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.