UJI TIDAK MERUSAK PADA PIPA-PIPA KETEL UAP PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

(1)

UJI TIDAK MERUSAK PADA PIPA-PIPA KETEL UAP

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP

Soedardjo, Andryansyah

Pusat Pengembangan Teknologi Keselamatan Nuklir - BATAN

ABSTRAK

UJI TIDAK MERUSAK PADA PIPA-PIPA KETEL UAP PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP. Telah dilakukan uji tidak merusak pada pipa-pipa ekonomiser dan pemanas lanjut dari ketel uap Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Metoda uji yang dilakukan adalah uji radiografi, uji ketebalan dengan metoda ultrasonik, uji kekerasan, uji in-situ metalografi replika, dan uji penetran. Hasil pengujian tersebut digunakan untuk mengetahui kondisi keutuhan pipa-pipa ekonomiser dan pipa-pipa pemanas lanjut dari suatu PLTU. Hasil uji radiografi, uji in-situ metalografi dan penetran memberikan hasil baik, sedang uji ketebalan memberikan hasil masih dalam batas toleransi. Uji kekerasan memberikan hasil ada penurunan kekerasan sehingga ada 5 (lima) kelompok pipa yang kekuatan tariknya lebih kecil dari batas minimum kekuatan tarik yang dipersyaratakan tetapi kekuatan tarik tersebut bukan persyaratan utama untuk komponen ekomiser dan pemanas lanjut. Dari semua uji tersebut belum diketemukan kerusakan yang berupa rongga (void, vacancy) dan retak (crack). Dengan demikian keutuhan pipa-pipa PLTU yang sudah dioperasikan selama 2 (dua) tahun masih dalam kondisi baik.

ABSTRACT

THE NON-DESTRUCTIVE TEST ON STEAM ELECTRICITY POWER PLANT BOILER TUBES. The non-destructive test on coal fired boiler economizer and superheater tubes have been carried out. The test methods are radiography, thickness by ultrasonic method, hardness, in-situ metallography replica, and penetrant test. The test result is purposed for knowing the integrity of economizer and superheater tubes of Steam Electricity Power Plant (PLTU). Radiography test, in-situ metallography test and penetrant test have the good result. The thickness of used tube is in tolerance range. The hardness give the result is any decreasing for 5 (five) groups of tubes, that the its tensile strength little than minimum tensile strength requirement but it is not major properties requirement for economizer and superheater component. From all methods of testing have been used, there is no evidence the defect such as void or vacancy and crack. Thus the integrity of PLTU tubes that operated along 2 (two) years is still in good condition.

PENDAHULUAN

LTU yang diuji merupakan PLTU dengan daya nominal 65 MWe. PLTU tersebut baru beroperasi selama 2 tahun.

P

Tujuan dari uji tidak merusak seperti uji penetran, uji ultrasonik, uji radiografi, uji meta-lografi pada PLTU tersebut adalah untuk menge-tahui pelaksanaan program predictive maintenance atau memprediksi pelaksanaan program peng-operasian dan pemeliharaan secara dini, atau bertujuan untuk mengetahui kelainan pipa ekonomiser dan pipa pemanas lanjut sebagai komponen dari ketel uap. Yang dimaksud dengan ketel uap (boiler) adalah bejana tertutup dengan air atau cairan lainnya dipanaskan, uap atau penguapan dihasilkan, uap atau penguapan dipanas lanjutkan, atau kombinasi diantara tersebut, dibawah tekanan atau vacuum, untuk pemakaian

langsung suatu unit pembangkit energi[1-2]_.

Berdasarkan data dari pemilik (owner) PLTU, bahwa pipa-pipa tersebut ada yang sudah diganti karena mengalami perkaratan dan pecah saat dilakukan uji komisioning.

Lokasi pipa-pipa ekonomiser dan pemanas lanjut yang diuji adalah[3]_:

1. Ekonomiser bagian bawah: elevasi +24,000 hingga +26,250 meter;

2. Ekonomiser bagian tengah: elevasi +26,250 hingga +28,690 meter;

3. Ekonomiser bagian atas: elevasi +31,230 hingga + 33,540 meter;

4. Ekonomiser Keluaran Header Bagian Belakang dan pipa-pipa: elevasi +37,571 hingga +39,000 meter;

(2)

5. Ekonomiser Keluaran Header Bagian Depan dan pipa-pipa: elevasi + 37,571 hingga +39000 meter;

6. Pipa-pipa pemanas lanjut primer keluaran: elevasi +33,540 hingga + 37,571 meter;

7. Pipa-pipa pemanas lanjut primer keluaran

Header dan pipa-pipa: elevasi +37,571 hingga

+ 39,200 meter;

8. Pipa-pipa pemanas lanjut tersier keluaran: elevasi +33,170 hingga +37,571 meter.

Untuk melaksanakan Uji Tidak Merusak, dilakukan pengujian-pengujian berupa:

1. Uji Dye Penetrant (PT) untuk 3 headers, 17 pipa, total 20 titik;

2. Uji Radiografi (RT) untuk 20 pipa (40 film ukuran 4 x 10 inci), total 20 titik;

3. Uji Ketebalan (Ultrasonic Wall thickness Test

Tel's T-Mikes) untuk 50 pipa, total 105 titik;

4. Uji Kekerasan (Hardness Testing) untuk daerah logam induk (Base Material, BM), daerah terpengaruh panas (Heat Affected Zone, HAZ), daerah las-lasan, (Welding Material, WM); untuk 23 pipa, total 65 titik;

5. Uji In-situ Metalografi Replika, 3 headers, 20 pipa, total 23 titik.

TEORI

Pengujian ketel uap, yang dilakukan dengan metoda uji tidak merusak, mempunyai tujuan untuk mengetahui ada atau tidak cacat yang terjadi pada pipa-pipa ekonomiser dan pemanas lanjut. Cacat tersebut seperti cacat di daerah lasan-lasan dengan contoh: penetrasi tidak komplit, akar las tidak merata, adanya porositas, adanya inklusi benda asing dan lain sebagainya. Cacat yang sering terjadi, adalah cacat retak pada daerah las-lasan dan bengkokan pipa. Cacat retak dapat dibagi dua yaitu retak mikro dan retak makro. Retak mikro adalah retak yang panjangnya kurang dari 2 millimeter, sedang retak makro adalah retak yang panjangnya 2 millimeter atau lebih [4]. Retak-retak tersebut perlu diperhatikan, karena dipersyaratkan pipa-pipa ketel uap harus diganti jika terjadi retak mikro sekalipun agar tidak membahayakan operasi instalasi.

Pengujian Penetran, Radiografi, Ketebalan dan Kekerasan Pipa

Pengujian penetran bertujuan untuk mengetahui cacat retak makro pipa ekonomiser dan pemanas lanjut. Jika terdapat retak yang dapat diketahui secara visual, maka pipa tersebut harus diganti [5]. Pengujian radiografi untuk mengetahui adanya cacat pada daerah las sambungan pipa[6]_.

Pengujian ketebalan pipa bertujuan untuk mengetahui tidak adanya pengurangan atau penambahan ketebalan pipa dengan persyaratan tebal pipa minimum telah ditentukan oleh pemilik PLTU[7]_.

Pengujian kekerasan bertujuan untuk mengetahui perkiraan sifat mekanik komponen seperti kekuatan tariknya (tensile strength). Dari kekerasan Vickers yang dikonversikan ke kekuatan tariknya dalam kg/mm2_{berdasarkan Tabel 1}[8]_.

Tabel 1. Konversi kekerasan Vickers ke kekuatan tarik Newton/mm2_.

Kekerasan Vickers Kekuatan tarik_Newton/mm2

115 370 120 385 125 400 130 415 135 430 140 450 145 465 150 400 155 495 160 510

Catatan : Kekuatan tarik adalah harga-harga pen-dekatan sesuai DIN 50 150, Decembre 1970. Harga konversi kekuatan tarik adalah 1 kg/mm2 _{= 9,804}

Newton/mm2[9]

Sebenarnya untuk komponen ekonomiser dan pemanas lanjut pada PLTU persyaratan yang sangat diperlukan adalah mampu las (weldability), kekuatan mulur (creep strength), ketahanan oksidasi (oxidation resistance), koefisien ekspansi suhu yang rendah (low coefficient of thermal

expansion). Sedang yang kekeuatan tarik sangat

diperlukan pada komponen boiler seperti:

(3)

Pengujian in-situ metalografi replika yang utama bertujuan untuk mengetahui adanya retak mikro yang sulit diketahui melalui pengujian penetran maupun radiografi.

Berdasarkan Neubauer & Wedel, ada hubungan (rumus) antara kelas-kelas cacat retak mikro, dengan umur komponen. Rumus yang digunakan untuk kelas-kelas cacat adalah (dalam satuan jam atau tahunan):

Sisa Umur = lama pipa telah dioperasikan (1/K –1). Yang dimaksud dengan K adalah harga konstanta fraksi sisa umur. Rumus tersebut, biasanya digunakan untuk pipa yang telah dioperasikan lebih dari 100.000 jam atau lebih dari 10 tahun untuk pipa yang direncanakan (design

life) secara penuh dapat dioperasikan hingga 30

tahun.[9]_{Tetapi untuk bahan heat resisting steel}

pada ketel uap terutama yang berbahan bakar minyak direncanakan untuk beroperasi selama 100.000 jam atau 11,4 tahun[10]_.

Dari harga konstanta fraksi sisa umur K berdasarkan Neubauer & Wedel, oleh M.Shamas diuraikan lebih rinci, antara lain: untuk kondisi pipa yang tidak ada cacat atau tidak berongga (void, vacancy) mempunyai harga konstanta fraksi sisa umur K = 0,12; untuk cacat kelas A atau cacat rongga terisolasi adalah 0,46; untuk cacat kelas B atau cacat rongga bersambung adalah 0,50; untuk cacat kelas C atau cacat retak mikro adalah 0,84; untuk cacat kelas D atau cacat retak makro adalah 1.

Diskripsi Teknis PLTU Yang Diuji

PLTU yang diuji adalah jenis PLTU batubara tipe lignite yang terletak di daerah Kalimantan Selatan, dengan kapasitas daya nominal 2  65 Watt. Tipe ketel uapnya adalah Mitsui Rilei IS dengan tekanan nominal 87 Bar dan tekanan kerja maksimum yang diijinkan adalah 108 bar serta suhu 510 °C. Sedang tekanan kerja maksimum yang diijinkan pada ekonomiser adalah 111,4 Bar. Suhu uap pada keluaran pemanas lanjut adalah 513 °C. Fungsi pemanas lanjut adalah untuk menaikkan suhu uap ketel uap diatas derajad suhu saturasi. Uap dari separator sentrifugal diteruskan ke drier cartons yang pada bagian atas pengumpul uap dinamakan drum, sehingga uap yang kering dialirkan ke pemanas lanjut primer secara konveksi yang tersusun secara mendatar dan dialirkan juga ke pipa-pipa di dinding sekeliling ketel uap (wall

tubes).

Pemanas lanjut terbagi menjadi tiga. Pemanas lanjut primer tersusun secara mendatar, yang aliran fluida di dalam pipa mengikuti susunan pipa yang berlawanan arah, serta tipenya konveksi dan berlokasi di bagian belakang aliran gas panas hasil pembakaran batubara pada ketel uap. Pemanas lanjut sekunder yang tidak diteliti pada makalah ini, tersusun secara tegak, tipenya radiant ditempatkan pada bagian atas tungku pembakar batubara. Pemanas lanjut tersier berupa deretan pipa yang aliran fluida di dalam pipa adalah secara paralel yang disusun secara tegak, tipenya konveksi, berlokasi di bagian keluaran tungku pembakar batubara (furnace), tepatnya di atas bagian furnace yang dibentuk secara menonjol (furnase nose). Antara pemanas lanjut primer bagian outlet header dihubungkan ke pemanas lanjut sekunder pada inlet header. Antara pemanas lanjut sekunder outlet header dihubungkan ke pemanas lanjut tersier inlet header. Yang dimaksud dengan header adalah pipa besar yang isinya uap dan berasal dari dan ke pipa-pipa pemanan lanjut primer, sekunder dan tersier.

Desuperheater atau disebut juga attem-perator, berfungsi sebagai penyemprotkan air untuk

mengatur kondisi suhu uap yang dihasilkan oleh pemanasan lanjut bagian keluaran sehingga suhu yang diinginkan dapat dicapai.

Ekonomiser berguna untuk meningkatkan ketel uap, dengan mengekstraksi panas yang tidak digunakan dari bagian pemanas lanjut ketel uap. Panas dalam ekonomiser diteruskan ke peloloh air (feedwater), melalui suatu suhu yang dapat diatur lebih rendah dari suhu uap jenuh atau uap saturasi. Pipa ekonomiser ada yang disusun secara mendatar pada aliran gas kearah bawah dari pemanas lanjut yang berlokasi pada bagian belakang ketel uap. Ekonomiser inlet header, berlokasi di bagian luar aliran gas yang dihubungkan dengan peloloh air. Air masuk dari lower header dan dialirkan menuju pipa-pipa yang disusun secara mendatar, menghasilkan panas permukaan yang terkompresi.. Ujung atas dari pipa mendatar juga mempunyai suhu permukaan yang terkompresi. Selanjutnya ujung atas dari pipa yang tersususn mendatar tadi dihubungkan dengan pipa yang tersusun tegak. Ujung atas dari pipa yang tersusun tegak dihubungkan dengan outlet header dan kembali dihubungkan ke drum ketel uap melalui dua pipa khusus.

(4)

Bahan

Data pipa ketel uap yang diuji adalah[11]_:

1. Pipa-pipa ekonomiser dari bahan SA-210 Gr. A-1 dengan kekuatan tarik minimum 70 ksi (485 MPa, dengan kekerasan antara 150 hingga 155 HV); dan ketebalan sekitar 5 hingga 6 millimeter;

2. Ekonomiser keluaran header dengan bahan SA-106. Gr. C dengan kekuatan tarik minimum 70 ksi (485 MPa, dengan kekerasan antara 150 hingga 155 HV) dengan ketebalan 6 mm. 3. Pipa-pipa pemanas lanjut primer keluaran

dengan bahan SA-210 Gr. A-1 dengan kekuatan tarik minimum 70 ksi (485 MPa, dengan kekerasan antara 150 hingga 155 HV); diameter luar 50,8 mm; tebal pipa 4,1 mm;

4. Pipa-pipa pemanas lanjut primer keluaran

header dari bahan SA 335-P12, dengan

kekuatan tarik 60 ksi, dengan kekerasan antara 125 hingga 130 HV, dengan ketebalan 5,0 mm; 5. Pipa-pipa pemanas lanjut tersier keluaran

dengan bahan SA-213 Gr. T22, ketebalan 6,9 mm; kekuatan 60 ksi, dengan kekerasan antara 125 hingga 130 HV.

Tata Kerja

Semua pengujian dilakukan pada saat ketel uap tidak dioperasikan (shutdown) sekitar 3 hari pada saat jadwal pemeliharaan ketel uap selama setiap 2 tahun sekali (Turn Around Schedule)

Uji radiografi dilakukan dengan menggu-nakan sumber Se 78 dengan aktivitas 16 Curie. Uji penetran dengan cairan dye penentrant. Uji radiografi, penetran, dan ultrasonik (uji ketebalan) menggunakan standar ASME 5. Uji kekerasan menggunakan peralatan Equotip. Peralatan tersebut mempunyai kesetaraan harga kekerasan dalam satuan kgf/mm2_{L (L adalah satuan kekerasan Leeb)}

ke harga kekerasan Vickers dalam satuan kgf/mm2_.

Uji kekerasan dilakukan berdasarkan ASTM E-92 dan ASTM E 140 serta uji replika dilakukan berdasarkan berdasarkan ASTM E 407 dan ASTM 1351[12]_.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil dari pengujian radiografi, ketebalan, kekerasan, in-situ metalografi replika dan penetran, serta resumenya disajikan pada Tabel 2 hingga 10.

Tabel 2. Hasil Inspeksi Ekonomiser bagian bawah: elevasi +24,000 meter hingga +26,250 meter. Posisi Pipa /

Joint

RT 0; 90 Pengukuran

Ketebalan Pipa (mm)

Kekerasan untuk BM, HAZ, WM, (Hardness Vikers, HV), BM

fresh 150 hingga 155 HV

In-situ

Metalografi Replika

35 bawah Tidak diuji Tidak diuji 114; 132; 117 Baik, kelas A

35 atas Tidak diuji Tidak diuji 119; 132; 134 Baik, kelas A

38 Baik 4,7 Tidak diukur Tidak diuji

Catatan: RT 0 adalah radiografi posisi 0°, dan 90 adalah posisi 90°.

Tabel 3. Hasil inspeksi Ekonomiser bagian tengah: elevasi + 26,250 m s/d +28,690 m Posisi Pipa

/ Joint

RT 0; 90 Pengukuran Ketebalan Pipa (mm)

Kekerasan untuk BM, HAZ, WM, (Hardness Vikers, HV), BM fresh 150

hingga 155 HV

In-situ Metalografi

Replika

6 Y Baik 4,5 125; 129; 147 Baik, kelas A

(5)

16 X Baik Tidak diuji 114; 118; 131 Baik, kelas A

30 X Baik 4,7 124; 131; 136 Baik, kelas A

42X Baik 4,7 Tidak diuji Tidak diuji

43 X Baik 4,7 Tidak diuji Tidak diuji

Catatan: X adalah Pipa Ekonomiser kode 2-1017-1C, dan Y adalah Pipa Ekonomiser kode 2-1017-1D dari Drawing No: 10092A-00-M-56HAC-026[3]_.

Tabel 4. Hasil inspeksi Ekonomiser bagian atas: elevasi +31,230 meter hingga + 33,540 meter.

Posisi Pipa / Joint RT 0; 90 Pengukuran Ketebalan Pipa (mm)

hingga 155 HV

In-situ Metalografi Replika

1 Y Tidak diuji 4,7 Tidak diuji Tidak diuji

5 Y Tidak diuji 4,6 132; 145; 129 Baik, kelas A

8 Y Baik Tidak diuji Tidak diuji Tidak diuji

15 X Tidak diuji 4,7 Tidak diuji Tidak diuji

16 X Tidak diuji Tidak diuji 129; 134; 131 Baik, kelas A

30 X Tidak diuji 4,6 125; 131; 140 Baik, kelas A

42 X Baik 4,5 Tidak diuji Tidak diuji

43 X Baik Tidak diuji Tidak diuji Tidak diuji

Catatan: X adalah Pipa Ekonomiser kode 2-1017-1C, dan Y adalah Pipa Ekonomiser kode 2-1017-1D dari Drawing No: 10092A-00-M-56HAC-026[3]_.

Tabel 5. Hasil inspeksi Ekonomiser Keluaran Header Bagian Belakang dan pipa-pipa: elevasi +37,571 meter hingga +39,000 meter.

hingga 155 HV

4 Tidak diuji 5,6 Tidak diuji Tidak diuji

9 Baik 5,6 120; 124; 136 Baik, kelas A

18 Baik 5,7 121; 125; 143 Baik, kelas A

23 Baik 5,7 135; 155; 196 Baik, kelas A

Tabel 6. Hasil inspeksi Ekonomiser Keluaran Header Bagian Depan dan pipa-pipa: elevasi + 37,571 meter hingga +39,000 meter.

hingga 155 HV

10 Baik Tidak diuji 143;151;166 Baik, kelas A

12 Tidak diuji 5,6; Tidak diuji Tidak diuji

(6)

16 baik 5,6 Tidak diuji Tidak diuji

19 Baik 5,7 124;152;137 Baik, kelas A

24 Baik 5,7 117,125;175 Baik, kelas A

Tabel 7. Hasil inspeksi Pipa-pipa pemanas lanjut primer keluaran: elevasi +33,540 meter hingga + 37,571 meter Posisi Pipa / Joint RT 0; 90 Pengukuran Ketebalan pipa (mm)

In-situ

5 Tidak diuji Tidak diuji 121; 131; 163 Baik, kelas A

8 Baik 4,8 119,188,169 Baik, kelas A

19 Baik 4,5 119,188;188 Baik, kelas A

27 Baik 4,6 142 188,188 Baik

Tabel 8. Hasil inspeksi Pipa-pipa pemanas lanjut primer keluaran Header dan pipa-pipa pada: elevasi +37,571 meter hingga + 39,200 meter.

In-situ

5 baik 4,7 121; 131; 163 Baik, kelas A

18 baik 4,6 Stub: 137; 152; 215.

Lasan Bagian bawah 121, 152, 172

Baik, kelas A

24 baik Tidak diuji Tidak diuji Tidak diuji

(7)

Tabel 9. Hasil inspeksi Pipa-pipa pemanas lanjut tersier keluaran: elevasi +33,170 meterhingga +37,571 meter Posisi Pipa / Joint RT 0; 90 Pengukuran Ketebalan pipa (mm)

In-situ

8 Tidak diuji Tidak diuji 123 Baik, kelas A

16 Tidak diuji Tidak diuji 119 Baik, kelas A

Tabel 10. Resume Hasil Analisis dari tabel 2 hingga 9. Table

Bahan Radio

grafi Tebal pipa (mm) Kekuatan Tarik (s) kg/mm

2

Metalo-grafi Pustaka[11]

Pusta-ka[6] Minimum_Standar[7] _{n Rata-rata}Pengukura _StandarMinimum[11] _PerhitunganRata-rata[8] Pustaka [9]

2 SA 210–GrA baik 2,96 4,58 42,227 42,329 baik

3 SA 210–GrA baik 2,96 4,68 42,227 38,351 baik

4 SA 210–GrA baik 2,96 4,62 42,227 39,269 baik

5 SA 210–GrA baik 2,56 5,70 42,227 41,717 baik

6 SA 210–GrA-1 baik 2,59 5,28 42,227 42,023 baik

7 SA 210–GrA-1 baik 3,29 4,65 42,227 51,713 baik

8 SA 213 Gr T12 baik 2,84 4,63 42,191 49,285 baik

9 SA 213 Gr T12 baik 4,42 Tidak diuji 42,191 39,575 baik

Analisis yang berkaitan dengan kekerasan dan kekuatan tarik dari Tabel 10, ada 5 kelompok pipa yang kekuatan tariknya lebih kecil dari persyaratan minimum, yaitu ekonomiser bagian tengah, ekonomiser bagian atas, ekonomiser keluaran header hagian belakang, ekonomiser keluaran header, pipa-pipa pemanas lanjut tersier keluaran. Pipa-pipa tersebut tidak harus segera diganti karena masalah kekuatan tarik bukan menjadikan persyaratan utama untuk pipa-pipa ekonomiser dan pemanas lanjut.

Adanya komponen yang tidak diuji disebabkan karena:

1. Waktu penelitian yang singkat selama 3 hari siang dan malam dengan pelaksana penelitian hanya 3 orang. PLTU harus segera dioperasikan, karena kerugian biaya untuk 1 (satu) hari tidak beroperasi sekitar Rp. 1.000.000.000,00 (satu Milyar Rupiah);

2. Lokasi komponen membahayakan peneliti jika penelitian harus tetap dilaksanakan, serta owner

lebih menginginkan menjamin kesehatan peneliti, dengan sesingkat mungkin di dalam ketel uap yang panas, berdebu, ada zat radioaktif dan gas-gas beracun lainnya;

3. Lingkungan penelitian yang korosif yang dekat laut sehingga memungkinkan bagian permukaan pipa yang di uji metalografi cepat berkarat terutama dekat manhole yang menghadap ke laut sehingga hasil penelitian kurang dapat dipertanggungjawabkan.

Gambar 1 adalah contoh struktur mikro dari pipa ekonomiser yang diuji metalografi replika. Noda hitam bukan menunjukkan adanya korosi tetapi hanyalah debu batubara yang menempel pada plastik replika, karena saat dilakukan uji metalografi replika juga dilakukan kegiatan penyemprotan jelaga (soot blowing) dari debu batu bara, sehingga debu batu bara memenuhi ruangan ketel uap. Struktur mikronya adalah ferit dan tidak ada rongga (void), sehingga pipa yang diuji metalografi masih dalam kondisi normal.

(8)

Gambar 1. Pipa ekonomiser keluaran header bagian depan (400 x): tidak ada rongga (void), ferit, normal.

Gambar 2 adalah salah satu contoh hasil uji metalografi replika dari pipa pemanas lanjut. Hasilnya adalah tidak ada rongga (void) atau pipa yang diuji masih dalam kondisi normal. Struktur mikronya adalah perlit halus (hitam) dan ferit (putih), normal.

Gambar 2. Pipa pemanas lanjut tersier

keluar-an untuk pipa nomor 8 dari utara, tidak ada rongga (void), perlit halus (hitam), ferit (putih), normal.

Berdasarkan perhitungan sisa umur untuk Model HAZ oleh M. Shamas, dengan tidak adanya rongga pada struktur mikro hasil uji in-situ metalografi replika, maka untuk pipa PLTU yang telah dioperasikan selama 2 tahun, dan setelah diinspeksi ternyata tidak ada rongga pada struktur mikronya atau harga konstanta fraksi sisa umur K sebesar 0,12. Dari rumus tersebut diperoleh sisa umur pipa tersebut = 2 (100/12 – 1) = 14,7 tahun. Umur ini terlihat lebih sesuai untuk pipa-pipa ketel uap yang berbahan bakar minyak, yang direncanakan untuk beroperasi selama 100.000 jam atau 11,4 tahun[10]_.

Berdasarkan R. VISWANATHAN [9] dan karena pipa tersebut tidak terjadi rongga atau retak maka pipa tersebut tidak perlu dilakukan pemeliharaan hingga jadwal pemeliharaan besar-besaran (Turn Around, TA) yang telah dijadwalkan setiap 2 tahun sekali (none until next major

scheduled maintenance outage). Dengan tidak

adanya rongga atau retak pada pipa-pipa yang diuji, maka pipa-pipa PLTU masih dapat dioperasikan dalam jangkauan parameter operasi desainnya.

Pembahasan yang berkaitan dengan fasa struktur mikro tidak dibahas secara mendalam, karena degradasi pipa ekonomiser dan pemanas lanjut, ditekankan kepada tidak adanya retak pada pipa-pipa tersebut.

Tabel 11. Uji penetran.

No. Posisi Kondisi

1. Ekonomiser Keluaran Header Bagian Belakang dan pipa-pipa bagian las baik 2. Ekonomiser Keluaran Header Bagian Belakang dan pipa-pipa dekat bagian

penggantung (hanger)

baik

3. PSHO Header pipa lengkung baik

4. PSHO Header pipa las-lasan baik

5. Ekonomiser Keluaran Header Bagian Depan dan pipa-pipa bagian las-lasan baik

6. PSHO las-lasan pipa nomor 17 row 4 baik

7. PSHO pipa lengkung nomor 20 row 4 baik

8. PSHO pipa lengkung nomor 19 row 1 baik

(9)

11. Ekonomiser bagian bawah pipa lengkung nomor15 baik

12. Ekonomiser bagian bawah pipa lengkung nomor 28 baik

15. Ekonomiser bagian tengah pipa nomor 17 baik

19. Pipa Pemanas Lanjut tersier keluaran nomor 1, dekat manhole utara baik 20. Pipa Pemanas Lanjut tersier keluaran terakhir dekat manhole utara baik

Catatan: PSHO= Primary Super Heater Outlet

Dari 20 buah pipa ekonomiser dan pemanas lanjut yang diuji penetran, ternyata semuanya dalam kondisi baik. Yang dimaksud dengan kondisi baik di sini adalah pada sambungan las-lasan yang diuji dengan cairan penetran, tidak terjadi adanya retak. Sehingga menurut ASME V, pipa ekonomiser dan pipa pemanas lanjut tidak perlu diganti.

KESIMPULAN DAN SARAN

Hasil uji tidak merusak untuk pipa-pipa ekonomiser dan pemanas lanjut PLTU dengan daya 65 Mwe menunjukkan tidak diketemukan indikasi adanya rongga, rongga terisolasi, retak makro dan retak mikro pada titik-titik las yang diuji penetran, radiografi dan in-situ metalografi replika. Ketebalan dan kekerasan pada titik-titik tertentu pada pipa ketel uap PLTU masih dalam batas normal. Berdasarkan perhitungan konversi anatara kekerasan dan kekuatan tarik, diperoleh beberapa pipa yang kekuatan tariknya lebih kecil dari persyaratan minimumnya, namun kekuatan tarik bukan merupakan persyaratan penting untuk komponen ekonomiser dan pemanas lanjut. Maka PLTU tidak perlu dilakukan pemeliharaan hingga pemeliharaan besar-besaran (Turn Around) yang telah dijadwalkan setiap 2 tahun sekali (none until

next major scheduled maintenance outage).

PUSTAKA

1. ANONYMOUS, Desain, Fabrikasi,& Inspeksi

Boiler (konstruksi Las), ASME CODE SEC. I,

Balai Besar Penelitian dan pengembangan Industri Bahan dan Barang Teknik.

2. ANONYMOUS, Rules for Contruction of

Power Boilers, Section I, ASME Boiler nad

Pressure Vessel Code an Internationally Recognized Code, p. 5, ASME, 1995.

3. ANONYMOUS, Drawing No:

10092A-00-M-56HAC-026, PLN (Persero), Rev.0 (Mar,

25.1998), PT.

4. ANONYMOUS, Non Destructive Examination, ASME V Article 6 and Article 24, SE 1220, “Standard Test Method for Visible Penetrant Examination using the Solvent-Removable Process, identification with ASTM Specification E 1220, 1987.

5. JONATHAN SMITH, Optimech Services, Risk

Analysis Statistical Techniques Life Assessment Methods, Seminar Corrosion Prevention in Infrastructure Through Life Cycle Analysis Techniques, Hands out.

6. ANONYMOUS, Non Destructive Examination, ASME V Article 2, Radiographic Examination, 1995.

7. ANONYMOUS, Volume 6 of 27, Division 4:

Mechanical Equipment Manual Book 1 of 10,

PT PLN (Persero), Rev.1 (Jan.28.2000).

8. ANONYMOUS, HARDNESS COMPARISON, Thyssen Edelstahlwerke AG.DIN 50 150, December 1970.

9. R. VISWANATHAN, Damage Mechanisms

and Life Assessment of High – Temperature Component, p. 1, p. 7, p. 218 – 233 and p. 481,

ASM International, USA, 1989.

10. ANONYMOUS, Calculation of Heater-Tube

Thickness in Petroleum Refineries p 1,

American Petroleum Institute, API 530, Third Edition, September 1998.

11. ANONYMOUS, Ferrous Materials

Specifi-cation, Specification for seamless

medium-carbon steel boiler and superheater, ASME, Vol II, 1983.

12. ANONYMOUS, Metals – Mechanical Testing;

Elevated and Low Temperature Test; Metal-lography, Annual Book of ASTM Standards,

(10)

TANYA JAWAB

Mulyono Daryoko

 Apakah mungkin dilakukan juga uji merusak pada pipa ketel uap yang masih beroperasi? Misalnya dengan diberhentikan dulu operasinya, diuji (merusak) dan diperbaiki?

 Jika mungkin, apa keuntungan dan kerugiannya jika dibandingkan?

Soedardjo

 Tidak, karena kondisi operasi suhu masih tinggi

sekitar 540 – 1100 o_{C, membahayakan operator.}

 Kemungkinan dapat dimodifikasi secara

otomatis, dengan cara probe dalam ketel, alat diluar ketel.

Zuhair

 Untuk apa NDT dilakukan.  Dimana pernah diaplikasikan.

Soedardjo

 Untuk melihat cacat retak, IP, IF, dsb.

 Dilakukan di PLN Kalimantan Tengah, Suralaya