Kebocoran Pipa Dekat Penyambungan Yang Dilalui Cairan

"Kebocoran Pipa Dekat Penyambungan Yang Dilalui Cairan"

2. Kebocoran Pada Pipa Saluran Air

         Studi kasus analisis kegagalan ini diawali dengan permasalahan kebocoran pipa pada bagian dekat dengan penyambungan. Pipa ini merupakan pipa yang disambungkan dengan material yang standar ASTM A 53 Grade B dan ASTM A 312 TP 316. Pipa ini dilalui cairan dengan kecepatan alir cairan sebesar 3800-8200 NM3/hr.

Penampang kerusakan yang terjadi di bagian dalam pipa (ditunjukan dengan tanda berupa lingkarang)

Identifikasi

       Dalam kasus ini pipa yang dilalui fluida mengalami kebocoran karena disebabkan oleh korosi dan erosi. untuk membukan hal ini itu makan dilakukan uji komposisi kimia untuk melihat apakah ada senyawa/unsur kimia lain yang terdapat didalam pipa baik yang terbawa oleh fluida atau pun yang dihasilkan dalam proses pengelasan yang bersifat korosif (seperti unsur/senyawa asam). Kemudian sample yang mengalami kegagalan di uji metalografi untuk mengetahui morfologi  dan fasa-fasa yang terbentuk pada permukaan pipa yang korosi dan SEM EDX untuk terlihat senyawa korosif yang terbentuk di dalam pipa.

Pembahasan

        Hasil pengamatan visual pada sampel mengalami kerusakan paling parah pada bagian dalam. Hasil pengamatan visual pada pipa dapat dilihat pada gambar tersebut.

          Setelah dilakukan uji metalografi didapat struktur mikro dari sampel yang korosif seperti gambar di bawah ini.

Struktur ferit ditujukan dengan warna putih atau terang dan perlit dengan warna gelap di sekitar ferit. sedangkan untuk pengamatan mikroskopik bentuk dari peristiwa korosi yang terjadi dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Beberapa Kasus Kegagalan

Beberapa Kasus Kegagalan

“ Hidrogen mengakibatkan korosi dan berkerak”

1   Creep pada Boiler Tube

Boiler tube PLN sepanjang 60 meter mengalami keretakan yang memanjang sepanjang penampang tube. Tube yang di belikan dari China ini. Ternyata dalam proses penyimpanannya kurang  baik dimana lubang tube dibiarkan terbuka dan karena lingkungan yang kurang baik inilah hidrogen di udara masuk kedalam tube selama proses penyimpanan dalam kurun waktu yang cukup lama. Hal ini mengakibatkan kondisi dalam pipa korosi dan berkerak sehingga dalam kurun waktu tertentu mengalami retak dan penipisan.

]

Identifikasi

               Dalam Kasusu ini untuk mengedintefisikan kondisi dalam tube digunakan pengujian Non Dectructive Test (NDT) dengan Ultrasonik. Pengujian ini mengunakan gelombang suara frekuensi tinggi yang dikenakan ke bahan dan gelombang tersebut direfleksikan balik oleh permukaan atau cacat.  Energi suara yang direfleksikan ditampilakan terhadap waktu, dan operator dapat memvisualisasikannya sepanjang tampang lintang dari stempel yang menunjukan kedalaman dari cacat yang merefleksikan suara. Sedangkan untuk mengetahui titik mulainya retak digunakan uji metalografi.

 

Pembahasan 
                Berikut ini merupakan gambar penampang melintang tube yang mengalami retak memanjang dan getas. Gambar ini diambil dengan kamera digital dengan resolusi tinggi.

Gambar diatas Sample water tube tampak atas

Dipermukaan dalam tube terdapat kerak dan local thinning (lihat arah anak panah)
 Terlihat retak memanjang dan kerak menyebar keseluruh bagian dalam tube.

                Dari uji hasil metalogi dapat diketahui bagian dalam tube yang berwarna gelap itu menandakan telah terjadi hydrogen attack/embrittlement.

               Setelah dilakukan uji metalografi, kemudian dilakukan uji NDT untuk mengetahui tingkat keparahan korosi yang terjadi di dalam tube sehingga dapat di petakan berapa panjang tube yang harus dipotong untuk disambung dengan tube yang baru agar proses korosi ini tidak bertambah penyebarannya ke permukaan tube yang kondisinya masih baik.

Sampel setelah dimalografi

Pengambilan sampel metallografi 1 (pada bagian yang terak) dan 2 (pada bagian yang jauh dari retakan) potongan melintang,menunjukan warna gelap adalah terjadinya hydrogen attack/embrittlement dari bagian dalam tube. Pada daerah retak tidak terlihat adanya pengurangan ketebalan.

Kesimpulan

• Water wall tube mengalami hydrogen damage dimana kerusakan pada permukaan dalam tube tersebut irreversible.
• Korosi yang terjadi adalah dalam suasana basa sesuai data air boiler yang ada sehingga terbentuk kerak.
• Gas hydrogen yang terjadi bereksi dengan cementite(Fe3C) membentuk gas metana (CH4) yang menimbulakan grain boundary cracking dan dekarburisasi.

Rekomendasi

• Kerusakan hydrogen damage yang menyebarkan keseluruh system sirkulasi boiler harus dipetakan melalui metoda NDT dengan ultrasonik dan bagian yang telah mengalami cracking harus diganti.

PROSEDUR FAILURE ANALYSIS

PROSEDUR FAILURE ANALYSIS

Failure Analysis

Failure Analysis

“ Diperlukan analisa kerusakan yang komprehesif yang bisa dimanfaatkan sebagai umpan balik dalam perbaikan “

Overview

Failure Analysis (Analisa Kegagalan) adalah sesuatu kegiatan yang ditujukan untuk mengetahui penyebab  terjadinya kerusakana yang bersifat spesifik dari peralatan utaman, peralatan pendukung, dan perlengkapan instalasi pabrik. Jenis Failure Analysis pada material dapat berupa patahan, retakan, atau korosi. Kegagalan tersebut bisa berasal dari tahap manufakturing, pembuatan,perakitan, atau pengoperasian yang tidak sesuai dengan desain. Dengan demikian diperlukan analisa kerusakan yang komprehensif yang bisa dimanfaatkan sebagai umpan balik dalam perbaikan desain, material, perlakuan panas, dan sebagainya terhadap sistem atau komponen.

Urgensi

                Failure Analysis sangat penting untuk menetukan bagian/pihak yang bertanggung jawab terhadap kegagalan, sehingga dapat dilakukan tindakan pencegahan adar kerusakan yang sama tidak terulang kembali. Dampak positif Failure Analysis ini tentunya akan menekan kerugian yang di akibatkan oleh berhentinya atau terhambatnya proses produksi. Bila dilakukan uji sebelum terjadinya kegagalan, kita dapat memprediksi kondisi material dan melakukan tindakan pencegahan sebelum masalah tersebut terjadi.

Manfaat

                Manfaat Failure Analysis ini dalam jangka pendek diharapkan dapat memperbaiki desain, proses dan metode pabrik. Dalam jangka panjang dapat digunakan untuk pengembangan material dan sebagai metode mutakhir untuk evaluasi dan memprediksi untuk kerja material serta untuk memperbaiki sistem pemeliharaan.

Aplikasi

                Failure Analysis ini dapat diaplikasikan pada industri chemical, oil and gas, pembangkitan energi listrik, manufaktur, dan industri lainnya.

Laboratorium Uji

                Dalam kegiatan Failure Analysis didukung oleh Laboratorium Uji Logam, Laboratorium Uji Metalografi, Laboratorium Uji Kimia, Laboratorium Non Destructive(NDT), dan Laboratorium Mikroskopi.