Lasan SS menjadi bersifat Magnetik....

Masih berkaitan dengan retak pada lasan scrubber bottle-nya compressor yang saya posting sebelumnya.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa daerah lasan bersifat magnetik.

Kenapa?

Mari kita bahas disini, material bottle scrubber adalah SS 316L dan kawat las yang dipakaipun zero feritic. Stainless steel 316 termasuk jenis austenitic stainless steel yang tidak bersifat magnetis karena pengaruh kandungan unsur Nickel antara 8 -13 mass%. Mekanisme austenitic stainless steel tidak bersifat megnetik yaitu unsur Nickel yang berkisi FCC mempromote terbentuknya phasa austenit dengan cara merubah phasa feritic(BCC) menjadi phasa gama (FCC) austenit.

alpha (BCC) + Ni (FCC) --> Gama (FCC) Austenit

Batas minimum kestabilan phasa austenit untuk karbon = 0.03%, Chrom 17 - 21% dan Molibdenum = 2-3% untuk austenitic stainless steel, yaitu minimum kandungan Nickel 8%. Semakin banyak unsur Nickel maka semakin luas phasa austenit atau semakin stabil phasa austenit, oleh karena itu stainless steel tersebut semakin semakin ulet dan tahan magnit. Semakin sedikit kandungan Nickel di stainless steel atau kurang dari 8% maka semakin mempromote terbentuknya phasa ferit yang bersifat magnetik. Unsur unsur yang mempromote terbentuknya phasa ferit yaitu C, Cr, Mo dan unsur-unsur pembentuk karbida lainnya.



Selama pengelasan akan terbentuk Kristal ferit, sepengetahuan saya fasa untuk stainless steel adalah austenit dengan komposisi 18% Ni dan 8 % Cr (AISI 304 Detail lihat Handbook). Kristal Ferit kalau kita lihat didiagram fasa Fe-Fe3C jika Fe memiliki carbon content maksimum 0.025% (Fe Base).

Masalah lain pada pengelasan Austenitik Stainless Steel adalah RETAK PANAS terjadi bila logam yang dihasilkan AUSTENITIK PENUH artinya tidak ada DELTA FERRITE yang terbentuk. Retak panas ini terjadi pada temperature 1300° - 1400° C. Untuk mencegah retak panas unsur delta ferrite inilah perlu dimasukkan. Perlu diketahui juga memilih filler metal yang akan digunakan untukmelakukan penyambungan atau perbaikan pada material yang SIMILAR ataupun DISSIMILAR harus selektip. Kebanyakan komposisi filler metal diatur oleh manufacturer (pabrik pembuat kawat las) karena kebanyakan kawat las yang dibuat pada saat menghasilkan DEPOSITE WELD mikrostrukturnya mengandung FERRITE) sedikitnya diperlukan 3 - 8% delta ferrite untuk mencegah terjadinya RETAK PANAS. Coba analisa kawat las yang bapak pakai berapa ferrite content yang terdapat pada kawat las tersebut ? rata-rata 3 - 4 % Ferrite contentnya. Ada sih yang Ferrite contentnya NOL tetapi setelahdiweld akan ada Ferrite contentnya.
Salah satu penyebab dari turunnya corrosion resistant adalah KARBIDA jugaKANDUNGAN FERRITE. kecenderungannya non magnetik berubah menjadi magnetik di daerah lasan ... sangat mungkin terjadi karena C, Si, Cr dan unsur pembentuk karbida... yang terkandung di filler metal akan mempromote fasa ferit yang bersifat magnetik)berikut adalah kesimpulan yang bisa diambil kenapa terjadi sifat magnetic pada lasan SS yang notabene non-magnetik. Intinya adalah tentang pembentukan Ferit :

Driving force process difusi adalah Panas (Heat input dari process welding) & Perbedaan konsentrasi (%wt atom).

Heat input dari welding mengakibatkan Cr berdifusi (ingat teori presipitasi karbida chrom).

Daerah yang kaya Cr (ingat teori presipitasi karbida chrom) transform dari austenite ke Ferit karena Cr penyetabil ferit, dan ferit ini bersifat magnetik

Published by: cak basuki for http://www.cakbasuki.blogspot.com/

Retak dingin pada scrubber bottle

Ketika saya melihat tipe retaknya, saya langsung mengasumsikan fenomena ini adalah cold crack.

Jenis cacat ini dapat terjadi baik pada logam las (weld metal), daerah pengaruh panas (HAZ) atau pada daerah logam dasar (parent metal). Cacat las yang sering sekali terjadi pada saat proses pengelasan adalah retak las yang dapat dibagi menjadi dua kategori yakni : retak dingin dan retak panas. Retak dingin adalah retak yang terjadi pada daerah las pada suhu kurang lebih 300 deg C. Sedangkan retak panas adalah retak yang terjadi pada suhu diatas 500 deg C. Retak dingin tidak hanya terjadi pada daerah HAZ (Heat Affected Zone) atau sering disebut dengan daerah pergaruh panas tetapi biasanya terjadi pada logam las. Retak dingin ini dapat terjadi pada daerah panas yang sering terjadi. Dan retakan ini dapat dilihat dibawah manik Ias, retak akar dan kaki, serta retak melintang.

kegagalan retak ini terjadi pada 2nd stage bottle scrubber yang diinstall integrated dengan compressor. Material shell scrubber adalah SS 316L dengan thickness 10 mm, sedangkan nozzle yang terpasang adalah 2 inch dengan thickness 4 mm (schedule standard). Pengamatan lebih lanjut saya lakukan dengan Ultrasonic flaw detector, sepanjang daerah lasan untuk melihat profil cacat tersebut.

Retak yang terjadi adalah retak melintang pada HAZ lasan tersebut, retak pada permukaan terlihat sepanjang 150 mm.

Published by: cak basuki for http://www.cak-basuki.blogspot.com

Inspeksi Kebocoran Tube di Propane Condenser (Exchanger)

Dunia Inspeksi memang mengasyikan, banyak hal-hal tentang kegagalan peralatan operasi yang akan di bahas. Sebab-musabab, penelusuran kasus, sejarah operasi, kemudian mencari penyebab kegagalan dan finalnya membuat suatu kesimpulan yang akan melahirkan suatu rekomendasi.

Sudah 2 tahun belakangan ini saya dihadapkan suatu kasus tentang seringnya terjadi kebocoran pada tubing heat exchanger yang berfungsi sebagai propane condenser. propane condenser ini memakai media air laut sebagai pendinginya. Data menunjukan exchanger ini pertama kali di install dilingkungan offshore tersebut sejak tahun 2004, artinya pada umur empat tahun ia mengalami kegagalan berupa bocor di tubingnya.

Data material terpakai adalah sebagai berikut:

Tube Material : SB 111-70600 (CU Ni)
Shell Material : SA 516 Gr 70N

Data sheet propane condensernya sbb:

Service : Propane (shell side), Sea water (Tube side)
Tube Size : 19.05 mm (OD) x 1.245 mm (t) x 7616 mm (L)
Shell side size : 1092 mm (ID) x 19.05 mm (t) x 7442 mm (L)
Channel size : 1092 mm (ID) x (19.05 mm + 3 mm Clad) (t) x 656 mm (L)
Design Pressure of Tube side : 145 Psig
Design Pressure of Shell side : 290 Psig
Design Temperature of Tube/Shell : 288oF
Operating Pressure of Pump : 45.5 Psig
Sea Water flow : 1350 GPM

Berbagai study telah dilakukan, dalam hal ini studi oleh inspector internal dilapangan jabung, engineering dept, maupun melibatkan pihak luar (PT. Karzee Engineering dan CMPFA-UI), tahapan studi sbb:

Main Task; Site Survey, Collect relevant existing documents/drawings as required such as data sheets, P&ID, PFD, Etc.; Discuss Study Execution Plan; Research Suitable available material.

Deliverables; Material Selection Criteria

Ada sebelas item yang disoroti dari kegagalan kebocoran tube di propane condenser ini, yakni meliputi:

1. Green product inside and outside tubes
2. Green product on the partition plate
3. Mud/lumpur air laut
4. Rust (almost at entire surfaces)
5. Green-brown product
6. Black scale
7. Shell inside tubes
8. Eroded surface on the partition plate (located near the channel shell tip)
9. Pit inside the leak tubes
10. Crevice corrosion inside the leak
11. Crevice corrosion inside the unleak tube

Kesimpulan.

Kesimpulan diambil dari hasil pengamatan, analisa data, kegagalan korosi pada propane condenser tersebut diakibatkan oleh kombinasi beberapa faktor sbb:

• Partikel yang relatif besar memasuki equipment dan merusak bagian pasif film dari material tube adalah awal dari terjadinya kegagalan. solid partikel ini berupa, lumpur air laut dan pengotor-pengotor lain maupun unsur khlorin dari air laut.
• The tubing failed by corrosion under deposit through the crevice corrosion
  mechanism. Particles of dirt such as mud, sand, silt and clay in the seawater that
  deposited inside the tubes during periods of low flow resulted in the differential
  aeration cell.

Rekomendasi:

1. Diperlukan kontrol mutu air laut yang kan dipergunakan didalam proses propane condenser. Injeksi inhibitor korosi mungkin diperlukan dalam kasus seperti ini. Hal ini bertujuan untuk menurunkan oksigen kontent, khlor kontent dan spesies lain yang korosif.
2. Menghilangkan berbagai macam pengotor yang sudah mengendap didalam peralatan
3. Mamasang finer strainer mesh ( 20-60 strainer mesh akan leboh baik) atau memasang hydrocyclone untuk menghilangkan suspended solid dan abrasive particles
   

Salam dari Geragai.

Published by: cak basuki for http://www.cak-basuki.blogspot.com