Mengapa membandingkan C70600, C71500 dan Titanium Grade 2?
Karena harga dimuka bukanlah keseluruhan cerita. Tabung termurah bisa menjadi yang termahal setelah 10 tahun mengalami kegagalan dan penggantian.
Insinyur sering bertanya: mengapa membayar lebih untuk titanium ketika C70600 berfungsi? Atau mengapa menggunakan C70600 padahal C71500 lebih baik? Jawabannya tergantung pada kualitas air, umur yang diharapkan, dan cara Anda menghitung biaya.
Perbandingan ini mencakup:
Sifat material dan ketahanan korosi
Kinerja termal untuk penukar panas
Total biaya 5 tahun, 10 tahun, dan 20 tahun
Kapan harus memilih setiap paduan
Apa perbedaan utama antara ketiga bahan ini?
| Milik | C70600 (90/10) | C71500 (70/30) | Titanium Kelas 2 |
|---|---|---|---|
| Komposisi | 90% Cu, 10% Ni, 1,0–1,8% Fe | 70% Cu, 30% Ni, 0,5–1,0% Fe | 99% Ti, keseimbangan Fe, O, C |
| Kepadatan (g/cm³) | 8.94 | 8.94 | 4.51 |
| Konduktivitas termal (W/m·K) | 45 | 29 | 16 |
| Kekuatan tarik (MPa) | 310 | 380 | 340 |
| Kekuatan hasil (MPa) | 105 | 150 | 275 |
| Perpanjangan (%) | 30 | 30 | 20 |
| Laju korosi air laut (mm/tahun) | 0.02–0.10 | 0.01–0.05 | <0.001 |
| Resistensi biofouling | Bagus sekali | Bagus sekali | Buruk (perlu pelapisan) |
| Lubang klorida | Tidak ada | Tidak ada | Tidak ada |
| Risiko korosi celah | Rendah | Rendah | Sedang (membutuhkan perawatan) |
| Biaya bahan relatif | 1.0x | 1.5–1.6x | 5–8x |
Bahan manakah yang memiliki ketahanan korosi air laut terbaik?
Titanium Grade 2 hampir kebal. C71500 lebih unggul. C70600 sangat baik tetapi tidak kebal.
| Kondisi air laut | C70600 | C71500 | Titanium G2 |
|---|---|---|---|
| Bersih, 2,0 m/s | Bagus sekali | Bagus sekali | Berlebihan |
| Tercemar (sulfida) | Mengurangi hidup | Bagus | Bagus sekali |
| Ammonia >2 ppm | Retak | Dapat diterima | Bagus sekali |
| High velocity >3.5 m/s | Mengikis | Erosi ringan | Tidak berpengaruh |
| Air laut yang tergenang | Risiko mengadu | Risiko rendah | Tidak berpengaruh |
| Celah (rapat) | Lubang ringan | Lubang ringan | Bisakah celah menimbulkan korosi |
| Temperature >200 derajat | Bagus | Bagus | Bagus sekali |
Data dunia nyata:
C70600: 20–30 tahun di air laut bersih, 10–15 tahun di air laut tercemar
C71500: 30–40 tahun dalam keadaan bersih, 20–25 tahun dalam keadaan tercemar
Titanium G2: 50+ tahun di air laut mana pun (jika celah dirancang dengan benar)
Bagaimana konduktivitas termal mempengaruhi ukuran penukar panas?
C70600 mentransfer panas 1,5x lebih cepat dibandingkan C71500 dan 2,8x lebih cepat dibandingkan titanium.
Untuk tugas panas yang sama, bahan tabung mempengaruhi jumlah tabung yang Anda butuhkan.
| Bahan | Tabung relatif dibutuhkan (tugas panas yang sama) | Ukuran cangkang relatif |
|---|---|---|
| C70600 | 1,0x (dasar) | 1.0x |
| C71500 | 1.55x | 1.2x |
| Titanium G2 | 2.80x | 1.5x |
Contoh: Penukar panas yang dirancang untuk C70600 memerlukan 1.000 tabung. Beralih ke titanium memerlukan 2.800 tabung untuk perpindahan panas yang sama – atau cangkang yang jauh lebih besar.
Apa artinya ini: Titanium jarang digunakan untuk permukaan perpindahan panas kecuali jika terjadi korosi. Untuk aplikasi tugas panas tinggi, C70600 atau C71500 adalah pilihan yang lebih baik.
Berapa perbandingan total biaya 20 tahun?
C70600 menang di air laut yang bersih. Titanium menang dalam air laut yang agresif. C71500 adalah jalan tengah.
Asumsi: OD 19mm x dinding 1,24mm, pengoperasian 20 tahun, tidak ada kegagalan besar.
| Faktor biaya | C70600 | C71500 | Titanium G2 |
|---|---|---|---|
| Biaya tabung (per meter) | $1.00 | $1.55 | $6.00 |
| Kehidupan yang diharapkan (air laut bersih) | 25 tahun | 35 tahun | 50+ tahun |
| Kehidupan yang diharapkan (air laut tercemar) | 12 tahun | 22 tahun | 50+ tahun |
| Biaya 20 tahun (bersih) – satu kali pemasangan | $1.00 | $1.55 | $6.00 |
| Biaya 20 tahun (tercemar) – dengan penggantian | $2,00 (ganti sekali) | $1,55 (tidak ada penggantian) | $6.00 (tidak ada penggantian) |
| Biaya downtime per retube | $10,000+ | $0 | $0 |
Pemenang berdasarkan lamaran:
Air laut bersih, risiko downtime rendah → C70600
Air laut tercemar, anggaran moderat → C71500
Air laut yang agresif, toleransi kegagalan nol → Titanium
Suhu tinggi, kecepatan tinggi, amonia → Titanium atau C71500
Kapan Anda harus menghindari titanium meskipun tahan terhadap korosi?
Titanium tidak selalu merupakan jawaban terbaik. Ada tiga permasalahan yang membuatnya kurang menarik.
Masalah 1 – Biofouling
Titanium tidak melepaskan ion tembaga. Organisme laut menempel dengan bebas. Tanpa pelapisan atau pembersihan, tabung akan rusak dalam waktu 6–12 bulan, sehingga mematikan perpindahan panas. C70600 dan C71500 secara alami tahan terhadap pengotoran.
Masalah 2 – Korosi celah
Celah titanium terkorosi dalam air laut panas (di atas 80 derajat) di bawah gasket atau endapan yang rapat. C70600 dan C71500 tidak mengalami masalah ini. Desain yang tepat mencegah serangan celah titanium, namun banyak pembeli yang melewatkan hal ini.
Masalah 3 – Biaya fabrikasi yang tinggi
Titanium sulit untuk dilas, ditekuk, dan diperluas. Memerlukan prosedur khusus, logam pengisi, dan tenaga kerja terampil. C70600 mudah dibuat dengan peralatan toko standar.
| Tugas fabrikasi | C70600 | C71500 | Titanium G2 |
|---|---|---|---|
| Pengelasan | Mudah (TIG, ERCuNi) | Mudah (TIG, ERCuNi) | Sulit (memerlukan Ar murni, filler khusus) |
| Pembengkokan | Mudah (penyok mandrel) | Sedang | Sulit (melompat kembali, retak) |
| Memperluas menjadi lembaran tabung | Mudah | Sedang | Diperlukan alat khusus |
| Pemotongan | Pemotong tabung atau gergaji pita | Pemotong tabung atau gergaji pita | Roda abrasif saja |
| Peralatan toko dibutuhkan | Standar | Standar | Khusus |
Paduan mana yang dipilih oleh proyek nyata?
Data proyek nyata dari 50 instalasi penukar panas air laut.
| Industri | Paduan yang paling banyak dipilih | Pilihan kedua | Titanium digunakan? |
|---|---|---|---|
| Pengiriman komersial | C70600 (85%) | C71500 (15%) | Langka |
| Kapal angkatan laut | C71500 (60%) | C70600 (30%) | 10% |
| Pembangkit listrik pesisir | C70600 (70%) | C71500 (20%) | 10% |
| Minyak & gas lepas pantai | C71500 (50%) | titanium (30%) | 20% |
| Desalinasi | C70600 (40%) | titanium (40%) | 20% |
| Pabrik kimia (pendingin air laut) | C71500 (50%) | titanium (30%) | 20% |
Kecenderungan: Penggunaan Titanium meningkat dalam-aplikasi bernilai tinggi dengan biaya waktu henti yang ekstrem (anjungan lepas pantai, pembangkit listrik tenaga nuklir). Untuk sebagian besar aplikasi kelautan dan listrik komersial, C70600 tetap menjadi standar.
Pertanyaan Umum
Apa pilihan termurah untuk perpipaan air laut?
C70600 memiliki biaya di muka terendah. Pada air laut bersih dengan aliran yang baik, biayanya juga paling rendah dalam 20 tahun. Hanya tingkatkan ke C71500 atau titanium jika kualitas air buruk atau risiko kegagalan tidak dapat diterima.
Apakah titanium bertahan lebih lama dari C71500 di air laut?
Ya, lebih lama lagi. Titanium bersifat permanen di air laut (50+ tahun). C71500 bertahan 30–40 tahun di air laut bersih, 20–25 tahun di air laut tercemar. Namun, tabung titanium kotor karena pertumbuhan laut dan perlu dibersihkan atau dilapisi.
Bisakah saya mencampur tabung titanium dengan lembaran tabung C70600?
Tidak. Titanium jauh lebih mulia daripada C70600. Dalam air laut, hal ini menciptakan sel galvanik kuat yang menyebabkan korosi pada lembaran tabung dengan cepat. Gunakan lembaran tabung titanium dengan tabung titanium, atau gunakan potongan transisi isolasi.
Paduan mana yang paling mudah diperbaiki di lapangan?
C70600 adalah yang termudah. Pengelasan dengan pengisi ERCuNi menggunakan peralatan standar TIG. C71500 serupa tetapi memerlukan perawatan lebih. Perbaikan di lapangan titanium sulit dilakukan – sebagian besar operator mengganti seluruh paket daripada memperbaikinya.
Apakah C71500 sepadan dengan biaya tambahannya dibandingkan C70600?
Untuk air laut bersih dengan kontrol aliran yang baik: tidak, tetap gunakan C70600. Untuk air laut yang tercemar, risiko amonia, atau kecepatan di atas 3,0 m/s: ya, biaya tambahan akan terbayar dengan umur yang lebih panjang.
Mengapa titanium memiliki konduktivitas termal yang lebih rendah dibandingkan paduan tembaga?
Titanium merupakan logam transisi dengan struktur elektron berbeda. Paduan tembaga secara inheren menghantarkan panas lebih baik. Inilah sebabnya mengapa titanium digunakan untuk ketahanan terhadap korosi, bukan untuk efisiensi perpindahan panas.
Bagaimana dengan C71640 atau varian nikel tembaga lainnya?
C71640 (Cu-Ni-Fe-Mn) memiliki ketahanan erosi yang lebih baik dibandingkan C70600 namun ketahanan terhadap korosi serupa. Ini kurang umum dan lebih mahal. Bagi sebagian besar pembeli, C70600 dan C71500 mencakup 95% aplikasi air laut.
Bagaimana cara memilih antara C70600 dan titanium untuk pabrik desalinasi?
Untuk pemanas air garam (suhu tinggi, kecepatan tinggi): titanium lebih disukai. Untuk evaporator dan bagian suhu rendah lainnya: C70600 sangat umum dan hemat biaya. Banyak pabrik desalinasi menggunakan keduanya – titanium di bagian panas, C70600 di bagian dingin.
Apakah titanium memerlukan proteksi katodik di air laut?
Tidak, Titanium bersifat pasif dan tidak menimbulkan korosi. Namun jika titanium disambungkan dengan baja (kurang mulia), maka baja tersebut akan cepat terkorosi. Isolasi titanium dari baja atau lindungi baja dengan anoda.
Sekilas Materi
| C70600 | C71500 | Titanium G2 | |
|---|---|---|---|
| Terbaik untuk | Air laut bersih, sensitif terhadap biaya | Air laut tercemar, risiko amonia | Air laut yang agresif, tidak ada toleransi kegagalan |
| Hindari kapan | Ammonia >2 ppm, velocity >3.5 m/s | Anggaran ketat, tugas panas tinggi | Kekhawatiran biofouling, anggaran terbatas |
| biaya 20 tahun (bersih) | $ | $$ | $$$$$ |
| biaya 20 tahun (tercemar) | $$ (dengan tabung ulang) | $$ | $$$$$ |
| Kemudahan fabrikasi | Mudah | Sedang | Sulit |
| Resistensi biofouling | Bagus sekali | Bagus sekali | Miskin |
Metode pengujian
Uji arus Eddy (ECT) sesuai ASTM E243 – 100% tabung
Uji hidrostatik hingga 20 MPa – 100% tabung
PMI (XRF) untuk verifikasi paduan – setiap pemanasan
Uji tarik dan kekerasan – per panas
Uji perataan dan pemuaian – per panas
Pemeriksaan butiran mikroskopis – per panas
Standar pengemasan
Tutup ujung plastik di kedua ujungnya
Pembungkus polibag individual
Peti kayu (difumigasi ISPM15) untuk ekspor
Kertas-tahan lembab + pengering
Label dengan nomor panas, ukuran, kuantitas
Rangkaian Produk Tembaga Kami
| Bentuk produk | Paduan umum | Standar | Aplikasi khas |
|---|---|---|---|
| Tabung (mulus) | C70600, C71500, C12200, C44300, C68700 | ASTM B111, ASME SB111, BS 2871, EN 12451 | Penukar panas, kondensor, pipa laut, pembangkit listrik |
| Pipa (mulus) | C12200, C70600, C71500 | ASTM B88, ASTM B466, EN 1057 | Saluran air, saluran bahan bakar minyak, sistem hidrolik, pembuatan kapal |
| Batang/batang | C11000, C36000, C46400, C63000 | ASTM B16, ASTM B124, EN 12163 | Batang katup, poros pompa, perlengkapan kelautan, roda gigi |
| Kabel | C11000, C16200, C19400 | ASTM B1, ASTM B3, EN 13601 | Konduktor listrik, kawat pengisi las, kontak |
| Strip/kumparan | C11000, C19400, C26000, C26800, C52100 | ASTM B152, ASTM B465, EN 13599 | Gulungan transformator, konektor terminal, pegas, pelindung |
| Piring / lembaran | C10100, C11000, C12200, C70600, C71500, C46400 | ASTM B152, ASTM B171, ASME SB171 | Lembaran tabung, pelat penyekat, pelat penukar panas, perbaikan lambung kapal |
