Remaining life assessment service

nanotech indonesia

Struktur-struktur material teknik dibuat dan didesign tahan hingga akhir periode tertentu, tetapi bisa jadi tidak tercapai karena adanya kegagalan sebelum waktu yang ditargetkan. Hal ini disebabkan oleh berbagai sebab, seperti rancangan yang kurang tepat (kurangnya keahlian), pemilihan material yang tidak tepat, pemrosesan yang salah, kesalahan pada perakitan, operasional dan kesalahan pemeliharaan , dan akibat pengaruh lingkungan.

Salah satu yang harus disadari adalah bahwa setiap rancangan dan design bisa mungkin terjadi kerusakan/kegagalan. Ini disebabkan baik dari sifat material dan variasi beban yang diberikan dan standar deviasi pada material yang digunakan. Meskipun, ketekunan dan usaha terbaik bisa digunakan, tetapi sebagai sebuah akibat dari dari pemakaian sebuah material dapat menjadikannya rusak/gagal. Semuanya tergantung pada tingkat keselamatan dari pemakaian, kemungkinan kegagalan akan selalu ada, walaupun rendah, tetapi bisa meningkat dengan adanya pemakaian secara terus-menerus.

Komponen-komponen yang sudah tua condong sekali terjadi kegagalan dikarenakan oleh proses alami yang berangsur-angsur terjadi penuaan, meskipun sebelumnya belum pernah terjadi kegagalan. Beberapa proses alami yang terjadi penuaan struktur material seperti korosi, fatigue, keausan, creep, pembebanan tiba-tiba dan lain-lainnya. Kerusakan mikrostruktur terus bertambah parah pada komponen dikarenakan oleh satu atau secara kombinasi dari faktor-faktor di atas.

Hasil dari kerusakan struktur/komponen bisa menyebabkan akibat yang lebih parah dan menghabiskan biaya yang besar. Untuk itu, semua hasil yang didapatkan dapat menjadi masukan yang berharga untuk meningkatkan pada masa yang akan datang agar menjadi lebih baik. Semua usaha terbaik dibutuhkan sebelum terjadinya kegagalan, dimana pencegahan adalah solusi yang terbaik. Dengan mahalnya biaya penggantian dengan alat baru, makanya banyak yang memilih dengan memperbaiki alat yang ada dan memperpanjang umur pakainya dari unit yang ada. Remaining Life Assessment (RLA) adalah sebuah langkah besar untuk menestimasi umur pakainya.

nanotech indonesia

MENGAPA KOMPONEN / PERALATAN MEMILIKI UMUR PAKAI ?

Design komponen selalu ditujukan untuk mengeliminsi kegagalan. Lalu ukuran yang dibuat memiliki spesifikasi material dengan sifat minimum, tetapi sifat yang diinginkan memiliki kemampuan yang maksimun. Jadi penghitungan ulang hendaknya perlu dilakukan  lagi agar komponen yang dibuat memiliki umur yang signifikan. Perkiraan umur sebuah komponen yang diinginkan bisa lebih panjang, tetapi waktu menjadikan keterbatasan dalam membuatnya. Akibat dari tuntutan tersebut para perancang melakukan pengumpulan data material dengan jangka pendek untuk memuaskan kebutuhan akan hal tersebut. Seiring dengan itu, data jangka panjang telah dibuat, dihitung ulang untuk kemungkinan-kemungkinan yang ada untuk bertambah umur pakainya. Rancangan dari komponen-komponen pembangkit yang menitik beratkan pada kondisi creep selama enam puluh tahun, yang berjarak pada 100.000 jam pengujian tegangan rupture. Memandang pentingnya data creep jangka panjang mengukur umur dari komponen-komponen krisis, banyak sekali biaya yang dihabiskan untuk pengujian dengan melibatkan banyak laboratorium, untuk menghasilkan penambahan data untuk jangka panjang. Sekarang banyak jenis dari baja, data tegangan rupture sampai dengan 250.000 jam telah didapatkan. Penghitungan ulang umur pakai dari berbagai macam komponen telah menghasilkan titk terang sebagai maksud menambah masa pakai dari komponen tersebut.

Apabila kita mengambil sebuah kasus perkiraan sisa umur pakai dari sebuah tube boiler riil, juga tergantung pada dimensi existing tube saat ini, hasil pemeriksaan Non Destructive Test (NDT) maupun parameter operasi boiler yang terjadi dilapangan.

nanotech indonesia

METODE PENGUJIAN CREEP

Metode uji accelerated creep ini mengacu ke ASTM E 139-2011, proses peregangan bahan terjadi dalam tiga (3) tahap, yaitu :

Tahap pertama : Ketika beban mulai diberikan segera diikuti regangan sesaat sebesar εo.

Kemudian laju regangan mulur semakin berkurang seiring dengan bertambahnya waktu. Tahap ini disebut Primary Creep atau Transient Creep.

Tahap kedua : adalah disebut juga sebagai steady state creep, laju regangan creep menjadi konstan, hal ini disebabkan karena terjadi keseimbangan antara kecepatan proses pengerasan regang dengan proses pemulihan (recovery), Tahap ini adalah tahap yang paling penting dalam proses mulur, karena pada saat ini bahan mengalami laju mulur yang terendah dan konstan dalam waktu yang lebih lama.

Tahap ketiga : adalah mulur tersier, dimana terjadi penyempitan lokal atau pembentukan rongga internal hingga pada akhirnya laju creep bertambah besar hinnga terjadi kerusakan.

Prosedur kajian umur sisa dengan teknik uji merusak, dilakukan dengan memotong tube yang akan diuji, kemudian dibuat benda uji sesuai dengan standar mesin uji creep. Pembuatan benda uji dipotong arah memanjang, setelah selesai benda uji dibuat kemudian diuji dengan menggunakan mesin uji creep.

Pada saat pengujian, data yang dibutuhkan adalah temperatur dan beban uji yang disesuaikan dengan temperatur dan tekanan operasi. Sebelum pembebanan dilakukan, benda uji harus dipanaskan hingga mencapai temperatur konstan selama 24 jam.

Kurva yang dihasilkan dari pengujian ini adalah kurva regangan (ε) vs waktu (t), selain itu juga diketahui umur dari benda uji (tr) dan regangan maksimum yang terjadi pada saat benda uji putus. Dari hasil pengujian creep selanjutnya digunakan untuk menghitung umur sisa material pelat yang masih terpasang.

Unuk menghitung/memprediksi umur sisa yang masih terpasang salah satu caranya adalah dengan menggunakan persamaan “Larson-Miller Parameter” (PLM). Dari persamaan ini diperoleh umur pakai melalui kurva master PLM vs Log. Tegangan (σ). Menurut Larson-Miller, besarnya nilai konstan C dari hasil penelitian menunjukan bahwa nilai konstan C berkisar antara 15 sampai dengan 30, tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Berdasarkan standar API Recommended Practice 530″ ditetapkan bahwa untuk baja feritik nilai C = 20 dan untuk baja Austenitic nilai C = 15. Jadi untuk material tube dengan spesifikasi A178 grade C (feritik) bentuk persamaannya adalah

PLM = (T° C + 273)(20 + log tr)10‾³

Dimana ;           PLM        : Larson Miller Parameter.

T              : Temperatur ( ºC ).

tr             : Waktu / Umur (Jam).

Baca juga : Konsultan Teknik [ simulation finete element | CFD ]