L A I R T
,M T E S T O,
A PONG MWAN I
K E T
K I N
6
LINGKUP PEMAKAIAN DAN KRITERIA PEMILIHAN LOGAM DAN PADUAN 嗗 Baja Karbon dan Baja Paduan Rendah (Carbon and Low – Alloy Steels) •
Carbon Steels: ± 80% digunakan di industri (towers, separator drums, HE shells, storage tanks, most piping, all structures, DLL
•
C-0.5 Mo Steel: 425OC < T < 540 OC (reactor vessels, HE shells, separator drum, piping, dan lain lain) Jenis baja ini juga digunakan bila gas/fluida proses mengandung hydrogen pada suhu T > 260 OC
•
Cr-Mo Steels, dengan Cr < 10%
b) Tahan terhadap hydrogen attack pada suhu tinggi c) Tahan terhadap korosi suhu tinggi akibat sulfide. d) Sambungan las baja ini harus diberi PWHT agar tahan terhadap hydrogen stress cracking
e) Untuk reactor vessel dengan suhu dan tekanan tinggi, umumnya menggunakan 2.25 Cr-1Mo steel. Untuk meningkatkan ketahanan korosi. material ini biasanya diberi overlay dari stainless steel. Pemakaian lainnya: furnace tubes, HE shells, piping dan separator drums
2. Stainless Steels 嗗Digunakan untuk kondisi proses yang korosif yang (berasal dari feedstock contaminant, catalysts atau solvents dan lain lain) 嗗Tahan terhadap korosi suhu tinggi karena sulfide dan jenis korosi suhu tinggi lainnya. Tetapi kebanyakan stainless steel mengalami pitting corrosion akibat chloride 嗗Martensitic stainless steel (tipe 410) harus diberi PWHT untuk mencegah hydrogen stress cracking akibat lingkungan yang mengandung hydrogen sulfide. Contoh : komponen pompa, fastener/baut, komponen valve, sudu turbin dan lain lain. Untuk tipe 410 dengan kadar karbon yang lebih rendah biasanya digunakan untuk piping, furnace tube dan lain lain. 嗗Ferritic stainless steel (tipe 405) : tidak mengalami hydrogen stress cracking (jadi lebih baik dibandingkan tipe 410). Tipe 405 ini biasanya digunakan sebagai vessel lining. 嗗Austenitic stainless steel (tipe 304 dan 316) : memiliki ketahanan korosi yang baik, tetapi mudah terserang SCC (stress corrosion cracking) akibat chloride. Disamping itu, apabila baja ini mengalami sensitisasi, maka dapat mengalami SCC akibat polythionic acids (H2 Sx Oy) 嗗Aplikasi baja stainless austenit : untuk linings, komponen dari towers, piping, HE tubes, reactor claddings, tubes dan tube hangers dalam furnace, komponen kompresor, turbine, pumps dan valves serta reboiler tubes.
3. Cast Irons (Besi Tuang) 嗗Karena besi tuang umumnya getas dan kekuatannya rendah, maka biasanya besi tuang tidak digunakan untuk komponen yang bertekanan tinggi. 嗗Besi tuang dapat digunakan untuk menahan erosi, kavitasi, impingement seperti pada: komponen pompa dan valve, ejector, jets, strainers dan fittings dan lain lain. 嗗Besi tuang paduan (14% Si) : sangat tahan terhadap korosi karena terbentuk lapisan oksida silikon (untuk komponen pompa dan valve). 嗗Besi tuang paduan dengan kadar Ni tinggi (Ni-Hard Cast Iron), dengan 13 – 36% Ni + 6% Cr : memiliki ketahanan korosi, keausan dan suhu tinggi yang sangat baik (untuk komponen pompa dan valve, kompresor, dampers, diffusers, tray dan lain lain).
4. Paduan Tembaga dan Aluminium (Copper and Aluminium Alloys) 嗗Karena kekuatannya terbatas, paduan ini biasanya digunakan pada T < 260 OC 嗗Paduan tembaga (Admiralty metal, C44300) : untuk water-cooled condenser tube, cooler tube dan lain lain. 嗗Paduan tersebut kurang baik untuk overhead condensers, compressor aftercoolers dimana ada H2S atau ammonia. Jenis korosinya : pitting corrosion, SCC dan dezincification. 嗗Paduan aluminium : digunakan sebagai pengganti carbon steel dan Admiralty metal HE tubes dalam cooling water service. Al tubes lebih tahan terhadap korosi akibat lingkungan/cairan sulfid pada overhead condenser, tetapi masalahnya adalah sering terjadi fouling dan pitting corrosion pada sisi air (karenanya Al tube jarang dipakai). 嗗Aluminium sering digunakan sebagai coating (Aluminized coating) untuk melindungi baja paduan rendah dari serangan korosi suhu tinggi akibat sulfid.
5. Paduan Nikel (Nickel Alloys) 嗗Paduan Nikel terutama tahan terhadap sulfuric acid (H2S), HCl, HF dan NaOH. 嗗Dengan Ni > 30%, memiliki ketahanan tinggi terhadap SCC akibat chloride. 嗗Ni sebagai basis/dasar untuk paduan super (superalloy) memiliki ketahanan suhu tinggi sangat baik, tetapi paduan ini dapat menjadi getas pada suhu tinggi akibat gas yang mengandung sulfur. 嗗Alloy 400 : sangat luas digunakan sebagai lining pada peralatan baja karbon untuk mencegah korosi HCl, garam Cl dan juga HF 嗗Alloy 625 dan 825 (dengan kadar Ni yang tinggi) : digunakan untuk mengurangi korosi akibat polythionic acid pada flare-stack tip 嗗Alloy B-2 : untuk lingkungan HCl pada semua konsentrasi dan temperatur, tetapi dapat terserang bila ada oxidizing salts. 嗗Alloy B-2, Alloy C-4 dan Alloy C-276 : sangat tahan terhadap semua konsentrasi H2S sampai dengan T ≈ 95O C.
6. Titanium 嗗Relatif sebagai logam/paduan pendatang baru. Logam/paduan ini bukan untuk pemakaian suhu tinggi, T ≤ 260O C (500O F) 嗗Pengelasan/pemotongan logam/paduan ini harus menggunakan gas mulia sebagai pelindung (seperti argon) untuk mencegah penggetasan. 嗗Bila ada hydrogen, pemakaian titanium tidak boleh T > 175O C (350O F) untuk mencegah penggetasan akibat pembentukan hydride. 嗗Titanium umumnya tahan terhadap korosi pada kebanyakan fluida proses. Tube yang dibuat dari Titanium grade 2 : sangat luas dipakai sebagai overhead coolers dan condensers untuk mencegah korosi akibat cairan chloride, sulfide dan sulfur dioxide. Tube tersebut akan terkorosi pada bagian bawah endapan asam. Bila korosi tersebut terjadi, maka biasanya digunakan/dipilih Titanium grade 12 (dengan kadar Ni dan Mo). 嗗Titanium tubes digunakan bila air laut (brackish water) dipakai sebagai pendingin.
Standard/Code Untuk Peralatan Industri Proses Nama Alat
Organisasi Yang Menerbitkan
Nama Dokumen
Pressure Vessel
• American Society of Boiler and Pressure Vessel Mechanical Engineers (ASME) Code, Section VIII • American National Standards Institute (ANSI)
Piping
• American Society of B31.3 Mechanical Engineers (ASME) Piping • American National Standards Institute (ANSI)
Tanks
• American Petroleum Institute • API 620: (API) Recommended Rules for Design and Construction of Large Welded Low Pressure Storage Tanks •API 650: Welded Steel Tanks for Oil Storage
Code
for Pressure
Baja Untuk Industri Proses Menurut Standar/Spesifikasi ASTM Material
Pipes and Tubes
Plates
Carbon Steel
A53 , A106, A120, A134, A135, A139, A178, A179, A192, A210, A211, A214, A226, A333, A334, A369, A524, A587, A671, A672, A691
A283, A299, A455, A516, A570
A285, A442, A515, A537,
C-0.5Mo Steel
A209, A250, A335, A369, A426, A672, A691
A204, A302, A517, A533
1Cr-0.5Mo Steel
A213, A335, A369, A426, A691
A387, A517
1.25Cr-0.5Mo Steel
A199, A213, A335, A369, A426, A691
A387, A517
2Cr-0.5Mo Steel
A199, A213, A369
2.25Cr-0.5Mo Steel
A199, A213, A335, A369, A426, A691
-A387, A542
Castings
Forgings
A216, A352
A105,A181, A234, A268, A350, A372, A420, A508, A541
A217, A352, A487
A182, A234, A336, A508, A541
-A217
A182, A234, A336 A182, A234, A336, A541
-A217, A487
-A182, A234, A336, A541, A542
Baja Untuk Industri Proses Menurut Standar/Spesifikasi ASTM (Lanjutan)
Material
Pipes and Tubes
Plates
3Cr-1Mo Steel
A199, A213, A335, A369, A426, A691
A387
5Cr-0.5Mo Steel
A199, A213, A335, A369, A426, A691
A387
7Cr-0.5Mo Steel
A199, A213, A335, A369, A426
A387
9Cr-1Mo Steel
A199, A213, A335, A369, A426
A387
Ferritic, Martensitic and Austenitic Stainless Steel
A213, A249, A268, A269, A312, A358, A376, A409, A430, A451, A452
A167, A240, A412, A457
Castings -A217
-A217 A351
Forgings A182, A336 A182, A234, A336 A182, A234 A182, A234, A336 A182, A336, A403
Carbon and Alloy Steel Bolts and Nuts covered by A193, A194, A320, A354, A449, A453, A540, A563
Standard/Spesifikasi ASTM Untuk Baja Karbon Dengan Ketahanan Patah Getas Pada Suhu Rendah Temperature Product Form To - 300C (-200F) Plate
To - 450C (-500F)
A516, normalized (may A516 normalized, stress relieved require impact testing) & Charpy impact tested
Pipe
A524
A333 grade 1 and grade 6
Tube
A210
A334 grade 1 and grade 6
Forgings
A727 and A350 grade LF1 A350 grade LF2
Fittings
A420 WPL6
Castings
A352 grade LCA
A420 WPL6 A352 grade LCB and grade LCC
KOMPOSISI PIPA BAJA (STEEL PIPE) MENURUT STANDAR ASTM DAN API Steel A 106, Grade A A 106, Grade B A 335, Grade P2 A 335, Grade P5 A 335, Grade P7 A 335, Grade P11 A 335, Grade P22 A 381, Class Y52 API 5L-X 46 API 5L-X 60
C 0.25 max 0.30 max 0.10020 0.15 max 0.15 max 0.15 max 0.15 max 0.26 max 0.30 max 0.26 max
Mn
Si
0.27-0.93
0.10min
0.29-1.06
0.10min
0.30-0.61
0.10-0.30
0.30-0.60
0.50 max
0.30-0.60
0.50-1
0.30-0.60
0.50-1
0.30-0.60
0.50 max
1.40max
-
1.35max
-
1.35max
-
API 5L, Grade X 52
0.21
0.90
0.26
API 5A, Grade K55
0.45
1.30
0.26
API 5AX, Grade N80
0.28
1.48
0.26
API 5AX, Grade P110
0.28
1.48
0.26
API 5 AC, Grade C90
0.29
0.50
0.26
API 5 L, Grade A API 5 L, Grade X 60
0.17 0.05
0.50 1.11
0.017
P 0.048 max 0.048 max 0.045 max 0.030 max 0.030 max 0.030 max 0.030 max 0.040 max 0.040 max 0.040 max 0.015 max 0.015 max 0.015 max 0.015 max 0.015 max 0.020 0.007
S 0.058 max 0.058 max 0.045 max 0.030 max 0.030 max 0.030 max 0.030 max 0.050 max 0.05 max 0.050 max 0.015 max 0.015 max 0.015 max 0.015 max 0.015 max 0.020 0.006
Composition, % Cr Mo
Nb
V
Ti
Al
B
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.50-0.81
0.44-0.65
-
-
-
-
-
4-6
0.45-0.65
-
-
-
-
-
6-8
0.44-0.65
-
-
-
-
-
1-1.5
0.44-0.65
-
-
-
-
-
1.90-2.60
0.87-1.13
-
--
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.05 min
0.03 min(a)
-
-
-
-
-
-
0.09
-
0.030
-
-
-
-
-
-
0.007
-
0.20
0.10
-
-
-
0.007
-
0.22
0.23
-
-
-
0.007
-
1.08
0.33
-
0.03
-
-
-
-
0.045
-
-
0.045
(a) Niobium, vanadium and titanium are used at manufacturer’s option
0.0015 min -
Penamaan dan Komposisi Nominal Paduan Titanium Common Alloy Designation
Nominal Composition (%)
ASTM Grade
Alloy Type
Grade 1
Unalloyed titanium
1
α
Grade 2
Unalloyed titanium
2
α
Grade 3
Unalloyed titanium
3
α
Grade 4
Unalloyed titanium
4
α
Ti-Pd
Ti-0.15Pd
7/11
α
Grade 12
Ti-0.3Mo-0.8Ni
12
Near α
Ti-3-2.5
Ti-3Al-2.5V
9
Near α
Ti-6-4
Ti-6Al-4V
5
α-β
Ti-6-2-1-.8
Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo
--
Near α
Ti-5Ta
Ti-5Ta
--
Near α
Ti-5-2.5
Ti-5Al-2.5Sn
--
α
Ti-8-1-1
Ti-8Al-1V-1Mo
--
Near α
Ti-6-2-4-2
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
--
Near α
Penamaan dan Komposisi Nominal Paduan Titanium (lanjutan) Common Alloy Designation
Nominal Composition (%)
ASTM Grade
Alloy Type
Ti-4-3-1
Ti-4Al-3Mo-1V
--
α-β
Ti-550
Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si
--
α-β
Ti-6-6-2
Ti-6Al-6V-2Sn-0.6Fe-0.6Cu
--
α-β
Corona 5
Ti-4.5Al-1.5Cr-5Mo
--
α-β
Ti-6-2-4-6
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
--
α-β
Ti-10-2-3
Ti-10V-2Fe-3Al
--
Near β
Transage 129
Ti-2Al-11.5V-2Sn-10Zr
--
Near β
Transage 207
Ti-2.5Al-2Sn-9Zr-8Mo
--
Near β
Ti-15-3-3-3
Ti-15V-3Sn-3Cr-3Al
--
β
Ti-3-8-6-4-4
Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo
--
β
Ti-13-11-3
Ti-3Al-13V-11Cr
--
β
Ti-8-8-3-2
Ti-8V-8Mo-3Al-2Fe
--
β
Ti-15-5
Ti-15Mo-5Zr
--
β
