Secara tradisional, para insinyur di bidang minyak dan gas telah menggunakan Alloy 625 berbasis nikel sebagai paduan pilihan untuk lingkungan paling keras dalam pemrosesan kimia, minyak dan gas, biorefinery, dan hidrogen. Ini menawarkan keuntungan dari ketahanan korosi yang sangat baik tetapi harganya tinggi dan bervariasi. Dalam cerita ini, Marie Louise Falkland, manajer teknis senior Outokumpu, akan menjelaskan bagaimana paduan tahan korosi baru menjembatani kesenjangan dalam kinerja dan harga.
Para insinyur menghadapi tantangan ketika merancang peralatan proses seperti reaktor, penukar panas, dan bejana pemrosesan yang akan menampung air laut, produk asam, dan bahan kimia korosif lainnya pada suhu tinggi. Di masa lalu, solusinya adalah memilih Paduan 625 berbahan dasar nikel karena paduan ini memberikan ketahanan terhadap korosi yang satu langkah di atas sebagian besar paduan baja tahan karat berperforma tinggi.
Hal ini akan memastikan umur peralatan yang panjang dan dapat diandalkan – namun harganya mahal. Paduan 625 mengandung sekitar 58% nikel dan 10% molibdenum, keduanya mahal dan mengalami ketidakstabilan harga. Misalnya, pada bulan Maret 2022, harga nikel mencapai puncaknya yang ekstrim dalam tiga hari sebagai reaksi terhadap perdagangan pasar. Demikian pula, molibdenum mengalami lonjakan harga antara Januari dan Mei 2023 karena variabilitas pasokan dan permintaan.
Dengan mengingat hal ini, menentukan Paduan 625 dan paduan berbasis nikel paduan tinggi lainnya dapat menimbulkan risiko. Tidak hanya harganya lebih mahal tetapi harganya mungkin lebih bervariasi. Kenaikan harga yang tiba-tiba dapat membahayakan jadwal proyek sementara manajer proyek mendapatkan pendanaan tambahan. Alternatifnya, hal ini mungkin berdampak pada kasus bisnis investasi.
Bahan untuk masa depan
Melihat kesenjangan dalam kinerja dan harga, Alleima, produsen baja tahan karat dan paduan khusus yang canggih, mengembangkan dan meluncurkan Sanicro 35 pada tahun 2020. Tujuan utamanya adalah untuk memberikan alternatif bagi para insinyur yang bekerja dalam aplikasi seperti penukar panas dan pipa hidrolik dan instrumentasi. .
Paduan baru ini memberikan kinerja serupa dengan Paduan 625 dengan harga yang lebih kompetitif dan stabil. Ini adalah paduan super-austenitik yang diberi nama karena kandungan nikelnya sebesar 35% dan memiliki kandungan molibdenum sebesar 6,4% – keduanya jauh lebih rendah dibandingkan paduan pesaingnya.
Hal ini memungkinkannya menahan korosi dalam berbagai suhu di air laut, asam dan basa, serta mekanisme korosi seperti korosi erosi, korosi lubang dan celah, serta retak korosi tegangan (SCC). Ia juga memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap penggetasan hidrogen, sehingga memberikan potensi bagi industri hidrogen yang berkembang pesat.
Dalam hal kinerja mekanis, kekuatan mekaniknya mirip dengan Alloy 625 dan memiliki sifat mampu bentuk, kemampuan las, dan kemampuan mesin yang sangat baik. Pengujian di bengkel menunjukkan bahwa pemesinan lebih mudah dibandingkan dengan Alloy 625 – sebuah faktor penting bagi produsen saat merencanakan penggilingan dan pengeboran pelat tabung penukar panas.
Pengujian lebih lanjut di bengkel menunjukkan bahwa sifat pembentukan grade tersebut setara dan dalam beberapa kasus lebih baik daripada baja tahan karat berperforma tinggi. Untuk aplikasi seperti penukar panas pelat, ini menawarkan keunggulan dibandingkan baja tahan karat dupleks dan kualitas nikel, di mana kekuatan tinggi cenderung berarti sifat mampu bentuk yang lebih rendah.
Melihat lebih dalam pada pembentukannya, kandungan paduannya yang seimbang memberikan struktur mikro yang stabil dalam fase. Jika dibandingkan dengan baja tahan karat 6 Mo, baja ini kurang sensitif terhadap pembentukan fase sekunder seperti fase sigma. Hal ini memberi para insinyur lebih banyak fleksibilitas untuk memilih metode pembentukan dan fabrikasi yang mereka sukai seperti pembentukan panas, pembentukan dingin, dan pengelasan.
Pengelasan Sanicro 35 berhasil dilakukan dengan sebagian besar metode konvensional seperti TIG (GTAW), MIG/MAG (GMAW) dan MMA (SWAW). Penggunaan bahan pengisi pada paduan UNS N06059, misalnya Avesta P16 direkomendasikan.
Ketersediaan dalam berbagai bentuk produk
Keseimbangan elemen paduan dan profil properti paduan ini mengisi kesenjangan di pasar antara baja tahan karat berkinerja tinggi dan paduan berbasis nikel untuk lingkungan industri paling keras dengan harga yang kompetitif dan stabil.
Hal ini menjadikan Sanicro 35 alternatif yang cocok untuk Alloy 625 dalam banyak aplikasi, sebuah langkah yang mengandalkan ketersediaannya dalam berbagai bentuk produk sehingga cocok untuk konstruksi tangki, jalur kimia dan pipa, serta berbagai jenis penukar panas. Sedangkan untuk peralatan lainnya.
Setelah mengembangkan paduan tersebut, Alleima berfokus pada produksi tabung dan batangan tanpa sambungan. Perusahaan telah memberikan izin produksi dan penjualan kepada Outokumpu, yang memulai produksi pelat canai panas dengan ketebalan hingga 50 mm pada awal tahun 2023, dan memperkenalkan lembaran canai dingin dengan tebal 0,4 - 5,5 mm sebelum akhir tahun. Hal ini tercakup dalam Kasus Kode ASME 2982, Kode Boiler dan Bejana Tekan, Bagian VIII, Divisi I dan II.
Dengan kinerja dan ketersediaan dalam berbagai bentuk, kemungkinan besar Sanicro 35 akan mengambil pangsa besar pasar Alloy 625.
Pasar berkembang
Karena pertama kali diperkenalkan dalam bentuk tabung dan batangan, wajar jika pengadopsi pertama paduan ini menggunakan bentuk ini. Salah satu contoh pertama adalah kilang di Gulf Coast AS. Pada tahun 2021, mereka memilih paduan untuk tabung mulus untuk dua penukar panas berpendingin air laut di fraksionator unit minyak mentah. Paduan tersebut menggantikan tabung berdasarkan baja tahan karat hiper dupleks karena kondisinya memerlukan kinerja yang lebih tinggi. Produk ini dipilih karena kinerja dan daya saing biayanya setelah melalui evaluasi ekstensif.
Sejak itu, paduan baru ini telah mendapatkan pesanan dari berbagai industri, yang menunjukkan permintaan akan paduan yang dapat mengisi kesenjangan ini di pasar. Misalnya, operator limbah menjadi energi menggunakan grade tersebut untuk peralatan pengolahan gas TPA menjadi biogas terbarukan. Selain itu, terdapat minat dari industri hidrogen dan energi terbarukan dan kualitas tersebut dipilih oleh fasilitas peningkatan minyak mentah di Kanada pada tahun 2023.
Sementara itu, Outokumpu juga telah mengembangkan pasar lembaran dan pelat dengan mulai menerima pesanan pada awal tahun ini. Awalnya, mereka telah menyediakan sampel untuk pengujian dan memiliki beberapa referensi pelanggan.
Aplikasi Potensial
Salah satu bidang yang menjanjikan adalah peralatan proses untuk biorefineries. Hal ini ditandai dengan kandungan klorida yang tinggi dan suhu yang tinggi, kombinasi yang memerlukan ketahanan korosi yang sangat baik. Area lain yang berpotensi adalah penukar panas berpendingin air laut dan lingkungan yang mengandung klorida pada suhu tinggi.
Ada juga minat terhadap grade tersebut untuk aplikasi yang biasanya mempertimbangkan titanium dan paduan berbahan dasar nikel lainnya. Sanicro 35 bisa menjadi bahan yang cocok untuk ini, sebagian berkat sifat korosinya yang sangat baik dan sebagian lagi karena ketersediaan yang terbatas dan ketidakstabilan harga saat mencari bahan baku tersebut.
Reaksi awal pelanggan adalah mereka ingin mempelajari lebih lanjut tentang Sanicro 35 dan mengujinya di lingkungan mereka sendiri. Ini masih tahap awal untuk paduan baru ini, tetapi masih terdapat banyak potensi dan sudah mulai mengambil proyek yang seharusnya menggunakan Paduan 625.
Apa itu Inconel 625?
Inconel 625 adalah anggota keluarga paduan berbasis nikel. Ini adalah paduan yang terbuat dari nikel, kromium, dan molibdenum, dengan elemen tambahan seperti niobium, titanium, dan aluminium ditambahkan dalam jumlah yang bervariasi. Kombinasi logam ini memberi Inconel 625 kekuatan dan ketahanan korosi yang luar biasa. Namun apa bedanya Inconel 625 dengan baja tahan karat?