Tube crack (retak) pada material Tube SA 213 TP 304 dimana retak muncul pada saat Tube tersebut sudah terpasang di Heat Exchanger dan dilakukan proses hydrostatic test. Dari Jumlah tube yang retak lebih dari 180 buah merupakan suatu kerusakan yang amat besar. Dengan melakukan pengujian mekanis & ‘chemical composition’ untuk meyakinkan bahwa material tersebut sesuai spec-nya juga merupakan salah satu prosedur dari Analisa kerusakan (failure analysis), Namun masih ada beberapa prosedur yang harus dilakukan diantaranya: a) mengamati historical background atau sejarah pembuatan dan perlakuan dari material tube yang bocor dan beberapa pengamatan lain seperti pengamatan makro dan mikro dengan menggunakan mikroskop optik (untuk pembesaran s/d 500X) dan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk pembesaran > 500X untuk mengamati struktur micro dan jejak dari retakan.

Tanya – bona@e-steamboilers

Dear Pa’ Winarto and all Material experts,

Kami sedang melakukan analisa terhadap crack pada material Tube SA 213 TP 304, material ini buatan Korea, Permasalahannya muncul pada saat Tube ini sudah terpasang di Heat Exchanger dan dilakukan proses hydrostatic test.
Pada saat hydro terdapat indikasi kebocoran pada lebih dari 180 tubes. Setelah tube kami bongkar dari Heat Exchanger, kami temukan crack linier arah memanjang (longitudinal tube) dan pada posisi yang berbeda – beda (jarak crack dari area pengelasan sekitar 1000 mm dan lebih). Pengelasan tube ke tube sheet menggunakan proses pengelasan GTAW. Melihat indikasi crack yang ada, apakah crack ini timbul akibat proses pengelasan atau memang sudah ada impurities pada material sejak awal ? Kami coba lakukan pengujian laboratorium untuk mencari tahu apakah secara mechanical dan chemical properties sesuai dengan spec SA 213 TP 304. Hasil pengujian Lab menunjukan bahwa Tensile,yield,elongation, hardness serta chemical composition masih masuk dalam range yang diijinkan di SA 213 TP 304. Hanya kadar Cr dan Ni yang lebih rendah dari spec. Pertanyaan saya adalah :

1. Apakah ada metode lain untuk mengetahui penyebab terjadinya crack pada tube ini ? Karena dengan hasil mechanical dan chemical properties yang ada menunjukkan tidak ada indikasi bahwa material tube SA 213 TP 304 tersebut bermasalah secara mechanical dan chemical nya.

2. Apakah pengaruh dari proses pengelasan GTAW bisa menyebabkan crack pada posisi yang jauh dari area pengelasan. (untuk area HAZ tidak ditemukan indikasi crack).

3. Apakah Laboratorium Material UI pernah menemukan kasus seperti ini dan melakukan penelitian penyebab terjadinya crack tersebut, jika ada mohon hasil penelitiannya bisa dishare sebagai bahan pembelajaran.

4. Apakah Laboratorium UI bisa membantu kami melakukan analisa terhadap penyebab terjadinya crack dengan menggunakan sample tube yang ada dan berapa estimasi biaya yang diperlukan untuk melakukan analisa ini serta metode apa yang akan digunakan.

Terimakasih sebelumnya atas bantuan rekan-rekan sekalian.

Tanggapan 1 – farabirazy albiruni

Pak Bona,

Typical crack yang ditemukan seperti apa? single crack ato branched crack?

Umumnya, failure yang terjadi dalam waktu singkat disebabkan oleh SCC yang menyerang austenitic SS, tapi perlu verifikasi metalography untuk memastikan karakter cracknya.

Tanggapan 2 – ir_winarto

Dear Pak Bona,

Untuk permasalahan Bapak mengenai tube crack (retak) pada material Tube SA 213 TP 304 (buatan Korea), dimana retak muncul pada saat Tube tersebut sudah terpasang di Heat Exchanger dan dilakukan proses hydrostatic test.

Dari Jumlah tube yang retak lebih dari 180 buah merupakan suatu kerusakan yang amat besar. Bapak telah melakukan pengujian mekanis & ‘chemical composition’ untuk meyakinkan bahwa material tersebut sesuai spec-nya juga merupakan salah satu prosedur dari Analisa kerusakan (failure analysis), Namun masih ada beberapa prosedur yang harus dilakukan diantaranya: a) mengamati historical background atau sejarah pembuatan dan perlakuan dari material tube yang bocor dan beberapa pengamatan lain seperti pengamatan makro dan mikro dengan menggunakan mikroskop optik (untuk pembesaran s/d 500X) dan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk pembesaran > 500X untuk mengamati struktur micro dan jejak dari retakan.

Dari beberapa pertanyaan Bapak dapat saya jawab secara singkat al:

1.Apakah ada metode lain untuk mengetahui penyebab terjadinya crack pada tube ini ? Jawabnya : ‘Teknik Prosedur Analisa Kerusakan’ merupakan metoda baku yang umum dilakukan dalam menganalisa masalah tsb (menurut teknik tsb, ada 13 tahapan yang harus dilakukan dan tidak semua tahapan-nya harus dilakukan, dimana salah satunya adalah uji mekanis dan uji komposisi kimia).

2.Apakah pengaruh dari proses pengelasan GTAW bisa menyebabkan crack pada posisi yang jauh dari area pengelasan ? Jawabnya: Sesuai uraian dan pengamatan dari Bapak, dimana retakan tidak ditemukan didaerah lasan (terutama HAZ & weld metal), maka menurut pendapat saya bahwa lasan tsb bukan penyebab-nya.

3. Apakah Laboratorium Material UI pernah menemukan kasus seperti ini ? Jawabnya: ‘Laboratorium UI’ (maaf bukan promosi-red dan maaf kalau kata ini menyalahi aturan milis MIGAS), pernah menangani kasus retaknya tube jenis 304 ini namun sejarah dan kronologisnya sedikit berbeda, dimana kebocoran disebabkan akibat ‘over-expanding’ saat instalasinya (cold forming berlebih) dan bukan oleh pengelasan.

4.Apakah Laboratorium UI bisa membantu kami melakukan analisa terhadap penyebab terjadinya crack ? Jawabnya: Kami dengan senang hati ‘bisa’ membantu, karena salah satu misi kami adalah ‘Pengabdian pada Masyarakat’ untuk itu silahkan menghubungi via Tlp atau Fax di alamat kami di: http://www.metal.ui.ac.id/cmpfa/introduction.html

5. Dari kasus tsb. diatas, menurut hipotesa sementara dari saya, penyebabnya adalah SCC (stress corrosion Cracking) dan hal ini perlu dibuktikan dengan beberapa pengujian laboratorium.

Demikian semoga hal ini dapat menjawab pertanyaan Bapak Bona.

Tanggapan 3 – bona@e-steamboilers

Pa’ Win, terimakasih atas jawabannya. Kami juga meyakini bahwa crack ini juga bukan disebabkan oleh faktor pengelasan dan proses fabrikasi pada material (tidak ada proses expanding, semua tube dilaksanakan full weld).
Mohon penjelasannya apa yang dimaksud dengan SCC (Stress Corossion Cracking), bukankah SCC LEBIH dominan terjadi pada Stainless Steel yang kaya akan Ni seperti 316 dan apa penyebab terjadinya SCC ? Bagaimana methode pengujian yang harus dilakukan untuk mengetahui bahwa memang terjadi Stress Corossion Cracking sehingga kita bisa mencegah terjadinya SCC ini pada tube yang lain.

Terimakasih atas pencerahannya.

Tanggapan 4 – Sadikin, Indera

Pak Win,

Kok bisa Stress Corossion Cracking ya? Katanya terjadi setelah hydro test.
Seberapa lama hydro test dan seberapa korosif lingkungannya sehingga proses korosi bisa terjadi? Menurut saya bukan SSC penyebabnya.

Kalau membaca deskripsi retak yang longitudinal, menurut saya itu akibat proses roll pelat yang tidak diikuti heat treatment yang benar. Akibatnya pada dinding pipa bagian luar terdapat residual tensile stress yang tinggi.
Residual tensile stress ini bertambah besar lagi saat hydro test dimana pipa diberi tekanan tinggi.

Deskripsi Pak Bona bahwa crack tidak terjadi di daerah lasan kemungkinan menunjukkan bahwa manufaktur melakukan heat treatment di sekitar lasan yang secara tidak langsung telah melepaskan residual stress dari proses rolling pelat.

Tanggapan dari rekan-rekan Mailing List Migas Indonesia ini dapat dilihat dalam file berikut: