gambar 1. retakan scc pada pipa gambar 2. retakan scc...
TRANSCRIPT
Gambar 1. Retakan SCC pada pipa
Gambar 2. Retakan SCC dilihat
dengan foto mikro
DISUSUN OLEH :IRWAN FAJRUL FALAKH
4305 100 065
DOSEN PEMBIMBING :1. Ir. Yeyes Mulyadi, M.Sc.2. Ir. Heri Supomo, M.Sc.
”ANALISIS LAJU PERAMBATAN
RETAK UNTUK JENIS KOROSI SCC PADA PIPELINE AKIBAT UNSUR H2S”
Pipeline yang mengalirkan fluida hidrokarbon sumur minyak ke unit
proses pasti bertekanan tinggi sehingga rentan terjadi korosi retak
tegangan (Stress Corrosion Cracking)
Hal ini semakin diperkuat bila disertai oleh keberadaan hidrogen
sulfida dalam kandungan fluida hidrokarbon yang dialirkan dalam
pipa
Retakan akibat SCC (Stress Corrosion Cracking) akan mengurangi
kekuatan pada pipa, sehingga umur operasi juga akan berkurang
mempengaruhi umur kelelahan pipa itu sendiri saat beroperasi.
Kandungan H2S dalam minyak bumi di JOB P-PEJ ini adalah yang
tertinggi di Indonesia, sehingga kemungkinan terjadinya SCC pada
pipeline yang mengalirkan fluida hidrokarbon dari sumur ke unit
proses sangat besar
LATAR BELAKANG
Bagaimana laju perambatan retak akibat korosi SCC
pada media korosi Hidrogen Sulfida (H2S)?
Bagaimana jenis retakan yang terjadi akibat korosi
SCC karena Hidrogen Sulfida (H2S)?
Bagaimana perbandingan laju perambatan retak
dengan kadar Hidrogen Sulfida (H2S) yang berbeda-
beda?
RUMUSAN MASALAH
Mengetahui laju perambatan retak akibat korosi
SCC pada media korosi Hidrogen Sulfida (H2S)
Mengetahui jenis retakan yang terjadi akibat
korosi SCC karena Hidrogen Sulfida (H2S)
Mengetahui perbandingkan laju perambatan
retak tiap kadar Hidrogen Sulfida (H2S)
TUJUAN
Material yang digunakan adalah ASTM A106 Grade B.
Standar yang digunakan dalam pengujian ini adalah NACE
TM 0177
Metode yang digunakan adalah metode C-ring
Spesimen diberi retakan awal (takikan)
Pengujian dilakukan pada material induk
Pembebanan dilakukan dengan menggunakan baut
(penguncian) dengan tegangan 80% SMYS (Spesified Minimum Yield Strength)
Temperatur yang digunakan adalah suhu kamar
Kondisi gas dibuat vakum (tidak ada gas yang keluar)
dalam media
BATASAN MASALAH
DIAGRAM ALIR
Mulai
Studi Literatur
1Jurnal, Artikel, website, dan buku-buku yang
relevan
2Codes atau standart NACE TM 0177, ASTM G38,
ASTM A106, ASTM E407, ASME SEC. V
Persiapan Material pipa
Material = ASTM A106 Gr.B Sch 80
Nominal Pipe Size (NPS) = 10 inchi
Outside Diameter (OD) = 10.750 inchi
Wallthickness = 0.593 inchi
Specified Minimum Yield Strength (SMYS) = 35000 psi
1
1
Pembuatan Spesimen Uji Korosi SCC
sebanyak 36 buah
Codes : NACE TM 0177, ASTM G38, dan ASTM A106
Pembebanan dengan Menggunakan
Penguncian Baut untuk Memodelkan
Tegangan Tarik 80% SMYS
Codes : NACE TM 0177 dan ASTM G 38
2
Persiapan Alat dan Media Pengorosi (H2S
1%, 2%, dan 3%) Melalui Pereaksian
Antara HCl dengan Sulfur Padat
Codes : NACE TM 0177
DIAGRAM ALIR (LANJ)
Pengujian pada Media
Pengorosi H2S 2%
Dengan Waktu Ekspos
288, 432, 576, dan 720
jam
Codes : NACE TM 0177
Pengujian pada Media
Pengorosi H2S 1%
Dengan Waktu Ekspos
288, 432, 576, dan 720
jam
Codes : NACE TM 0177
Pengujian pada Media
Pengorosi H2S 3%
Dengan Waktu Ekspos
288, 432, 576, dan 720
jam
Codes : NACE TM 0177
Pengamatan Retak pada Permukaan dengan Liquid Penetrant
-Pembersihan (dengan cleaner dan peralatan untuk
menghilangkan kotoran yang menempel)
-Penetrasi
-Pembersihan (dilap)
-Developer
-Inspeksi
Codes : ASTM E407
2
3
DIAGRAM ALIR (LANJ)
4
Selesai
Kesimpulan
Analisis dan Pembahasan
- Pengukuran Retak (μm)
- Pembuatan Grafik Laju Perambatan Retak
- Perbandingan Laju Perambatan Retak Tiap Kadar
Media Pengorosi
-Pengamatan Jenis Retakan
Pengamatan Metalografi (Struktur Mikro)
-Pembuatan Spesimen (Pemotongan dan
Penghalusan) sebanyak 36 buah dengan
ukuran 50 mm x 20 mm x 15 mm
-Spesimen dietsa dengan nital
-Pengamatan dilakukan pada daerah sekitar
takikan
Codes : ASTM E407
Studi Literatur Persiapan Material Pipa
Material = ASTM A106 Gr.B Sch 80
Nominal Pipe Size (NPS)= 10 inchi
Outside Diameter (OD) = 10.750 inchi
Wallthickness = 0.593 inchi
Specified Minimum Yield Strength (SMYS) = 35000 psi
Pembuatan Spesimen Uji Korosi SCC Pembebanan pada Spesimen Persiapan Alat dan Media untuk Pengujian Korosi SCC Pelaksanaan Percobaan Uji Korosi Liquid Penetrant Pengamatan Metalografi Data Percobaan, Analisis Hasil dan Pembahasan Kesimpulan
LANGKAH KERJA
Material Pipa ASTM A106 Gr.B Sch 80
DATA MATERIAL
Diameter luar : 273 mm
Diameter dalam : 243 mm
Tebal : 15 mm
Lebar : 35 mm
Sudut Potong : 1500
Kedalaman takik : 2 mm
Sudut takik : 600
DATA PERCOBAANPembuatan Spesimen C-Ring
Desain Dimensi Spesimen C-Ring
DATA PERCOBAANPembuatan Spesimen C-Ring
Desain Dimensi Takik untuk Spesimen C-Ring
Pembuatan Spesimen C-Ring
Pemotongan Pipa menjadi
Spesimen C-Ring
Spesimen C-Ring
Pembuatan Spesimen C-Ring
Beban yang digunakan adalah 80% SMYS (Spesified Minimum Yield Strength).
Dari pembebanan tersebut, didapatkan besarnya defleksi adalah 11,2 mm
PEMBEBANAN
PERSIAPAN ALAT
Pompa untuk Mengalirkan H2S yang memiliki kecepatan 2 L/min
PERSIAPAN ALATPERSIAPAN ALAT
PELAKSANAAN
Perendaman ini dilakukan pada akuarium tertutup dengan kadar H2S
1%, 3%, dan 5%
PELAKSANAANPELAKSANAAN
LIQUID PENETRANT
Langkah Pengujian :
1. Pembersihan
2. Penyemprotan Cleaner
3. Pemberian Dye Penetrant
4. Pembersihan + Sedikit
Cleaner
5. Pemberian Developer
6. Diamati
7. Intepretasi Cacat
LIQUID PENETRANT
PEMBUATAN SPESIMEN
METALOGRAFI
PEMBUATAN SPESIMEN
METALOGRAFI
PEMBUATAN SPESIMEN
METALOGRAFI
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
a, b
Perendaman pada H2S dengan Kadar 1%
Hasil Foto Mikro Pembesaran 100x Spesimen (a) 1 dan (b) 2 pada
kadar H2S 1% Selama 288 jam dengan panjang retak rata-rata 350 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 1%
a, b, c
Hasil Foto Mikro Pembesaran 100x Spesimen
(a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S 1%
Selama 432 jam dengan panjang retak rata-
rata 393.33 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 1%
a, bcHasil Foto Mikro Pembesaran 100x Spesimen (a) 1,
(b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S 1% Selama 576 jam
dengan panjang retak rata-rata 423.33 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 1%
b, c
a
Hasil Foto Mikro Pembesaran 100x Spesimen
(a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S 1%
Selama 720 jam dengan panjang retak rata-rata
436.67 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Rata-Rata Panjang Retakan pada Kadar 1%
050
100150200250300350400450500
0 200 400 600 800
Rata
-Rata
Pan
jan
g R
eta
k (μ
m)
Waktu Pengujian (Jam)
Retakan pada Kadar Hidrogen sulfida 1%
Waktu Pengujian
(jam) Spesimen 1 Spesimen 2 Spesimen 3
288 410 640 0 350.00
432 450 310 420 393.33
576 400 420 450 423.33
720 440 470 400 436.67
Panjang Retakan (μm) Rata-Rata
Panjang
Retakan (μm)
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 3%
a, b, c
Hasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran 100x
(a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S 3%
Selama 288 jam dengan panjang retak rata-
rata 380 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 3%
b, caHasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran
100x (a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S
3% Selama 432 jam dengan panjang retak
rata-rata 416.67 μm
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 3%
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
a, bcHasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran
100x (a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S
3% Selama 576 jam dengan panjang retak
rata-rata 506.67 μm
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 3%
b, caHasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran
100x (a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S
3% Selama 720 jam dengan panjang retak
rata-rata 610 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
0
100
200
300
400
500
600
700
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Rata
-Rata
Pan
jan
g R
eta
k (μ
m)
Waktu Pengujian (Jam)
Retakan pada Kadar Hidrogen sulfida 3%
Rata-Rata Panjang Retakan pada Kadar 3%
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Waktu Pengujian
(jam) Spesimen 1 Spesimen 2 Spesimen 3
288 370 660 110 380.00
432 470 430 350 416.67
576 380 590 550 506.67
720 550 700 580 610.00
Panjang Retakan (μm) Rata-Rata
Panjang
Retakan (μm)
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 5%
Hasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran
100x (a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S
5% Selama 288 jam dengan panjang retak
rata-rata 516.67 μm
a
c
b
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 5%
ba, cHasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran
100x (a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S
5% Selama 432 jam dengan panjang retak
rata-rata 530 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 5%
a, bcHasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran
100x (a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S
5% Selama 576 jam dengan panjang retak
rata-rata 633.33 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Metalografi
Perendaman pada H2S dengan Kadar 5%
a, b
c
Hasil Foto Mikro Spesimen Pembesaran
100x (a) 1, (b) 2, dan (c) 3 pada kadar H2S
5% Selama 720 jam dengan panjang retak
rata-rata 1106.67 μm
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Rata-Rata Panjang Retakan pada Kadar 5%
0
200
400
600
800
1000
1200
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Rata
-Rata
Pan
jan
g R
eta
k (μ
m)
Waktu Pengujian (Jam)
Retakan pada Kadar Hidrogen Sulfida5%
Waktu Pengujian
(jam) Spesimen 1 Spesimen 2 Spesimen 3
288 690 550 310 516.67
432 550 500 540 530.00
576 570 620 710 633.33
720 1130 1120 1070 1106.67
Panjang Retakan (μm) Rata-Rata
Panjang
Retakan (μm)
Bentuk Retakan yang Terjadi
Bentuk Retak
Grain
Boundary
Lintasan retak memotong
grain boundary
Retak Transgranullar
DATA HASIL PERCOBAAN, ANALISIS DAN
PEMBAHASAN
Perbandingan Rata-Rata Panjang Retakan untuk tiap kadar H2S
Panjang Retak Tiap Kadar Hidrogen Sulfida
0
200
400
600
800
1000
1200
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Waktu Pengujian (Jam)
Rata
-Rata
Pan
jan
g R
eta
k
(μm)
kadar 1% kadar 3% kadar 5%
JamPanjang Rata-Rata Retak Kadar H2S (μm)
1% 3% 5%
288 350.00 380.00 516.67
432 393.33 416.67 530.00
576 423.33 506.67 633.33
720 436.67 610.00 1106.67
1. - kadar H2S 1% laju perambatan retaknya adalah 10.9 μm/day dengan
panjang retak rata-rata 350, 393.33, 423.33, dan 436.67 μm.
- kadar H2S 3% laju perambatan retaknya adalah 17.5 μm/day dengan
panjang retak rata-rata 380, 416.67, 506.67, dan 610 μm.
- kadar H2S 5% laju perambatan retaknya adalah 35.35 μm/day dengan
panjang retak rata-rata 516.67, 530, 633.33, dan 1106.67 μm.
2. Retakan yang terbentuk pada pengujian ini adalah retak transgranullar.
3. - Panjang retak maksimum rata-rata tiap kadar H2S 1%,3%,5 % berturut-
turut adalah 436.67, 610 dan 1106.67 μm
- Perbandingan panjang retak maksimum yang terjadi 1%:3%:5% adalah
1.0:1.4:2.5 serta perbandingan laju retak rata-rata adalah 1%:3%:5%
adalah 1.0:1.6:3.2
KESIMPULAN
~TERIMAKASIH~
WASSALAMUALAIKUM WR. WB.