Material Temp-Tinggi

94
KOROSI KOROSI TEMPERATUR TINGGI TEMPERATUR TINGGI *= Dry corrosion/korosi kering Dry corrosion/korosi kering * Peristiwa korosi yang terjadi d t t di t 100 o C pada temperatur diatas 100 o C * Tidak ada media cair

Transcript of Material Temp-Tinggi

Page 1: Material Temp-Tinggi

KOROSIKOROSI TEMPERATUR TINGGITEMPERATUR TINGGI

* = Dry corrosion/korosi kering Dry corrosion/korosi kering* Peristiwa korosi yang terjadi

d t t di t 100oCpada temperatur diatas 100oC* Tidak ada media cair

Page 2: Material Temp-Tinggi

PHENOMENA

OksidasiKarburisasi & Metal DustingNitridasiKorosi oleh halogenSulfidasiSulfidasiKorosi oleh deposit abu atau garamKorosi oleh garam cairKorosi oleh logam cairg

Page 3: Material Temp-Tinggi
Page 4: Material Temp-Tinggi

Reaksi reduksi: e s edu s :O2 + 2H2O + 4e- OH -

Reaksi oksidasi:

O2

O2

Reaksi oksidasi: Fe Fe2++2e -

O2

O2

Fe2+

OOH- OH-

O2

Fe2O3Fe2O3

e-

e- e-

e e-

Cathode CathodeAnodeCathode Cathode

Page 5: Material Temp-Tinggi

KOROSI BASAH

KOROSI KERING BASAHKERING

Page 6: Material Temp-Tinggi

OKSIDASIOksidasi adalah reaksi korosi TT yang paling

i h ilk k id di kpenting, yang menghasilkan oksida dipermukaan yang acapkali dipergunakan untuk menahan serangan korosi lainnyaserangan korosi lainnya

KARBURISASI DAN METAL DUSTINGKarburisasi terjadi pada temperatur tinggi diKarburisasi terjadi pada temperatur tinggi di lingkungan yang mengandung CO, CH4, C3H8 dan gas hidrokarbon lainnya. Penetrasi karbon akan membent k karbida internalmembentuk karbida internalPada metal dusting, terbentuk oksida, karbida, serbuk logam dan karbon yang rapuh sehinggaserbuk logam dan karbon yang rapuh, sehingga terjadi bentuk korosi pitting, thinning dan hilangnya sebagian logam.

Page 7: Material Temp-Tinggi

NITRIDASINITRIDASIKorosi ini diakibatkan oleh atmosfir yang mengandung nitrogen atau ammonia Bilamengandung nitrogen atau ammonia. Bila penetrasi nitrogen berlebihan (tidak larut), nitrida akan berada di batas butir dan mengakibatkan

tpenggetasanKOROSI HALOGEN (Cl, F)

D h l l d t b t kDengan gas halogen, logam dapat membentuk halida logam yang mudah menguap atau yang memiliki temperatur cair yang rendah.memiliki temperatur cair yang rendah.

SULFIDASISO2 dan SO3, atau H2S dengan impurities sepertiSO2 dan SO3, atau H2S dengan impurities seperti Na, K dan Cl, membentuk uap garam yang kemudian mengembun dipermukaan logam menyebabkan sulfidasi dan merusak lapisanmenyebabkan sulfidasi dan merusak lapisan oksida.

Page 8: Material Temp-Tinggi

KOROSI OLEH DEPOSIT ABU DAN GARAMKOROSI OLEH DEPOSIT ABU DAN GARAMDeposit abu dan garam dipermukaan logam mengakibatkan korosi oleh deposit itu sendiri dan

kib tk kti it k i t dgas, mengakibatkan aktivitas oksigen turun dan sulfur naik, mempersulit pembentukan lapisan pasif berupa oksida protektif, dan merusak lapisan k id d h t b t koksida yang sudah terbentuk.

KOROSI OLEH GARAM CAIR.Garam cair biasanya bertindak sebagai zat fluxingGaram cair biasanya bertindak sebagai zat fluxing dan pelarut oksida. Korosi terjadi karena proses oksidasi dan pelarutan oksida logam. Oksigen dan uap air dapat mempercepat korosi ini Selain ituuap air dapat mempercepat korosi ini. Selain itu dapat melarutkan unsur pemadu.

KOROSI OLEH LOGAM CAIRDisebabkan oleh pelarutan yang dipengaruhi oleh tingkat kelarutan dalam logam cair. Dapat juga terjadi pelarutan zat pemadu untuk membentukterjadi pelarutan zat pemadu untuk membentuk senyawa dengan unsur logam cair.

Page 9: Material Temp-Tinggi
Page 10: Material Temp-Tinggi
Page 11: Material Temp-Tinggi

ON

ATIO

ZAU

RI

RB

UC

AR

C

Page 12: Material Temp-Tinggi

ON

ATIO

ZAU

RI

RB

UC

AR

C

Page 13: Material Temp-Tinggi

ON

ATIO

IDA

TRI

NIT

Page 14: Material Temp-Tinggi

ON

OS

IO

RR

N C

OG

EN

ALO

GH

A

Page 15: Material Temp-Tinggi

ON

OS

IO

RR

N C

OG

EN

ALO

GH

A

Page 16: Material Temp-Tinggi

NO

NAT

IFI

DA

ULF

SU

Page 17: Material Temp-Tinggi

IT

POSI

ON

DE

PS

IOA

LT D

RR

OH

/SA

CO

RA

SH C

A

Page 18: Material Temp-Tinggi

ALT

O

NN

SA

OS

IOTE

NR

RO

MO

LTC

OR

M C

Page 19: Material Temp-Tinggi

ALT

O

NN

SA

OS

IOTE

NR

RO

MO

LTC

OR

M C

Page 20: Material Temp-Tinggi

LAPISAN OKSIDA

Merupakan andalan ketahanan korosiP b t k di hi k di iPembentukannya dipengaruhi kondisi lingkungan dan materialSif t hSifatnya harus

KontinyuM l k t d b ikMelekat dengan baikReproduktibilitas tinggiElastisElastis

Tetap memenuhi kaidah reduksi dan oksidasi

Page 21: Material Temp-Tinggi
Page 22: Material Temp-Tinggi
Page 23: Material Temp-Tinggi
Page 24: Material Temp-Tinggi
Page 25: Material Temp-Tinggi
Page 26: Material Temp-Tinggi

Fe-27%Cr-4%AlF 27%C 4%Al 0 82%YDalam oksigen pada 1200oC Fe-27%Cr-4%Al-0,82%Y

Page 27: Material Temp-Tinggi

Rupture Flat metal f

cavity

oxide

during cooling

surface below the ride The trace of the

oxide (after descalling of the oxide)

alloyoxide)

oxide

Bi id id t

alloy

Big ride oxide at the sample corner

Page 28: Material Temp-Tinggi

oxideoxide

alloy

alloy

alloy

Oxide penetration due to oxidation of inter metallic particles

oxide

alloyalloy

oxide

Yttri m rich inter gran larYttrium rich inter granular oxide

Grain boundary

Page 29: Material Temp-Tinggi

Initial spalling

Metal surface show

Oxide mouvement

Lateral growth of the scaled oxide

… oxide grain

oxide

alloy

mouvement

Metal deformation to the ride

Oxidation time

Page 30: Material Temp-Tinggi

TEST DAN ANALISATEST DAN ANALISA(FAILURE ANALYSIS)( )

Statik dan dinamik/cyclicKi tik/th i t iKinetik/thermogravimetri

Kurva ΔM/S vs tW i ht i d i ht lWeight gain dan weight loss

MikroskopiO tikOptikSEMPermukaan dan potonganPermukaan dan potongan

Diffraksi sinar X – EDAXMik li i l i (EPMA GDLMikroanalisis lainnya (EPMA, GDL, ESCA, dll)

Page 31: Material Temp-Tinggi

SERVICE TEST STANDARDSERVICE TEST STANDARDASTM G 54: Practice for simple staticASTM G-54: Practice for simple static oxidation testingASTM B 76: Method for accelerated life testASTM B-76: Method for accelerated life test of Ni-Cr and Ni-Cr-Fe alloys for electrical heatingheatingASTM B-79: Method for accelerated life test of Fe-Cr-Al alloys for electrical heatingof Fe Cr Al alloys for electrical heatingASTM G-79: Practice for evaluationof metals exposed to carburization environmentexposed to carburization environment.

Method A: Total Mass gain, Method B: Metallographic evaluation, Method C: Carbon g pdiffusion profile, Method D: Change in mechanical properties.

Page 32: Material Temp-Tinggi
Page 33: Material Temp-Tinggi
Page 34: Material Temp-Tinggi
Page 35: Material Temp-Tinggi
Page 36: Material Temp-Tinggi
Page 37: Material Temp-Tinggi
Page 38: Material Temp-Tinggi
Page 39: Material Temp-Tinggi
Page 40: Material Temp-Tinggi

OKSIDASI SIKLIKSIKLIK

Page 41: Material Temp-Tinggi

OKSIDASI SIKLIK BAJA TAHAN KARAT FERITIK DANKARAT FERITIK DAN

AUSTENITIK

Page 42: Material Temp-Tinggi
Page 43: Material Temp-Tinggi

PENGARUH ATMOSFIR YANG BERBEDAPENGARUH ATMOSFIR YANG BERBEDA

Page 44: Material Temp-Tinggi

CARBURIZATION RESISTANCE

Page 45: Material Temp-Tinggi

CARBURIZATION RATE CONSTANTSRATE CONSTANTS

Page 46: Material Temp-Tinggi

EFFECT OF ALLOYING ELEMENTS

Page 47: Material Temp-Tinggi
Page 48: Material Temp-Tinggi
Page 49: Material Temp-Tinggi
Page 50: Material Temp-Tinggi

KOMPOSISI PADUAN UNTUK TEMPERATURUNTUK TEMPERATUR

TINGGITINGGI

Page 51: Material Temp-Tinggi
Page 52: Material Temp-Tinggi
Page 53: Material Temp-Tinggi
Page 54: Material Temp-Tinggi
Page 55: Material Temp-Tinggi
Page 56: Material Temp-Tinggi
Page 57: Material Temp-Tinggi
Page 58: Material Temp-Tinggi
Page 59: Material Temp-Tinggi
Page 60: Material Temp-Tinggi
Page 61: Material Temp-Tinggi
Page 62: Material Temp-Tinggi

STUDI KASUSSTUDI KASUSKorosiKorosiCreepp

Page 63: Material Temp-Tinggi

Kegagalan Sudu Turbin

Page 64: Material Temp-Tinggi

ANALISISInformasi awalInformasi awal

Gas turbine engine sering mengakibatkan korosi erosiPaduan nikel semakin baik kekuatannya pada temperatur tinggi bila Cr semakin rendah dan Al+Ti semakin tinggi, tetapi ketahanan korosinya turunPembatasan temperatur kerja perlu dipatuhiSodium Chloride dan Sodium Sulfat berpengaruh pada peningkatan agresivitas lingkungan pada temperatur tinggiggMaterial adalah IN--713

Metoda pengamatanFraktografiMetalografiPengujian lain yang diperlukanPengujian lain yang diperlukan

Page 65: Material Temp-Tinggi

Hasil Pengamatan dan diskusigTerjadi swelling (penggelembungan), Splitting (retakan) dan flaking (pengelupasan) yang merupakan karakteristik dari hot corrosionPengamatan metalografi menunjukkan pembagian dalam 4 zone, yaitu: Oksida disisi terluar, zone campuran oksida dan matriks Ni yang pemadunya berkurang, zone campuran presipitat Chromium Sulfide pada matriks Nicampuran presipitat Chromium Sulfide pada matriks Ni, dan base metal.Accelerated test dengan atmosfir yang mengandung 0 75ppm garam menunjukkan gejala peusakan yang0,75ppm garam, menunjukkan gejala peusakan yang sama.Temperatur yang semakin tinggi, mempercepat korosi.

KesimpulanKesimpulanTurbine blade rusak oleh korosi temperatur tinggiTemperatur dan lingkungan korosif merupakan

b b tpenyebab utamaSaran

Pelapisan dengan aluminide rich coating yang dicampurPelapisan dengan aluminide rich coating, yang dicampur dengan Ni, Cr, Fe,Y dll

Page 66: Material Temp-Tinggi

Korosi pada steam reformerKorosi pada steam reformer furnace tubefurnace tube

Page 67: Material Temp-Tinggi

ANALISISI f i lInformasi awal

Reformer dipakai untuk memproduksi gas yang kaya hidrogen dengan cara pencampuran uap air atau gashidrogen dengan cara pencampuran uap air atau gas alam dengan gas hidrokarbon lainnya.Mengalami pemanasan dengan burner atau alat pembakar lainnya dengan temperatur 425-650oCpembakar lainnya, dengan temperatur 425 650 C didalam tube dan dipanaskan sampai 705-1040oCMaterial HK-40

M t d tMetoda pengamatanMetalografi

Hasil Pengamatan dan diskusiHasil Pengamatan dan diskusiKegagalan disebabkan oleh stress ruptureRetakan yang terjadi dimulai dari dalam tube kearah luarRetakan yang terjadi dimulai dari dalam tube kearah luarGambar (a) setelah mencapai umur 25%

Page 68: Material Temp-Tinggi

Koalisi dari microvoid membentuk crackCrack dapat dideteksi dengan NDTPerubahan temperatur sedikit saja akan mengurangi umur dengan signifikan

KesimpulanKerusakan terjadi karena creepj p

SaranTemperatur operasi dikontrolDapat diusahakan penambahan dimensi untukDapat diusahakan penambahan dimensi untuk mengurangi tingkat stress

Page 69: Material Temp-Tinggi

Kerusakan Incoloy 800 outletKerusakan Incoloy-800 outlet piping systempiping system

Page 70: Material Temp-Tinggi

ANALISISInformasi awalInformasi awal

Kerusakan terjadi pada lokasi A,B,C,DBahan yang dipakai Incoloy 800 (Fe-32Ni-21Cr-0,05C)y g p y ( , )Bagian luar dilapis dengan Rock wollKorosi terjadi secara severe pada bagian luar pipa.I l i l d k t t d k iInsulasi menempel dengan ketat pada permukaan pipa dan mempersulit pembersihan

Metoda pengamatanMetoda pengamatanVisualMetalografiNDTNDT

Page 71: Material Temp-Tinggi

Hasil Pengamatan dan diskusiHasil Pengamatan dan diskusiTerjadi korosi dan crackingKedalaman korosi mencapai 3,2mmRetakan terjadi pada HAZ akibat intergranular corrosionDidekat retakan didapatkan adanya presipitat barbida dibatas butir, yang menandakan sadanya sensitisasi,dibatas butir, yang menandakan sadanya sensitisasi, yang terjadi pada proses pengelasan.Bagian luar diamati dengan mempergunakan EPMA, dan tidak mendapatkan adanya oksida yang biasanya terjaditidak mendapatkan adanya oksida yang biasanya terjadi pada incoloy 800, sedangkan didalam tube terdapat lapisan protektif oksida chrom yang cukup tebal

KesimpulanOksidasi yang terlalu dalam mengurangi kekuatan diOksidasi yang terlalu dalam, mengurangi kekuatan di HAZ yang diikuti dengan cracking.Kunstruksi sambungan T, menyebabkan tingkat stress yang tinggiyang tinggi.

Page 72: Material Temp-Tinggi

Korosi padaKorosi pada carburizing gfurnace

Page 73: Material Temp-Tinggi

ANALISIS

Informasi awalMetoda pengamatanHasil Pengamatan dan diskusiHasil Pengamatan dan diskusiKesimpulanSaran

Page 74: Material Temp-Tinggi

Korosi pada heating furnace

Page 75: Material Temp-Tinggi

ANALISIS

Informasi awalMetoda pengamatanHasil Pengamatan dan diskusiHasil Pengamatan dan diskusiKesimpulanSaran

Page 76: Material Temp-Tinggi

ANALISIS KEGAGALAN TUBE CATALYST 101-B (PIG TAIL)(PIG TAIL)

Potongan tube C2

Page 77: Material Temp-Tinggi

ANALISISInformasi awal

Data operasi yang telah diperoleh adalah:Data operasi yang telah diperoleh adalah:- temperatur desain tubeo catalyst tube : 905oCo riser tube : 915oCo Outlet manifold : 830oC

temperatur gas- temperatur gas o inlet catalyst tube : 621,1oCo inlet riser tube : 807,8oC (dianggap sama

d tl t if ld d tl t i t il)dengan outlet manifold dan outlet pigtail)o outlet riser tube : 824,4oCKasus: Tube pigtail menggelembung dan pecahp g gg g p

Page 78: Material Temp-Tinggi

SISI BARAT SISI TIMURArah flue gasSkema lokasi tube

A

B

SISI BARAT SISI TIMURSkema lokasi tube catalyst dalam

reformer

T b C2 d l h t b B

C123

42

56

Tube C2 adalah tube yang pecah, tube A1

dan C1 menggelembung dan Dmenggelembung dan tube C42 adalah tube yang masih baik dan

diambil sebagaidiambil sebagai pembanding

Page 79: Material Temp-Tinggi
Page 80: Material Temp-Tinggi

– Dari pencatatan data operasi, diketahui bahwa kondisip poperasi kerapkali bervariasi, misalnya pada tanggal 16-6-2003, TI1786 menunjukkan temperatur 836oC dan TI 1785menunjukkan harga 800oC, yang berarti salah satutemperatur tersebut berada diatas temperatur desainnya.p p ySelain hal tersebut maka dua termokopel pencatat tersebutacapkali memberikan data yang terbalik dimana TI1786menjadi lebih rendah dari TI1785.

– Perlu dicatat pula bahwa tube-tube yang mengalami– Perlu dicatat pula bahwa tube-tube yang mengalamikerusakan seperti tube A1, tube C1 dan C2, kesemuanyaberada disisi timur dari reformer.

Metoda pengamatanMetoda pengamatan– Pemeriksaan ini, dilakukan pada 4 sampel, yaitu: sample

A1-M (bulging/5 bulan), sample C42-M (yang masihbaik/5bulan), sample tube buatan S&C (baik/9tahun) dan

l C2 M ( h/5b l ) K t t b t b tsample C2-M (yang pecah/5bulan). Keempat tube tersebutakan diteliti dan dibandingkan satu dengan yang lainnyadengan ditunjang oleh beberapa metoda pemeriksaanberikut ini:

– 1. Pemeriksaan komposisi kimia– 2. Pemeriksaan metalografi– 3. Pengujian kekerasan– 4. Pengujian tarik

Page 81: Material Temp-Tinggi

Hasil Pengamatan dan diskusiK i lKesimpulanSaran

Page 82: Material Temp-Tinggi

Unsur %

Tube S C TubeA1- M

TubeC42- M

Incoloy 800HT

C 0,068 0,065 0,066 0,06-0,10

Tabel 1 Si 0,450 0,277 0,279 1,0 (max)

S 0,004 0,004 0,004 0,015 (max)

P 0 015 0 019 0 018

Tabel 1. Komposisi kimia tube P 0,015 0,019 0,018 -

Mn 0,737 0,807 0,809 1,5 (max)

Ni 28,868 30,050 29,933 30-35

kimia tube catalyst

dan Cr 20,798 20,876 20,886 19-23

Mo 0,212 0,453 0,456 -

V 0,052 0,031 0,031 -

incoloy 800 HT

V 0,052 0,031 0,031

Cu 0,173 0,180 0,180 0,75 (max)

Ti 0,476 0,482 0,489 0,15-0,60

Sn 0,003 0,002 0,002 -

Al 0,957 0,542 0,552 0,15-0,60

Nb 0,016 0,117 0,118 -

Fe bal Bal. Bal. -

Al + Ti 1,433 1,024 1,041 0,85-1,20

Page 83: Material Temp-Tinggi

Gambar 6 Struktur mikro sample pigtailGambar 7. Struktur mikro sample pigtail

Gambar 6. Struktur mikro sample pigtail A1 bagian dalam, etched (75X)

A1 bagian tengah, etched (75X)

G b 8 St kt ikGambar 8. Struktur mikro sample pigtail A1 bagian luar,

etched (75X)

Page 84: Material Temp-Tinggi

Gambar 9. Struktur mikro sample pigtail C42 bagian luar, unetched (75X)

Gambar 9. Struktur mikro sample pigtail C42 bagian luar, unetched (75X)

G b 11 St ktGambar 11. Struktur mikro sample pigtail

Page 85: Material Temp-Tinggi

Gambar 12. Struktur mikro sample pigtail S&C bagian

Gambar 13. Struktur mikro sample pigtail S&C bagian tengah etched (75X)sample pigtail S&C bagian

luar, etched (75X)S&C bagian tengah, etched (75X)

Gambar 14. Struktur mikro sample i t il S&C b i d l t h dpigtail S&C bagian dalam, etched

(75X)

Page 86: Material Temp-Tinggi

Gambar 15. Struktur mikro sample pigtail C2 Gambar 16 Struktur mikrobagian luar, didekat retakan, etched (75X) Gambar 16. Struktur mikro sample pigtail C2 bagian tengah

didekat retakan, etched (75X)

Gambar 17. Struktur mikro sample pigtail C2 bagiandalam didekat retakandalam didekat retakan,

etched (75X)

Page 87: Material Temp-Tinggi

Gambar 18. Struktur mikro sample pigtail Gambar 19. Struktur mikro sample pigtailGambar 18. Struktur mikro sample pigtail C2 bagian luar diseberang pecahan,

etched (75X)

Gambar 19. Struktur mikro sample pigtail C2 bagian tengah diseberang pecahan,

etched (75X)

Gambar 20. Struktur mikro sample pigtail C2 bagian dalam diseberangpigtail C2 bagian dalam diseberang

pecahan, etched (75X)

Page 88: Material Temp-Tinggi

Lokasi No.Kekerasan Vickers (VHN)

Tube S&C Tube A1-M

TubeC42-M

Permukaan luar

1 103,0 103,0 131,8

2 106,3 103,0 136,8

3 131 8 103 0 127 03 131,8 103,0 127,0

Rata2 113,7 103,0 131,8

Bagian 4 114 0 106 3 136 8Bagian tengah

4 114,0 106,3 136,8

5 122,5 114,0 136,8

6 127,0 114,0 142,2

Rata2 121,1 111,4 138,6

Permukaan dalam

7 118,0 122,5 122,5

8 114,0 122,5 122,5

9 127,0 122,5 142,2

Rata2 119 7 122 5 129 1Rata2 119,7 122,5 129,1

Page 89: Material Temp-Tinggi

Tabel 3. Hasil uji tarik sample A1, C42 dan S&C

Sampel A1 C42 SC

Kekuatan tarik σu(kg/mm2)

48,39 55,32 50,22

Kekuatan luluh σy(kg/mm2)

22,22 32,34 26,94

Regangan, ε (%)

35 44 32

Page 90: Material Temp-Tinggi

I. PEMBAHASANP ik k i i ki i b l d t l dik itk dPemeriksaan komposisi kimia belum dapat secara langsung dikaitkan dengan tube. Tetapi secara umum, material yang dipakai dapat digolongkan dalam klasifikasi Incoloy 800HT.Dari data diatas ditunjukkan bahwa sample yang rusak yang dalam hal iniDari data diatas ditunjukkan bahwa sample yang rusak yang dalam hal inidiwakili oleh sample A1 yang mengalami bulging, memiliki kekuatan dankekerasan lebih rendah dari tube S&C yang sudah dipakai, tetapi hargatersebut memiliki perbedaan yang cukup jauh dengan sample tube C42. Halini memberikan kesan seolah-olah selama operasinya terjadi pelunakanini memberikan kesan seolah-olah selama operasinya, terjadi pelunakanyang cukup signifikan terhadap tube yang berada pada sisi timur reformer.Dengan sendirinya, sebelumnya kita berpegang pada keadaan yang samaantara tube C42 dan A1.Secara umum terlihat bahwa gejala kerusakan yang terjadi, mengarah pada

penyebab kerusakan yang disebabkan oleh temperatur kerja yang terlalutinggi, yaitu creep.H l i i di k t l h b k t k ik ( i k / i id)Hal ini diperkuat oleh banyaknya retakan mikro (micro crack /micro void) yangterjadi didalam material tube yang diamati yang telah mengalamibulging/melembung seperti tube C1 (di PUSRI) dan A1, yang cenderungberbentuk retakan intergranular (dibatas butir), yang pada awalnya terjadisecara terpisah, dan pada akhirnya merambat dan kemudian bersatu antarasatu retakan dengan retakan lainnya.Retakan mikro tersebut dapat terjadi pada semua bagian tube secarabersamaan dan pada akhirnya menyebabkan kerusakan yang berbentukbersamaan, dan pada akhirnya menyebabkan kerusakan yang berbentukspesifik seperti terlihat pada gambar 1 diatas.

Page 91: Material Temp-Tinggi

Keberadaan retakan-retakan tersebut lebih jelas lagi terlihat pada samplej g p pC2 yang diamati pada potongan melintangnya, yang menunjukkanbanyaknya retakan yang dimiliki. (lihat gambar 15 sampai dengan 20).Kerusakan yang disebabkan oleh bergabungnya microvoid intergranular,lebih jelas lagi terlihat pada retakan. (gambar 21). Hal ini tidak terjadi padaj g p (g ) j ptube S&CSatu hal yang perlu diwaspadai adalah perubahan yang sudah terjadi padatube C42, dimana pada bagian tengahnya, telah terdapat microvoid( b 10) l dit i t i l tid k t lih t d t k I i(gambar 10), walaupun ditepi material tidak terlihat adanya retakan. Iniberarti bahwa factor-faktor yang memungkinkan terjadinya perubahan itu,sudah berperan. Misalnya temperatur yang terlalu tinggi. Oleh karena ituperlu dilakukan suatu kontrol temperatur yang lebih baik lagi.Yang menarik dari pengamatan ini, adalah lokasi tube yang rusak karenacreep ini, pada umumnya berada pada sisi timur dari reformer. Hal inimenandakan seolah-olah terdapat perubahan kondisi operasi dari keadaanyang normal pada daerah iniyang normal, pada daerah ini.Dari perhitungan tegangan yang bekerja pada badan tube yang dilakukan

oleh team inspeksi PT PUSRI dengan data:

Tekanan operasi = 35 kg/cm2 atau 497 psiDiameter rata-rata = 1,619 inTebal pipa = 0,281 in

Page 92: Material Temp-Tinggi

Dengan mempergunakan rumus sederhana:σ = (p x D)/2tσ = (p x D)/2t

dimana σ = tegangan kerjap = tekanan operasit = tebal tube dan D = diameter rata-rata tube

maka didapat harga tegangan yang bekerja pada pipa adalah 1432 psimaka didapat harga tegangan yang bekerja pada pipa adalah 1432 psi.Bila umur yang dicapai oleh tube catalyst pada saat pecah adalah 3420 jam, maka dengan mempergunakan diagram Larson Miller dibawah ini, untuk bahan Incoloy 800 HT, diperkirakan kerusakan terjadi pada u tu ba a co oy 800 , d pe a a e usa a te jad padatemperatur 980oC. Sedangkan untuk mencapai umur 100.000 jam pada tegangan kerja tersebut diatas, maka temperatur operasi harus dibatasi hanya sampai 925 oC (lihat table 4)D ti b k f kt k d t k j 1432Dengan mempertimbangkan faktor keamanan pada tegangan kerja 1432psi, maka temperatur kerja yang diperbolehkan menurut ASME (lihat table4) adalah sekitar 870 oC. Setiap kenaikan temperatur atau kenaikan tekanankerja didalam tube catalyst, akan memberikan resiko kerusakan yang lebihbesar lagi.Bila dilakukan modifikasi tebal tube menjadi lebih besar, yaitu menjadi0,394 in atau 10 mm, maka tegangan kerja berkurang menjadi 1021 psi,yang berarti kondisi operasinya dapat ditingkatkanyang berarti kondisi operasinya dapat ditingkatkan.Sangat dianjurkan untuk mengkaji kemampuan bahan ini, denganmempergunakan kurva rupture strength diatas.

Page 93: Material Temp-Tinggi
Page 94: Material Temp-Tinggi

I. KESIMPULAN DAN SARAN1. Kerusakan yang terjadi pada pigtail ini, bila dilihat dari bentukkerusakannya melalui metalografi, disebabkan oleh creep yang berartioleh temperatur kerja yang terlalu tinggi2. Pemeriksaan material tidal menunjukkan adanya penyimpanganterhadap standard material yang dipergunakan, yaitu material Incoloy 800HT3 Kerusakan karena creep ini sebenarnya dapat disebabkan oleh dua3. Kerusakan karena creep ini sebenarnya dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu oleh temperatur kerja yang terlalu tinggi atau oleh pemakaian material yang kurang sesuai. Tetapi dalam kasus ini, kerusakan cenderung disebabkan oleh temperatur kerja yang terlalu tinggi.4. disarankan mempertebal tube sampai 10mm, karena dengandemikian tegangan kerjanya menjadi lebih kecil dan temperatur kerjadapat sedikit dinaikkan. Dalam kasus ini, prediksi kekuatan harusdilakukan dengan sangat hati-hati dan mengacu pada data material yangdilakukan dengan sangat hati hati dan mengacu pada data material yangdipergunakan seperti kurva rupture strength diatas.