Rangkuman Diskusi Mailing List Migas Indonesia (Mei 2003) ini membahas informasi tentang tentang DSAW pipe, ERW pipe, Helical Wound pipe dan Seamless pipe. Bagaimana detail proses pembuatannya, apa saja aplikasi dari masing-masing pipa, di mana saja pabrik pipa yang mampu memproduksinya dan kajian tentang metalurginya?

Pertanyaan : (Zakaria – ConocoPhillips Indonesia)

Saya ingin bertanya tentang DSAW pipe, ERW pipe, Helical Wound pipe dan Seamless
pipe: bagaimana detail proses pembuatannya, apa saja aplikasi dari masing-masing
pipa, dimana saja pabrik pipa yang mampu memproduksinya dan mungkin kajian tentang
metalurginya?

Tanggapan 1 : (Ananto Wardono – Unilever)

Untuk seamless pipe pembuatannya :

Round billet mendapatkan process heating tentunya (Hot working process) dengan
temperature diatas Temperatur Rekristalisasi (diatas 0,5 T melting). Rotating
plunger menembus bagian tengah billet yang dipanaskan. Untuk itulah pipa ini
disebut seamless. Microstructurenya sama dengan Hot Working untuk forming steel.

Berdasarkan API Spec 5CT :
Seamless pipe ini mendapatkan perlakuan pana (Heat Treatment) dengan parameter
process berdasarkan performace yang diinginkan (Parameter distandar tersebut
Yield Strength). Material yang digunakan tipe dari HSLA (High Strenght Low Alloy
Steel). Step perlakuannya :

  1. Pemanasan sampai temperature Austenisasi, hold temperature sampai homogen
    (Diharapkan semua strukturnya fasanya Austenit.
  2. Quenching dengan spray water (ini yang biasa dilakukan), karena materialnya
    dari HSLA sensitivity terhadap crack bisa direduksi. Microstructurenya (Martensit
    & austenit sisa)
  3. Tempering, disinilah strength pipa tersebut diadjust. Yang jelas biasanya
    digunakan double temper. disinilah grade pipa seperti N-70 atau P-110 diadjust.Strukturnya
    seperti biasa Martensit Temper.

Setelah melalui tahap ini, pipa tersebut diinspect dengan metode Ultrasonic
Inspection, MPI untuk kedua ujungnya atau electromagnetic Inspection (EMI).
Kalau aplikasi pipa ini untuk Drilling, sambungannya ulir dengan berbagai type
tergantung aplikasinya. Process berikutnya Phospating/Copper plating diulirnya,
Sandblasting & terakhir Hydrotest. Kamu bisa hubungi PT. Seamless Pipe Indonesia
Jaya atau Citra Tubindo.

Sedangkan untuk ERW pipe (Electric Resistant welding) : Materialnya berupa
pelat ditekuk dan welding dengan rotary roll, perlakukan berikutnya sama dengan
Seamless Pipe. Zak, microstructure untuk process ini sama dengan Spot welding
yang ada dilab logam. Untuk hal ini mungkin teman-teman yang pernah ke, PT.KHI-Pipe
bisa share process.

Tanggapan 2 : (Winarto – Jurusan Metalurgi
UI)

Mengenai pipa ERW dan DSAW, kami di Jurusan Metalurgi FTUI, baru saja mengkaji
kedua pipa tersebut untuk dipakai pada pembangunan Jembatan SURAMADU (Surabaya-Madura)
dimana kedua pipa tersebut akan dipakai sebagai pipa pancang (PILING) yang mengikuti
standard ASTM A252 Grade 2.

Mengenai jenis pipa, berdasarkan metode dan proses pembentukannya, pipa baja
dapat dikategorikan menjadi: pipa seamless, yang menggunakan hot rolling dan
ekstruksi pada proses pembentukannya, dan pipa lasan, yang dibentuk dengan menekuk
dan mengelas baja pelat atau lembaran. Berdasarkan pada proses pembentukan dan
pengelasannya, pipa lasan dapat dibagi menjadi tiga yaitu: pipa longitudinal
(ERW), pipa spiral (DSAW) dan pipa UO.

Pipa ERW dibuat dari coil lembaran, yang dibentuk secara proses dingin menjadi
silinder secara bertahap, dengan menggunakan beberapa buah forming roller. Arus
listrik digunakan untuk memanaskan bagian tepi dari strip dan untuk pembentukan
fusion weld. Bertindak sebagai elektroda adalah revolving copper disc yang akan
menaikan temperatur hingga mencapai 1400oC sehingga diperoleh pengelasan yang
efektif. Proses pengelasan ERW tidak membutuhkan filler metal. Sebagai akibat
dari tekanan roller, baja akan terekstrusi pada kedua sisi luar maupun dalam
dari pipa di bagian lasannya. Kemudian pipa akan melalui beberapa rangkaian
finishing roller untuk memastikan ukuran yang tepat. Salah satu keterbatasan
yang dimiliki oleh pipa ERW adalah, ukuran diameter luar dari pipa ditentukan
oleh lebar strip dari material. Sedangkan, kecepatan dan efisiensi produksi
untuk ukuran pipa kecil merupakan kelebihan yang dimiliki oleh proses ini.

Pipa spiral (DSAW) dibuat juga dari coil lembaran dimana peralatannya terdiri
atas alat de-coiling, strip connecting welder, straigtener roller, alat trimming,
pre-bending, tiga roller pembentuk, alat las dalam dan luar (Double Submerged
Arc Welding – DSAW), ultrasonic tester dan alat potong. Material melalui tahapan
– tahapan proses diatas secara kontinu. Sudut antara strip yang diumpankan dan
pipa yang keluar dari mesin akan menentukan diameter pipa. Salah satu keuntungan
dari proses pembentukan dengan metode lasan pipa spiral (DSAW) adalah dimungkinkannya
untuk dihasilkan variasi dalam diameter dengan menggunakan lebar coil yang sama.

Mengenai perusahaan yang memproduksi pipa antara lain PT. KHI – Cilegon (khusus
untuk pipa spiral – DSAW), PT. Bumi Kaya Steel Industries (Pipa Spiral – DSAW
dan Pipa ERW), PT. Bakri Pipe ( Pipa ERW). Mengenai Pipa Spiral (DSAW) ada 15
perusahaan di Indonesia yang tergabung dalam Asosiasi Perusahaan Pipa Spiral
yang alamatnya sbb: Wisma baja 7th floor, Jl. Jend. Gatot Subroto 54 JKT-12950;
Tlp. 5254140 – 5212761, Fax: 5204002 att: Bpk Ir. Zaifullah


Tanggapan 3 : (Iwandana Soendoro – ConocoPhillips
Indonesia)

Mengenai pembuatan pipa saya ada beberapa gambar proses mengenai pembuatan
pipa Seamless, DSAW atau SAW, ERW dan Helical yang mungkin dapat membantu. (dapat
di-download di bagian bawah – Red
) Pada intinya sambungan atau las – lasan
adalah titik terlemah, makin sedikit sambungan makin baik.

Ada koreksi sedikit untuk Pak Winarto bahwa pipa spiral itu tidak sama dengan
DSAW tetapi pipa Spiral itu sama dengan Helical.

Tanggapan 4 : (Deny Mulya Nugraha – Mc Dermott
Indonesia)

Pak Winarto,
Kalau ditinjau dari segi kekuatan sambungan (las-an), mana yang lebih kuat antara
ERW dengan DSAW? Apakah perbedaan bentuk dan panjang sambungan (DSAW, karena
spiral, lebih panjang dari ERW) mempunyai pengaruh yg signifikan terhadap perbedaan
kekuatan pipa secara keseluruhan?

Tanggapan 5 : (Dwi Marta Nurjaya – Jurusan
Metalurgi UI)

From : STELPIPE Glossary
DOUBLE SUBMERGED ARC WELDED (DSAW) PIPE
Cold finished pipe fabricated from individual lengths of plate which are pressed
into a "U" shape and further into an "O" shape. The joint
is tack welded and then a complete penetration submerged arc weld is made by
the submerged arc welding method on both inside and outside surfaces ELECTRIC
RESISTANCE WELD (ERW) PIPE.
Cold finished pipe made by series of operations in which the flat rolled material
is cold shaped into tubular form and welded at the seam by the application of
pressure and heat. The heat is generated at the seam by the resistance to the
flow of an electric current applied through electrical contacts or an induction
coil.

From : FOSTER
DSAW
Double submerged arc welded pipe (DSAW) derives its name from the welding process
wherein the welding arc is submerged in flux while the welding takes place.
Both inside and outside welds are required and are usually accomplished in separate
processes, hence the word "double." These separate welds consume a
portion of the other, resulting in a single high quality weld nugget

Two different processes are used to manufacture DSAW pipe; the pyramid rolls
method, and the U-0-E method. The difference in the processes is found only
in the method of forming the cylinder. In the pyramid rolls process the cylinder
is formed between 3 rolls arranged in a pyramidal fashion. As the name implies,
the U-0-E method uses a "U" press, and "O" press for forming.
Other parts of the process such as finishing and inspection are similar. Both
processes use flat steel plate as the raw material.

ERW
ERW is produced from individual sheets or continuously from rolls of skelp.
There are two important differences in the production of ERW pipe as versus
CW pipe. ERW pipe is cold formed into a cylindrical shape rather than hot formed.
An electric current rather than a flame is used to heat the edges of the strip
for the fusion weld. Revolving copper discs serve as electrodes and raise the
temperature to about 2600°F for effective welding. As in CW pipe, no extraneous
metal is added; in fact, due to the extreme pressure of the rolls, steel is
extruded on both the inside and outside of the pipe at the point of the weld.
This is called flash and is removed on the O.D. by stationary cutters while
still white-hot for A252 grades, and both the I.D. and O.D. for other grades.
As in CW production, ERW pipe is subject to numerous finishing operations. ERW
pipe is primarily used as API Line pipe for the transmission of gas and oil.
It is also used for the transmission of water, under AWWA specifications, as
piling and slurry pipe and in mechanical applications.

Spiral Weld Pipe
Spiral Weld Pipe, as the name implies, is a steel pipe that has a seam running
its entire length in a spiral form. In the past, due to the method of manufacture,
Spiral Welded pipe was relegated to low pressure and structural applications.
With the development of the Submerged Arc Welding process, the production of
large hot rolled coils of sufficient width and the development of dependable
non-destructive testing methods, it is now possible to produce Spiral Weld pipe
for high-pressure service. Present Spiral Weld mills consist of a de-coiling
device (in the case of strip base material) or a plate preparation table (where
the base material is in plate form) a strip connecting welder, straightening
rollers, edge preparation tools (shearing and trimming), prebending devices,
a three roller bending and cage forming system, an internal welder, an external
welder (both Submerged Arc), ultrasonic testing apparatus and cutting devices.
The material passes through all these production stages continuously. The angle
between the flat strip being fed into the machine and the finished pipe leaving
the machine controls the pipe diameter in ratio to strip width and the angle
of the weld in the pipe. Because of the method of manufacture, a wide variety
of diameters can be produced. The diameter tolerance is small, particularly
with regard to ovality; and the pipe, due to its axial symmetry, has an inherent
straightness. The length range is infinite and is controlled only by the economics
of transportation.

Tanggapan 6 : (Deny Mulya Nugraha – Mc Dermott
Indonesia)

Kalo gak salah, selain dengan proses yg dijelaskan Ananto, seamless pipe bisa
juga dibuat dengan centrifugal casting. Cuma saya gak tahu sampai ketebalan
dan diameter berapa bisa dibuat seamless pipe dengan proses centrifugal casting.
Yang pasti sifatnya akan berbeda (lebih jelek kah?)dengan hasil proses pembuatan
yg lain, sejalan hubungan antara : proses pembuatan – struktur /komposisi –
dan sifat yang dihasilkan.

Tanggapan 7 : (M. Isa Ansori – Pertamina)

Betul Pak Deny,
Untuk piping yang dipakai pada operasi temperatur tinggi biasanya disebut tube
dibuat dengan cara centrifugally casting. Tube yang dibuat dengan cara tersebut
biasanya grade HK40 dan saat ini mulai ditinggalkan diganti dengan HP Modified
(25Cr35Ni + Nb). Kedua material tersebut biasanya dipaki di Reformer heater
yang beroperasi di atas 900 degC dan tekanan 280-an psi. Cetakannya berupa pipa
CS yang didalamnya diberi refractory dengan tebal tertentu sehingga ID sama
dengan OD tube. Stelah dicor cetakan diputar dengan kecepatan dan lama tertentu,
setelah dingin dikeluarkan dari cetakan.

Tanggapan 8 : (Ananto Wardono – Unilever)

Dear Pak Isa,
Ya Pak, memang dasar pertimbangan proses pembuatannya tergantung pada aplikasinya.
Pertama kita breakdown lingkungan dan kondisi kerja, kita pertimbangkan :
– Strength
– Environment (Korosivity)

Dari sini kita breakdown material yang sesuai apa dan baru kita pilih untuk
proses pembentukannya. Contoh HK-40, karena materialnya (25Cr35Ni + Nb) material
ini formabiltinya kurang bagus maka proses pembuatannya sentrifugal casting.
Sedangkan contoh yang tadi saya sebutkan adalah steel yang memiliki Formability
bagus C ekivalen < 0.3 % — karena dia low carbon tetapi High Strength maka
disebut HSLA. Sebagian besar material bentuk tube untuk operasional High Temperature
pasti memiliki High Cr Content dan untuk metal forming susah dilakukan. Makanya
proses pembentukannya cenderung Centrifugal Casting.

Tanggapan 9 : (Farid Moch. Zamil – Meco Inoxprima)

Pak Deny,
Kalau ditinjau dari sudut welding sambungan las yang lebih kuat saya lebih condong
ke ERW. Perlu diketahui untuk proses SAW suatu proses pengelasan wire elektrode
yang terumpan dalam kontak nozzle ditimbun oleh FLUX akan mengalami pembakaran.
Suatu proses pengelasan dimana menggunakan FLUX sebagai media pelindungnya biasanya
memerlukan HEAT INPUT yang lebih besar. Karekteristik dari proses SAW memerlukan
ampere dan voltage yang lebih tinggi dengan kecepatan pengelasan yang rendah.
Akibatnya dengan adanya panas masukan yang besar dapat menyebabkan butir-butir
struktur pada HAZ dan DILUTION menjadi lebih besar EFFECTNYA akan sangat mempengaruhi
KEULETAN (THOUGHNESS) dari weld metal itu sendiri.

Di samping itu FLUX dari SAW yang mempunyai kandungan SiO2 rentan terhadap
terhadap POROSITY dikarenakan O2 yang selama melting akan dapat bereaksi menjadi
CO2. Sedangkan pengertian untuk ERW itu sendiri dikenal dengan las tahanan dimana
dengan melakukan penekanan pada pasangan pelat logam yang akan dilas dan dialiri
arus listrik pada permukaan yang bersinggungan dalam selang waktu tertentu.

Adapun jenis RESISTANCE WELD yang digunakan untuk pembuatan PIPA adalah HIGH
FREQUENCY WELDING kalau dilihat dari proses ini heat input yang dihasilkan menjadi
lebih kecil dikarenakan pada prosesnya cukup dilakukan metode MELTING MATERIALNYA
akibatnya HAZ dan DILUTION WELD menjadi lebih kecil maka KEULETAN (THOUGHNESS)
akan menjadi lebih baik. Demikian pencerahan yang dapat kami sampaikan. Mungkin
ada dari temen-temen KHI yang dapat membantu memberikan data lab dari kedua
proses pengelasan ini.