Studi Eksperimental Pengendalian Heat Input Guna Pencegahan Burn-Through pada Perbaikan Pipa Dengan Metode Weld-Deposition

https://doi.org/10.22146/jmdt.63215

Kurniawan Agung Pambudi(1*), Mochammad Noer Ilman(2)

(1) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika, Yogyakarta 55281, Indonesia
(2) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika, Yogyakarta 55281, Indonesia
(*) Corresponding Author

Abstract


Pada industri minyak dan gas bumi, selain digunakan dalam proses penyambungan pipa minyak dan gas bumi, pengelasan juga digunakan untuk perbaikan penguatan dinding pipa ketika terjadi penurunan ketebalan, salah satunya dengan metode perbaikan yang dilakukan adalah weld-deposition. Namun demikian, metode ini memiliki risiko kegagalan berupa burn-through dan hydrogen cracking. Pada penelitian ini, dilakukan pengelasan deposisi pada pipa API 5L X52 dengan nominal diameter 4 inchi (101.6 mm) dan sisa ketebalan dinding pipa 4 mm yang dialiri air dengan kecepatan 15,4 liter per menit (lpm). Dari hasil pengujian ini, akan didapatkan nilai temperatur pada dinding pipa dan waktu yang diperlukan untuk terjadi penurunan suhu dari 800oC ke 500oC (Δt8/5). Pengujian menggunakan beberapa nilai heat input yang merupakan manifestasi dari kuat arus I antara 160 – 200 A, voltase V sekitar 24 – 30 V, dan kecepatan pengelasan v bervariasi dengan interval 2 – 10 mm/s yang menghasilkan heat input pada rentang 0,3031 kJ/mm sampai dengan 1,6907 kJ/mm, sedangkan parameter lain diasumsikan tetap. Penelitian ini menghasilkan rekomendasi pengelasan dengan metode weld-deposition pada pipa in-service dengan mengaplikasikan heat input pada rentang 0,5388 kJ/mm sampai dengan 1,3526 kJ/mm untuk debit alir fluida air 15,4 lpm untuk menghindari potensi timbulnya hydrogen crack dan burn-through. Burn-through sendiri terjadi pada heat input 1,6907 kJ/mm pada kecepatan pengelasan 2 mm/s.

Keywords


API 5L X52, weld-deposition, burn-through, hydrogen crack, heat input, in-service welding

Full Text:

PDF


References

American Petroleum Industry, 2007, ANSI/API Spesification 5L: Spesification for Line Pipe 44th Edition, Washington.

Bailey, N., 1970, Welding Procedures for Low Alloy Steels, The Welding Institute Cambridge, England.

Boring M.A., Zhang W., Bruce W.A., 2008, Improve Burnthrough Prediction Model for In-Service Welding. Proceedings of ICP 2008, 7th International Pipeline Conference, Calgary.

Bruce, W. A, Amend, W.E., 2009, Guidelines for Pipeline Repair by Direct Deposition of Weld Metal, WTIA/APIA Welded Pipeline Symposium, Welding Institute of Australia, Sydney, Australia.

Cola, M. J., Threadgill, P. L., 1988, Final Report on Criteria for Hot Tap Welding, American Gas Association, Edison Welding Institute Project J7038.

Fischer, R. D., Kiefner, J. F., Whitacre, G. R., 1981, User Manual for Model 1 & Model 2 Computer Programs for the Predicting Critical Cooling Rates and Temperatures During Repair and Hot Tap Welding on Pressurised Pipelines, Battelle Memorial Institute Report, Colombus.

Kou, Sindo, 2003, Welding Metallurgy 2nd Edition, A John Wiley & Sons, Inc., Publication, Hokoben

Rykalin, N.N.,1957, Berechnung der Wiirmevorgiinge beim SchweiBen, VEB Verlag Technik, Berlin, (Original: 1951, Raschety Teplovykh Protsessov Pri Svarke, Mashgiz, Moscow)

Wade, J.B., 1978, Hot Tapping of Pipelines, Australian Welding Research Association Research Report, Snowy Mountains Corporation, Melbourne.

Yurioka, N., Okumura, M., Kasuya, T., Cotton, H.J.U., 1987, Prediction of HAZ Hardness of Transformable Steels, Metals Construction, Vol 19, pp. 217R - 223R.



DOI: https://doi.org/10.22146/jmdt.63215

Article Metrics

Abstract views : 778 | views : 871

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.