Presentasi KP Dept

40
ANALISIS KEGAGALAN PADA PIPA 12” 3 FASA RAMA F – RAMA P DI CNOOC SES Ltd. Raja Jovian Trisila 1306405686 Dimas Pratamawansyah Putra 1306405181 Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Transcript of Presentasi KP Dept

Page 1: Presentasi KP Dept

ANALISIS KEGAGALAN

PADA PIPA 12” 3 FASA RAMA F – RAMA P

DI CNOOC SES Ltd.

Raja Jovian Trisila 1306405686

Dimas Pratamawansyah Putra 1306405181

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 2: Presentasi KP Dept

Pendahuluan

Rama F –Rama P

Kegagalan

J-Bow

Kebocoran 8 titik

Pipa

Material Pipa : ERW/API 5L-X42

Outer Diameter : 12.75 inch

Wall Thickness : 0.5 inch

Operating Temperature : 174 °F = 78,88 °C

Operation Pressure : 200 psi

Velocity : 0.138 m/sec (plug)

Laju Korosi : 1.9802 mm/yr = 0.05 mpy

Kedalaman : 32,004 m

Coating : 3 LPP

Line Type : Gathering

Concrete Thickness: 2,1 inch

Concrete Density : 140 pcf

SMYS : 42 Kpsi = 289.57 Mpa

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 3: Presentasi KP Dept

Lingkungan Kerja

pH = 9CO2 terlarut = 73,2

mg/L

Fe total = 0,737 mg/L

SRB = 10 sulfate reducers/ml

Quaternary Ammonium Compounds = 2,3 ppm

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Sumber data adalah hasil fluid sampling oleh Labotartorium PT. Anugrah Analisis Sempurna

pada tanggal 28 November 2014

Page 4: Presentasi KP Dept

Jalur Pipa

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 5: Presentasi KP Dept

Kegunaan

3 Phase

Mengalirkan Hasil Produksi Dari Rama F dan East Rama serta Kondensat dari

Pabelokan

Digunakan Pada Tahun 1982 Dengan Design Llife 20 Tahun

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Data dari PIMS bulan November 2015

89%

5%6%

Produksi Fluida Pipa

Water Oil Gas

Page 6: Presentasi KP Dept

Diagram Alir Analisis Kegagalan

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan Visual

• Melakukan pengamatan dari bentuk kegagalan (morfologi)

• Melihat warna dari lokasi disekitar kegagalan

Pemeriksaan XRD

• Mengambil sampel dari benda

• Untuk mengetahui Produk Korosi berupa senyawa-senyawa yang terbentuk

• Memeriksa sampai ke dalam material.

Pemeriksaan SEM & EDS

• SEM untuk dapat melihat mikrostruktur dari produk korosi dan mendapatkan bentuk & ukuran scale.

• EDS digunakan untuk dapat mengetahui secara detail spot-spot tertentu secara kuantitatif dan kualitatif.

Pemerikasaan OES

Untuk mengetahui komposisi kimia yang bertujuan untuk mengecek spesifikasi material

Pengujian Metalografi

• Menghilangkan produk korosi karena perlu preparasi sampel

• Bertujuan untuk dapat melihat fasa dan bentuk butir

• Bisa juga digunakan untuk melihat microcrack

Destructive Test

• Bertujuan untuk melihat sifat mekanis dari material

• Umumnya dilakukan uji kekerasan untuk mendapatkan nilai kekerasan

• Didapatkan pula tensile strength dari tabel konversi

Analisis dan Kesimpulan Rekomendasi

Page 7: Presentasi KP Dept

Dugaan Awal

CO2

Corrosion

• Water cutyang relatif tinggi

• Adanya kandungan CO2 dari fluid sebesar 73,2 mg/L

Corrosion Under

Deposit

• Posisi utama terjadinya korosi yaitu di J-bow

• Berdasarkan data dari PIMS kecepatan-nya rendah (0,455 ft/sec)

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

• Pipa ERW, mengalami pengelasan

• Kegagalan pada pipa yang berada pada arah jam 6

SRB

• Berdasarkan data PIMS didapatkan SRB sebesar 10 sulfate reducers/ml.

• Namun aliran yang lambat memperkuat dugaan ini.

Intergranular Corrosion

SSC Corrosion

• Adanya kandungan H2S dari 6 sumur Rama F dengan rata-rata sekitar 311,67 ppm.

• Water cutyang relatif tinggi

Page 8: Presentasi KP Dept

Pengamatan Visual

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

• Letak kegagalan berada pada

pukul 6, dan terdiri dari 8 buah titik

yang memiliki pola cukup teratur.

• Kegagalan berada pada bagian

J-Bow.

• Jejak kegagalan berbentuk

cekungan dan berjajar dengan

teratur.

• Hal ini mengindikasikan bahwa

korosi yang terjadi karena SRB.

• Adanya gap antara pit

membuktikan bahwa korosi yang

terjadi bukanlah disebabkan oleh

erosi.

Page 9: Presentasi KP Dept

Pengamatan Visual

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

• Pada pengamatan visual kami menemukan endapan berupa

butiran coklat kehitaman .

• Endapan terletak pada bagian dalam pipa arah jam 9, diduga

endapan ini adalah pasir yang terbawa dari sumur minyak dan

gas di Rama F dan East Rama yang lolos.

• Saat pertama bocor, pipa sempat di clamp terlebih dahulu

untuk mengatasi kebocorannya.

• Akan tetapi, clamp tidak bertahan lama dan kemudian pipa di

ganti satu segment.

• Hal-hal pada pengamatan visual masih terbatas, untuk

mengetahui bukti-bukti pendukung lainnya perlu dilakukan

beberapa pengujian tambahan.

Page 10: Presentasi KP Dept

Aliran Fluida

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

• Kecepatan liquid

Volume liquid yang mengalir dihitung dari hasil

produksi liquid dibagi dengan luas penampang

pipa.

Liquid per hari yang dihasilkan dari pipa tersebut

adalah sebesar 9.758 bfpd atau sebesar 1.163,55

m3/day atau sekitar 0.0134 m3/s, sedangkan luas

penampang pipa adalah 0,070 m2, sehingga

V= Q/A = 0.0134 / 0,070 = 0.19 m/s = 0.623 ft/s

Didapatkan kecepatan liquid sebesar 0.19 m/s atau

0.623 ft/s

• Kecepatan gas

Volume gas yang mengalir pada pipa didapatkan

melaului proses perhitungan volume gas per hari

yang dihasilkan dari pipa tersebut adalah 611 SCFD

atau sebesar 17.301 m3/day atau sekitar 0.0002

m3/s. Dengan perthitungan dibawah ini, didapatkan

kecepatan gas;

V=Q x stdߩactߩ X A

=0.0002𝑥 8

100 𝑥 0.07= 2.2 x 10-4 m/s

= 7.21 x 10-4 ft/s

Didapatkan kecepatan gas sebesar 2.2 x 10-4 m/s

atau 7.21 x 10-4 ft/s

Kecepatan fluida dibagi menjadi dua yaitu;

Page 11: Presentasi KP Dept

Aliran Fluida

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Dari kecepatan liquid dan gas diatas maka

didapatkan jenis aliran fluida yaitu bubble

walaupun aliran nya masih sangat pelan dan

cenderung ke jenis stratified.

Aliran Fluida yang lambat ini mampu

menimbulkan deposit pada area J-Bow karena

endapan yang terdapat pada fluida akan sulit

untuk naik ke atas.

Page 12: Presentasi KP Dept

Aliran Fluida

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Hal ini juga mengindikasikan terkumpulnya SRB

pada J-Bow sehingga walaupun SRB hasil fluid

sampling tidak signifikan tetapi jika SRB berkoloni

pada J-Bow, kegagalan dapat terjadi.

Perubahan yang terjadi akibat adanya perilaku

korosi oleh kehadiran microbial(SRB) bisa

diabaikan karena biocorrosion tidak signifikan

dan tidak akan menjadi menyebabkan

kegagalan. Akan tetapi, microbial yang

berkoloni di permukaan material dapat

menyebabkan kegagalan korosi (Hans-Curt

Flemming,2000).

Page 13: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan XRDDeposit Putih

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd.

Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

(Copper (Cu))

20 30 40 50 60 70

Counts

0

200

400

600

800

003

Fe2O3

• Karat yang terbentuk dari pipa itu sendiri

dan berfungsi sebagai lapisan pelindung

(scale) dari pipa tersebut.

FeS

• H2S rata-rata adalah sebesar 311.67 ppm. %

Volume sebesar 0.0312% dan tekanan parsial

nya sebesar 6.22 psi. Tekanan tersebut sudah

masuk ke area SCC akan tetapi karena

material ini API 5L - X42 maka hal ini dapat

diabaikan karena Hardnessnya < 22 HRC.

• SRB tidak signifikan, namun tempat

kegagalan adalah J-Bow yang aliran nya

yang stagnan sehingga bisa menyebabkan

timbulnya deposit SRB.

SiO2

• Butiran pasir dari sumur minyak dan tidak

menyebabkan kegagalan

Page 14: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan XRDDeposit Hitam

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd.

Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Fe3O4

• Karat yang terbentuk dari pipa itu sendiri

dan berfungsi sebagai lapisan pelindung

(scale) dari pipa tersebut.

FeO

SiO2

• Butiran pasir dari sumur minyak dan tidak

menyebabkan kegagalan

Page 15: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan SEM

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan SEM dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel kotor, sampel bersih, sampel

coklat dan sampel putih

Hasil pemeriksaan sampel kotor ditampilkan pada

gambar disamping ini.

Pada gambar mikrostruktur sampel kotor diatas

terlihat permukaan yang halus dan rata dan hal

ini menunjukan karakteristik dari SRB karena

struktur permukaannya yang halus.

Kecenderungan SRB untuk membuat lapisan

yang lebih halus

Sampel kotor diambil tanpa membersihkan scale

atau kotoran yang terdapat pada pipa.

Page 16: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan SEM

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan SEM dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel kotor, sampel bersih, sampel

coklat dan sampel putih

Pada gambar mikrostruktur sampel kotor

hasil pemeriksaan SEM terlihat permukaan

yang halus dan rata dan hal ini menunjukan

karakteristik dari SRB karena struktur

permukaannya yang halus. SRB cenderung

untuk membuat lapisan yang lebih halus

dari pada permukaan logam.

(Iwona B. Beech,1999)Sebelum mengakat biofilm Sesudah mengakat biofilm

Page 17: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan SEM

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan SEM dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel kotor, sampel bersih, sampel

coklat dan sampel putih

Hasil pemeriksaan sampel bersih ditampilkan

pada gambar disamping ini.

Pada gambar mikrostruktur sampel bersih

diatas terlihat permukaan yang tidak rata dan

terlihat lubang(pit) pada beberapa titik

sebagai indikasi dari kegagalan berupa pitting

corrosion.

Sampel bersih diambil setelah membersihkan

scale atau kotoran yang terdapat pada pipa

dengan mengguakan etanol.

Page 18: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan SEM

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas

Indonesia

Pemeriksaan SEM dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel kotor, sampel bersih, sampel

coklat dan sampel putih.

Hasil pemeriksaan sampel coklat ditampilkan

pada gambar disamping ini.

Pada gambar mikrostruktur sampel coklat

diatas terlihat permukaan yang tidak rata dan

juga terdapat beberapa porous.

Sampel coklat diambil dari deposit atau kotoran

yang terdapat pada pipa permukaan pipa

bagian dalam pada arah jam 9.

Page 19: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan SEM

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan SEM dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel kotor, sampel bersih, sampel

coklat dan sampel putih.

Hasil pemeriksaan sampel putih ditampilkan

pada gambar disamping ini.

Pada gambar mikrostruktur sampel putih

diatas meingindikasikan tubercle-tubercle

yang merupakan rumah dari SRB yang

mengendap pada J-Bow.

Sampel putih diambil dari deposit atau kotoran

yang terdapat pada cekungan pipa tempat

kebocoran bagian dalam pada arah jam 6.

Page 20: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan EDS

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan EDS dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel hitam, sampel karat logam

dan sampel putih.

Sampel hitam diambil dari deposit atau kotoran

yang terdapat pada pipa permukaan pipa

bagian dalam pada arah jam.

Element Weight% Atomic%

O 38.92 65.64

Al 1.41 1.41

Si 0.81 0.78

S 9.89 8.32

Cl 0.65 0.50

Fe 48.32 23.35

Totals 100.00

• Unsur yang paling banyak

adalah Fe dan O

• Membentuk senyawa Fe2O3.

Diperkuat dari hasil XRD

• Sampel hitam yang diuji

adalah karat (scale) yang

terbentuk secara natural

sebagai lapisan protektif dari

pipa tersebut.

Page 21: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan EDS

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan EDS dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel hitam, sampel karat logam

dan sampel putih.

Sampel karat logam diambil secara langsung

dari material tersebut tanpa membersihkan

permukaannya terlebih dahulu.

• Unsur yang paling banyak

adalah Fe dan O

• Membentuk senyawa Fe2O3.

Diperkuat dari hasil XRD

• Fe2O3 adalah karat pada

logam yang terbentuk secara

alami sebagai lapisan

protektif

Element Weight% Atomic%

O 16.47 39.58

Na 0.63 1.05

Al 0.79 1.13

Si 0.77 1.06

S 0.97 1.16

Cl 1.50 1.63

Ti 0.82 0.66

Fe 78.04 53.73

Totals 100.00

Page 22: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan EDS

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan EDS dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel hitam, sampel karat logam

dan sampel putih.

Sampel putih diambil secara langsung dari

deposit atau kotoran yang berada di sekitar

daerah kegagalan, yaitu pada arah jam 6

Page 23: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan EDSSampel Putih

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan EDS dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel hitam, sampel karat logam

dan sampel putih.

Dilakukan di enam titik (spot) yang berbeda untuk mengetahui secara detail kandungan unsur secara

kuantitatif pada daerah yang diduga mengandung FeS.

Didapatkan unsur yang paling banyak adalah S dan Fe, kecuali pada spot 5 dan 6 didapatkan unsur Fe dan O

yang paling banyak meskipun tetap ada S dalam jumlah yang cukup besar.

Fe dan S pada Spot 1, 2, 3, 4 membentuk senyawa FeS seperti pada hasil pemeriksaan XRD dan hal ini

mendukung dugaan pada hasil pemeriksaan SEM sampel putih berupa tubercles sebagai rumah dari SRB.

Kandungan S yang tinggi merupakan hasil dari metabolisme SRB dan menyebabkan kegagalan berupa korosi

lokal berbentuk lubang(pit). Sedangkan pada Spot 5 dan 6, unsur yang paling banyak ditemukan adalah Fe

dan O yang membentuk senyawa Fe2O3 dan ini merupakan scale yang dibentuk oleh material pipa itu sendiri.

Page 24: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan EDSSampel Putih

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Pemeriksaan EDS dilakukan pada beberapa

sampel yaitu sampel hitam, sampel karat logam

dan sampel putih.

FeS yang dibentuk oleh SRB adalah filamen atau batang.

Hal ini disebabkan karena pada Spot 1, 2, 3, 4 memiliki

kandungan Sulphur yang tinggi dan bentuk stuktur mikro pada

spot tersebut adalah filamen.

SRB mengoksidasi besi yang terlarut di dalam larutan ferric

hydrate yang tak larut yang membentuk sarung yang

menutupi sel-sel dan memproduksi semacam batang

berbentuk filamen. Sedangkan untuk bentuk koloni SRB nya

sendiri adalah seperti lengkung setengah lingkaran.

aramcoexpats.com

Page 25: Presentasi KP Dept

Pengujian Komposisi Kimia

Pengujian dilakukan dengan

menggunakan Optical Emission

Spectroscopy

Lokasi titik pengujian berada di

daerah terjadinya kegagalan

Foto Sampel OES

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 26: Presentasi KP Dept

Literatur

Steel C Si Mn P S Cr Cu Mo V

Grade Max Max Max Max Max Max Max Max Max

X42 0.22 0.45 1.3 0.025 0.015 0.4 0.4 0.15 0.05

Hasil Pengujian

No Fe C Si Mn P S Cr Mn

1 98,3 0,0802 0,223 1,15 0,0164 0,0051 0,0120 <0,0050

2 98,3 0,0888 0,221 1,14 0,0163 0,0045 0,0148 <0,0050

3 98,3 0,0765 0,225 1,14 0,0100 <0,0030 0,0117 <0,0050

Avg 98,3 0,0818 0,223 1,14 0,0142 0,0036 0,0129 <0,0050

Hasil OES

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 27: Presentasi KP Dept

Hasil OES

Literatur

Steel C Si Mn P S Cr Cu Mo V

Grade Max Max Max Max Max Max Max Max Max

X42 0.22 0.45 1.3 0.025 0.015 0.4 0.4 0.15 0.05

Hasil Pengujian

No Ni Al Co Cu Nb Ti V W

1 0,0172 0,0480 0,0037 0,0113 0,0132 <0,0020 <0,0020 0,0215

2 0,0172 0,0465 0,0037 0,0113 0,0124 <0,0020 <0,0020 0,0335

3 0,0164 0,0492 0,0042 0,0126 0,0114 <0,0020 <0,0020 0,0388

Avg 0,0169 0,0479 0,0039 0,0117 0,0124 <0,0020 <0,0020 0,0313

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 28: Presentasi KP Dept

Hasil OES

Literatur

Steel C Si Mn P S Cr Cu Mo V

Grade Max Max Max Max Max Max Max Max Max

X42 0.22 0.45 1.3 0.025 0.015 0.4 0.4 0.15 0.05

Hasil PengujianNo Pb Sn B Ca Zr As Bi

1 <0,0250 <0,0020 <0,0010 0,0002 <0,0020 0,0075 0,0505

2 <0,0250 <0,0020 <0,0010 0,0003 <0,0020 0,0083 0,0497

3 <0,0250 <0,0020 <0,0010 0,0002 0,0030 <0,0050 0,0300

Avg <0,0250 <0,0020 <0,0010 0,0002 <0,0020 0,0056 0,0434

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 29: Presentasi KP Dept

Analisa

Komposisi dari pipa API 5L X42 PSL-1 sesuai dengan

spesifikasi yang telah ditentukan di dalam literatur.

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 30: Presentasi KP Dept

Pengujian Metalografi (Mikrostruktur)

Pengujian dilakukan dengan menggukan Optical Microscope

Perbesaran : 100x; 200x; 500x; 1000x

Sampel yang telah dimounting Foto penampang atas dari sampel

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 31: Presentasi KP Dept

Pengujian Metalografi (Mikrostruktur)

Daerah Kegagalan Kondisi Normal

Perbesaran 500x

Zat etcha = Nital

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 32: Presentasi KP Dept

Pemeriksaan Daerah Las

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

• Pemeriksaan dilakukan dengan

menggunakan zat etcha

• Tidak ditemukan Indikasi garis pengelasan

Page 33: Presentasi KP Dept

Analisa Mikrostruktur pada daerah kegagalan masih sesuai dengan kondisi

normal

Fasa Gelap = Pearlite & Fasa Terang = Ferrite

Material tidak mengalami perlakuan panas ekstrem selama aplikasi

Tidak terdapat penjalaran retak pada mikrostruktur

Bukan daerah Heat Affected Zone

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 34: Presentasi KP Dept

Pengujian Sifat Mekanik

Pengujian nilai kekerasan dilakukan dengan

metode Rockwell dengan skala B (Indentor

bola baja, d=1,588mm)

Nilai kekerasan rata-rata yang didapatkan = 87

HRB = 7 HRC = 172 HVN (ASTM E 140)

Nilai kekerasan masih di bawah batas minimal

untuk terjadinya Sulfide Stress Cracking, yaitu 22

HRC. (NACE MR 0175)Foto Sampel Uji Keras

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 35: Presentasi KP Dept

Analisa

Konversi nilai kekerasan menjadi nilai

kekuatan tarik dilakukan dengan

menggunakan rumus :

𝑻𝒆𝒏𝒔𝒊𝒍𝒆 𝑺𝒕𝒓𝒆𝒏𝒈𝒕𝒉 = 𝟎, 𝟏𝟖𝟗 𝑯𝑽𝑵 − 𝟏, 𝟑𝟖

Nilai kekuatan Tarik = 483,1 MPa

Sifat mekanik dari pipa API 5L X42

PSL-1 masih sesuai dengan literatur

Grade Permissible

yield point

ratio

Minimum

Yield Strength

(MPa)

Tensile

Strength

(MPa)

Minimum

Elongation %

X42 ≤ 0,85 290 420-540 23

Tabel Literatur Nilai Sifat Mekanik

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Page 36: Presentasi KP Dept

Matriks Penyebab Kegagalan

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Jenis Kegagalan Pengamatan / Analisis Kemungkinan

CO2 Corrosion

Tidak ditemukan siderite dalam pengujuan XRD dan SEM

Tidak terlihat crack pada hasil metalografi

Tingkat keasaman (pH) tinggi

Kegagalan berbentuk lubang yang hanya terbentuk pada arah jam 6

serta tidak menyebar.

Adanya injeksi inhibitor Quaternary Ammonium

Rendah

SSC Corrosion

Kegagalan tidak berbentuk retakan

Tidak ada fenomena blistering

Kegagalan berbentuk lubang yang hanya terbentuk pada arah jam 6

serta tidak menyebar.

Tidak terlihat crack pada hasil metalografi

Kekerasan material dibawah 22 HRC sehingga sulit mengalami crack

Rendah

Intergranular Corrosion

Tidak terlihat crack pada hasil metalografi

Kekerasan pada material merata

Daerah jam 6 bukan merupakan tempat las-an.

Rendah

Page 37: Presentasi KP Dept

Matriks Penyebab Kegagalan

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Jenis Kegagalan Pengamatan / Analisis Kemungkinan

Corrosion Under

Deposit

Korosi hanya terjadi pada J-Bow

Terdapat endapan hitam pada jam 8 dan endapan putih pada jam 6.

Kecepatan fluida rendah

Tidak ditemukan deposit berupa mineral seperti Na, K, dan Ca dari hasil XRD dan

EDS

Sedang

SRB (Sulfate

Reducing Bacteria)

Hasil pengujian EDS menunjukan kandungan Sulfur yang tinggi

Hasil SEM menunjukan adanya tubercle.

Hasil SEM sampel kotor lebih halus daripada sampel bersih

Kecepatan fluida rendah

Kegagalan terjadi pada daerah stagnan dimana cocok untuk bakteri melakukan

metabolism

Pengujian SRB menunjukan nilai positif walaupun tidak siginifikan

Fluida mengandung air

Tidak ada injeksi biocide.

Tinggi

Page 38: Presentasi KP Dept

Kesimpulan

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Jadi dapat disimpulkan bahwa penyebab utama kegagalan pada J-Bow adalah SRB (Sulfate

Reducing Bacteria) atau Microbial Induced Corrosion.

Mekanisme terjadinya Microbiological Induced Corrosion oleh SRB adalah dengan membentuk

koloni bakteri pereduksi ion sulfat. Koloni tersebut akan membentuk biofilm.

H2S hasil metabolisme bakteri akan berakumulasi di bawah biofilm dan akan membentuk lubang

(pit). Enzim hidrogenasi yang dimiliki oleh bakteri pereduksi sulfat akan meningkatkan arus

katodik pada elektroda baja dan akan meningkatkan laju korosi.

Page 39: Presentasi KP Dept

Rekomendasi

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Dari kesimpulan diatas didapatkan penyebab kegagalan pada pipa ini adalah SRB

Corrosion

Rekomendasi yang kami berikan adalah:

Melakukan temporary pigging pada pipeline, bertujuan untuk membersihkan scale

atau biofilm hasil pembentukan SRB.

Menginjeksi biosida, bertujuan untuk membunuh mikroorganisme.

Melakukan acid cleaning, bertujuan untuk membunuh koloni dari mikroorganisme.

Melakukan internal coating, bertujuan untuk mencegah kontak secara langsung

antara material dengan mikroorganisme.

Page 40: Presentasi KP Dept

Kerja Praktek - PID - PGF - CNOOC SES Ltd. Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas

Indonesia