Nitrogen cair adalah -196℃, oksigen cair dan argon cair juga berada pada kisaran ini. Baja karbon pada suhu ini akan patah getas seperti kaca, sedangkan baja tahan karat austenitik (seri 300) tidak memiliki transisi getas-ulet yang jelas — inilah alasan mengapa material ini menjadi material utama untuk peralatan suhu rendah.
Penilaian singkat
Pada -196℃ gunakan 304L atau 316L (grade karbon rendah), bukan 304/316 biasa. Jika media bersifat korosif (misalnya mengandung klorin, sulfur), gunakan 316L; untuk penyimpanan dan transportasi suhu rendah murni (nitrogen cair, oksigen cair, argon cair), 304L sudah cukup. Kandungan ferit pada las harus dikendalikan, dan wajib diverifikasi dengan uji impak suhu rendah.
Mengapa karbon rendah menjadi kunci
Austenit memiliki struktur kubik pusat muka, dengan sistem slip yang banyak, sehingga tidak mudah patah getas pada suhu rendah. Namun keunggulan ini memiliki dua musuh:
- Karbon: karbon tinggi akan membentuk karbida pada batas butir, menurunkan ketangguhan dan ketahanan korosi, serta menyebabkan sensitisasi saat pengelasan; oleh karena itu peralatan suhu rendah menggunakan 304L / 316L (C ≤ 0.03%);
- Ferit: jika baja tahan karat austenitik masih mengandung banyak δ-ferit (umumnya pada las), fasa ferit akan menjadi getas pada suhu rendah dan menjadi sumber retak. Oleh karena itu kandungan ferit pada las harus dikendalikan (biasanya diinginkan rendah, batas spesifik sesuai kondisi teknis proyek).
Apa yang diperiksa saat penerimaan
- Uji impak suhu rendah: takik Charpy V, mengukur energi impak pada suhu layanan (misalnya -196℃). Ini adalah item penerimaan inti untuk peralatan suhu rendah, tidak boleh hanya mengandalkan sifat mekanik suhu ruang;
- Komposisi kimia: pastikan grade L (C ≤ 0.03%);
- Ferit las: diukur dengan ferit meter atau metode metalografi, lihat apakah berada dalam rentang yang diizinkan oleh kondisi teknis;
- Uji tak rusak: peralatan suhu rendah biasanya memerlukan RT/UT, cacat retak akan merambat cepat pada suhu rendah.
Poin penting pengelasan
Las pada peralatan suhu rendah sering menjadi bagian terlemah:
- Gunakan bahan las karbon rendah yang sesuai (ER308L / ER316L);
- Kendalikan masukan panas dan suhu antar-lapis, hindari butir kasar;
- Bersihkan bersih setelah pengelasan, lakukan pickling dan passivasi (kerak oksida adalah titik awal korosi);
- Jika perlu, lakukan solution treatment setelah pengelasan (untuk persyaratan tinggi), tetapi perhatikan pengendalian deformasi.
Perbandingan dengan material suhu rendah lainnya
- Baja nikel 9%: khusus untuk LNG (-162℃), biaya dan persyaratan proses tinggi, banyak digunakan untuk tangki besar;
- Paduan aluminium: ketangguhan suhu rendah baik, ringan, tetapi kekuatan rendah, kinerja sambungan las menurun signifikan;
- Baja tahan karat austenitik: dapat digunakan pada -196℃ atau bahkan lebih rendah, tahan korosi, mudah diproses, dapat dilas, menjadi pilihan umum untuk peralatan suhu rendah dan perpipaan skala kecil hingga menengah.
Jebakan umum
- Menggunakan 304 biasa sebagai pengganti 304L: karbon tinggi, ketangguhan las dan zona terpengaruh panas tidak memenuhi standar;
- Hanya melakukan tarik suhu ruang, tidak melakukan impak suhu rendah — inti penerimaan peralatan suhu rendah justru adalah impak;
- Ferit las terlalu tinggi (salah bahan las atau perlindungan buruk), menjadi sumber retak pada suhu rendah;
- Mengabaikan korosi media: sistem oksigen cair sangat sensitif terhadap minyak (risiko keselamatan), 316L lebih aman;
- Struktur pendukung dan material pipa tidak cocok, perbedaan ekspansi termal menyebabkan tegangan tambahan.
Beri tahu kami media, suhu minimum, volume, dan standar yang berlaku, kami akan memberikan rekomendasi grade dan bahan las sesuai kondisi suhu rendah, serta dapat menyediakan data uji impak pada suhu yang sesuai — biaya peralatan suhu rendah hampir seluruhnya ada pada "verifikasi", material itu sendiri bukanlah komponen utama.
