ANALISA KEGAGALAN PIPA BAJA TAHAN KARAT 316L DI BANGUNAN LEPAS PANTAI PANGKAH-GRESIK SALMON PASKALIS SIHOMBING NRP 2709100068
Dosen Pembimbing: Dr. Hosta Ardhyananta S.T., M.Sc. NIP. 198012072005011004
BAB I PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
29 Desember 2012 ditemukan kebocoran pada 4 pipa pada take number 2”-CI-49001-N01N, 2”-CI-49002N01N, 2”-CI-49003-N01N, 2”-CI-49004-N01N.
PERUMUSAN MASALAH Perumusan masalah dari penelitian ini adalah bagaimana terjadinya kegagalan pipa baja tahan karat 316L pada Chemical Filling Piping.
Pipa 2”-CI-49001-N01N
BATASAN MASALAH
1. Tekanan, temperatur, dan komposisi inhibitor yang mengalir pada pipa dengan keadaan homogen 2. Material komponen pipa baja tahan karat 316L bersifat homogen di semua titik sehingga tidak menyebabkan perbedaan sifat fisik dan kimia.
TUJUAN PENELITIAN
Pipa 2”-CI-49001-N01N yang bocor
Tujuan dari penelitian ini adalah memahami dan menganalisa terjadinya kegagalan pipa baja tahan karat 316L pada Chemical Filling Piping.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Baja Tahan Karat 316L
Kekerasan : 217 HB (Brinell Hardness) 95 HRB (Rockwell Hardness) 225 HV (Vickers Hardness)
• tahan korosi • tahan creep •kekuatan tarik nya baik
Austenitic Stainless Steel
Elemen
Standar NACE
Carbon
0.03
Manganese
1.50
Silicon
1.50
Sulfur
0.040
Phosphorus
0.040
Chromium
17.0 – 21.0
Nickel
9.0 – 13.0
Molybdenum
2.0 – 3.0
Tensile strength minimum
70 ksi [485 MPa]
Yield strength minimum
30 ksi [205 MPa]
Elongation in 2 in. or 50 mm minimum
30.0
Korosi
Menurut Fontana
Sebagai kerusakan dari material karena reaksi dari lingkungannya. Lingkungan yang korosif contohnya adalah udara dan uap air segar, uap air mengandung garam, garam mineral, serta atmosfer industri. Korosi tidak dapat dihilangkan, tetapi dapat dikendalikan laju dan kecepatannya.
Korosi Atmosfer
Korosi akibat Asam Organik lainnya Korosi akibat Asam Format
Korosi pada Baja Tahan Karat 316L (ASM Volume 13)
Korosi akibat Asam Sulfur
Korosi akibat Air Laut
Korosi akibat Asam Mineral
PITTING CORROSION Bentuk serangan terlokalisasi yang mengakibatkan lubang dalam logam. Lubang ini memiliki diameter yang mungkin kecil atau besar.
Analisa Kegagalan
Merupakan pemeriksaan atau pengujian terhadap komponen-komponen yang rusak beserta kondisi yang menyebabkan kegagalan
Tujuannya untuk mengetahui penyebab dari kegagalan tersebut
Pipa Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam memilih jenis-jenis pipa yang akan digunakan : • Ukuran Pipa • Tebal Dinding Pipa • Kecepatan Aliran • Debit yang didistribusikan • Tekanan dalam Pipa
Pipa berbentuk silinder berrongga yang fungsinya mengalirkan fluida yang ada didalamnya.
Design Review ASME B31.3 Code
2”-CI-49001-N01N
Equipment
Piping
Service
Acid Gas
Design Pressure
12.0 Bar
Operating Pressure
10.0 bar
Design Temperature
-29/650C
Operating Temperature
28/320C
Size pipe
2 inch
Material
SS 316L
Schedule
10 Seamless
Corrosion Allowance
0 mm
BAB III METODOLOGI
METODOLOGI PENELITIAN
MULAI
Studi Literatur
Persiapan Material yang Mengalami Kegagalan
Pengujian
Pengamatan Makroskopic (Photography)
NDT
Pengamatan Mikroskopik (Mikroskop Optik & SEM)
Analisa dan Pembahasan
Kesimpulan
SELESAI
Uji Komposisi
Pengujian Kekerasan
Pengujian XRD
Uji OES
Dilakukan untuk mengetahui komposisi dari pipa baja tahan karat 316L
Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan dilakukan dengan memakai indentor piramida intan
Pengujian XRD
pengujian material yang biasanya digunakan untuk identifikasi unsur/senyawa (analisis kualitatif) dan penentuan komposisi (analisis kuantitatif)
Pengujian SEM
dilakukan untuk mengetahui morfologi kegagalan dalam pipa
Pengujian Mikroskop Optik
Untuk mengetahui struktur mikro maka dilakukan pemgujian metalografi
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
NDT (Non Destruction Test)
UJI KOMPOSISI
Titik Hasil Tembakan OES untuk mengetahui komposisi
Gambar spesimen 316L yang telah digerinda
Hasil pengujian dan perbandingan dengan standar ASTM A351
STRUKTUR MIKRO
T=32C 11,4% Ni
PENGUJIAN KEKERASAN
SEM dan EDAX
Hasil SEM dari spesimen bagian luar yang mengalami pitting
Hasil EDAX dari spesimen bagian luar yang mengalami pitting
SEM dan EDAX
Hasil SEM dari spesimen yang mengalami penyerangan klor sehingga menjadi inisiasi pitting
Hasil EDAX dari spesimen yang mengalami penyerangan klor sehingga menjadi inisiasi pitting
XRD
HASIL PDFWIN
XRD
XRD
Pemanasan
Evaporasi
KESIMPULAN 1. Berdasarkan hasil pengujian komposisi kimia, didapat kesesuaian komposisi kimia pipa yang mengalami kegagalan antara hasil pengujian dengan standart baja tahan karat yaitu ASTM A351. 2. Pengujian yang telah dilakukan, menunjukan adanya kerusakan pada material. Kerusakan ini merupakan korosi sumuran. Korosi sumuran terdapat pada bagian sisi luar pipa, dibuktikan pada foto NDT. 3. Mekanisme dari kagagalan akibat korosi yang terjadi pada pipa diawali dengan adanya penguapan dari air laut yang mengandung unsur Cl yang menguap dan mengendap pada pipa. Endapan Cl ini merupakan unsur pembentuk korosi sumuran
SARAN 1. Disarankan untuk mempelajari penelitian lebih lanjut yaitu cara memproteksi pipa. 2. Perlu adanya kelengkapan mill certificate dari setiap pipa yang digunakan.
TERIMA KASIH
