik didih. Namun, baja tahan karat yang dikerjakan dengan dingin rentan terhadap retak klorida bila digunakan di atas 60℃. Secara umum larutan penyeduh juga tidak menimbulkan korosi pada baja tahan karat AISI 304. Hanya pada pembuatan bir yang menggunakan air lunak, baja tahan karat AISI 316 dapat dipilih karena kandungan kloridanya yang tinggi.

Retak klorida dapat terjadi pada tabung dan bejana berdinding tipis karena kerentanannya terhadap tegangan tarik. Jika terjadi kebocoran pada bejana, seringkali disebabkan oleh kualitas pengelasan yang dibawah standar atau beban kelelahan yang tinggi. CIP (pembersihan lapangan) tidak menimbulkan korosi pada baja tahan karat, namun dalam kondisi ekstrim dapat menyebabkan retak klorida pada baja tahan karat dengan tingkat pembentukan dingin yang tinggi. Mekanisme kegagalan korosi lelah dan retak korosi tegangan serupa. Contoh korosi kelelahan pada tangki sakarifikasi adalah terbukanya tempat penyimpanan biji-bijian. Setelah dihaluskan dan dipanaskan, biji-bijian dipisahkan dari wort dan dibuang melalui lubang gudang biji-bijian. Benturan dan beban yang tinggi dari butiran yang dibuang menghasilkan retakan korosi fatik di sepanjang tepi las pada area yang berhadapan langsung dengan mulut gudang. Kebocoran di beberapa tempat disebabkan oleh kualitas yang buruk. Wadah wort dapat retak dari luar ke dalam karena retak klorida dan kelelahan akibat panas. Jika ada tekanan internal pengelasan yang tinggi selama pengelasan pipa spiral yang dipanaskan dengan uap, retakan dapat terjadi di seluruh dinding bejana baja tahan karat.

Sensitivitas baja tahan karat

AISI 304 atau 316 baja tahan karat memiliki kandungan karbon <0,08% dan dapat menjadi peka jika terkena 500 ~ 800 ℃ selama jangka waktu tertentu, yang mungkin terjadi selama pengelasan. Oleh karena itu, pengelasan menyebabkan sensitisasi pada “zona yang terkena dampak panas” di sepanjang pengelasan.

Sensitisasi akan menyebabkan pembentukan kromium karbida pada batas butir, menghasilkan kromium yang buruk pada batas butir, mudah menyebabkan korosi intergranular pada baja tahan karat jika dinding tabung tebal (BBB 0 2 ~ 3mm). Untuk menghindari situasi ini, sering-seringlah memilih “baja yang dapat dilas”: seperti baja kelas L, seperti 304L, 316L, yang kandungan karbonnya kurang dari 0,03%; Baja stabil titanium: 321.316 Ti.

 

Pengobatan permukaan

Untuk ketahanan korosi baja tahan karat, kualitas las dan zona yang terkena panas, kekasaran permukaan, dan kondisi lapisan oksida pelindung adalah penting. Kondisi permukaan baja tahan karat sangat penting bagi industri makanan dan minuman serta industri farmasi. Masalah korosi pada brewery seringkali disebabkan oleh kondisi permukaan yang tidak rata. Selama fabrikasi (pengelasan, perlakuan panas, penggilingan, dll.), lapisan oksida kromium pasif rusak, sehingga mengurangi ketahanan terhadap korosi. Kurangnya gas pelindung yang digunakan dalam pengelasan baja tahan karat akan menyebabkan terbentuknya warna temper yang panas. Warna tempering termal berpori ini terdiri dari berbagai oksida yang cenderung menyerap ion seperti ion klorida, sehingga mengurangi ketahanan terhadap korosi dan gagal melindungi logam dasar.

Jika panas atau kontaminan jenis lain tidak dapat diterima, lapisan logam harus digunakan untuk mengatasinya. Pengawetan atau pasivasi dapat menghilangkan lapisan oksida lama, memanaskan kembali warna dan kontaminan lainnya, sehingga memungkinkan lapisan film kromium oksida yang dipasifkan pulih sepenuhnya. Proses pengawetan yang paling umum adalah dengan merendam tabung baja tahan karat dalam larutan asam campuran asam nitrat dan asam fluorida, yang juga dapat dilakukan dengan sistem semprotan atau pembilasan perpipaan. Meskipun permukaan baja tahan karat aktif setelah pengawetan, lapisan pasivasi dapat terbentuk dalam waktu 24 jam karena reaksi kromium dengan oksigen di udara, namun dalam beberapa kasus, pasivasi difasilitasi secara kimiawi dengan penggunaan asam nitrat.

 

Pengelasan

Pengelasan dan zona yang terkena panas sering kali menjadi penyebab korosi. Untuk pabrik bir dan industri makanan lainnya, cacat pada pengelasan, seperti kurangnya penetrasi, merupakan hal yang sangat penting, sehingga menyebabkan masalah kebersihan dan sterilisasi. Insinyur dan pembeli sering kali mengidentifikasi kondisi pengelasan yang tidak tepat dan prosedur pengelasan yang tidak dapat dilakukan dengan benar. Dampaknya adalah kualitas las yang buruk dan kondisi permukaan pada konstruksi yang harus diselesaikan.

Pemanasan ulang termal disebabkan oleh penyerapan cahaya ke dalam lapisan oksida transparan, karena perbedaan ketebalan lapisan oksida. Karena warna memiliki koefisien bias yang berbeda, lapisan oksida yang tampak biru hanya dapat memantulkan cahaya biru dan menyerap cahaya lainnya. Lapisan oksida yang lebih tebal memiliki lebih banyak lubang daripada lapisan oksida tipis yang sepenuhnya transparan, oleh karena itu, lapisan oksida yang lebih tebal akan mengurangi ketahanan terhadap korosi dan non-adhesi pada baja tahan karat. Untuk sebagian besar standar, warna heat back yang terang dapat diterima; Semua warna heat-back lainnya seperti merah dan biru tidak dapat diterima. Industri farmasi tidak mengizinkan hot tempering.

Geometri las harus sedapat mungkin teratur. Lasan yang memenuhi syarat tidak akan merusak permukaan logam pada substrat. Korosi sering kali dimulai di dalam lubang kecil di awal/akhir pengelasan.

Secara teoritis, tidak ada lubang kecil, kelonggaran, atau tonjolan lainnya di awal/akhir. Penetrasi las yang baik sangat penting. Perpipaan harus simetris dan lebar las harus tetap.

 

Kekasaran permukaan

Kekasaran permukaan mempengaruhi sifat higienis dan korosi dari baja tahan karat. Ketahanan korosi pada permukaan yang dipoles secara elektro adalah yang terbaik, diikuti oleh permukaan yang dipoles secara mekanis. Secara umum, industri bir dan industri makanan tidak memaksakan penggunaan permukaan yang dipoles secara elektro, namun permukaan tersebut, sehingga mencapai kondisi sanitasi yang sangat baik dan pembersihan yang mudah. Kebanyakan pipa dianil terang selama pembuatan. Karena proses bright annealing sangat meningkatkan kualitas, pengawetan di dalam pipa semacam itu sering kali tidak dilakukan kecuali permukaan material mempunyai warna balik panas yang parah atau terkontaminasi dengan besi. Lembaran baja tahan karat sering kali memiliki permukaan 2B, dan memiliki kinerja permukaan yang baik. Di tempat pembuatan bir, pipa baja tahan karat berdinding tipis dan dilas lurus paling sering digunakan, dengan finishing 2B dan terkadang finishing lain (sikat atau semir) di bagian luar. Tabung ekstrusi baja tahan karat tidak umum digunakan di tempat pembuatan bir; mereka digunakan untuk tujuan bertekanan tinggi.

Perbandingan pelat baja 301, 301L, 301LN

/di dalam /oleh

Baja tahan karat 301 merupakan jenis baja tahan karat austenitik dengan tingkat pengerasan kerja yang tinggi. Kekuatan tariknya bisa mencapai 1300MPa atau lebih. Tersedia 1/16 pelat canai dingin 301 pengerasan keras hingga pengerasan penuh dan mempertahankan keuletan yang cukup dalam 1/2 kondisi pengerasan. Dapat digunakan untuk komponen pesawat terbang, komponen struktur bangunan, terutama komponen gerbong kereta api setelah digulung atau dibengkokkan. Lembaran canai dingin dengan pengerasan 3/4 hingga pengerasan penuh harus digunakan untuk desain komponen sederhana yang memerlukan ketahanan aus dan elastisitas tinggi. Itu 301L dan 301LN adalah versi karbon rendah dan versi nitrogen tinggi dari 301. Jika diperlukan keuletan yang lebih baik atau profil bagian yang tebal harus dilas, 301L rendah karbon lebih disukai. Kandungan nitrogen 301Ln yang lebih tinggi dapat mengimbangi kandungan karbon yang lebih rendah. Mereka ditentukan dalam ASTM A666, JIS G4305, dan EN 10088-2.

 

Komposisi kimia 301, 301L, 301LN

Nilai C M N Ya P S Kr Tidak N
301 ≤0,15 2.0 1.0 0.045 0.03 16.0-18.0 6.0-8.0 0.1
301L ≤0,03 2.0 1.0 0.045 0.03 16.0-18.0 6.0-8.0 0.2
201LN ≤0,03 2.0 1.0 0.045 0.03 16.5-18.5 6.0-8.0 0.07-0.2

 

Sifat mekanik 301, 301L, 301LN

301 Tempering

ASTM A666

 Kekuatan tarik, Mpa Kekuatan hasil 0,2%, Mpa Perpanjangan (dalam 50mm)tebal>0,76mm Kekerasan, Rockwell
Anil 515 205 40 /
1/16 keras 620 310 40 /
1/8 keras 690 380 40 /
1/4 keras 860 515 25 25-32
1/2 keras 1035 760 18 32-37
3/4 keras 1205 930 12 37-41
Penuh keras 1275 965 9 41+

 

Spesifikasi 301, 301L, 301LN

Nilai UNS no Euronorma JIS
TIDAK Nama
301 S30100 1.4319 X5CrNi17-7 SUS 301
301L S30103 / / SUS 301L
201LN S30153 1.4318 X2CrNiN18-7 /

Tahan korosi

Mirip dengan baja tahan karat 304, ia memiliki ketahanan korosi yang baik pada suhu normal dan aplikasi korosi ringan.

Tahan panas

Ketahanan oksidasi yang baik terhadap suhu hingga 840°C (penggunaan terputus-putus) dan 900°C (penggunaan terus menerus). Paparan di atas 400°C menyebabkan hilangnya efek pengerasan kerja secara bertahap, dan kekuatan pada 800°C setara dengan 301 anil. Pada kondisi mulur, kekuatan 301 yang dikeraskan dengan kerja bahkan menurun hingga lebih rendah dibandingkan dengan kekuatan anil 301.

Perawatan solusi (anil).

Dipanaskan hingga 1010-1120°C dan didinginkan dengan cepat serta dianil pada suhu sekitar 1020°C. Perlakuan panas tidak akan mengeraskannya.

Kerja dingin

baja tahan karat 301 dan versi rendah karbonnya 301L untuk kebutuhan situasi berkekuatan tinggi. Ini memiliki tingkat pengerasan kerja yang sangat tinggi sekitar 14MPa/%RA (untuk setiap pengurangan permukaan kerja dingin 1%, kekuatan tarik meningkat sebesar 14MPa), pengerolan dingin dan pembentukan dingin dapat mencapai kekuatan yang sangat tinggi, sebagian dari pengerasan regangan austenit diubah menjadi martensit. 301 tidak bersifat magnetis dalam kondisi anil, tetapi bersifat magnetis kuat setelah pengerjaan dingin.

Pengelasan

301 dapat digunakan untuk semua metode pengelasan standar dan sebagian besar logam pengisi 308L dapat digunakan untuk pengelasan 301. Lasan baja tahan karat 301 harus dianil untuk ketahanan korosi yang optimal, sedangkan las 301L atau 301Ln tidak memerlukan anil. Pengelasan dan anil pasca-pengelasan keduanya mengurangi kekuatan tinggi yang disebabkan oleh pengerolan dingin, sehingga pengelasan titik sering digunakan untuk merakit bagian-bagian 301 canai dingin yang memiliki zona kecil yang terkena panas dan kekuatan seluruh bagian hampir tidak berkurang.

Aplikasi yang umum

Bagian struktural kendaraan rel-pembentukan gulungan, pembentukan lentur, atau pembentukan regangan menjadi profil, juga dalam lembaran. Badan pesawat, trailer jalan raya, tutup hub mobil, dudukan wiper, pegas pemanggang roti, perlengkapan kompor, bingkai layar, dinding tirai, dll.