Cincin Tempa Paduan CRA API 6A 718 Inconel 718 Tempaan Kustom untuk Aplikasi Minyak & Gas Kritis
Cincin tempa paduan CRA API 6A 718—dibuat dari Inconel 718 (UNS N07718), paduan super nikel-kromium—mewakili puncak komponen rekayasa untuk lingkungan minyak dan gas yang keras. Dirancang untuk memenuhi persyaratan ketat Spesifikasi API 6A (yang mengatur peralatan kepala sumur dan pohon Natal), tempaan paduan tahan korosi (CRA) ini memberikan kekuatan, daya tahan, dan ketahanan yang tak tertandingi terhadap kondisi ekstrem. Di bawah ini adalah rincian terperinci tentang spesifikasi, kemampuan kustomisasi, dan atribut kinerjanya.
API 6A menetapkan standar yang ketat untuk peralatan yang digunakan di kepala sumur minyak dan gas, termasuk peringkat tekanan, integritas material, dan ketahanan korosi. Sebagai CRA (Paduan Tahan Korosi), Inconel 718 secara khusus dipilih untuk aplikasi API 6A karena kemampuannya untuk menahan lingkungan bawah lubang yang korosif—termasuk paparan H₂S (gas asam), CO₂, dan air garam—di mana baja karbon atau paduan kelas rendah akan gagal.
Cincin tempa ini diproduksi untuk memenuhi persyaratan keterlacakan material API 6A, dengan dokumentasi lengkap tentang perlakuan panas, komposisi kimia, dan pengujian mekanis untuk memastikan kepatuhan terhadap peringkat tekanan (hingga 15.000 psi) dan rentang suhu (-29°C hingga 121°C, atau sebagaimana ditentukan untuk layanan ekstrem).
Kinerja luar biasa Inconel 718 berasal dari komposisi kimia dan mikrostrukturnya yang unik, yang dioptimalkan untuk kekuatan tinggi dan ketahanan korosi:
- Komposisi Kimia: Didominasi oleh nikel (50-55%), kromium (17-21%), dan besi (sisanya), dengan elemen paduan utama termasuk niobium (4,75-5,5%), molibdenum (2,8-3,3%), titanium (0,65-1,15%), dan aluminium (0,2-0,8%). Elemen-elemen ini membentuk fase intermetalik penguat (γ' dan γ'') selama perlakuan panas, memungkinkan paduan untuk mempertahankan kekuatan pada suhu hingga 650°C (1200°F).
- Kekuatan Mekanik: Kekuatan tarik melebihi 1300 MPa (188.500 psi) dan kekuatan luluh di atas 1000 MPa (145.000 psi) saat diberi perlakuan panas, menjadikannya ideal untuk komponen API 6A bertekanan tinggi.
- Ketahanan Korosi: Tahan terhadap pitting, korosi celah, dan retak korosi tegangan dalam media agresif, termasuk lingkungan asam (kepatuhan NACE MR0175/ISO 15156 untuk layanan H₂S).
- Kemampuan Fabrikasi: Meskipun kekuatannya tinggi, Inconel 718 dapat ditempa panas menjadi bentuk yang kompleks (seperti cincin) dengan kontrol dimensi yang presisi, diikuti dengan anil solusi dan penuaan untuk mencapai sifat optimal.
Cincin tempa API 6A CRA Alloy 718 disesuaikan dengan spesifikasi pelanggan, dengan opsi kustomisasi termasuk:
- Dimensi: Diameter luar (OD) mulai dari skala kecil (misalnya, 100mm) hingga cincin berdinding tebal besar (OD hingga 2000mm+), dengan ketebalan dinding dan diameter dalam (ID) yang dikerjakan secara presisi untuk memenuhi persyaratan gambar.
- Proses Penempaan: Penempaan die panas atau penempaan die terbuka, tergantung pada ukuran dan kompleksitas, untuk memperbaiki struktur butir, menghilangkan porositas, dan meningkatkan sifat mekanik. Proses penempaan memastikan kekuatan terarah, yang sangat penting untuk menahan beban siklik dalam operasi kepala sumur.
- Perlakuan Panas: Siklus yang disesuaikan (anil solusi pada 980-1065°C, diikuti dengan penuaan pada 700-730°C) untuk mencapai kekerasan yang diperlukan (biasanya 32-44 HRC) dan ketangguhan, menyeimbangkan kekuatan dengan keuletan untuk tuntutan ketahanan benturan API 6A.
- Permukaan Akhir: Opsi termasuk sebagai-tempa, dikerjakan (Ra 1,6µm atau lebih baik), atau dilapisi (misalnya, perawatan anti-galling) untuk mencegah penyitaan pada komponen kawin seperti katup atau flensa.
Untuk memastikan keandalan dalam aplikasi kritis, cincin tempa API 6A Alloy 718 menjalani kontrol kualitas yang ketat:
- Pengujian Non-Destruktif (NDT): Pengujian ultrasonik (UT) wajib sesuai persyaratan ASTM A388 atau API 6A untuk mendeteksi cacat di bawah permukaan; inspeksi partikel magnetik (MPI) untuk retakan permukaan; dan pengujian penetran cair (LPT) untuk area toleransi ketat.
- Pengujian Mekanik: Uji tarik, impak (takik Charpy V), dan kekerasan pada setiap lot panas untuk memverifikasi kekuatan dan ketangguhan.
- Analisis Kimia: Analisis spektroskopi untuk mengkonfirmasi kepatuhan terhadap standar komposisi Inconel 718 (ASTM B637, AMS 5663).
- Keterlacakan: Dokumentasi lengkap, termasuk nomor panas, laporan pengujian, dan sertifikat material (EN 10204 Tipe 3.1 atau 3.2), untuk memenuhi persyaratan audit API 6A.
Tempaan khusus ini merupakan bagian integral dari sistem kepala sumur API 6A, termasuk:
- Badan dan bonet katup
- Flensa dan konektor
- Komponen manifold choke dan kill
- Adaptor dan spool kepala sumur
Kemampuan mereka untuk beroperasi di lingkungan bertekanan tinggi, bersuhu tinggi (HPHT) dan korosif menjadikannya sangat diperlukan untuk produksi minyak dan gas yang aman dan efisien.
Komposisi Kimia Paduan 718 (%)
Nilai |
UNS |
Kepadatan |
Kekuatan Tarik
(MPa min)
|
Kekuatan Luluh
(MPa min)
|
Pengurangan Luas min (%) |
Perpanjangan min (%) |
Kekerasan (HRC) |
INCONEL 718 |
N07718 |
8.19 |
1275MPa min |
1034MPa min |
15% |
12% min |
HRC 35-40 |
Ni |
Cr |
Fe |
C |
Mn |
S |
Si |
50.0-55.0 |
17.0-21.0 |
Sisa |
0.08maks |
0.35maks |
0.015maks |
0.35maks |
B |
P |
Mo |
Ti |
Al |
Cu |
Co |
0.006maks |
0.015maks |
2.8-3.3 |
0.65-1.15 |
0.2-0.8 |
0.3maks |
1.0maks
|
Material |
Nilai DIN |
Nilai ASTM |
Nomor Werkstoff |
MONEL 400 |
NiCu30Fe |
N04400 |
2.436 |
INCONEL 600 |
NiCr15Fe |
N06600 |
2.4816 |
INCONEL 625 |
NiCr22Mo9Nb |
N06625 |
2.4856 |
INCONEL 718 |
/ |
N07718 |
/ |
INCOLOY 800 |
X5NiCrAlTi31-20 |
N08800 |
1.4958 |
INCOLOY 825 |
NiCr21Mo |
N08825 |
2.4858 |
INCOLOY 028 |
X1NiCrMoCuN 31 27 4 |
N08028 |
1.4563 |
HASTELLOY C276 |
NiMo16Cr15W |
N10276 |
2.4819 |
F44 |
X1CrNiMoCuN20-18-7 |
S31254 |
1.4547 |