Retak Akibat Hidrogen HIC

Peretasan Lingkungan: HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, SCC

/di dalam /oleh

Perkenalan

Dalam industri yang materialnya terpapar lingkungan yang keras—seperti minyak dan gas, pemrosesan kimia, dan pembangkit listrik—pemahaman dan pencegahan keretakan lingkungan sangatlah penting. Jenis keretakan ini dapat menyebabkan kegagalan yang fatal, perbaikan yang mahal, dan risiko keselamatan yang signifikan. Tulisan blog ini akan memberikan gambaran umum yang terperinci dan profesional tentang berbagai bentuk keretakan lingkungan seperti HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, dan SCC, termasuk pengenalannya, mekanisme yang mendasarinya, dan strategi pencegahannya.

1. Hidrogen Blistering (HB)

Pengakuan:
Blister hidrogen ditandai dengan terbentuknya lepuh atau tonjolan pada permukaan material. Lepuh ini terjadi akibat atom hidrogen menembus material dan terakumulasi pada cacat atau inklusi internal, membentuk molekul hidrogen yang menciptakan tekanan tinggi lokal.

Mekanisme:
Atom hidrogen berdifusi ke dalam material, biasanya baja karbon, dan bergabung kembali menjadi molekul hidrogen di lokasi pengotor atau rongga. Tekanan dari molekul hidrogen ini menciptakan gelembung, melemahkan material dan menyebabkan degradasi lebih lanjut.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Gunakan material dengan kadar kotoran rendah, terutama baja dengan kadar sulfur rendah.
  • Lapisan Pelindung: Penerapan pelapis yang mencegah masuknya hidrogen.
  • Perlindungan Katodik: Penerapan sistem proteksi katodik untuk mengurangi penyerapan hidrogen.

2. Retak Akibat Hidrogen (HIC)

Pengakuan:
Retakan akibat hidrogen (HIC) diidentifikasi oleh retakan internal yang sering kali sejajar dengan arah penggulungan material. Retakan ini biasanya terletak di sepanjang batas butiran dan tidak meluas ke permukaan material, sehingga sulit dideteksi hingga terjadi kerusakan yang signifikan.

Mekanisme:
Seperti halnya hidrogen yang melepuh, atom-atom hidrogen memasuki material dan bergabung kembali untuk membentuk molekul hidrogen di dalam rongga atau inklusi internal. Tekanan yang dihasilkan oleh molekul-molekul ini menyebabkan keretakan internal, yang membahayakan integritas struktural material.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Pilihlah baja dengan kadar sulfur rendah dan tingkat pengotor yang lebih rendah.
  • Perawatan panas: Gunakan proses perlakuan panas yang tepat untuk menyempurnakan mikrostruktur material.
  • Tindakan Perlindungan: Gunakan pelapis dan perlindungan katodik untuk menghambat penyerapan hidrogen.

3. Retak Akibat Hidrogen Berorientasi pada Tekanan (SOHIC)

Pengakuan:
SOHIC adalah bentuk keretakan yang disebabkan oleh hidrogen yang terjadi saat ada tekanan tarik eksternal. Hal ini dikenali dari pola retakan yang khas, seperti anak tangga atau berundak, yang sering terlihat di dekat las atau area dengan tekanan tinggi lainnya.

Mekanisme:
Retakan akibat hidrogen dan tegangan tarik menyebabkan pola retakan yang lebih parah dan jelas. Adanya tegangan memperburuk efek kerapuhan hidrogen, menyebabkan retakan menyebar secara bertahap.

Pencegahan:

  • Manajemen Stres: Terapkan perawatan penghilang stres untuk mengurangi stres sisa.
  • Pemilihan Bahan: Gunakan material yang memiliki ketahanan lebih tinggi terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Tindakan Perlindungan: Terapkan lapisan pelindung dan perlindungan katodik.

4. Retak Tegangan Sulfida (SSC)

Pengakuan:
Retak tegangan sulfida (SSC) bermanifestasi sebagai retakan getas pada baja berkekuatan tinggi yang terpapar lingkungan hidrogen sulfida (H₂S). Retakan ini sering kali bersifat intergranular dan dapat menyebar dengan cepat di bawah tegangan tarik, yang menyebabkan kegagalan mendadak dan dahsyat.

Mekanisme:
Bila ada hidrogen sulfida, atom hidrogen diserap oleh material, yang menyebabkan kerapuhan. Kerapuhan ini mengurangi kemampuan material untuk menahan tegangan tarik, yang mengakibatkan fraktur getas.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Penggunaan bahan tahan asam dengan tingkat kekerasan yang terkendali.
  • Kontrol Lingkungan: Mengurangi paparan hidrogen sulfida atau menggunakan inhibitor untuk meminimalkan dampaknya.
  • Lapisan Pelindung: Penerapan pelapis untuk bertindak sebagai penghalang terhadap hidrogen sulfida.

5. Pemecahan Bertahap (SWC)

Pengakuan:
Retakan bertahap atau retakan hidrogen terjadi pada baja berkekuatan tinggi, terutama pada struktur yang dilas. Retakan ini dikenali dari pola retakan zig-zag atau seperti tangga, yang biasanya terlihat di dekat las.

Mekanisme:
Retakan bertahap terjadi karena efek gabungan dari kerapuhan hidrogen dan tegangan sisa dari pengelasan. Retakan menyebar secara bertahap, mengikuti jalur terlemah melalui material.

Pencegahan:

  • Perawatan panas: Gunakan perlakuan panas pra dan pasca pengelasan untuk mengurangi tegangan sisa.
  • Pemilihan Bahan: Pilihlah material yang memiliki ketahanan lebih baik terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Pembakaran Hidrogen: Terapkan prosedur pembakaran hidrogen setelah pengelasan untuk menghilangkan hidrogen yang terserap.

6. Retak Seng Stres (SZC)

Pengakuan:
Retak seng akibat tekanan (SZC) terjadi pada baja berlapis seng (galvanis). Retak ini dikenali dari retakan antarbutiran yang dapat menyebabkan delaminasi lapisan seng dan kegagalan struktural baja di bawahnya.

Mekanisme:
Kombinasi tegangan tarik dalam lapisan seng dan paparan lingkungan korosif menyebabkan SZC. Tegangan dalam lapisan, ditambah dengan faktor lingkungan, menyebabkan keretakan intergranular dan kegagalan.

Pencegahan:

  • Kontrol Pelapisan: Pastikan ketebalan lapisan seng tepat untuk menghindari tekanan berlebihan.
  • Pertimbangan Desain: Hindari tikungan dan sudut tajam yang memusatkan tekanan.
  • Kontrol Lingkungan: Kurangi paparan terhadap lingkungan korosif yang dapat memperparah retak.

7. Perengkahan Tegangan Hidrogen (HSC)

Pengakuan:
Retak tegangan hidrogen (HSC) adalah bentuk kerapuhan hidrogen pada baja berkekuatan tinggi yang terpapar hidrogen. Hal ini ditandai dengan fraktur getas yang tiba-tiba di bawah tegangan tarik.

Mekanisme:
Atom hidrogen berdifusi ke dalam baja, menyebabkan kerapuhan. Kerapuhan ini secara signifikan mengurangi ketangguhan material, membuatnya rentan terhadap keretakan dan kegagalan mendadak di bawah tekanan.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Pilih material yang lebih rendah kerentanannya terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Kontrol Lingkungan: Minimalkan paparan hidrogen selama pemrosesan dan servis.
  • Tindakan Perlindungan: Gunakan lapisan pelindung dan perlindungan katodik untuk mencegah masuknya hidrogen.

8. Kerapuhan Hidrogen (HE)

Pengakuan:
Hidrogen embrittlement (HE) adalah istilah umum untuk hilangnya elastisitas dan keretakan atau fraktur material akibat penyerapan hidrogen. Sifat fraktur yang tiba-tiba dan getas sering dikenali.

Mekanisme:
Atom hidrogen memasuki struktur kisi logam, yang secara signifikan mengurangi keuletan dan ketangguhannya. Di bawah tekanan, material yang rapuh rentan terhadap keretakan dan kegagalan.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Gunakan material yang tahan terhadap kerapuhan hidrogen.
  • Kontrol Hidrogen: Kelola paparan hidrogen selama produksi dan servis untuk mencegah penyerapan.
  • Lapisan Pelindung: Terapkan lapisan yang mencegah hidrogen memasuki material.

9. Retak Korosi Tegangan (SCC)

Pengakuan:
Retak korosi tegangan (SCC) ditandai dengan retakan halus yang biasanya dimulai di permukaan material dan menyebar melalui ketebalannya. SCC terjadi saat material terpapar lingkungan korosif di bawah tekanan tarik.

Mekanisme:
SCC terjadi akibat efek gabungan dari tegangan tarik dan lingkungan korosif. Misalnya, SCC yang disebabkan oleh klorida merupakan masalah umum pada baja tahan karat, di mana ion klorida memfasilitasi inisiasi dan perambatan retakan di bawah tekanan.

Pencegahan:

  • Pemilihan Bahan: Pilih material yang tahan terhadap jenis SCC tertentu yang relevan dengan lingkungan.
  • Kontrol Lingkungan: Mengurangi konsentrasi spesies korosif, seperti klorida, di lingkungan operasi.
  • Manajemen Stres: Gunakan anil pelepas tegangan dan desain yang cermat untuk meminimalkan tegangan sisa yang menyebabkan SCC.

Kesimpulan

Retakan lingkungan merupakan tantangan yang kompleks dan beraneka ragam bagi industri yang sangat mementingkan integritas material. Memahami mekanisme spesifik di balik setiap jenis retakan—seperti HB, HIC, SWC, SOHIC, SSC, SZC, HSC, HE, dan SCC—sangat penting untuk pencegahan yang efektif. Dengan menerapkan strategi seperti pemilihan material, manajemen tegangan, pengendalian lingkungan, dan pelapis pelindung, industri dapat secara signifikan mengurangi risiko yang terkait dengan bentuk-bentuk retakan ini, memastikan keamanan, keandalan, dan keawetan infrastruktur mereka.

Seiring dengan terus berkembangnya teknologi, metode untuk mengatasi keretakan lingkungan juga akan terus berkembang. Hal ini membuat penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan menjadi penting untuk menjaga integritas material di lingkungan yang semakin menantang.

Membangun Tangki Penyimpanan Minyak: Menghitung Kebutuhan Pelat Baja

Cara Menghitung Jumlah Plat Baja untuk Tangki Penyimpanan Minyak

/di dalam /oleh

Perkenalan

Membangun tangki penyimpanan minyak melibatkan perencanaan yang cermat dan perhitungan yang akurat untuk memastikan integritas struktural, keamanan, dan efektivitas biaya. Untuk tangki yang dibangun menggunakan pelat baja karbon, menentukan jumlah dan susunan pelat ini sangat penting. Dalam blog ini, kita akan membahas penghitungan jumlah pelat baja untuk tangki penyimpanan minyak, menggunakan contoh khusus untuk mengilustrasikan langkah-langkah yang terlibat.

Spesifikasi Proyek

Persyaratan Pelanggan:

  • Pilihan Ketebalan Pelat: Pelat baja karbon 6mm, 8mm, dan 10mm
  • Dimensi Plat: Lebar: 2200mm, Panjang: 6000mm

Spesifikasi Tangki:

  • Jumlah Tangki: 3
  • Volume Tangki Individu: 3.000 meter kubik
  • Tinggi: 12 meter
  • Diameter: 15.286 meter

Langkah-Langkah Menghitung Jumlah Plat Baja untuk Tiga Tangki Penyimpanan Minyak Silinder

Langkah 1: Hitung Luas Permukaan Tangki Tunggal

Luas permukaan setiap tangki merupakan jumlah luas permukaan cangkang silinder, bagian bawah, dan atap.

1. Hitunglah Keliling dan Luas Kulit Buah

2. Hitunglah Luas Bagian Bawah dan Atap

 

Langkah 2: Hitung Total Luas Permukaan untuk Semua Tangki

Langkah 3: Tentukan Jumlah Pelat Baja yang Diperlukan

Langkah 4: Alokasikan Ketebalan Pelat

Untuk mengoptimalkan integritas struktural dan biaya tangki, alokasikan ketebalan pelat yang berbeda untuk berbagai bagian setiap tangki:

  • Pelat 6mm: Digunakan untuk atap, di mana tekanan strukturalnya lebih rendah.
  • Pelat 8mm: Diterapkan pada bagian atas cangkang tangki, di mana tekanannya sedang.
  • Pelat 10mm: Ini digunakan untuk bagian bawah dan bawah cangkang, di mana tekanan paling tinggi disebabkan oleh berat minyak yang tersimpan.

Langkah 5: Contoh Alokasi Pelat untuk Setiap Tangki

Pelat Bawah:

  • Luas yang dibutuhkan per Tangki: 183,7 meter persegi
  • Ketebalan Pelat: : 10 mm2
  • Jumlah Pelat per Tangki: [183.7/13.2] piring
  • Total untuk 3 Tank: Ukuran 14 × 3 piring

Pelat Cangkang:

  • Luas yang dibutuhkan per Tangki: 576 meter persegi
  • Ketebalan Pelat: 10mm (Bagian bawah), 8mm (Bagian atas)
  • Jumlah Pelat per Tangki: [576/13.2] piring
    • Bagian Bawah (10mm): Sekitar 22 pelat per tangki
    • Bagian Atas (8mm): Sekitar 22 pelat per tangki
  • Total untuk 3 Tank: Ukuran 44 × 3 piring

Pelat Atap:

  • Luas yang dibutuhkan per Tangki: 183,7 meter persegi
  • Ketebalan Pelat: 6 mm
  • Jumlah Pelat per Tangki: [183.7/13.2] piring
  • Total untuk 3 Tank: 14 × 3 = piring

Pertimbangan untuk Perhitungan yang Akurat

  • Tunjangan Korosi: Tambahkan ketebalan tambahan untuk memperhitungkan korosi di masa mendatang.
  • pemborosan: Pertimbangkan pemborosan material akibat pemotongan dan pemasangan, biasanya dengan menambahkan material ekstra 5-10%.
  • Kode Desain:Saat menentukan ketebalan pelat dan desain tangki, pastikan kepatuhan terhadap kode dan standar desain yang relevan, seperti API 650.

Kesimpulan

Membangun tangki penyimpanan minyak dengan pelat baja karbon melibatkan perhitungan yang tepat untuk memastikan efisiensi material dan integritas struktural. Dengan menentukan luas permukaan secara akurat dan mempertimbangkan ketebalan pelat yang sesuai, Anda dapat memperkirakan jumlah pelat yang diperlukan untuk membangun tangki yang memenuhi standar industri dan persyaratan pelanggan. Perhitungan ini menjadi dasar untuk konstruksi tangki yang sukses, yang memungkinkan pengadaan material dan perencanaan proyek yang efisien. Baik untuk proyek baru atau perbaikan tangki yang sudah ada, pendekatan ini memastikan solusi penyimpanan minyak yang kuat dan andal yang sejalan dengan praktik terbaik teknik. Jika Anda memiliki proyek tangki penyimpanan LNG, bahan bakar penerbangan, atau minyak mentah baru, silakan hubungi [email protected] untuk mendapatkan penawaran pelat baja yang optimal.

Pelapisan 3LPE vs Pelapisan 3LPP

3LPE vs 3LPP: Perbandingan Komprehensif Pelapis Pipa

/di dalam /oleh

Perkenalan

Pelapis pipa melindungi pipa baja dari korosi dan faktor lingkungan lainnya. Di antara pelapis yang paling umum digunakan adalah Polietilen 3 lapis (3LPE) Dan Polipropilena 3 lapis (3LPP) pelapis. Kedua pelapis menawarkan perlindungan yang kuat, tetapi berbeda dalam hal aplikasi, komposisi, dan kinerja. Blog ini akan memberikan perbandingan terperinci antara pelapis 3LPE dan 3LPP, dengan fokus pada lima area utama: pemilihan pelapis, komposisi pelapis, kinerja pelapis, persyaratan konstruksi, dan proses konstruksi.

1. Pemilihan Pelapis

Pelapisan 3LPE:
Penggunaan: 3LPE banyak digunakan untuk jaringan pipa lepas pantai dan darat di industri minyak dan gas. Sangat cocok untuk lingkungan yang membutuhkan ketahanan suhu sedang dan perlindungan mekanis yang sangat baik.
Kisaran Suhu: Lapisan 3LPE biasanya digunakan untuk pipa yang beroperasi pada suhu antara -40 °C dan 80 80 °C.
Pertimbangan Biaya: 3LPE umumnya lebih hemat biaya daripada 3LPP, menjadikannya pilihan populer untuk proyek dengan kendala anggaran di mana persyaratan suhu berada dalam kisaran yang didukungnya.
Pelapisan 3LPP:
Penggunaan: 3LPP lebih disukai di lingkungan bersuhu tinggi, seperti jaringan pipa lepas pantai laut dalam dan jaringan pipa yang mengangkut cairan panas. Ia juga digunakan di area yang membutuhkan perlindungan mekanis yang lebih baik.
Kisaran Suhu: Pelapis 3LPP dapat menahan suhu yang lebih tinggi, biasanya antara -20°C dan 140°C, membuatnya cocok untuk aplikasi yang lebih menantang.
Pertimbangan Biaya: Pelapis 3LPP lebih mahal karena ketahanan suhu dan sifat mekanisnya yang unggul, tetapi pelapis ini diperlukan untuk jaringan pipa yang beroperasi dalam kondisi ekstrem.
Ringkasan Seleksi: Pilihan antara 3LPE dan 3LPP terutama bergantung pada suhu operasi pipa, kondisi lingkungan, dan pertimbangan anggaran. 3LPE ideal untuk suhu sedang dan proyek yang sensitif terhadap biaya, sementara 3LPP lebih disukai untuk lingkungan suhu tinggi di mana perlindungan mekanis yang ditingkatkan sangat penting.

2. Komposisi Pelapis

Komposisi Pelapis 3LPE:
Lapisan 1: Epoxy Terikat Fusi (FBE): Lapisan paling dalam memberikan daya rekat yang sangat baik pada substrat baja dan merupakan lapisan perlindungan korosi utama.
Lapisan 2: Perekat Kopolimer: Lapisan ini mengikat lapisan FBE ke lapisan atas polietilen, memastikan daya rekat yang kuat dan perlindungan korosi tambahan.
Lapisan 3: Polietilen (PE): Lapisan luar memberikan perlindungan mekanis terhadap kerusakan fisik selama penanganan, pengangkutan, dan pemasangan.
Komposisi Pelapis 3LPP:
Lapisan 1: Epoxy Terikat Fusi (FBE): Mirip dengan 3LPE, lapisan FBE dalam 3LPP berfungsi sebagai lapisan perlindungan korosi dan ikatan utama.
Lapisan 2: Perekat Kopolimer: Lapisan perekat ini mengikat FBE ke lapisan atas polipropilena, memastikan daya rekat yang kuat.
Lapisan 3: Polipropilena (PP): Lapisan luar polipropilena menawarkan perlindungan mekanis yang unggul dan ketahanan suhu yang lebih tinggi daripada Polietilena.
Ringkasan Komposisi: Kedua lapisan tersebut memiliki struktur yang sama, dengan lapisan FBE, perekat kopolimer, dan lapisan pelindung luar. Namun, bahan lapisan luarnya berbeda—Polietilena dalam 3LPE dan polipropilena dalam 3LPP—yang menyebabkan perbedaan dalam karakteristik kinerja.

3. Kinerja Pelapisan

Kinerja Pelapisan 3LPE:
Tahan Suhu: 3LPE bekerja dengan baik pada lingkungan bersuhu sedang tetapi mungkin tidak cocok untuk suhu yang melebihi 80°C.
Perlindungan Mekanis: Lapisan luar polietilen memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap kerusakan fisik, membuatnya cocok untuk jaringan pipa darat dan lepas pantai.
Tahan korosi: Kombinasi lapisan FBE dan PE menawarkan perlindungan yang kuat terhadap korosi, terutama di lingkungan yang lembab atau basah.
Ketahanan Kimia: 3LPE menawarkan ketahanan yang baik terhadap bahan kimia tetapi kurang efektif di lingkungan dengan paparan bahan kimia agresif dibandingkan dengan 3LPP.
Kinerja Pelapisan 3LPP:
Tahan Suhu: 3LPP dirancang untuk menahan suhu hingga 140°C, membuatnya ideal untuk pipa yang mengangkut cairan panas atau di lingkungan bersuhu tinggi.
Perlindungan Mekanis: Lapisan polipropilena memberikan perlindungan mekanis yang unggul, terutama pada jaringan pipa lepas pantai air dalam dengan tekanan eksternal dan tekanan fisik yang lebih tinggi.
Tahan korosi: 3LPP menawarkan perlindungan korosi yang sangat baik, mirip dengan 3LPE, tetapi berkinerja lebih baik di lingkungan suhu yang lebih tinggi.
Ketahanan Kimia: 3LPP memiliki ketahanan kimia yang unggul, membuatnya lebih cocok untuk lingkungan dengan bahan kimia agresif atau hidrokarbon.
Ringkasan Kinerja: 3LPP mengungguli 3LPE di lingkungan bersuhu tinggi dan memberikan ketahanan mekanis dan kimia yang lebih baik. Namun, 3LPE masih sangat efektif untuk suhu sedang dan lingkungan yang tidak terlalu agresif.

4. Persyaratan Konstruksi

Persyaratan Konstruksi 3LPE:
Persiapan Permukaan: Persiapan permukaan yang tepat sangat penting untuk efektivitas pelapisan 3LPE. Permukaan baja harus dibersihkan dan dikasar untuk mendapatkan daya rekat yang diperlukan untuk lapisan FBE.
Kondisi Aplikasi: Lapisan 3LPE harus diaplikasikan di lingkungan yang terkendali untuk memastikan daya rekat yang tepat pada setiap lapisan.
Spesifikasi Ketebalan: Ketebalan setiap lapisan sangat penting, dengan ketebalan total biasanya berkisar antara 1,8 mm hingga 3,0 mm, tergantung pada tujuan penggunaan pipa.
Persyaratan Konstruksi 3LPP:
Persiapan Permukaan: Seperti 3LPE, persiapan permukaan sangat penting. Baja harus dibersihkan untuk menghilangkan kontaminan dan dikasar untuk memastikan adhesi lapisan FBE yang tepat.
Kondisi Aplikasi:Proses penerapan 3LPP serupa dengan 3LPE tetapi seringkali memerlukan kontrol yang lebih tepat karena ketahanan lapisan terhadap suhu yang lebih tinggi.
Spesifikasi Ketebalan: Lapisan 3LPP biasanya lebih tebal dari 3LPE, dengan ketebalan total berkisar antara 2,0 mm hingga 4,0 mm, tergantung pada aplikasi spesifiknya.
Ringkasan Persyaratan Konstruksi: 3LPE dan 3LPP memerlukan persiapan permukaan yang cermat dan lingkungan aplikasi yang terkontrol. Namun, pelapis 3LPP umumnya memerlukan aplikasi yang lebih tebal untuk meningkatkan kualitas perlindungannya.

5. Proses Konstruksi

Proses Konstruksi 3LPE:
Pembersihan Permukaan: Pipa baja dibersihkan menggunakan metode seperti peledakan abrasif untuk menghilangkan karat, kerak, dan kontaminan lainnya.
Aplikasi FBE: Pipa yang telah dibersihkan dipanaskan terlebih dahulu, dan lapisan FBE diaplikasikan secara elektrostatis, memberikan ikatan yang kuat pada baja.
Aplikasi Lapisan Perekat: Perekat kopolimer diaplikasikan di atas lapisan FBE, mengikat FBE ke lapisan polietilena luar.
Aplikasi Lapisan PE: Lapisan polietilen diekstrusi ke pipa, memberikan perlindungan mekanis dan ketahanan korosi tambahan.
Pendinginan dan Inspeksi: Pipa yang dilapisi didinginkan, diperiksa apakah ada cacat, dan disiapkan untuk transportasi.
Proses Konstruksi 3LPP:
Pembersihan Permukaan: Mirip dengan 3LPE, pipa baja dibersihkan secara menyeluruh untuk memastikan daya rekat lapisan pelapis yang tepat.
Aplikasi FBE: Lapisan FBE diterapkan pada pipa yang dipanaskan terlebih dahulu dan berfungsi sebagai lapisan perlindungan korosi utama.
Aplikasi Lapisan Perekat: Perekat kopolimer diaplikasikan di atas lapisan FBE, memastikan ikatan yang kuat dengan lapisan atas polipropilena.
Aplikasi Lapisan PP: Lapisan polipropilena diaplikasikan melalui ekstrusi, memberikan ketahanan mekanis dan suhu yang unggul.
Pendinginan dan Inspeksi: Pipa didinginkan, diperiksa apakah ada cacat, dan dipersiapkan untuk pemasangan.
Ringkasan Proses Konstruksi: Proses konstruksi untuk 3LPE dan 3LPP serupa, dengan bahan yang berbeda digunakan untuk lapisan pelindung luar. Kedua metode memerlukan kontrol suhu, kebersihan, dan ketebalan lapisan yang cermat untuk memastikan kinerja yang optimal.

Kesimpulan

Memilih antara pelapis 3LPE dan 3LPP bergantung pada beberapa faktor, termasuk suhu pengoperasian, kondisi lingkungan, tekanan mekanis, dan anggaran.
3LPE sangat ideal untuk jaringan pipa yang beroperasi pada suhu sedang dan di mana biaya menjadi pertimbangan penting. Produk ini memberikan ketahanan korosi dan perlindungan mekanis yang sangat baik untuk sebagian besar aplikasi di darat dan lepas pantai.
3LPP, di sisi lain, merupakan pilihan yang lebih disukai untuk lingkungan bersuhu tinggi dan aplikasi yang membutuhkan perlindungan mekanis yang unggul. Biayanya yang lebih tinggi dibenarkan oleh kinerjanya yang lebih baik dalam kondisi yang menuntut.

Memahami persyaratan khusus proyek jaringan pipa Anda sangat penting dalam memilih pelapis yang tepat. Baik 3LPE maupun 3LPP memiliki kelebihan dan aplikasinya masing-masing, dan pilihan yang tepat akan memastikan perlindungan dan ketahanan jangka panjang untuk infrastruktur jaringan pipa Anda.

Menjelajahi Peran Penting Pipa Baja dalam Eksplorasi Minyak & Gas

/di dalam /oleh

Perkenalan

Pipa baja sangat penting dalam industri minyak dan gas, menawarkan daya tahan dan keandalan yang tak tertandingi dalam kondisi ekstrem. Penting untuk eksplorasi dan transportasi, pipa ini tahan terhadap tekanan tinggi, lingkungan korosif, dan suhu ekstrem. Halaman ini membahas fungsi penting pipa baja dalam eksplorasi minyak dan gas, merinci pentingnya pipa baja dalam pengeboran, infrastruktur, dan keselamatan. Temukan bagaimana pemilihan pipa baja yang tepat dapat meningkatkan efisiensi operasional dan mengurangi biaya dalam industri yang menuntut ini.

I. Pengetahuan Dasar Pipa Baja untuk Industri Minyak & Gas

1. Penjelasan Terminologi

API: Singkatan dari Institut Perminyakan Amerika.
oktg: Singkatan dari Barang Tubular Negara Minyak, termasuk Pipa Casing Oli, Tabung Oli, Pipa Bor, Kerah Bor, Mata Bor, Batang Pengisap, Sambungan Pup, dll.
Tabung Minyak: Pipa digunakan dalam sumur minyak untuk ekstraksi, ekstraksi gas, injeksi air, dan rekahan asam.
Selubung: Pipa diturunkan dari permukaan tanah ke dalam lubang bor sebagai pelapis untuk mencegah keruntuhan dinding.
Pipa Bor: Pipa yang digunakan untuk mengebor lubang bor.
Pipa Saluran: Pipa yang digunakan untuk mengangkut minyak atau gas.
Kopling: Silinder digunakan untuk menghubungkan dua pipa berulir dengan ulir internal.
Bahan Kopling: Pipa yang digunakan untuk pembuatan kopling.
Utas API: Ulir pipa ditetapkan berdasarkan standar API 5B, termasuk ulir bulat pipa minyak, ulir bulat pendek casing, ulir bulat panjang casing, ulir trapesium parsial casing, ulir pipa saluran, dll.
Koneksi Premium: Thread non-API dengan properti penyegelan unik, properti koneksi, dan properti lainnya.
Kegagalan: deformasi, patah, kerusakan permukaan, dan hilangnya fungsi asli pada kondisi servis tertentu.
Bentuk Utama Kegagalan: hancur, tergelincir, pecah, bocor, korosi, ikatan, keausan, dsb.

2. Standar Terkait Minyak Bumi

Spesifikasi API 5B, Edisi ke-17 – Spesifikasi Threading, Gauging, dan Thread Inspeksi Casing, Tubing, dan Line Pipe Threads
Spesifikasi API 5L, Edisi ke-46 – Spesifikasi Pipa Saluran
Spesifikasi API 5CT, Edisi ke-11 – Spesifikasi Casing dan Tubing
Spesifikasi API 5DP, Edisi ke-7 – Spesifikasi Pipa Bor
Spesifikasi API 7-1, Edisi ke-2 – Spesifikasi Elemen Batang Bor Putar
Spesifikasi API 7-2, Edisi ke-2 – Spesifikasi Penguliran dan Pengukur Sambungan Benang Bahu Putar
Spesifikasi API 11B, Edisi ke-24 – Spesifikasi Batang Pengisap, Batang dan Liner Poles, Kopling, Batang Pemberat, Klem Batang Poles, Kotak Isian, dan Tee Pompa
ISO 3183:2019 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Pipa Baja untuk Sistem Transportasi Pipa
ISO 11960:2020 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Pipa Baja untuk Digunakan sebagai Casing atau Tubing Sumur
NACE MR0175 / ISO 15156:2020 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Bahan untuk Digunakan di Lingkungan yang Mengandung H2S dalam Produksi Minyak dan Gas

II. Tabung Minyak

1. Klasifikasi Tabung Minyak

Pipa Oli dibagi menjadi Pipa Oli Non-Upsetted (NU), Pipa Oli Eksternal Upsetted (EU), dan Pipa Oli Integral Joint (IJ). Pipa oli NU berarti ujung pipa memiliki ketebalan rata-rata, langsung memutar ulir, dan membawa kopling. Pipa Upsetted menyiratkan bahwa ujung kedua pipa Upsetted eksternal, kemudian diulir dan dikopling. Pipa Integral Joint berarti bahwa salah satu ujung pipa Upsetted dengan ulir eksternal, dan yang lainnya Upset dengan ulir internal yang terhubung langsung tanpa kopling.

2. Fungsi Tabung Minyak

① Ekstraksi minyak dan gas: setelah sumur minyak dan gas dibor dan disemen, pipa ditempatkan di dalam selubung minyak untuk mengekstraksi minyak dan gas ke dalam tanah.
② Injeksi air: bila tekanan lubang bawah tidak mencukupi, suntikkan air ke dalam sumur melalui pipa.
③ Injeksi uap: Dalam pemulihan minyak panas kental, uap dimasukkan ke dalam sumur dengan pipa minyak berisolasi.
④ Pengasaman dan rekahan: Pada tahap akhir pengeboran sumur atau untuk meningkatkan produksi sumur minyak dan gas, perlu memasukkan media pengasaman dan rekahan atau bahan pengawet ke lapisan minyak dan gas, dan media dan bahan pengawet diangkut melalui pipa minyak.

3. Tabung Minyak Kelas Baja

Nilai baja pipa minyak adalah H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 dibagi menjadi N80-1 dan N80Q, keduanya memiliki sifat tarik yang sama; dua perbedaannya adalah status pengiriman dan perbedaan kinerja dampak, pengiriman N80-1 dengan keadaan dinormalkan atau ketika suhu penggulungan akhir lebih besar dari suhu kritis Ar3 dan pengurangan ketegangan setelah pendinginan udara dan dapat digunakan untuk menemukan penggulungan panas alih-alih dinormalkan, dampak dan pengujian non-destruktif tidak diperlukan; N80Q harus ditempa (dipadamkan dan ditempa) Perlakuan panas, fungsi dampak harus sejalan dengan ketentuan API 5CT, dan harus diuji secara non-destruktif.
L80 dibagi menjadi L80-1, L80-9Cr, dan L80-13Cr. Sifat mekanis dan status pengirimannya sama. Perbedaan dalam penggunaan, kesulitan produksi, dan harga: L80-1 untuk tipe umum, L80-9Cr dan L80-13Cr adalah pipa dengan ketahanan korosi tinggi, kesulitan produksi, dan mahal serta biasanya digunakan pada sumur dengan korosi berat.
C90 dan T95 terbagi menjadi 1 dan 2 tipe yaitu C90-1, C90-2 dan T95-1, T95-2.

4. Tabung Minyak Kelas Baja Yang Biasa Digunakan, Nama Baja dan Status Pengiriman

J55 (37Mn5) Tabung Minyak NU: Canai panas, bukan Normalisasi
J55 (37Mn5) Tabung Oli UE: Panjang Penuh Dinormalisasi setelah menjengkelkan
N80-1 (36Mn2V) Tabung Minyak NU: Hot-rolled dan bukannya Normalisasi
N80-1 (36Mn2V) Tabung Oli UE: Panjang Penuh Dinormalisasi setelah menjengkelkan
Tabung Oli N80-Q (30Mn5): 30Mn5, Tempering Panjang Penuh
L80-1 (30Mn5) Tabung Minyak: 30Mn5, Tempering Panjang Penuh
Tabung Oli P110 (25CrMnMo): 25CrMnMo, Tempering Panjang Penuh
Kopling J55 (37Mn5): Hotrolled on-line Dinormalisasi
Kopling N80 (28MnTiB): Tempering Panjang Penuh
Kopling L80-1 (28MnTiB): Tempered Panjang Penuh
Kopling P110 (25CrMnMo): Tempering Panjang Penuh

AKU AKU AKU. Pipa Casing

1. Klasifikasi dan Peran Casing

Casing adalah pipa baja yang menopang dinding sumur minyak dan gas. Beberapa lapisan casing digunakan di setiap sumur sesuai dengan kedalaman pengeboran dan kondisi geologi yang berbeda. Semen digunakan untuk menyemen casing setelah diturunkan ke dalam sumur, dan tidak seperti pipa minyak dan pipa bor, semen tidak dapat digunakan kembali dan termasuk bahan habis pakai. Oleh karena itu, konsumsi casing menyumbang lebih dari 70 persen dari seluruh pipa sumur minyak. Casing dapat dibedakan menjadi casing konduktor, casing perantara, casing produksi, dan casing liner sesuai dengan kegunaannya, dan strukturnya pada sumur minyak ditunjukkan pada Gambar 1.

① Casing Konduktor: Biasanya menggunakan API grade K55, J55, atau H40, selubung konduktor menstabilkan kepala sumur dan mengisolasi akuifer dangkal dengan diameter biasanya sekitar 20 inci atau 16 inci.

② Casing Menengah: Selubung perantara, sering kali dibuat dari tingkat API K55, N80, L80, atau P110, digunakan untuk mengisolasi formasi yang tidak stabil dan zona tekanan yang bervariasi, dengan diameter tipikal 13 3/8 inci, 11 3/4 inci, atau 9 5/8 inci .

③Casing Produksi: Dibangun dari baja bermutu tinggi seperti kelas API J55, N80, L80, P110, atau Q125, casing produksi dirancang untuk menahan tekanan produksi, biasanya dengan diameter 9 5/8 inci, 7 inci, atau 5 1/2 inci.

④ Casing Lapisan: Liner memperpanjang lubang sumur ke dalam reservoir menggunakan material seperti mutu API L80, N80, atau P110, dengan diameter tipikal 7 inci, 5 inci, atau 4 1/2 inci.

⑤ Tabung: Tubing mengangkut hidrokarbon ke permukaan, menggunakan API grade J55, L80, atau P110, dan tersedia dalam diameter 4 1/2 inci, 3 1/2 inci, atau 2 7/8 inci.

IV. Pipa bor

1. Klasifikasi dan Fungsi Pipa untuk Alat Pengeboran

Pipa bor persegi, pipa bor, pipa bor berbobot, dan kerah bor pada alat pengeboran membentuk pipa bor. Pipa bor adalah alat pengeboran inti yang menggerakkan mata bor dari tanah ke dasar sumur, dan juga merupakan saluran dari tanah ke dasar sumur. Pipa bor memiliki tiga peran utama:

① Untuk mengirimkan torsi untuk menggerakkan mata bor ke bor;

② Mengandalkan beratnya pada mata bor untuk mematahkan tekanan batu di dasar sumur;

③ Untuk mengangkut cairan pencuci, yaitu lumpur pengeboran melalui tanah melalui pompa lumpur bertekanan tinggi, kolom pengeboran ke dalam lubang bor mengalir ke dasar sumur untuk membilas puing-puing batu dan mendinginkan mata bor, serta membawa puing-puing batu tersebut. melalui permukaan luar kolom dan dinding sumur antara anulus untuk kembali ke tanah, untuk mencapai tujuan pengeboran sumur.

Pipa bor digunakan dalam proses pengeboran untuk menahan berbagai beban bergantian yang kompleks, seperti tarikan, kompresi, torsi, tekukan, dan tekanan lainnya. Permukaan bagian dalam juga mengalami pengikisan lumpur bertekanan tinggi dan korosi.
(1) Pipa Bor Persegi: Pipa bor persegi tersedia dalam dua jenis: segi empat dan segi enam. Pada pipa bor minyak bumi Tiongkok, setiap set kolom bor biasanya menggunakan pipa bor tipe segi empat. Spesifikasinya adalah 63,5 mm (2-1/2 inci), 88,9 mm (3-1/2 inci), 107,95 mm (4-1/4 inci), 133,35 mm (5-1/4 inci), 152,4 mm (6 inci), dan seterusnya. Panjang yang digunakan biasanya 1214,5 m.
(2) Pipa Bor: Pipa bor merupakan alat utama untuk pengeboran sumur, yang terhubung ke ujung bawah pipa bor persegi, dan seiring dengan kedalaman sumur bor, pipa bor akan terus memanjangkan kolom bor satu demi satu. Spesifikasi pipa bor adalah: 60,3 mm (2-3/8 inci), 73,03 mm (2-7/8 inci), 88,9 mm (3-1/2 inci), 114,3 mm (4-1/2 inci), 127 mm (5 inci), 139,7 mm (5-1/2 inci) dan seterusnya.
(3) Pipa Bor Tugas Berat: Pipa bor berbobot merupakan alat peralihan yang menghubungkan pipa bor dan kerah bor, yang dapat memperbaiki kondisi gaya pipa bor dan meningkatkan tekanan pada mata bor. Spesifikasi utama pipa bor berbobot adalah 88,9 mm (3-1/2 inci) dan 127 mm (5 inci).
(4) Kerah Bor: Bor kerah terhubung ke bagian bawah pipa bor, yang merupakan pipa berdinding tebal khusus dengan kekakuan tinggi. Pipa ini memberikan tekanan pada mata bor untuk memecah batu dan berperan sebagai pemandu saat mengebor sumur lurus. Spesifikasi umum bor kerah adalah 158,75 mm (6-1/4 inci), 177,85 mm (7 inci), 203,2 mm (8 inci), 228,6 mm (9 inci), dan seterusnya.

V. Pipa saluran

1. Klasifikasi Pipa Saluran

Pipa saluran digunakan dalam industri minyak dan gas untuk menyalurkan minyak, minyak sulingan, gas alam, dan jaringan pipa air dengan singkatan pipa baja. Pengangkutan pipa minyak dan gas dibagi menjadi jaringan pipa utama, cabang, dan jaringan pipa perkotaan. Tiga jenis transmisi pipa utama memiliki spesifikasi umum ∅406 ~ 1219mm, ketebalan dinding 10 ~ 25mm, kelas baja X42 ~ X80; pipa saluran cabang dan jaringan pipa perkotaan biasanya memiliki spesifikasi ∅114 ~ 700mm, ketebalan dinding 6 ~ 20mm, kelas baja untuk X42 ~ X80. Kelas baja adalah X42～X80. Pipa saluran tersedia dalam jenis las dan tanpa sambungan. Pipa Saluran Las lebih banyak digunakan daripada Pipa Saluran Tanpa Sambungan.

2. Standar Pipa Saluran

API Spec 5L – Spesifikasi Pipa Saluran
ISO 3183 – Industri Minyak dan Gas Bumi — Pipa Baja untuk Sistem Transportasi Pipa

3. PSL1 dan PSL2

PSL adalah singkatan dari tingkat spesifikasi produk. Tingkat spesifikasi produk pipa saluran dibagi menjadi PSL 1 dan PSL 2, dan tingkat kualitas dibagi menjadi PSL 1 dan PSL 2. PSL 2 lebih tinggi dari PSL 1; dua tingkat spesifikasi tidak hanya memiliki persyaratan pengujian yang berbeda, tetapi juga persyaratan komposisi kimia dan sifat mekanis yang berbeda, jadi menurut perintah API 5L, ketentuan kontrak, selain menentukan spesifikasi, mutu baja, dan indikator umum lainnya, tetapi juga harus menunjukkan tingkat Spesifikasi produk, yaitu, PSL 1 atau PSL 2. PSL 2 dalam komposisi kimia, sifat tarik, daya impak, pengujian non-destruktif, dan indikator lainnya lebih ketat daripada PSL 1.

4. Kelas Baja Pipa Garis, Komposisi Kimia dan Sifat Mekanik

Mutu baja pipa saluran dari rendah ke tinggi dibagi menjadi A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70, dan X80. Untuk Komposisi Kimia dan Sifat Mekanik yang terperinci, silakan lihat Buku Spesifikasi API 5L, Edisi ke-46.

5. Persyaratan Uji Hidrostatik Pipa Saluran dan Pemeriksaan Non-destruktif

Pipa saluran harus diuji secara hidraulik per cabang, dan standar tersebut tidak memperbolehkan pembangkitan tekanan hidraulik yang tidak merusak, yang juga merupakan perbedaan besar antara standar API dan standar kami. PSL 1 tidak memerlukan pengujian yang tidak merusak; PSL 2 harus berupa pengujian yang tidak merusak per cabang.

VI. Koneksi Premium

1. Pengenalan Koneksi Premium

Premium Connection adalah ulir pipa dengan struktur unik yang berbeda dari ulir API. Meskipun casing minyak ulir API yang ada banyak digunakan dalam eksploitasi sumur minyak, kekurangannya terlihat jelas di lingkungan unik beberapa ladang minyak: kolom pipa ulir bundar API, meskipun kinerja penyegelannya lebih baik, gaya tarik yang ditanggung oleh bagian ulir hanya setara dengan 60% hingga 80% dari kekuatan badan pipa, dan dengan demikian tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur dalam; kolom pipa ulir trapesium bias API, meskipun kinerja tariknya jauh lebih tinggi daripada sambungan ulir bundar API, kinerja penyegelannya tidak begitu baik. Meskipun kinerja tarik kolom jauh lebih tinggi daripada sambungan ulir bundar API, kinerja penyegelannya tidak terlalu baik, sehingga tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur gas bertekanan tinggi; Selain itu, gemuk ulir hanya dapat memainkan perannya di lingkungan dengan suhu di bawah 95℃, sehingga tidak dapat digunakan dalam eksploitasi sumur suhu tinggi.

Dibandingkan dengan koneksi thread bulat API dan koneksi thread trapesium parsial, koneksi premium telah membuat kemajuan terobosan dalam aspek berikut:

(1) Penyegelan yang baik, melalui elastisitas dan desain struktur penyegelan logam, membuat penyegelan gas sambungan tahan terhadap mencapai batas badan pipa dalam tekanan luluh;

(2) Sambungan berkekuatan tinggi, disambung dengan sambungan gesper khusus pada selubung oli, kekuatan sambungannya mencapai atau melebihi kekuatan badan pipa, untuk mengatasi masalah selip secara mendasar;

(3) Dengan pemilihan material dan peningkatan proses perawatan permukaan, pada dasarnya memecahkan masalah gesper yang menempel pada benang;

(4) Melalui optimalisasi struktur, sehingga distribusi tegangan sambungan lebih masuk akal dan lebih kondusif terhadap ketahanan terhadap korosi tegangan;

(5) Melalui struktur bahu desain yang wajar, sehingga pengoperasian gesper pada operasi lebih mudah diakses.

Industri minyak dan gas membanggakan lebih dari 100 sambungan premium yang dipatenkan, yang merupakan kemajuan signifikan dalam teknologi pipa. Desain ulir khusus ini menawarkan kemampuan penyegelan yang unggul, kekuatan sambungan yang lebih baik, dan ketahanan yang lebih baik terhadap tekanan lingkungan. Dengan mengatasi tantangan seperti tekanan tinggi, lingkungan korosif, dan suhu ekstrem, inovasi ini memastikan keandalan dan efisiensi yang sangat baik dalam operasi yang ramah minyak di seluruh dunia. Penelitian dan pengembangan berkelanjutan dalam sambungan premium menggarisbawahi peran penting mereka dalam mendukung praktik pengeboran yang lebih aman dan lebih produktif, yang mencerminkan komitmen berkelanjutan terhadap keunggulan teknologi di sektor energi.

Koneksi VAM®: Dikenal karena kinerjanya yang tangguh di lingkungan yang menantang, sambungan VAM® dilengkapi teknologi penyegelan logam-ke-logam yang canggih dan kemampuan torsi tinggi, memastikan pengoperasian yang andal di sumur dalam dan reservoir bertekanan tinggi.

Seri Wedge TenarisHydril: Seri ini menawarkan rangkaian sambungan seperti Blue®, Dopeless®, dan Wedge 521®, yang dikenal dengan penyegelan kedap gas yang luar biasa dan ketahanan terhadap gaya kompresi dan tegangan, sehingga meningkatkan keselamatan dan efisiensi operasional.

TSH® Biru: Didesain oleh Tenaris, sambungan TSH® Blue menggunakan desain bahu ganda dan profil ulir berperforma tinggi, memberikan ketahanan lelah yang sangat baik dan kemudahan perbaikan dalam aplikasi pengeboran kritis.

Berikan Koneksi Prideco™ XT®: Direkayasa oleh NOV, sambungan XT® menggabungkan segel logam-ke-logam yang unik dan bentuk ulir yang kuat, memastikan kapasitas torsi yang unggul dan ketahanan terhadap goresan, sehingga memperpanjang masa operasional sambungan.

Koneksi Berburu Seal-Lock®: Dilengkapi segel logam-ke-logam dan profil ulir yang unik, sambungan Seal-Lock® dari Hunting terkenal dengan ketahanan tekanan dan keandalannya yang unggul dalam operasi pengeboran darat dan lepas pantai.

Kesimpulan

Kesimpulannya, jaringan rumit pipa baja yang penting bagi industri minyak dan gas mencakup berbagai macam peralatan khusus yang dirancang untuk menahan lingkungan yang keras dan tuntutan operasional yang kompleks. Dari pipa casing dasar yang mendukung dan melindungi dinding yang sehat hingga pipa serbaguna yang digunakan dalam proses ekstraksi dan injeksi, setiap jenis pipa memiliki tujuan yang berbeda dalam mengeksplorasi, memproduksi, dan mengangkut hidrokarbon. Standar seperti spesifikasi API memastikan keseragaman dan kualitas di seluruh pipa ini, sementara inovasi seperti sambungan premium meningkatkan kinerja dalam kondisi yang menantang. Seiring berkembangnya teknologi, komponen penting ini mengalami kemajuan, mendorong efisiensi dan keandalan dalam operasi energi global. Memahami pipa-pipa ini dan spesifikasinya menggarisbawahi peran mereka yang sangat penting dalam infrastruktur sektor energi modern.

Casing dan Tubing Super 13Cr SMSS 13Cr

SMSS 13Cr dan DSS 22Cr di Lingkungan H₂S/CO₂-Minyak-Air

/di dalam /oleh

Perkenalan

Perilaku korosi Baja Tahan Karat Super Martensit (SMSS) 13Kr dan Duplex Stainless Steel (DSS) 22Cr dalam lingkungan H₂S/CO₂-minyak-air sangat menarik, terutama dalam industri minyak dan gas, di mana material ini sering terpapar pada kondisi yang keras. Berikut ini gambaran umum tentang bagaimana masing-masing material berperilaku dalam kondisi ini:

1. Baja Tahan Karat Super Martensit (SMSS) 13Cr:

Komposisi: SMSS 13Cr biasanya mengandung sekitar 12-14% Kromium, dengan sejumlah kecil Nikel dan Molibdenum. Kandungan Chromium yang tinggi memberikan ketahanan yang baik terhadap korosi, sedangkan struktur martensit memberikan kekuatan yang tinggi.
Perilaku Korosi:
Korosi CO₂: SMSS 13Cr menunjukkan ketahanan sedang terhadap korosi CO₂, terutama karena membentuk lapisan kromium oksida pelindung. Namun, dengan adanya CO₂, korosi lokal, seperti korosi lubang dan celah, berisiko.
Korosi H₂S: H₂S meningkatkan risiko retak tegangan sulfida (SSC) dan kerapuhan hidrogen. SMSS 13Cr agak tahan tetapi tidak kebal terhadap bentuk korosi ini, terutama pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi.
Lingkungan Minyak-Air: Minyak terkadang dapat memberikan lapisan pelindung, mengurangi paparan permukaan logam terhadap zat korosif. Namun, air, khususnya air garam, dapat sangat korosif. Keseimbangan fase minyak dan air dapat secara signifikan memengaruhi laju korosi secara keseluruhan.
Masalah Umum:
Retak Stres Sulfida (SSC): Struktur martensit, meskipun kuat, rentan terhadap SSC dengan adanya H₂S.
Korosi Lubang dan Celah: Ini merupakan masalah yang signifikan, terutama pada lingkungan dengan klorida dan CO₂.

2. Baja Tahan Karat Dupleks (DSS) 22Cr:

Komposisi: DSS 22Cr mengandung sekitar 22% Kromium, sekitar 5% Nikel, 3% Molibdenum, dan mikrostruktur austenit-ferit yang seimbang. Hal ini memberikan DSS ketahanan korosi yang sangat baik dan kekuatan yang tinggi.
Perilaku Korosi:
Korosi CO₂: DSS 22Cr lebih tahan terhadap korosi CO₂ daripada SMSS 13Cr. Kandungan kromium yang tinggi dan keberadaan molibdenum membantu membentuk lapisan oksida yang stabil dan protektif yang tahan terhadap korosi.
Korosi H₂S: DSS 22Cr sangat tahan terhadap korosi yang disebabkan oleh H₂S, termasuk SSC dan penggetasan hidrogen. Struktur mikro dan komposisi paduan yang seimbang membantu mengurangi risiko ini.
Lingkungan Minyak-Air: DSS 22Cr bekerja dengan baik di lingkungan campuran minyak-air, tahan terhadap korosi umum dan lokal. Keberadaan minyak dapat meningkatkan ketahanan terhadap korosi dengan membentuk lapisan pelindung, tetapi hal ini tidak terlalu penting untuk DSS 22Cr karena ketahanannya terhadap korosi.
Masalah Umum:
Retak Korosi Stres (SCC): Meskipun lebih tahan dibandingkan SMSS 13Cr, DSS 22Cr masih rentan terhadap SCC dalam kondisi tertentu, seperti konsentrasi klorida yang tinggi pada suhu tinggi.
Korosi Lokal: DSS 22Cr secara umum sangat tahan terhadap korosi lubang dan celah, tetapi hal ini masih dapat terjadi dalam kondisi ekstrem.

Ringkasan Perbandingan:

Tahan korosi: DSS 22Cr umumnya menawarkan ketahanan korosi yang lebih unggul dibandingkan dengan SMSS 13Cr, terutama di lingkungan dengan H₂S dan CO₂.
Kekuatan dan Ketangguhan: SMSS 13Cr lebih kuat tetapi rentan terhadap masalah korosi seperti SSC dan pitting.
Kesesuaian Aplikasi: DSS 22Cr sering kali dipilih dalam lingkungan dengan risiko korosi tinggi, seperti lingkungan dengan kadar H₂S dan CO₂ tinggi, sedangkan SMSS 13Cr mungkin dipilih untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan lebih tinggi dengan risiko korosi sedang.

Kesimpulan:

Saat memilih antara SMSS 13Cr dan DSS 22Cr untuk digunakan di lingkungan H₂S/CO₂-minyak-air, DSS 22Cr biasanya merupakan pilihan yang lebih baik untuk menahan korosi, khususnya di lingkungan yang lebih agresif. Namun, keputusan akhir harus mempertimbangkan kondisi spesifik, termasuk suhu, tekanan, dan konsentrasi relatif H₂S dan CO₂.

Pelat dan Proses Permukaan untuk Membangun Tangki Penyimpanan Minyak

Membangun Tangki Penyimpanan Minyak: Pemilihan dan Proses Pelat

/di dalam /oleh

Perkenalan

Membangun tangki penyimpanan minyak sangat penting bagi industri minyak dan gas. Tangki-tangki ini harus dirancang dan dibangun secara tepat untuk memastikan keamanan, ketahanan, dan efisiensi dalam menyimpan produk minyak. Salah satu komponen terpenting dari tangki-tangki ini adalah pemilihan dan pemrosesan pelat yang digunakan dalam konstruksinya. Blog ini memberikan gambaran terperinci tentang kriteria pemilihan pelat, proses fabrikasi, dan pertimbangan untuk membangun tangki penyimpanan minyak.

Pentingnya Pemilihan Pelat

Pelat adalah komponen struktural utama tangki penyimpanan minyak. Pemilihan pelat yang tepat sangat penting karena beberapa alasan:
Keamanan: Bahan pelat yang sesuai memastikan tangki dapat menahan tekanan internal produk yang disimpan, kondisi lingkungan, dan potensi reaksi kimia.
Daya tahan: Material berkualitas tinggi meningkatkan umur tangki, mengurangi biaya perawatan dan waktu henti.
Kepatuhan: Kepatuhan terhadap standar dan peraturan industri sangat penting untuk operasional legal dan perlindungan lingkungan.
Penghematan biaya: Memilih bahan dan metode pemrosesan yang tepat dapat mengurangi biaya konstruksi dan operasional secara signifikan.

Jenis Tangki Penyimpanan Minyak

Sebelum menyelami pemilihan pelat, penting untuk memahami berbagai jenis tangki penyimpanan minyak, karena setiap jenis memiliki persyaratan khusus:
Tangki atap tetap adalah jenis tangki penyimpanan yang paling umum digunakan untuk minyak dan produk minyak bumi. Tangki ini cocok untuk cairan dengan tekanan uap rendah.
Tangki Atap Terapung: Tangki ini memiliki atap yang mengapung di atas permukaan cairan yang disimpan, sehingga mengurangi kehilangan penguapan dan risiko ledakan.
Tank Peluru: Tangki silinder ini menyimpan gas cair dan cairan yang mudah menguap.
Tangki Bulat: Digunakan untuk menyimpan cairan dan gas bertekanan tinggi, memberikan distribusi tegangan yang merata.

Kriteria Pemilihan Pelat

1. Komposisi Bahan
Baja karbon: Banyak digunakan karena kekuatan, keterjangkauan, dan ketersediaannya. Cocok untuk sebagian besar produk minyak dan minyak bumi.
Besi tahan karat: Lebih disukai untuk menyimpan produk korosif atau suhu tinggi karena ketahanannya terhadap korosi.
Aluminium: Ringan dan tahan korosi, ideal untuk komponen atap mengambang dan tangki di lingkungan korosif.
Bahan Komposit: Kadang-kadang digunakan untuk aplikasi spesifik yang memerlukan ketahanan korosi tinggi dan ringan.
2. Ketebalan dan Ukuran
Ketebalan: Hal ini ditentukan oleh tekanan desain, diameter, dan tinggi tangki. Umumnya berkisar antara 5 mm hingga 30 mm.
Ukuran: Pelat harus cukup besar untuk meminimalkan lapisan pengelasan namun dapat diatur untuk penanganan dan transportasi.
3. Sifat Mekanik
Daya tarik: Memastikan tangki dapat menahan tekanan internal dan gaya eksternal.
Daktilitas: Memungkinkan terjadinya deformasi tanpa patah, mengakomodasi perubahan tekanan dan suhu.
Resistensi Dampak: Penting untuk menahan kekuatan mendadak, terutama di lingkungan yang lebih dingin.
4. Faktor Lingkungan
Variasi Suhu: Pertimbangan perilaku material pada suhu ekstrim.
Lingkungan Korosif: Pemilihan material yang tahan terhadap korosi lingkungan, terutama untuk instalasi lepas pantai atau pesisir.

Standar dan Nilai Material

Mematuhi standar dan mutu yang diakui sangat penting saat memilih bahan untuk tangki penyimpanan minyak, karena ini memastikan kualitas, kinerja, dan kepatuhan terhadap peraturan industri.

Baja karbon

Standar: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
Nilai:
ASTM A36: Kelas baja struktural yang umum digunakan untuk konstruksi tangki karena kemampuan las dan kemampuan mesinnya yang baik.
ASTM A283 Kelas C: Menawarkan kekuatan dan fleksibilitas yang baik untuk aplikasi tekanan sedang.
JIS G3101 SS400: Standar Jepang untuk baja karbon yang digunakan untuk keperluan struktural umum, yang dikenal karena sifat mekanik dan kemampuan lasnya yang baik.

Besi tahan karat

Standar: ASTM A240
Nilai:
304/304L: Menawarkan ketahanan korosi yang baik dan digunakan untuk menyimpan produk yang agak korosif dalam tangki.
Karena penambahan molibdenum, 316/316L Memberikan ketahanan korosi yang unggul, terutama di lingkungan laut.
904L (UNS N08904): Dikenal karena ketahanannya terhadap korosi yang tinggi, terutama terhadap klorida dan asam sulfat.
Baja Tahan Karat Dupleks 2205 (UNS S32205): Menggabungkan kekuatan tinggi dengan ketahanan korosi yang sangat baik, cocok untuk lingkungan yang keras.

Aluminium

Standar: ASTM B209
Nilai:
5083: Dikenal karena kekuatannya yang tinggi dan ketahanan korosi yang sangat baik, sangat ideal untuk tangki di lingkungan laut.
6061: Menawarkan sifat mekanik dan kemampuan las yang baik, cocok untuk komponen struktural.

Bahan Komposit

Standar: ASME RTP-1
Aplikasi: Digunakan dalam aplikasi khusus yang memerlukan ketahanan terhadap serangan bahan kimia dan penghematan berat.

Jenis Pelapis dan Pelapis

Pelapis dan pelapis melindungi tangki penyimpanan minyak dari korosi dan kerusakan lingkungan. Pilihan pelapis dan pelapis bergantung pada lokasi tangki, isi, dan kondisi ekologi.

Pelapis Eksternal

Pelapis Epoksi:
Properti: Menawarkan daya rekat yang sangat baik dan ketahanan terhadap korosi. Cocok untuk lingkungan yang keras.
Aplikasi: Digunakan pada eksterior tangki untuk melindungi terhadap pelapukan dan paparan bahan kimia.
Merek yang Direkomendasikan:
Hempel: Epoksi Hempel 35540
AkzoNobel: Interseal 670HS
Jotun: Jotamastik 90
3M: Lapisan Epoksi Scotchkote 162PWX
DFT yang Direkomendasikan (Ketebalan Film Kering): 200-300 mikron
Lapisan Poliuretan:
Properti: Memberikan ketahanan dan fleksibilitas UV yang sangat baik.
Aplikasi: Ideal untuk tangki yang terkena sinar matahari dan kondisi cuaca yang bervariasi.
Merek yang Direkomendasikan:
Hempel: Enamel Poliuretana Hempel 55300
AkzoNobel: Intertana 990
Jotun: Hardtop XP
DFT yang direkomendasikan: 50-100 mikron
Primer Kaya Seng:
Properti: Memberikan proteksi katodik pada permukaan baja.
Aplikasi: Digunakan sebagai lapisan dasar untuk mencegah karat.
Merek yang Direkomendasikan:
Hempel: Hempadur Seng 17360
AkzoNobel: Interseng 52
Jotun: Penghalang 77
DFT yang direkomendasikan: 120-150 mikron

Lapisan Dalam

Pelapis Epoksi Fenolik:
Properti: Ketahanan kimia yang sangat baik terhadap produk minyak bumi dan pelarut.
Aplikasi: Digunakan di dalam tangki yang menyimpan minyak mentah dan produk olahan.
Merek yang Direkomendasikan:
Hempel: Fenolik Hempel 35610
AkzoNobel: Antarjalur 984
Jotun: Penyimpanan Tankguard
DFT yang direkomendasikan: 400-600 mikron
Pelapis Serpihan Kaca:
Properti: Ketahanan kimia dan abrasi yang tinggi.
Aplikasi: Cocok untuk penyimpanan bahan kimia agresif dan dasar tangki.
Merek yang Direkomendasikan:
Hempel: Kepingan Kaca Hempel 35620
AkzoNobel: Antarzona 954
Jotun: Baltoflake
DFT yang direkomendasikan: 500-800 mikron
Lapisan Karet:
Properti: Memberikan fleksibilitas dan ketahanan terhadap bahan kimia.
Aplikasi: Digunakan untuk penyimpanan zat korosif seperti asam.
Merek yang Direkomendasikan:
3M: Scotchkote Poli-Teknologi 665
DFT yang direkomendasikan: 2-5mm

Pertimbangan Seleksi

Kompatibilitas Produk: Pastikan lapisan atau pelapis kompatibel dengan produk yang disimpan untuk mencegah reaksi.
Keadaan lingkungan: Pertimbangkan suhu, kelembapan, dan paparan bahan kimia saat memilih lapisan dan pelapis.
Pemeliharaan dan Daya Tahan: Pilih pelapis dan pelapis yang menawarkan perlindungan jangka panjang dan mudah dirawat.

Proses Fabrikasi

Pembuatan tangki penyimpanan minyak melibatkan beberapa proses utama:
1. Pemotongan
Pemotongan Mekanis: Melibatkan pencukuran, penggergajian, dan penggilingan untuk membentuk pelat.
Pemotongan Termal: Memanfaatkan pemotongan oxy-fuel, plasma, atau laser untuk pembentukan yang presisi dan efisien.
2. Pengelasan
Pengelasan sangat penting untuk menyambung pelat dan memastikan integritas struktural.
Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW): Biasa digunakan karena kesederhanaan dan keserbagunaannya.
Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW): Menghasilkan pengelasan berkualitas tinggi untuk sambungan kritis.
Pengelasan Busur Terendam (SAW): Cocok untuk pelat tebal dan jahitan panjang, menawarkan penetrasi yang dalam dan tingkat deposisi yang tinggi.
3. Membentuk
Bergulir: Pelat digulung hingga kelengkungan yang diinginkan untuk dinding tangki berbentuk silinder.
Tekan Pembentukan: Digunakan untuk membentuk ujung tangki dan komponen kompleks lainnya.
4. Inspeksi dan Pengujian
Pengujian Non-Destruktif (NDT): Teknik seperti pengujian ultrasonik dan radiografi memastikan kualitas las dan integritas struktural tanpa merusak material.
Pengujian Tekanan: Memastikan tangki dapat menahan tekanan desain tanpa bocor.
5. Persiapan dan Pelapisan Permukaan
Peledakan: Membersihkan dan menyiapkan permukaan untuk pelapisan.
Lapisan: Penerapan lapisan pelindung untuk mencegah korosi dan memperpanjang umur tangki.
Standar dan Peraturan Industri
Kepatuhan terhadap standar industri menjamin keamanan, kualitas, dan kepatuhan. Standar utama meliputi:
API 650: Standar untuk tangki penyimpanan baja yang dilas untuk minyak dan gas.
API 620: Meliputi desain dan konstruksi tangki penyimpanan besar bertekanan rendah.
ASME Bagian VIII: Menyediakan pedoman untuk konstruksi bejana tekan.

Kesimpulan

Konstruksi tangki penyimpanan minyak memerlukan perhatian yang cermat terhadap detail, khususnya dalam pemilihan dan pemrosesan pelat. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti komposisi material, ketebalan, sifat mekanis, dan kondisi lingkungan, pembangun dapat memastikan keamanan, daya tahan, dan efektivitas biaya dari struktur penting ini. Kepatuhan terhadap standar dan peraturan industri selanjutnya memastikan kepatuhan dan perlindungan terhadap lingkungan. Seiring dengan terus berkembangnya industri minyak dan gas, kemajuan dalam material dan teknologi fabrikasi akan terus meningkatkan konstruksi tangki penyimpanan minyak.