Assesment Boiler

1. Boiler Remaining Life Assesment (RLA)
Ciwaruga Bandung . Sabtu, 1 Desember 2018
SEMINAR & TALKSHOW KEENERGIAN 2018
FORUM KOMUNIKASI MAHASISWA TEKNIK ENERGI INDONESIA (FKMTEI)
Dede Rukanda, ST. MM

3. BOILER ASSESSMENT DI UNIT
PEMBANGKIT ENERGI,
METODE DAN STUDI KASUS

4. Pokok bahasan :
 Pendahuluan :
CFB Boiler
 Metode Assessment Boiler
 Studi Kasus Pada
Assessment Boiler &
Pressure Vessel

7. BOILER PRESSURE PARTS

13. KERUSAKAN PRESSURE PARTS

18. PENDAHULUAN
 Tujuan RLA Boiler
 Komponen-komponen
boiler yang dilakukan
assessment
 Key element diluar
technical guidance

19. Tujuan RLA Boiler
 Meningkatkan reliability, availability dan
effiency.
 Memperpanjang umur peralatan.
 Mengurangi resiko terjadinya kegagalan
atau kerusakan peralatan.

20.  Meningkatkan Safety
peralatan.
 Mengurangi lama waktu
padam akibat sering
gangguan.

21.  Komponen-
komponen boiler
yang dilakukan
assessment

24.  Metode Assessment Boiler

25.  Masing-masing komponent boiler
dibuat condition assessment
Roadmap-nya
 Komponen yang mempunyai
kondisi yang paling kritis adalah
yang diambil sebagai batas acuan
dalam pengoperasian boiler di
waktu yang akan datang

26. Contoh boiler tube failure akibat
corrosion fatigue

27. FLOW DIAGRAM UNTUK TUBE
SAMPLING SECARA UMUM
DAN RENCANA LIFE
ASSESSMENT TERHADAP
PRESSURE PARTS

31. Lampiran 01
Studi kasus pada
assessment boiler dan
pressure vessel

32. Pemeriksaan in-situ pada Superheater S-33, Panel 1, elevasi 2000, tube# 4
Struktur mikro berupa austenitic stadium 1 – 2, batas butir austenit terlihat
jelas. Pada daerah lingkaran ellips terlihat jejak serangan korosi batas butir
ringan, itu bukan creep micro-fissure (bukan retak mikro akibat creep).
Korosi batas butir ini terjadi akibat terpapar flue gas panas yang
mengandung corrodant, misalnya senyawa sulfur hasil pembakaran bahan
bakar batubara namun tidak terlalu dalam, yaitu orde kedalamannya kurang
dari sekitar 0.30 mm selama masa operasinya (17 tahun). Belum terlihat
adanya pembentukan creep void. Kondisi material masih baik.

33. KESIMPULAN DAN SARAN
• Klasifikasi Kondisi Struktur Mikro Kondisi material masih
bagus , termasuk stadium A sampai B atau stadium 1
sampai 2, belum terjadi perubahan strukturmikro yang
signifikant dan belum terbentuk creep void.
• Secara umum kondisi material komponen boiler S 28, S33,
R10 dan R11 ini masih baik, berdasarkan data empiris
yang diberikan diatas, remaining lifenya berkisar antara
55% sampai 95% dari umur disainnya. Dalam
pemeliharaan mendatang saat shut down, perlu
pemeriksaan visual yang teliti pada komponen-komponen
ini termasuk pemeriksaan diameter tube dan header
untuk mendeteksi bila ada terjadi mulur yang excessive
saja.

34. Lanjutan....
• Dari sampel pada hasil pemotongan tube, terlihat
bahwa permukaan dalam tube relatif bersih tidak
terbentuk kerak dan tidak terjadi penipisan yang
berarti.
• Jadi bisa disimpulkan bahwa boiler feed water
treatmentnya berlangsung bagussehingga kondisi
tersebut perlu dipertahankan. Perhitungan sisa umur
pakai tube-tube tersebut bila dilakukan berdasarkan
laju penipisan akibat korosi, maka akan diperoleh
umur yang jauh lebih lama dibanding dengan metoda
kwalitatif tersebut diatas.
-oOo-

40. Kesimpulan
• Kerak berupa oksida Fe dan Cr
• Boiler water diduga kuat diluar spec-nya
termasuk kandungan oksigen yang
diperbolehkan
• SOP start up boiler tidak diikuti sepenuhnya
• Saran: perbaiki kwalitas boiler water dan
perbaiki SOP pengoperasian boiler tersebut

41. HASIL PEMERIKSAAN
WATER WALL TUBE MENGALAMI RETAK
MEMANJANG DAN GETAS

42. DI PERMUKAAN DALAM TUBE TERDAPAT KERAK DAN LOCAL
THINNING (Lihat arah anak panah)

45. ECONOMIZER

46. Kwalitas sambungan las yang buruk, terlihat void yang lolos deteksi
pada pemeriksaan NDT-nya

47. B2TKS-BPPT

48. B2TKS-BPPT

49. KESIMPULAN DAN SARAN
• Water wall tube mengalami hydrogen damage
dimana kerusakan pada permukaan dalam tube
tersebut irreversible
• Korosi yang terjadi adalah dalam suasana basa
sesuai data air boiler yang ada sehingga
terbentuk kerak.
• Gas hydrogen yang terjadi bereaksi dengan
cementite (Fe3C) membentuk gas methana
(CH4) yang menimbulkan grain boundary
cracking dan dekarburisasi

50. ...Lanjutan
• Kerusakan hydrogen damage yang
menyebar ke seluruh system sirkulasi
boiler harus dipetakan melalui metoda
NDT dan bagian yang telah mengalami
cracking harus diganti
• Boiler harus di-cleaning secara kimiawi
• Diduga kondensornya pernah bocor
sehingga air laut masuk
• Economizer mengalami erosion thinning
dari permukaan luar tube

52. Lampiran 02
Contoh Aktivitas & Report
RLA di Boiler no 5 75
TPh/34 barg Pabrik Gula
Cilegon
`
KLIK HERE

65. Lampiran 03
Contoh Tabel & Data
Referensi

74. Lampiran 04
Contoh RLA di Pressure
Vessel (optional)

75. ASSESSMENT
OF
LPG SPHERICAL STORAGE TANK
MAKASSAR - INDONESIA

76. COLUMN INSPECTION
Coloum no. 8, Deformasi pada
Upper Coloum 8.
Coloum no.. 7, Deformasi pada
Upper Coloum 7.
Coloum no.. 3, Kondisi Coloum
normal.
Struktur mikro Coloum no.. 3,
berupa ferit – pearlit dengan
butir halus..
Struktur mikro Coloum no.. 7,
berupa ferit – pearlit dengan
butir sedikit membesar.
Struktur mikro Coloum no.. 8,
berupa ferit – pearlit dengan
butir sedikit membesar.

77. BRACING INSPECTION
Bracing C -.8, Area konsentrasi
panas pada Bracing - Coloum 8.
Bracing C - 7, Area deformasi
pada Bracing - Coloum 7.
Bracing C - 6, Kondisi Bracing
normal.
Struktur mikro Bracing C -.6,
berupa ferit – pearlit dengan
butir halus..
Bracing C – 7, terjadi
perubahan struktur dari Ferit -
pearlit menjadi ferit – bainit
dengan butir kasar.
Bracing C – 8, terjadi
perubahan struktur dari Ferit -
pearlit menjadi ferit – bainit
dengan butir kasar.

78. PEMERIKSAAN PELAT TANGKI
Bracing C -.8, Area konsentrasi
panas pada Bracing - Coloum 8.
Bracing C - 7, Area deformasi
pada Bracing - Coloum 7.
Bracing C - 6, Kondisi Bracing
normal.
Struktur mikro Pelat LP -.15,
berupa ferit – pearlit dengan
butir halus..200X
Struktur mikro Pelat LP – 4,
berupa ferit - pearlit dengan
butir sedikit membesar. 200X
Struktur mikro Pelat TP E – 5,
berupa ferit - pearlit dengan
butir sedikit membesar. 200X

79. Area CW A
Lokasi Pemeriksaan Lasan Circumferensial CW A dengan UT TOFD
Arah scanner
Alat UT TOFD

80. Root Lasan
Back Wall
Hasil Scaning UT TOFD pada Lokasi CW A, tidak
ditemukan retak
Permukaan luar
/lateral wave
Permukaan
dalam /back wall
Awal scanner
Akhir scanner
Hasil scaning Sectoral Phased Array pada
lokasi CWA tidak ditemukan retak

81. Pemeriksaan UT TOFD dan Phased Array pada area lasan circumferensial CW B tidak ditemukan retak
Back wall
Permukaan luar
Permukaan dalam

82. Lokasi retak outside
Lokasi retak Inside
Bracing Cross
Support plate

83. deformasi
MPI on weld column area C8
. MPI on weld column area C7
MPI on weld column area weld joint

84. X
Y
Z
6.417
5.022
3.627
2.232
0.837
-0.558
-1.953
-3.348
-4.743
-6.138
-7.533
-8.928
-10.32
-11.72
-13.11
-14.51
-15.9
V1
L1
C1
G2
Output Set: 2copot
Contour: Bar EndBMaxCombStress
Distribusi tegangan kombinasi maksimum pada kolom dan bracing dengan beban Internal Pressure, Live Load dan Dead Load.
Pada kondisi 2 kolom terangkat.

85. Model Tegangan
pada Shell
(kg/mm2)
Tegangan kombinasi pada
kolom
Keterangan
maksimum minimum
15.60 -2.003 -11.93
Allowable Stress Shell 14.06
kg/mm2
Kolom 18.7 kg/mm2
2 kolom
terangkat
16.84 6.417 -21.59
2 kolom
terangkat +
beban angin
16.85 6.117 -21.73
Tabel 1. Hasil Perhitungan FEM terhadap Struktur Tanki LPG dengan
beban Internal Pressure, Live Load dan Dead Load

86. KESIMPULAN DAN SARAN
• Kondisi spherical tank masih baik, tidak
ditemukan adanya cacat atau retakan
serta tidak terjadi penurunan kekuatan
secara signifikant
• Pada kondisi saat ini, bila spherical tank
diisi penuh dan beban angin ditambahkan,
maka stress yang timbul pada colomn
akan melebihi allowable stressnya.

87. .... Lanjutan...
• Struktur colomn yang rusak berikut
struktur betonnya harus segera diperbaiki
dengan mengacu ke welding repair ASME
IX
• Dimonitor pakai strain gauge pada saat
pengisian tangki sampai penuh

88. Literatures
• Viswanathan, R.; “Damage Mechanisms
and Life assessment of High-Temperature
Components”, ASM International.
• Technical Report, “Boiler Condition
Assessment Guide line”, 4th. Edition,
Electric Power Research Institute, EPRI.
• API 579, Fitness for Service
• API 580 & 581 Risk Base Inspection
• Babcock & Wilcox, Boiler Tube Analysis

90. TERIMA KASIH