Secara desain/kontruksi bagian inlet tube tersebut merupakan daerah yang rentan mengalami aliran

turbulen akibat terjadinya perubahan arah aliran secara mendadak serta adanya perbedaan luas

penampang melintang yang cukup besar antara inlet header dengan tube sehingga dapat menimbulkan

penurunan tekanan fluida yang besar dibagian inlet tersebut. Adapun faktor-fakor

IV.Pembahasan dan Analisa Penyebab

Dari hasil analisa penyebab diatas, terdapat beberapa tambahan data fakta dari hasil uji laboratorium

yang telah dilakukan:

Gambar foto makro potongan tube yang bocor

Dari foto tersebut terlihat kawah/plit sisa dari pengikisan yang terbentuk dan tersebar pada dinding

bagian dalam tube, terutama pada bagian tube yang bocor(berlubang). Kondisi yang serupa juga terjadi

pada dinding bagian dalam tube lainnya yang memperlihatkan adanya sejumlah sumuran (pits) yang

tersebar pada cakupan daerah yang lebih luas, dengan tingkatan yang lebih insentif terutama di bagian

tube yang telah bocor. Terlihat sumuran (pits) ysng terbentuk tersebut menyebabkan dinding bagian

dalam tube tersebut mengalami penipisan yang sangat signifikan.

Gambar Uji Struktur Mikto pada PotonganTube yang Bocor

Kondisi struktur mikro material tube diperkirakan masih cukup baik, dimana pola strukur ferit

dan perlit yang terbentuk masih cukup jelas dan tidak diketemukan adanya perubahan struktur yang

berarti akibat fenomena metalurgi seperti : proses rekristalisasai, transformasi fasa, gratifikasi,

sperodisasi atau lainnya. Kondisi ini sangat terkait dengan suhu operasi tube HP Economizer-1 tersebut

yang suhu pengoperasiannya relative rendah, yaitu pada suhu dibawah 2000C. Dengan demikian

material tube tersebut diharapkan masih memiliki sifat mekanis yang cukup memadai.

Permasalahan yang sering terjadi pada pengopersian baja karbon rendah pada suhu dibawah

2000C tersebut adalah kerusakan berupa oksidasi, korosi dan atau erosi namun tidak terjadi pada

potongan tube HP ECO-1 tersebut. Pada tube tersebut terlihat bahwakerusakan/kegagalan yang

dominan terjadi pada dinding bagian dalam tube yaitu terbentuknya sejumlah sumuran (pits) yang telah

menimbulkan penipisan yang sangat signifikan dan bahkan telah menimbulkan kebocoran. Sumuran

(pits) yang terbentuk tersebut ditunjukkan oleh bentuk gerigi (jagged) yang terjadi pada dinding bagian

dalam tube. Disamping itu dari foto mikro juga terlihat dengan jelas bahwa pada dinding bagian dalam

tube terutama di bagian dalam sumuran (pits) tidak diketemukan adanya pembentukan lapisan kerak

(deposit). Sementara dibagian permukaan luar tube tersebut tidak dijumpai adanya

kerusakan/kegagalan permukaan yang berarti, melainkan hanya berupa pembentukan kerak (scale) yang

disebabkan oleh proses oksidasi akibat suhu pengoperasiannya, dan dari hasil pengukuran dimensi

diperoleh bahwa diameter luar tube tersebut masih mendekati sama dengan ukuran awal menurut

spesifikasinya yaitu OD = 31.8 mm.

3. Kavitasi Erosi – Physical Erosion

Faktor utama penyebab terjadinya kavitasi-erosi adalah karena terbentuknya gelembung

udara/uap didalam aliran fluida yang berada dalam kondisi turbulen yang kemudian pecah dan

menumbuk/menghantam dinding bagian dalam tube disekitar inlet dari tube tersebut. Kemudian faktor

yang meningkatkan intensitas gelembung udara/uap yang pecah di dalam fluida yang turbulen tersebut

sangat dipengaruhi oleh sifat fluida, karakteristik permukaan bagian dalam tube dan kondisi operasi.

Selanjutnya karakteristik permukaan bagian dalam tube sangat tergantung pada tingkat

kekasaran dan cacat permukaan dalam, perubahan aliran dan perbedaan luas penampang lintasan aliran

dari inlet header ke inlet tube. Sedangkan untuk kondisi operasi yang dapat memberikan kontribusi

terhadap terjadinya gelembung kavitasi tersebut antara lain: flow-induced vibration, laju atau kecepatan

aliran dan hambatan terhadap pasokan fluida ketika masuk ke dalam inlet tube dari inlet header.

Sesuai dengan referensi HRSG Tube Failure Manual Final Report, EPRI, November 2002

mengatakan bahwa jenis kerusakan kavitasi-erosi atau physical corrosion serupa dengan kejadian Flow

Accelerated Corrosion (FAC) dimana terjadi kemiripan dalm hal pengikisan oleh aliran air dalam tube.

Berikut skematik sederhana penjelasan terjadinya FAC:

Gambar skema pengikisan akibat aliran kavitasi

1. Pada kondisi normal, lapisan magnette menjadi terlarut dalam air namun tetap menjadi lapisan

pelindung dinding karena laju pertumbuhan magnette sama dengan laju pelarutannya

2. Kemudian dikarenakan adanya perubahan kecepatan aliran dan volume aliran yang meningkat

maka proses laju pelarutan magnette menjadi naik namun laju pertumbuhan tidak naik. Hal ini

mengakibatkan terjadinya penipisan lapisan pelindung dinding dan akhirnya terjadi pengikisan

dinding metal.

3. Dengan terjadi perubahan kecepatan aliran dan volume air dapat menimbulkan gelembung

udara sehingga terjadi tumbukan akibat gelembung tersebut ikut dalam aliran air tersebut.

Kemudian laju pembentukan gelembung udara makin meningkat akibat permukaan dinding

yang tidak rata yang disebabkan pengikisan dinding dalam metal.

4. Kondisi ini terus berlanjut sampai terjadi sumur/pits shingga terjadi kebocoran akibat penipisan

dinding yang disebabkan FAC

Rekomendasi

Untuk menghindari terjadinya kerusakan serupa atau untuk memperpanjang umur operasi inlet tube HP

Economizer-1 dan Economizer-2 tersebut, maka berikut ini diberikan beberapa saran/rekomendasi yaitu

antara lain:

Meningkatkan mutu sambungan las pada dinding bagian dalam antara inlet tube dengan inlet

header HP Economizer-1 agar tidak terjadi cacat permukaan atau cacat bentuk yang dapat

menimbulkan hambatan terhadap aliran fluida (air) di bagian hulu (upstream) dari inlet tube

Penggantian seluruh inlet tube HP Economizer -1 dan Economizer-2 terutama pada inlet tube

yang berada di dekat sambungan las antara tube dengan inlet header (Plain Tube), karena

diperkirakan bahwa kerusakan yang serupa seperti pada tube lainnya.