RESUME EVALUASI KONDISI HP STRIPPER DA-101 PABRIK-5 TURN AROUND DES 2021 FOTO Masalah : Temuan Bocoran di HP Stripper DA-101 Leak pada lasan top tubesheet Crack lasan TTSW Crack bercabang pada material DATA TEKNIS HASIL PEMERIKSAAN EVALUASI 1. Hasil pemeriksaan Eddy Current Test (ECT) ditemukan 94 tube dengan tebal 1. Hasil pemeriksaan NDT ditemukan banyak 2.25 mm, dengan corr rate 0.090 mm/year indikasi crack pada bottom dan top TS. 2. Hasil pemeriksaan VT dan PT ditemukan indikasi crack pada bottom dan top Terutama pada top TS yang terindikasi bocor TS, serta thermowell, RA well dan swirl pada lasan TTSW 3. Hasil pemeriksaan leak test dengan tekanan 6.8 kg/cm2 ditemukan 12 2. Crack pada material diawali dari pitting indikasi bocor lasan TTSW. corrosion pada bagian luar kemudian pada titik 4. Hasil pemeriksaan APRIS ditemukan 10 tube dengan pengurangan ketebalan tertentu akan berubah menjadi crack 60-65% tebal tube dengan jarak mayoritas ± 2 meter dari bottom TS. bercabang. 5. Hasil metalografi ditemukan crack bercabang identik dengan failure mode 3. Failure mode yang terjadi saat ini kemungkinan swirl yang sebelumnya telah crack besar akibat Stress Corrosion Cracking (SCC) 6. Hasil SEM-EDX menunjukkan konsentrasi unsur Fe, O, Cr dan Ni pada deposit dalam crack KESIMPULAN 1. Tebal tube terkecil yang didapatkan dari hasil ECT adalah 2.25 mm, dengan laju korosi tube 0.090 mm/year 2. Mikrostruktur material DP28W pada spesimen tube, thermowell, radioactive well dan swirl masih normal yang terdiri dari ferrit dan austenite 3. Deposit yang berada dalam crack merupakan produk korosi karena tinggi kandungan unsur besi, oksigen, chrome maupun nikel. 4. Pemeriksaan APRIS mampu mendeteksi adanya indikasi cacat pada internal tube, namun tingkat akurasi kurang baik ketika dibandingkan dengan kondisi actual cacat 5. Kegagalan yang terjadi pada tube, thermowell, swirl dan radioactive well memiliki pola yang sama, yaitu diawali dengan terjadinya pitting korosi pada permukaan dimana mayoritas menyerang fase ferrit dan kemudian berkembang menjadi retak bercabang ke dalam material 6. Berdasarkan temuan dan pengamatan, kemungkinan besar mekanisme kegagalan adalah kegagalan Chloride Stress Corrosion Cracking (SCC). 7. Tube yang dilakukan repair (reweld lasan TTS) : 1901 ea (37.79%) & tube yang saat ini sudah diplug : 160 ea (3.18%) 8. Perbaikan yang dilakukan bersifat termporary repair yaitu scrapping untuk mengupas lasan TTS lama dan re-weld. REKOMENDASI 1. Siapkan material plug round bar dan kawat las DP28W untuk kontingensi terjadinya kebocoran. 2. Lakukan pit stop setelah 1 (satu) tahun beroperasi untuk melakukan pemeriksaan. 3. Lakukan penggantian DA-101 HP Stripper pada kesempatan Turn Around selanjutnya Tahun 2023, dengan persiapan dokumen teknis pembelian dan komersil mulai dari tahun 2022. 4. Perlu mencari Teknik NDT atau Vendor yang memiliki kapabilitas untuk mendeteksi crack longitudinal pada tube. 5. Agar mengurangi frekuensi Start-up & shutdown pabrik Urea-5 sehingga mengurangi tegangan siklik yang bekerja pada HP Stripper sehingga umur alat diharapkan bertahan sampai alat baru datang.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 1 of 20 Item Name : HP Stripper EVALUASI KONDISI HP STRIPPER DA-101 AMMONIA PABRIK-5 TURN AROUND DESEMBER 2021 1. PENDAHULUAN Pada saat Turn Around (TA) Pabrik-5 Desember 2021, setelah dilakukan pemeriksaan rutin ketebalan tube dengan metode Eddy Current Test (ECT) kemudian dilakukan pemeriksaan visual test (VT) dan penetrant test (PT) pada top tubesheet HP Stripper. Hasil pemeriksaan ditemukan banyak indikasi crack di permukaan tubesheet dan beberapa indikasi crack di inner diameter (ID) tube. Selanjutnya dilakukan leak test udara dengan tekanan 6.8 kg/cm2 dan ditemukan sebanyak 12 ea indikasi kebocoran di area top tubesheet Stripper. Berdasarkan hasil leak test ini kemudian dilakukan perbaikan pada area top tubesheet Stripper. Selain pada lasan tube to tubesheet, kegagalan juga terjadi pada swirl, radioactive well, thermowell dan juga crack pada ID tube. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis yang lebih komprehensif untuk mengetahui kondisi Stripper dan menentukan langkah perbaikan ataupun dalam perencanaan investasi pembelian alat. 2. DATA TEKNIS Data teknis alat HP Stripper DA-101 dapat dilihat pada tabel 1 berikut ini. Tabel 1. Data Sheet DA-101 Urea P-5. Deskripsi Shell Side Tube Side Fluida Design Pressure (Kg/cm2) Steam Urea Solution Operating Pressure (Kg/cm2) Design Temperature (oC) 25/FV 171/FV Operating Temperature (in/out) (oC) 20 155 Material 244 212 Tube Size Tube No. (ea) 214 / 214 182 / 171 Surface area (m2) Design code SA516M Gr. 485 SA 789M Gr. UNS S32808 (DP28W) OD 31.8 X MIN. 2.5 THK X 8000L 5030 3448 ASME Sect.VIII Div. 2 (2010), TEMA Class R 9th Ed 2007
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 2 of 20 Item Name : HP Stripper 3. SEJARAH ALAT Sejarah pemeriksaan equipment DA-101 seperti pada Table 2. Tabel 2. Sejarah alat NO WAKTU HASIL PEMERIKSAAN PERBAIKAN/KETERANGAN - Dilakukan patching setelah benda 1 2015 Pada saat commissioning ditemukan : asing dikeluarkan. Pabrik • Ditemukan lining mengalami bulging - Nipple diganti dengan tubing yang akibat adanya material asing di dalam gap pertama kali lining to shell baru. dioperasikan • Ditemukan kebocoran di tubing nipple weephole akibat ketidaksempurnaan 2 TA I • MFL - Dilakukan pengelasan ulang pada - Tebal tube 2.71 mm : 24 ea crack patch lining Mei – Juni - Tebal tube 2.72 mm : 29 ea - Dilakukan penggantian 69 ea swirl 2016 - Tebal tube 2.73 mm : 69 ea (4 ea retak, 65 ea salah material) - Tebal tube 2.74 mm : 18 ea - Pitting digerinda sedalam 2 mm. - Tebal tube 2.75 mm : 1032 ea • Ditemukan crack sepanjang 10 mm pada lasan patch lining dan kondisi sudah bocor setelah dilakukan helium leak test. • Swirl 4 ea ditemukan crack pada head swirl. • Ditemukan 65 ea material swirl tidak sesuai spesifikasi • Ditemukan pitting pada lasan support ke lining dan antar lining 3 TA II • Tidak dilakukan pemeriksaan ECT • Indikasi pada lasan di gerinda dan di Juli 2017 TOP CHANNEL : reweld • Lasan CW, LW, support, patching, liner • Liner patching di gerinda dan reweld patching dan lasan lining manhole terdapat 11 indikasi • Monitor • Ditemukan indikasi retak pada pojok liner • Gerinda dan reweld jika kedalaman patching BOTTOM CHANNEL : lebih dari 3 mm • Ditemukan indikasi bulging ± 5 mm pada • Gerinda dan reweld jika kedalaman lasan CW sisi tubesheet • Hasil PT ditemukan 23 indikasi pada lasan lebih dari 3 mm lining • Hasil PT ditemukan indikasi mirip SCC pada lining shell • Hasil UT ditemukan 13 indikasi pada lasan lining LW
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 3 of 20 Item Name : HP Stripper 4. TA III • ECT Penipisan 28% - Thk Min= 2.55 mm Desember - Tebal Max = 2.75 mm 2018 – - Corr Rate = 0.039 mm/th Januari • Ditemukan beberapa swirl tube yang • Monitor swirl tube sampai TA 2019 terkorosi selanjutnya • Liner mengalami retak pada patching • Pembelian spare swirl • Kondisi lasan weep hole T19, T20, T22, • Dilakukan penggantian liner bottom T23, T25 dan T27 korosi. channel area shell • Hasil leak test weep hole dari vent hole • Area yang korosi digerinda dan ditemukan bocor pada T25, T22 dan T27 direweld dengan ER-309L. • Kondisi kondom Tl dan Radioaktive secara • Digerinda dan dire-weld dengan ER- visual terlihat indikasi crack arah 309L. longitudinaI • Monitor 5. TA IV • Magnetic Biased Saturated ECT (Penipisan) November – - Tebal tube 2.50 mm : 7 ea Desember - Tebal tube 2.45 mm : 98 ea 2021 - Tebal tube 2.40 mm : 303 ea - Tebal tube 2.35 mm : 411 ea - Tebal tube 2.30 mm : 281 ea - Tebal tube 2.25 mm : 94 ea - Corr rate : 0.090 mm/year Top Tubesheet: Melakukan temporary repair dengan • Pitting corrosion pada Nozzle Neck ke cara scrapping untuk mengupas lasan tube to tubesheet lama dan dilakukan Head reweld • Longitudinal Crack pada swirl • Longitudinal Crack pada ID tube (hingga sepanjang 2 meter dari top tubesheet) • Longitudinal Crack pada OD tube (Rambatan dari crack pada lasan tube to top tubesheet) • Branch crack pada lasan tube to top tubesheet • Branch crack pada weld overlay top tubesheet Bottom Tubesheet: Mengganti baru radioactive well dan • Longitudinal Crack pada radioactive well thermowell • Longitudinal Crack pada thermowell • Pitting corrosion dan burn through pada ID tube sisi bottom tubesheet • Pitting corrosion pada lasan tube to tubesheet • Crack pada lasan lining lama ke overlay • Pitting corrosion pada cover manhole
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 4 of 20 Item Name : HP Stripper 4. HASIL PEMERIKSAAN 4.1. Eddy Current Test (ECT) Pemeriksaan dilakukan pada 1194 (23.7%) dari total jumlah tube (5030 tube) dengan menggunakan probe ECT magnetik untuk mengukur ketebalan tube dari top tubesheet sepanjang 2 meter. Hasil pengukuran ketebalan tube dengan metode ECT adalah sebagai berikut : ▪ Tube dengan tebal 2.50 mm = 7 ea ▪ Tube dengan tebal 2.35 mm = 411 ea ▪ Tube dengan tebal 2.45 mm = 98 ea ▪ Tube dengan tebal 2.30 mm = 281 ea ▪ Tube dengan tebal 2.40 mm = 303 ea ▪ Tube dengan tebal 2.25 mm = 94 ea Resume: ▪ Tebal tube maksimum = 2.50 mm ▪ Tebal tube minimum = 2.25 mm ▪ Laju korosi tube = 0.090 mm/year Berdasarkan hasil pengukuran ketebalan tube ini didapatkan nilai laju korosi tube sebesar 0.090 mm/year, nilai ini naik pesat dari nilai laju korosi tube pada TA sebelumnya tahun 2018 yang hanya 0.039 mm/year. 4.2. Visual Inspection Visual inspection dilakukan pada bottom tubesheet dan top tubesheet untuk memeriksa kondisi aktual di dalam tubesheet tersebut. Pada beberapa bagian tubesheet terjadi perubahan warna menjadi warna abu-abu hingga kehitaman. Pada bottom tubesheet ditemukan beberapa indikasi tube mengalami burn through pada inner diameter (ID) tube dan indikasi pitting corrosion pada tube to tubesheet weld (TTSW) serta pada beberapa ID tube. Pitting dan burn through yang terjadi pada ID tube yang teramati, mayoritas berada pada lokasi TTSW di luar tube. Pada radioactive well dan thermowell secara visual tampak crack yang cukup banyak terbentuk pada outer diameter (OD) Gambar 1 Perbedaan warna pada bottom Gambar 2 Perubahan warna pada TTSW bottom tubesheet tubesheet
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 5 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 3 Pitting corrosion pada TTSW Gambar 4 Pitting corrosion pada ID tube Gambar 5 Crack pada radioactive well Gambar 6 Crack pada thermowell Pada top tubesheet hasil pengamatan visual terlihat lapisan pasif pada beberapa sisi channel telah menipis hingga ada bagian yang benar-benar telah hilang sama sekali lapisan pasifnya. Pengamatan visual pada area banyak crack pada permukaan tubesheet dan TTSW pada sebagian besar area tubesheet, terutama yang berada pada arah 180° (selatan). Pada arah 180° juga teramati banyak crack yang terjadi pada ID tube yang lokasinya berada di area TTSW di luar tube. Gambar 7 Lapisan pasif hilang secara lokal Gambar 8 Crack lasan TTSW
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 6 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 9 Crack teramati pada overlay Gambar 10 Crack sisi ID tube 4.3. Penetrant Test (PT) Setelah pemeriksaan ECT kemudian dilanjutkan dengan pemeriksaan Penetrant Test (PT) pada lining bottom tubesheet dan permukaan serta lining top tubesheet. Hasil PT lining bottom tubesheet ditemukan beberapa lokasi mengalami pitting corrosion, dan kemudian di perbaiki dengan digerinda dan reweld. Gambar 11 Pemeriksaan PT pada lining Gambar 12 Pitting corrosion pada lining Gambar 13 Crack pada thermowell Gambar 14 Pitting corrosion pada ID tube
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 7 of 20 Item Name : HP Stripper Hasil PT pada top tubesheet ditemukan banyak indikasi crack pada permukaan tubesheet, terutama lasan tube to tubesheet. Selain itu juga ditemukan indikasi crack pada inner diameter (ID) dan outer diameter (OD) tube. Crack yang terjadi pada lasan tube to tubesheet terlihat bercabang dan area crack mayoritas berada pada arah 180° dari tubesheet. Gambar 15 Crack pada permukaan top TS Gambar 16 Crack sisi ID dan OD tube Gambar 17 Crack pada lasan TTSW Gambar 18 Crack bercabang pada lasan TTSW Gambar 19 Crack pada overlay Gambar 20 Weldability test overlay
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 8 of 20 Item Name : HP Stripper 4.4.Leak Test Setelah pemeriksaan ECT dan PT kemudian dilanjutkan dengan pemeriksaan Leak Test udara pada tekanan 6.8 kg/cm2 dari sisi shell, hasil leak test ditemukan 12 lasan tube to tubesheet terindikasi bocor pada top tubesheet. Gambar 21 Leak tube no 21-1 lasan TTSW Gambar 22 Leak pada lasan TTSW Gambar 23 Sketsa lokasi leak tube 4.5.Pemeriksaan APRIS Pemeriksaan APRIS dilakukan terhadap tube untuk mengetahui kondisi inner diameter (ID) tube, pemeriksaan ini dilakukan dari sisi bottom tubesheet. Hasil pemeriksaan APRIS ditemukan 10 ea tube dengan pengurangan ketebalan mencapai 60-65% tebal tube, dengan mayoritas posisi cacat pada jarak ± 2 meter dari bottom tubesheet. Berdasarkan hasil APRIS tersebut, 4 ea tube dicabut yaitu 2 ea cacat >60% dan 2 ea cacat 40-60%, untuk konfirmasi pengurangan cacat yang terjadi. Setelah dilakukan pemeriksaan terhadap tube yang dicabut, didapatkan hasil bahwa pengurangan ketebalan tube tidak sebesar yang terbaca oleh alat APRIS, namun jarak yang ditunjukkan alat sudah tepat. Pada jarak yang memiliki indikasi pengurangan tersebut ditemukan deposit kehitaman pada bagian
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 9 of 20 Item Name : HP Stripper dalam tube, selain itu juga terdapat indikasi pitting corrosion. Hasil pengukuran ketebalan menunjukkan bahwa tube masih memiliki ketebalan antara 2.3-2.4 mm Gambar 24 Deposit kehitaman pada ID tube Gambar 25 Indikasi pitting corrosion pada tube Gambar 26 Hasil PT pada area deposit Gambar 27 Hasil pengukuran ketebalan tube 4.6.Metalografi Pemeriksaan metalografi dilakukan pada 5 jenis sampel yaitu crack pada ID tube, OD tube, thermowell, radioactive well dan swirl. 4.6.1. Crack OD tube Metalografi dilakukan pada sampel tube yang dicabut dari hasil pengamatan visual. Hasil pengamatan metalografi ditemukan crack yang dimulai dari adanya korosi pada permukaan OD tube pada fase ferrit dan menjalar mayoritas secara intergranular. Sedangkan fase mikrostruktur material berupa ferrit dan austenite lainnya masih dalam kondisi normal.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 10 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 28. Panjang crack pada OD tube (535 Gambar 29 Crack pada OD tube after etch µm) (perbesaran 5X) Gambar 30. Korosi yang terjadi dominan secara Gambar 31 Deposit di dalam crack OD tube intergranular (perbesaran 50X) (perbesaran 100X) 4.6.2. Crack ID tube Hasil pengamatan metalografi banyak ditemukan pitting corrosion yang telah terbentuk di beberapa tempat, dimana salah satunya telah berkembang menjadi crack bercabang yang menembus ke dalam material dengan dominan menyerang fase ferrit.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 11 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 32 Pitting corrosion sisi ID tube Gambar 33 Crack yang menjalar dominan melalui (perbesaran 10X) ferrit (perbesaran 50X) Gambar 34 Crack merambat pada ID tube Gambar 35 Deposit di dalam crack ID tube (perbesaran 20X) (perbesaran 100X) 4.6.3. Thermowell Metalografi dilakukan pada sampel tube yang dicabut dari hasil pengamatan visual. Hasil pengamatan metalografi ditemukan pitting corrosion yang telah terbentuk di beberapa tempat. Ditemukan 2 crack telah berkembang menjadi crack bercabang yang menembus ke dalam material dengan lebih banyak menyerang fase ferrit. Sedangkan fase mikrostruktur material berupa ferrit dan austenite masih dalam kondisi normal.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 12 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 36 Pitting corrosion pada permukaan Gambar 37. Deposit di dalam crack thermowell thermowell (perbesaran 5X) (perbesaran 100X) Gambar 38 Crack merambat pada ujung pitting Gambar 39. Crack dominan menyerang fasa ferrit (perbesaran 10X) (perbesaran 50X) 4.6.4. Radioactive well Hasil pengamatan metalografi ditemukan pitting corrosion yang telah terbentuk di beberapa tempat. Ditemukan 2 crack telah berkembang menjadi crack bercabang yang menembus ke dalam material dengan lebih banyak menyerang fase ferrit. Sedangkan fase mikrostruktur material berupa ferrit dan austenite masih dalam kondisi normal.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 13 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 40 Beberapa pitting corrosion pada Gambar 41 Crack merambat pada ujung pitting permukaan RA well (perbesaran 5X) (perbesaran 20X) Gambar 42 Deposit di dalam crack RA well Gambar 43 Pitting corrosion dengan dua mode (perbesaran 100X) berbeda (perbesaran 10X) 4.6.5. Swirl Metalografi dilakukan pada sampel tube yang dicabut dari hasil pengamatan visual. Hasil pengamatan metalografi ditemukan pitting corrosion yang telah terbentuk di beberapa tempat. Salah satunya telah berkembang menjadi crack bercabang yang menembus ke dalam material dengan lebih banyak menyerang fase ferrit. Sedangkan fase mikrostruktur material berupa ferrit dan austenite masih dalam kondisi normal
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 14 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 44. Beberapa pitting corrosion pada permukaan swirl (perbesaran 5X) Gambar 45. Pitting corrosion yang menjadi crack Gambar 46. Crack merambat pada ujung pitting pada swirl (perbesaran 5X) corrosion swirl (perbesaran 100X) Hasil pemeriksaan metalografi menunjukkan fase ferrit dan austenite dari material masih dalam kondisi normal, tidak ditemukan adanya kelainan pada mikrostruktur material. Hasil pengamatan crack yang terjadi pada kelima sampel tersebut ditemukan kesamaan yaitu crack dominan diawali dari adanya korosi pitting pada permukaan yang kemudian pada titik tertentu berkembang menjadi retakan bercabang kedalam material. Retakan ini lebih banyak menyerang fase ferrit pada material, ditandai dengan retakan yang lebih banyak menembus fase ferritnya. Saat pengamatan mikrostruktur juga ditemukan adanya deposit di dalam crack, yang terindikasi sebagai produk korosi. Pengamatan komposisi kimia deposit dalam crack lebih lanjut akan dilakukan dengan pengujian SEM-EDX dan XRD.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 15 of 20 Item Name : HP Stripper 4.7. SEM-EDX Pemeriksaan Scanning Electron Microscope (SEM) dan Energy Dispersive X-Ray (EDX) dilakukan untuk mengamati permukaan material secara mikro dengan perbesaran yang lebih tinggi dan untuk mengetahui komposisi kimia material pada titik tertentu, pada kasus ini untuk mengetahui komposisi kimia deposit dalam crack dan fase mikrostruktur berupa ferrit dan austenite. Hasil pemeriksaan SEM-EDX pada fase ferrit dan austenite pada tube masih menunjukkan komposisi kimia yang normal dengan sebaran elemen yang merata pada permukaan material. Gambar 47 Lokasi uji fase austenit pada ID tube Gambar 48 Sebaran unsur dalam butir pada ID tube Gambar 49 Lokasi uji fase ferrit pada OD tube Gambar 50 Sebaran unsur dalam butir OD tube Namun, hasil pemeriksaan SEM-EDX deposit di dalam crack menunjukkan kandungan unsur-unsur seperti besi, oksigen, chromium dan nikel yang tinggi pada deposit. Unsur-unsur tersebut merupakan produk korosi berupa oksida yang terkonsentrasi lokal di dalam deposit. Selain itu, juga ditemukan unsur Chloride pada beberapa area yang dekat dengan retakan seperti pada Tabel 3.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 16 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 51 Hasil uji EDX menunjukkan sebaran Gambar 52 Hasil uji EDX menunjukkan unsur Cr dalam material sebaran unsur Ni dalam material Gambar 53 hasil uji EDX menunjukkan Gambar 54 hasil uji EDX menunjukkan sebaran unsur Oksigen (O) yang sebaran unsur Besi (Fe) yang terkonsentrasi terkonsentrasi pada deposit dalam retakan pada deposit dalam retakan
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 17 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 55. Hasil EDX kandungan Cl pada deposit crack tube Gambar 56. Hasil EDX kandungan Cl pada material tube Tabel 3. Resume Hasil Uji SEM-EDX
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 18 of 20 Item Name : HP Stripper 4.8. UJI XRD Pengujian X-Ray Diffraction (XRD) dilakukan pada sample deposit yang diambil dari tube. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui senyawa yang terdapat pada deposit tersebut. Dari hasil pengujian didapatkan hasil bahwa senyawa dominan yang ditemukan adalah oksida besi berupa Fe2O3 (hematite), serta sebagian kecil Cr2O3. Fe2O3 merupakan salah satu bentuk dari oksida besi (Fe) yang normalnya terbentuk akibat reaksi besi (Fe) dan oksigen (O), yang kemudian terendap di permukaan material. Temuan kandungan Fe2O3 ini mendukung hasil EDX dimana juga mendeteksi adanya elemen besi (Fe) dan oksigen (O) yang cukup banyak pada deposit yang berada di dalam crack. Gambar 57. Sample deposit uji XRD
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 19 of 20 Item Name : HP Stripper Gambar 58. Kurva hasil pengujian XRD 5. Evaluasi Berdasarkan pemeriksaan yang dilakukan pada TA tahun 2021 ini, ditemukan banyak indikasi pada bottom dan top tubesheet. Pada bottom tubesheet ditemukan indikasi burn through dan korosi pitting pada beberapa tube, selain itu ditemukan juga indikasi crack pada thermowell dan radioactive well. Sementara pada top tubesheet ditemukan banyak indikasi crack pada permukaan tubesheet, terutama pada lasan tube to tubesheet. Indikasi tersebut kemudian terkonfirmasi bocor sebanyak 12 titik setelah dilakukan leak test. Pemeriksaan tube kemudian dilanjutkan dengan metode APRIS untuk mengetahui kondisi tube dari ID tube. Hasilnya ditemukan indikasi 10 tube telah mengalami indikasi penipisan hingga 60-65% ketebalan tube. Namun setelah dikonfirmasi dengan pencabutan tube, penipisan yang terjadi tidak sebesar yang ditunjukkan oleh pembacaan alat. Setelah beberapa tube dicabut dan thermowell serta radioactive well dipotong, pemeriksaan spesimen tersebut kemudian dilanjutkan dengan metalografi dan uji lab. Hasil metalografi menunjukkan fase ferrit dan austenite material masih dalam kondisi yang normal. Hasil pengamatan metalografi juga dapat melihat bahwa crack yang terjadi pada spesimen berupa tube, thermowell, radioactive well dan swirl telah mengalami perambatan crack bercabang yang sangat identik dengan ciri-ciri Stress Corrosion Cracking (SCC). Setelah diamati dengan lebih teliti dapat dilihat bahwa failure mode yang terjadi pada tube, thermowell dan radioactive well, memiliki kesamaan dengan failure mode swirl yang pada beberapa tahun sebelumnya telah lebih dahulu mengalami crack. Crack yang terjadi pada beberapa spesimen yang teramati, merupakan akibat lanjutan dari korosi pitting. Korosi pitting yang terjadi pada material bermula
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 20 of 20 Item Name : HP Stripper dari sisi permukaan kemudian perlahan merambat ke dalam. Hingga pada suatu titik tertentu, pitting yang telah terbentuk akan mengakibatkan terbentuknya crack bercabang di dalam material. Crack tersebut kemudian terus berkembang ke dalam material dengan pola korosi selektif, dimana perambatan crack hanya menyerang fase ferrit dari material DP28W. Hal ini juga telah teramati sebelumnya pada pola crack swirl yang telah terlebih dahulu mengalami crack. Pemeriksaan spesimen kemudian dilanjutkan dengan uji SEM-EDX, untuk mengetahui kandungan unsur yang ada pada spesimen, terutama pada deposit dalam crack. Hasil pemeriksaan dengan mapping kandungan unsur, didapatkan bahwa deposit dalam crack tiap spesimen tinggi kandungan unsur oksigen, chrome dan nikel. Ketiga unsur tersebut merupakan produk korosi yang berbentuk oksida dan terkonsentrasi lokal di dalam crack. Hal ini juga didukung dari hasil pengujian XRD dimana juga terdeteksi dominan senyawa Fe2O3 yang merupakan oksida produk korosi Fe. Adanya produk korosi ini menunjukkan bahwa crack yang terjadi sudah terjadi dalam waktu yang cukup lama. Sementara itu, pengujian pada fase ferrit dan austenite material menunjukkan hasil yang normal. 6. KESIMPULAN & SARAN 6.1. Kesimpulan 1. Tebal tube terkecil yang didapatkan dari hasil ECT adalah 2.25 mm, dengan laju korosi tube 0.090 mm/year 2. Mikrostruktur material DP28W pada spesimen tube, thermowell, radioactive well dan swirl masih normal yang terdiri dari ferrit dan austenite 3. Deposit yang berada dalam crack merupakan produk korosi karena tinggi kandungan unsur besi, oksigen, chrome maupun nikel. 4. Pemeriksaan APRIS mampu mendeteksi adanya indikasi cacat pada internal tube, namun tingkat akurasi kurang baik ketika dibandingkan dengan kondisi actual cacat 5. Kegagalan yang terjadi pada tube, thermowell, swirl dan radioactive well memiliki pola yang sama, yaitu diawali dengan terjadinya pitting korosi pada permukaan dimana mayoritas menyerang fase ferrit dan kemudian berkembang menjadi retak bercabang ke dalam material 6. Berdasarkan temuan dan pengamatan, kemungkinan besar mekanisme kegagalan adalah kegagalan Chloride Stress Corrosion Cracking (SCC). 7. Tube yang dilakukan repair (reweld lasan TTS) : 1901 ea (37.79%) & tube yang saat ini sudah diplug : 160 ea (3.18%) 8. Perbaikan yang dilakukan bersifat termporary repair yaitu scrapping untuk mengupas lasan TTS lama dan re-weld. 6.2. Rekomendasi 1. Siapkan material plug round bar dan kawat las DP28W untuk kontingensi terjadinya kebocoran. 2. Lakukan pit stop setelah 1 (satu) tahun beroperasi untuk melakukan pemeriksaan.
MEMO TO FILE No. : /MTF/D23400/I.22 DEPARTEMEN INSPEKSI TEKNIK-2 Area : Urea Pabrik-5 Date : 28 Maret 2022 Item : DA-101 Page : 21 of 20 Item Name : HP Stripper 3. Lakukan penggantian DA-101 HP Stripper pada kesempatan Turn Around selanjutnya Tahun 2023, dengan persiapan dokumen teknis pembelian dan komersil mulai dari tahun 2022. 4. Perlu mencari Teknik NDT atau Vendor yang memiliki kapabilitas untuk mendeteksi crack longitudinal pada tube. 5. Agar mengurangi frekuensi Start-up & shutdown pabrik Urea-5 sehingga mengurangi tegangan siklik yang bekerja pada HP Stripper sehingga umur alat diharapkan bertahan sampai alat baru datang. 6. Daftar Pustaka 1. Departemen Inspeksi Teknik-1 : Laporan TA Pabrik 5 Mei-Juni 2016 2. Departemen Inspeksi Teknik-1 : Laporan TA Pabrik 5 Juli 2017 3. Departemen Inspeksi Teknik-1 : Laporan TA Pabrik 5 Desember 2018 – Januari 2019 4. Departemen Inspeksi Teknik-1 : Laporan TA Pabrik 5 November 2021 – Januari 2022. Reported by Reviewed by Approved by Kikin Hermanto & Ridwan S Yudhistira P. P. Wildan Hamdani Inspektor Metalurgi AVP Inspeksi Metalurgi VP Inspeksi Teknik-2
Search
Read the Text Version
- 1 - 22
Pages: