Apakah ada yang menggunakan material Zirconium pada peralatan industri/proses? Bagaimana penanganan material Zirconium sehingga tidak cepat rusak? Bagaimana penanganan material Zirconium yang sudah rusak?Pertanyaan : Dena

Dear all,
Saya ingin bertanya:
1. Apakah ada diantara rekan-rekan praktisi industri yang menggunakan material
Zirconium pada peralatan industri/proses?
2. Bagaimana penanganan material Zirconium sehingga tidak cepat rusak?
3. Bagaimana penanganan material Zirconium yang sudah rusak?

Tanggapan 1 : Abhie

Coba share aja…
Di High Pressure Stripper Kaltim-4 (Pabrik kita terbaru), tube nya menggunakan
25-22-2 Cr/Ni/Mo (t=2 mm) yang bagian dalamnya dilapis dengan Zr (t=0.7 mm).
Untuk preventive maintenancenya kita menggunakan Eddy Current Test setiap turn
around untuk mengukur pengurangan ketebalan akibat korosi erosi yang terjadi.
Kita menggunakan lapisan Zr sebagai indikator (bila tebal sisa = 2 mm/tebal
Zr=0 mm, maka tube tersebut kita plug), sesuai dengan t min yang dipersyaratkan
untuk kondisi operasi-nya.

Tanggapan 2 : Muchlis N

Stripper apa nih? stripper di CO2 removal pabrik ammonia, CO2 stripper pabrik
urea, atau stripper di effluent treatment? Tapi kayaknya CO2 stripper di pabrik
urea ya?

Tanggapan 3 : Dena

Jelasnya seperti ini: kita memiliki kolom distilasi random packing dengan material
carbon pada bagian luar kolom, dan pada bagian dalam kolom, carbon ini di lining
dengan Zirconium. Zirconium direkatkan ke carbon dengan metoda strip weld dan
adanya material perekat antara carbon dan zirconium ini yang disebut breshing
mesh.
Karena terbentuk pitting pada zirconium ini kami berusaha melakukan pengelasan
akan tetapi selalu gagal. Akhirnya kami berfikir untuk menambal pitting tadi
dengan metoda coating.
Tapi ada hal lain yang ingin saya tanyakan, khususnya pak Abie dan umumnya yang
lain, tube zirconium tadi belinya dimana? apa yang dapat kita lakukan untuk
memprediksi usia kerusakan zirconium selain Eddy Current tadi? apakah tidak
rugi setiap tebal Zr habis langsung di plug? apakah tidak ditanggulangi untuk
mencegah penipisan Zr? Bagaimana caranya?

Tanggapan 4 : Abhie

Pak Dena, life assessment suatu equipment masing2 akan berbeda satu sama lain
karena kondisi failure yang disebabkan oleh kondisi operasi juga berbeda. Pada
tube kita (Tube HP Stripper Urea Kaltim-4, bimetallic tube produksi sandvik
steel) kondisi yang paling krusial adalah terjadinya korosi erosi akibat pressure
fluida yang tinggi, sehingga pengontrolan ketebalan merupakan syarat mutlak
yang harus dilakukan untuk tetap menjaga level performa dan safety-nya agar
optimum. Metode pengontrolan yang paling mudah dan akurat untuk tube non ferromagnetic
dengan diameter kecil adalah menggunakan Eddy Current dengan absolute probe
(frekuensi tunggal), sehingga untuk bimetallic tube (Zr+SS 310 L Mod), pengujian
dengan Eddy Current hanya akan bisa mendeteksi perubahan pada satu material
saja(Zr) yang disebabkan masing-masing material memiliki frekuensi spesifik.

Memang andaikan tebal Zr sudah habis, tube tersebut tetap aman digunakan karena
ketebalannya masih di atas ketebalan minimum yang dipersyaratkan, namun karena
lokasi penipisan dan laju penipisan pada masing-masing tube berbeda, sehingga
akan menyulitkan pengontrolan ketebalan. Itu mengapa kita menggunakan batasan
Zr sebagai indikator untuk life assessment tube kita.

Kasus yang (Pak/Bu)? Dena hadapi adalah terjadinya pitting, yang life assessment
umumnya dilakukan dengan mengukur ketebalan pit yang terjadi dengan cara menggerinda
dan Penetrant Test sampai pit tersebut habis. Tebal sisa setelah pit habis digerinda
dan pengurangan tebal secara umum akan menentukan apakah build-up atau relining
yang harus dilakukan. Saya sendiri belum memiliki pengalaman dalam built-up
liner Zr, namun dari literatur yang ada sebenarnya pengelasan liner Zr relatif
sama dengan SS atau Titanium, kecuali dalam pengelasan dissimilar metal memang
Zr relatif lebih susah. Mungkin rekan-rekan dari KBK Pengelasan memiliki prosedur
dan pengalaman dalam mengelas Zr.

Zr memiliki susceptibility terhadap pitting dalam larutan-larutan halida kecuali
flouride (Corrosion&Corrosion Protection Handbook 2nd Ed, Marcell Dekker
Inc, USA, 1989). Sehingga proteksi terhadap jenis korosi ini adalah dengan menghilangkan
atau menurunkan konsentrasi halida atau dengan melakukan injeksi oksigen (baik
terlarut atau tidak)untuk mempertahankan terbentuknya lapisan pasif Zircon Oxide.

Karena Zr memiliki afinitas terhadap Oksigen yang lebih tinggi dibandingkan
SS, jumlah oksigen yang diinjeksikan bisa lebih rendah dibandingkan pada SS
(Kita melakukan injeksi oksigen terlarut pada liner reaktor urea SS 310 L Mod/
316 L Mod dengan kadar oksigen sebesar 7 ppm), disamping melakukan pengukuran
tebal dengan ultrasonic wall thickness secara reguler.

Monggo rekan2 yang lain dan kalau ada yang salah tolong dikoreksi…

Tanggapan 5 : Dena

Secara praktical bagaimana menginjeksikan oksigen tersebut? Apakah langsung
diumpankan ke dalam larutan proses bersamaan dengan umpan ke dalam kolom distilasi
atau bagaimana? Kemudian angka 7 ppm dibandingkan terhadap apa? Oksigen terhadap
larutan atau apa?

Tanggapan 6 : Abhie

Sorry Pak Dena ada ralat mengenai besarnya kadar injeksi oksigen pada liner
reactor urea kita. Besarnya injeksi yang dilakukan adalah sebesar 0.6-0.8 %
vol dari CO2 feed gas pada urea reactor K-2 (berdasarkan rekomendasi dari pemegang
lisence proses yaitu Stamicarbon). Oksigen tersebut diinjeksikan/diumpankan
ke dalam larutan proses (terlarut) karena pada SS metode ini akan jauh lebih
efektif dibandingkan injeksi oksigen yang tidak terlarut dalam larutan proses.
Sementara pada Zr bisa kedua-duanya karena afinitas Zr terhadap O2 jauh lebih
besar dibandingkan SS. Menurut saya berapa besar injeksi O2 yang optimal untuk
equipment bapak bisa dilakukan melalui simulasi dengan mengacu kondisi operasi
yang sama. Demikian Pak Dena…