Material pipa ada berbagai jenis. Bagaimana cara menentukan material yang harus digunakan? Untuk menentukan material, terutama untuk industri, faktor yang paling penting adalah fluida apa yang mengalir didalamnya. Selain itu, kondisi luar dari pipa juga mempengaruhi. Dan terakhir, tentu saja sisi ekonomi juga menjadi dasar pemilihan material.
Pipa dapat dibagi menjadi 2 bagian besar. Pipa dari logam dan non-logam. Logam terdiri dari carbon steel, stainless steel, aluminium, nickel dan lainnya. Berikut ini adalah contoh dalam desain pipa untuk pabrik industri gas alam, minyak, atau pabrik kimia lainnya.
Pertama, insinyur proses harus menghitung apa dan berapa banyak macam kandungan yang akan melewati pipa. Pada dasarnya, semua pipa untuk proses biasanya harus memakai pipa logam dan dimulai dari material carbon steel yang paling murah.
Problem disebabkan korosi dapat diatasi dengan menambah ketebalan pipa sebesar kecepatan korosi dikali tahun lamanya pabrik didesain. Tetapi, jika total ketebalan yang dibutuhkan untuk mengatasi korosi itu terlalu tebal, pipa akan menjadi sangat tebal dan tidak efektif dalam pembangunannya. Untuk keadaan ini, pipa dari stainless steel menjadi pilihan selanjutnya.
Selain korosi, suhu fluida juga menentukan material pipa. Semakin rendah suhu, logam akan menjadi mudah mengalami retakan. Ini karena sifat brittle (getas) logam bertambah pada suhu rendah . Stainless steel merupakan salah satu yang tahan akan suhu rendah. Karena itu, untuk cryogenic service (fluida dengan suhu operasi dibawah -196 degC) stainless steel adalah material yang cocok dibandingkan dengan carbon steel.
Stainless steel sering disebut juga corrosion resistance alloy (campuran logam tahan korosi) dan tentunya lebih mahal dibandingkan carbon steel. Stainless steel bisa dibagi menjadi beberapa jenis, contohnya austenitic, feritic, martenistic, duplex dan high alloy stainless steel (campuran tinggi logam stainless steel). Sayangnya, stainless steel tidak tahan terhadap semua jenis korosi, terutama korosi yang disebabkan oleh klorida, sulfida serta fluida asam (sour fluid) lainnya.
Untuk sistem pipa yang mengalirkan fluida asam (piping system for sour service) biasanya di desain berdasarkan standar NACE (National Association of Corrosion Engineers) MR0175. Mulai tahun 2003, standar NACE MR0175 bersatu dengan ISO 15156 dan yang memiliki syarat desain yang sulit dibandingkan edisi tahun sebelumnya.
Berdasarkan NACE MR0175/ISO 15156, penggunaan austenitic stainless steel dibatasi oleh kombinasi dari kadar khlorida, H2S (hydrogen sulfide) dan suhu fluida. Jika austenitic stainless steel tidak dapat digunakan, maka penggunaan duplex atau high alloy stainless steel merupakan pilihan selanjutnya. Jika duplex atau high alloy stainless steel juga tidak dapat digunakan, maka pilihan selanjutnya adalah menggunakan logam campuran nikel seperti incoloy dan inconel.
Semakin tahan terhadap berbagai korosi, semakin mahal harga material tersebut. Untuk mengurangi biaya, pengaplikasian cladding atau overlay merupakan salah satu alternatif. Misalnya menggunakan pipa dari carbon steel dengan dilapisi logam mahal pada bagian dalamnya saja yang bersentuhan langsung dengan fluida sumber korosi akan bisa menekan biaya tanpa mengurangi ketahanan terhadap korosi.
Pemilihan material ini bukan hanya untuk pipa, tetapi juga berlaku untuk bejana (vessel), katup (valve) dan elemen pipa lainnya. Untuk katup, walaupun material dari badan katup bisa memakai carbon steel, tetapi bagian dimana korosi tidak diperbolehkan untuk menjaga kemampuan katup untuk menyekat (sering disebut sebagai trim, seperti bagian valve seat, stem dan lainnya), maka penggunaan stainless steel atau logam tahan korosi lainnya menjadi keharusan.
Pada saat melakukan pemilihan material yang sebenarnya, mungkin tidak akan semudah yang dijabarkan diatas, tetapi secara umum, begitulah proses pemilihan material pada saat mendesain pabrik industri.
Pipa dapat dibagi menjadi 2 bagian besar. Pipa dari logam dan non-logam. Logam terdiri dari carbon steel, stainless steel, aluminium, nickel dan lainnya. Berikut ini adalah contoh dalam desain pipa untuk pabrik industri gas alam, minyak, atau pabrik kimia lainnya.
Pertama, insinyur proses harus menghitung apa dan berapa banyak macam kandungan yang akan melewati pipa. Pada dasarnya, semua pipa untuk proses biasanya harus memakai pipa logam dan dimulai dari material carbon steel yang paling murah.
Akibat aliran fluida, bagian dalam pipa mengalami korosi, dan salah satu cara untuk menetapkan kecepatan korosi adalah memakai grafik de Waard – Milliams nomograph. Grafik ini membantu untuk menentukan berapa kecepatan korosi (mm/tahun) yang disebabkan adanya kandungan CO2 dalam fluida.
Selain korosi, suhu fluida juga menentukan material pipa. Semakin rendah suhu, logam akan menjadi mudah mengalami retakan. Ini karena sifat brittle (getas) logam bertambah pada suhu rendah . Stainless steel merupakan salah satu yang tahan akan suhu rendah. Karena itu, untuk cryogenic service (fluida dengan suhu operasi dibawah -196 degC) stainless steel adalah material yang cocok dibandingkan dengan carbon steel.
 |
Untuk sistem pipa yang mengalirkan fluida asam (piping system for sour service) biasanya di desain berdasarkan standar NACE (National Association of Corrosion Engineers) MR0175. Mulai tahun 2003, standar NACE MR0175 bersatu dengan ISO 15156 dan yang memiliki syarat desain yang sulit dibandingkan edisi tahun sebelumnya.
 |
Semakin tahan terhadap berbagai korosi, semakin mahal harga material tersebut. Untuk mengurangi biaya, pengaplikasian cladding atau overlay merupakan salah satu alternatif. Misalnya menggunakan pipa dari carbon steel dengan dilapisi logam mahal pada bagian dalamnya saja yang bersentuhan langsung dengan fluida sumber korosi akan bisa menekan biaya tanpa mengurangi ketahanan terhadap korosi.
Pemilihan material ini bukan hanya untuk pipa, tetapi juga berlaku untuk bejana (vessel), katup (valve) dan elemen pipa lainnya. Untuk katup, walaupun material dari badan katup bisa memakai carbon steel, tetapi bagian dimana korosi tidak diperbolehkan untuk menjaga kemampuan katup untuk menyekat (sering disebut sebagai trim, seperti bagian valve seat, stem dan lainnya), maka penggunaan stainless steel atau logam tahan korosi lainnya menjadi keharusan.
Pada saat melakukan pemilihan material yang sebenarnya, mungkin tidak akan semudah yang dijabarkan diatas, tetapi secara umum, begitulah proses pemilihan material pada saat mendesain pabrik industri.
Sumber : infometrik.com
0 komentar:
Posting Komentar
, ,