Memilih kelas tabung boiler yang salah bukanlah suatu ketidaknyamanan dalam pengadaan — ini adalah kegagalan teknis yang menunggu untuk terjadi. Tabung baja karbon yang digunakan melebihi batas mulurnya akan rusak karena degradasi struktur mikro selama bertahun-tahun digunakan. Tabung baja paduan yang ditentukan tanpa PWHT yang tepat dapat retak pada HAZ las dalam waktu beberapa bulan. Dan mengganti satu tingkatan dengan tingkatan yang 'serupa' tanpa memeriksa tabel tegangan yang diijinkan dalam ASME BPVC Bagian II dapat membatalkan sertifikasi bejana tekan.
ZC Steel Pipe memproduksi tabung ketel tanpa sambungan dan tabung penukar panas sesuai ASTM A192, A210, A213, dan ASME SA-106, dalam kualitas baja karbon dan paduan krom-moly. Kami memasok perakit boiler, kontraktor pembangkit listrik, dan pembangun pabrik petrokimia di seluruh Afrika, Timur Tengah, dan Amerika Selatan. Panduan ini mencakup setiap tingkatan, apa yang bisa dan tidak bisa dilakukan, dan bagaimana memilih di antara mereka untuk aplikasi Anda.
ISI
Ikhtisar Standar Tabung Boiler
Tabung Boiler Baja Karbon — A192 dan A210
Tabung Boiler Baja Paduan — ASTM A213
A213 T11 — 1¼Cr-½Mo
A213 T22 — 2¼Cr-1Mo
A213 T91 — 9Cr-1Mo-V (Dimodifikasi)
SA-106 Kelas B — Pipa Baja Karbon Mulus untuk Layanan Boiler
Tabel Perbandingan Kelas Penuh
Panduan Pemilihan Zona Boiler
Persyaratan PWHT untuk Nilai Paduan
Pertanyaan Umum
1. Ikhtisar Standar Tabung Boiler
STANDAR UTAMA — BOILER TUBE ASTM A192: Tabung baja karbon mulus untuk servis boiler bertekanan tinggi — dinding minimum, rendah karbon.
ASTM A210: Boiler baja karbon sedang dan tabung superheater yang mulus - Kelas A-1 dan C.
ASTM A213: Boiler baja paduan feritik dan austenitik yang mulus, superheater, dan tabung penukar panas - mencakup grade T11, T22, T91, dan banyak lagi.
ASME SA-106: Pipa baja karbon mulus untuk layanan suhu tinggi — Kelas A, B, dan C. ASME BPVC setara dengan ASTM A106.
Keempat standar tersebut mulus — tabung boiler untuk layanan perpindahan panas hampir tidak pernah dilas, karena lapisan las mewakili konsentrasi tegangan dan potensi lokasi inisiasi korosi dalam lingkungan termal siklik. Standar-standar tersebut berbeda dalam kandungan paduan, tingkat kekuatan, dan suhu maksimum di mana kadar tersebut mempertahankan kekuatan mulur yang memadai agar aman dalam layanan tekanan berkelanjutan.
Garis pemisah dalam pemilihan tabung boiler biasanya adalah suhu. Nilai baja karbon (A192, A210, SA-106) cocok untuk digunakan hingga suhu sekitar 450°C. Di atas itu, laju mulur baja karbon menjadi sangat tinggi dan kadar paduan rendah (A213 T11, T22) harus digunakan. Di atas sekitar 580°C, tingkat 9Cr lanjutan (A213 T91) diperlukan untuk desain boiler superkritis dan ultra-superkritis modern.
2. Tabung Boiler Baja Karbon — A192 dan A210
2.1 ASTM A192 — Baja Karbon Dinding Minimum
ASTM A192 merupakan grade tabung boiler yang paling sederhana dan ekonomis. Ini adalah tabung baja karbon mulus berdinding minimum dengan kandungan karbon maksimum 0,18% dan kekuatan tarik minimum hanya 325 MPa (47 ksi). Kandungan karbon yang rendah meningkatkan kemampuan las dan mengurangi risiko pengendapan karbida pada batas butir selama siklus termal.
A192 digunakan untuk drum ketel tabung air, drum lumpur, dan tabung dinding air bersuhu lebih rendah di ketel utilitas dan industri yang beroperasi di bawah sekitar 425°C. Langit-langit berkekuatan rendah berarti tidak sesuai untuk layanan superheater atau reheater pada boiler bertekanan tinggi modern.
2.2 ASTM A210 — Tabung Boiler Baja Karbon Sedang
ASTM A210 memberikan kekuatan yang lebih besar dibandingkan A192 melalui kandungan karbon dan mangan yang sedikit lebih tinggi. Itu diproduksi dalam dua kelas:
Grade A-1 : Tarik minimum 415 MPa (60 ksi), hasil minimum 255 MPa (37 ksi). Nilai yang lebih umum untuk layanan dinding air, economizer, dan superheater bawah.
Grade C : Tarik minimum 485 MPa (70 ksi), hasil minimum 275 MPa (40 ksi). Kekuatan lebih tinggi untuk aplikasi boiler baja karbon yang lebih menuntut. Kurang umum ditentukan dibandingkan A-1.
Catatan Lapangan — A192 vs A210 dalam Pengadaan Dalam praktiknya, A192 dan A210 Kelas A-1 sering digunakan secara bergantian untuk sirkuit economizer dan pipa dinding air bawah pada boiler industri di bawah 400°C. Perbedaan dalam kekuatan tarik berarti A210 dapat mencapai ketebalan dinding yang dibutuhkan pada ketebalan dinding yang lebih rendah dari A192 — berguna jika bobot tabung menjadi penting. Namun, beberapa desain boiler lama menentukan A192 berdasarkan nama dan penggantiannya memerlukan persetujuan teknik dan perhitungan kode. Jangan pernah mengganti grade pada boiler tanpa memverifikasi tegangan yang diijinkan dalam ASME BPVC Bagian II-D dan mendapatkan dokumentasi yang diperlukan.
3. Tabung Boiler Baja Paduan — ASTM A213
ASTM A213 mencakup berbagai macam tabung baja paduan seamless feritik (kromium-molibdenum) dan austenitik (stainless) untuk layanan boiler, superheater, dan penukar panas. Nilai feritik ditandai dengan awalan T (T11, T22, T91), dan nilai austenitik dengan TP (TP304, TP316, TP321 dll.).
Sistem paduan chrome-moly (CrMo) adalah pekerja keras metalurgi tabung boiler suhu tinggi. Menambahkan kromium meningkatkan ketahanan oksidasi dan kekuatan suhu tinggi. Menambahkan molibdenum meningkatkan kekuatan mulur. Meningkatkan keduanya — dari T11 (1¼Cr-½Mo) ke T22 (2¼Cr-1Mo) hingga T91 (9Cr-1Mo-V dimodifikasi) — secara progresif memperluas batas suhu dan meningkatkan umur mulur jangka panjang.
4. A213 T11 — 1¼Cr-½Mo
ASTM A213 T11
Paduan:
1¼Cr – ½Mo
Tarik minimum:
415 MPa (60 ksi)
Hasil minimum:
205 MPa (30 ksi)
Suhu servis maksimal:
~570°C terus menerus
Setara dengan ASME BPVC:
SA-213 T11
Nomor P (ASME):
P4
T11 adalah grade paduan entry-level untuk layanan tabung boiler di atas batas suhu baja karbon. Baja ini memberikan ketahanan oksidasi yang baik hingga sekitar 570°C dan meningkatkan kekuatan mulur dibandingkan baja karbon pada kisaran 450–570°C. T11 umumnya digunakan pada tabung saluran keluar superheater, bagian saluran masuk pemanas ulang, dan rangkaian tabung superheater suhu rendah pada boiler subkritis dan superkritis.
T11 umumnya dapat dilas tanpa pemanasan awal untuk dinding tipis tetapi memerlukan PWHT di atas ambang batas ketebalan tertentu per ASME BPVC. Kandungan 1¼Cr membuatnya rentan terhadap temper embrittlement jika didinginkan terlalu lambat pada kisaran 370–565°C selama PWHT — laju pendinginan tungku harus dikontrol.
5. A213 T22 — 2¼Cr-1Mo
ASTM A213 T22
Paduan:
2¼Cr – 1Mo
Tarik minimum:
415 MPa (60 ksi)
Hasil minimum:
205 MPa (30 ksi)
Suhu servis maksimal:
~580°C terus menerus
Setara dengan ASME BPVC:
SA-213 T22
Nomor P (ASME):
P5A
T22 (2¼Cr-1Mo) telah menjadi paduan pekerja keras untuk layanan superheater dan reheater boiler suhu tinggi selama beberapa dekade. Kandungan kromium dan molibdenumnya yang lebih tinggi dibandingkan T11 memberikan ketahanan mulur yang lebih baik pada kisaran 540–580°C dan meningkatkan ketahanan oksidasi pada paparan sisi uap dan sisi api. T22 digunakan untuk tabung saluran keluar superheater suhu tinggi, header saluran pemanas ulang, dan sirkuit tabung ketel apa pun yang beroperasi pada kisaran suhu subkritis atas.
Wawasan Teknik — T22 vs T11: Kapan Melakukan Peningkatan Titik keputusan praktis antara T11 dan T22 biasanya adalah suhu logam tabung, bukan hanya suhu uap. Dalam superheater boiler, suhu logam tabung bisa 30–80°C lebih tinggi dari suhu uap di dalam, tergantung pada fluks panas dan OD tabung. Jika suhu saluran keluar uap Anda adalah 540°C, logam tabung dapat mencapai 600°C atau lebih pada beban puncak — menempatkannya di atas rentang mulur T11 yang dapat diandalkan. Pendekatan konservatif adalah dengan menggunakan T22 untuk setiap tabung superheater atau reheater dengan suhu logam tabung yang diharapkan di atas 540°C, bukan hanya tabung yang suhu uapnya melebihi ambang batas tersebut.
6. A213 T91 — 9Cr-1Mo-V (Dimodifikasi)
ASTM A213 T91
Paduan:
9Cr – 1Mo – V (dimodifikasi)
Tarik minimum:
585 MPa (85 ksi)
Hasil minimum:
415 MPa (60 ksi)
Suhu servis maksimal:
~650°C terus menerus
Setara dengan ASME BPVC:
SA-213 T91
Nomor P (ASME):
P91
T91 adalah paduan martensit 9Cr-1Mo yang dimodifikasi dengan vanadium, niobium, dan nitrogen untuk meningkatkan kekuatan mulurnya secara signifikan dibandingkan dengan grade 9Cr-1Mo (T9) yang tidak dimodifikasi. Kekuatan tarik minimumnya sebesar 585 MPa dan hasil minimum 415 MPa — keduanya jauh lebih tinggi daripada T11 atau T22 — memungkinkan dinding tabung yang lebih tipis untuk tingkat tekanan yang sama, mengurangi tekanan siklus termal dan meningkatkan efisiensi perpindahan panas.
T91 adalah material standar untuk desain boiler superkritis (SC) dan ultra-superkritis (USC) tingkat lanjut yang suhu uapnya melebihi 580°C. Ini digunakan dalam tabung outlet superheater suhu tinggi, pipa pemanas ulang panas, dan header uap bertekanan tinggi di boiler pembangkit listrik modern.
Titik Rekayasa Kritis — T91 PWHT Tidak Dapat Dinegosiasikan T91 harus diberi perlakuan panas hingga kondisi normalisasi dan temper tertentu baik di pabrik (untuk memenuhi sifat mekanik) dan setelah pengelasan di lapangan atau bengkel. PWHT yang dibutuhkan adalah normalisasi pada suhu 1040–1080°C diikuti dengan temper pada suhu 730–800°C. Tanpa PWHT ini, zona yang terkena dampak panas las akan mengandung martensit yang tidak ditempa – struktur mikro yang sangat keras dan rapuh yang rentan terhadap retak hidrogen dan korosi tegangan. Kegagalan lapangan pada pengelasan T91 hampir selalu dapat ditelusuri ke PWHT yang salah atau dihilangkan. Ini adalah satu-satunya titik kontrol kualitas yang paling penting dalam fabrikasi tabung T91 — titik ini tidak dapat dilewati atau disingkat terlepas dari tekanan jadwal.
7. SA-106 Kelas B — Baja Karbon Mulus untuk Layanan Boiler
ASME SA-106 (setara dengan ASTM A106) adalah spesifikasi pipa baja karbon seamless untuk layanan suhu tinggi. Ini bukan spesifikasi tabung - ini mencakup pipa, bukan tabung - dan digunakan terutama untuk header uap, pipa penghubung ketel, saluran air umpan, dan pipa distribusi uap, bukan untuk tabung permukaan perpindahan panas. Ketiga kelas tersebut adalah:
Grade A : Tarik minimum 330 MPa (48 ksi). Jarang ditentukan — Kelas B adalah pilihan standar.
Grade B : Tarik minimum 415 MPa (60 ksi), hasil minimum 240 MPa (35 ksi). Grade dominan untuk perpipaan boiler dan pressure vessel.
Grade C : Tarik minimum 485 MPa (70 ksi). Digunakan jika diperlukan tekanan yang lebih tinggi pada suhu sekitar hingga sedang.
SA-106 Kelas B dibatasi pada suhu sekitar 425–450°C untuk layanan tegangan tinggi yang berkelanjutan karena keterbatasan mulur baja karbon. Di atas suhu ini, kelas paduan yang setara (pipa SA-335 P11 atau P22) harus digunakan.
8. Tabel Perbandingan Nilai Lengkap
| Kelas |
Standar |
Sistem Paduan |
Tarik Min (MPa) |
Hasil Min (MPa) |
Suhu Servis Maks (°C) |
PWHT Diperlukan? |
Nomor-P |
| A192 |
ASTM A192 |
Baja karbon (C rendah) |
325 |
180 |
~425 |
Tergantung ketebalan |
P1 |
| A210 A-1 |
ASTM A210 |
Baja karbon sedang |
415 |
255 |
~450 |
Tergantung ketebalan |
P1 |
| A210C |
ASTM A210 |
Baja karbon sedang |
485 |
275 |
~450 |
Tergantung ketebalan |
P1 |
| SA-106B |
ASME SA-106 |
Pipa baja karbon |
415 |
240 |
~450 |
Tergantung ketebalan |
P1 |
| T11 |
ASTM A213 |
1¼Cr-½Mo |
415 |
205 |
~570 |
Di atas ambang batas WT |
hal4 |
| T22 |
ASTM A213 |
2¼Cr-1Mo |
415 |
205 |
~580 |
Ya — selalu direkomendasikan |
P5A |
| T91 |
ASTM A213 |
9Cr-1Mo-V (mod.) |
585 |
415 |
~650 |
Ya — wajib selalu |
Hlm.91 |
9. Panduan Pemilihan Zona Boiler
Ketel listrik memiliki beberapa zona perpindahan panas, masing-masing dengan suhu logam tabung yang berbeda dan oleh karena itu persyaratan tingkat yang berbeda. Tabel di bawah ini memberikan alokasi kadar tipikal untuk desain boiler subkritis dan superkritis:
| Zona Boiler |
Kisaran Temperatur Logam Tabung |
Kelas Boiler Subkritis Kelas |
Superkritis / Kelas USC |
| Penghemat |
150 – 350°C |
A192 / A210 A-1 |
A210 A-1 |
| Dinding air |
300 – 450°C |
A192 / A210 A-1 |
A210 A-1 / T11 |
| Superheater primer |
400 – 520°C |
A210 A-1 / T11 |
T11 / T22 |
| Superheater sekunder |
500 – 580°C |
T11 / T22 |
T22/T91 |
| Reheater (kaki panas) |
520 – 620°C |
T22 |
T91 |
| Stopkontak/header pemanas ulang |
540 – 650°C |
T22/T91 |
T91 |
Catatan Pengadaan — Membeli Tabung Boiler dari Pabrik Cina Pabrik Cina memproduksi tabung boiler A192, A210, dan A213 dalam jumlah besar dengan spesifikasi ASTM/ASME penuh. Persyaratan praktis pengadaannya sama dengan material yang kritis terhadap tekanan: meminta sertifikat uji material (MTC) lengkap sesuai EN 10204 3.1 atau 3.2 (tergantung spesifikasi proyek), verifikasi bahwa nomor panas pada MTC sesuai dengan tanda pada tabung, dan pastikan bahwa catatan PWHT disertakan untuk nilai paduan. Khusus untuk T91, selalu minta bagan tungku PWHT — bukan hanya konfirmasi PWHT di MTC — sebagai bukti bahwa siklus normalisasi dan temper penuh telah dijalankan dengan benar. Inspeksi pihak ketiga di pabrik (oleh SGS, Bureau Veritas, atau TÜV) adalah praktik standar untuk pengadaan tabung boiler yang penting.
10. Persyaratan PWHT untuk Nilai Paduan
| Diperlukan Pemanasan Awal |
(Pengelasan) |
PWHT? Risiko Kunci |
Suhu PWHT |
jika Dihilangkan |
| A192 / A210 |
Biasanya tidak diperlukan (dinding tipis) |
Per kode — tergantung ketebalan dinding |
595–650°C (menghilangkan stres) |
Stres sisa, kekerasan HAZ |
| T11 |
150°C min untuk WT >13 mm |
Per kode — tergantung ketebalan dinding |
675–750°C |
Penggetasan temper, retak HAZ |
| T22 |
menit 200°C |
Sangat disarankan selalu |
700–750°C |
Kekerasan HAZ tinggi, retak hidrogen |
| T91 |
200°C min — wajib |
Wajib — selalu |
Normalisasi 1040–1080°C + Temper 730–800°C |
Martensit yang tidak ditempa — patah getas dalam pelayanan |
11. Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa perbedaan tabung boiler ASTM A192 dan A210?
ASTM A192 adalah tabung mulus rendah karbon berdinding minimum dengan tegangan minimum 325 MPa — kelas tabung boiler baja karbon paling dasar, digunakan untuk drum bertekanan rendah dan layanan dinding air di bawah 425°C. ASTM A210 adalah grade karbon sedang yang tersedia dalam dua kekuatan: Grade A-1 (tarik min 415 MPa) dan Grade C (tarik min 485 MPa). A210 memberikan kekuatan lebih besar daripada A192 dan digunakan untuk superheater bertekanan tinggi dan sirkuit tabung dinding air di mana kekuatan tambahan memungkinkan dinding lebih tipis. Kedua tingkatan tersebut memiliki perkiraan batas atas suhu layanan maksimum yang sama, yaitu 425–450°C.
Apa itu tabung ketel ASTM A213 T91?
ASTM A213 T91 adalah tabung mulus baja paduan martensit termodifikasi 9Cr-1Mo-V yang digunakan dalam aplikasi superheater dan reheater suhu tinggi pada boiler superkritis dan ultra-superkritis. Dengan tarik minimum 585 MPa dan suhu layanan kontinu maksimum sekitar 650°C, T91 mengungguli T11 dan T22 dalam hal kekuatan dan ketahanan mulur pada suhu tinggi. Hal ini memerlukan PWHT wajib setelah pengelasan — siklus normalisasi dan temper — dan kegagalan untuk melakukan hal ini dengan benar adalah penyebab utama kegagalan servis las T91.
Berapa suhu maksimum untuk tabung ketel baja karbon?
Tabung boiler baja karbon (ASTM A192, A210, SA-106) tidak boleh digunakan untuk layanan tekanan berkelanjutan di atas sekitar 425–450°C. Di atas kisaran ini, baja karbon mengalami mulur yang dipercepat dan rentan terhadap grafitisasi – suatu proses di mana karbida larut dan grafit terbentuk pada batas butir, sehingga menyebabkan penggetasan. Untuk servis antara 450°C dan 570°C, ASTM A213 T11 harus ditentukan. Untuk 570–580°C, T22 sesuai. Untuk suhu di atas 580°C, diperlukan T91.
Apa perbedaan sebutan ASME SA dan ASTM A untuk tabung boiler?
Sebutan ASME SA dan ASTM A mengacu pada spesifikasi material yang identik secara teknis. ASME mengadopsi standar ASTM ke dalam Kode Boiler dan Bejana Tekan (BPVC) Bagian II dan menerbitkannya ulang sebagai standar yang setara dengan SA dengan persyaratan sertifikasi ASME tambahan. SA-213 T91 dan ASTM A213 T91 memiliki persyaratan kimia, sifat mekanik, dan perlakuan panas yang sama — penunjukan SA berarti bahan tersebut diproduksi dengan dokumentasi sertifikasi ASME BPVC. Pabrikan boiler yang bekerja pada ASME BPVC Bagian I atau VIII harus menentukan material SA, bukan material ASTM, untuk menjaga kepatuhan kode.
Apakah pipa ASTM A106 bisa digunakan sebagai tabung boiler?
ASTM A106 (atau setara ASME SA-106) adalah spesifikasi pipa, bukan spesifikasi tabung, dan digunakan untuk pipa penghubung boiler, header uap, dan saluran air umpan — bukan untuk tabung permukaan perpindahan panas (dinding air, pemanas super, pemanas ulang, economizer). Untuk permukaan perpindahan panas, diperlukan spesifikasi tabung khusus (A192, A210, A213) dengan toleransi dimensi yang lebih ketat dan kombinasi OD/WT yang sesuai. SA-106 Grade B dapat digunakan untuk layanan perpipaan boiler hingga suhu sekitar 450°C dalam tegangan izin yang ditentukan dalam ASME BPVC Bagian II-D.
Apa itu PWHT dan kapan diperlukan untuk tabung boiler paduan?
PWHT (Post Weld Heat Treatment) adalah siklus termal terkontrol yang diterapkan setelah pengelasan untuk menghilangkan tegangan sisa dan memulihkan ketangguhan di zona yang terkena dampak panas. Untuk T11, PWHT mungkin diperlukan tergantung pada ketebalan dinding — biasanya di atas 13 mm. Untuk T22, PWHT sangat disarankan setelah semua pengelasan terlepas dari ketebalannya. Untuk T91, PWHT selalu wajib — normalisasi pada 1040–1080°C diikuti dengan temper pada 730–800°C. Menghilangkan atau salah melakukan T91 PWHT akan meninggalkan martensit yang tidak ditempa di HAZ las, sebuah struktur mikro yang rapuh dan rentan retak dalam layanan siklus termal.
Sumber Tabung Boiler dari Pipa Baja ZC
ZC Steel Pipe memproduksi dan mengekspor tabung boiler mulus dan tabung penukar panas ke ASTM A192, A210, A213 (T11, T22, T91), dan ASME SA-106. Dokumentasi MTC lengkap sesuai EN 10204 3.1 dan 3.2, inspeksi pihak ketiga (SGS, Bureau Veritas), dan kombinasi OD/WT khusus tersedia. Kami memasok perakit boiler, kontraktor EPC, dan proyek pembangkit listrik di seluruh Afrika, Timur Tengah, dan Amerika Selatan.
mandy. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Minta Penawaran
