Analisis Kegagalan Cone Inlet Calciner M-3134 Stainless Steel 316L Pada Unit Aluminium Fluoride PT. Petrokimia Gresik

Nazari, Muhammad Ilham (2023) Analisis Kegagalan Cone Inlet Calciner M-3134 Stainless Steel 316L Pada Unit Aluminium Fluoride PT. Petrokimia Gresik. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511940000010-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Pabrik Aluminium Fluorida di PT. Petrokimia Gresik bertugas mengolah produk samping dari Pabrik Asam Fosfat milik PT. Petrokimia Gresik sebagai bahan baku yaitu H2SiF6 yang direaksikan dengan Al(OH)3 menjadi AlF3¬. AlF3 yang dihasilkan berfungsi sebagai material tambahan pada produksi aluminium dengan cara menurunkan titik leburnya. Salah satu proses dalam produksi AlF3 adalah tahap kalsinasi AlF3 trihidrat. Proses ini dilakukan pada Calciner M-3134. Kerusakan pada cone inlet Calciner M-3134 terjadi berulang setiap 3 bulan. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalis penyebab kegagalan pada cone inlet calciner M-3134 dengan kerusakan berupa korosi pada cone inlet. Terdapat beberapa pengujian seperti pengamatan makroskopik, pengamatan mikroskopik, SEM, EDX, OES, XRD dan uji kekerasan untuk menunjang hasil dalam penelitian ini. Pengujian OES dilakukan untuk verifikasi komposisi Stainless Steel 316L sesuai dengan ASTM A240. Dari pengujian metalografi dapat diamati bahwa fasa dari spesimen merupakan austenit dan delta ferit. Pada hasil pengujian metalografi juga menunjukkan retakan antar lubang, ukuran, dan kedalaman lubang yang terbentuk. Pengujian SEM dilakukan untuk melakukan karakterisasi morfologi spesimen yang mengalami kegagalan. Pengujian EDX dilakukan untuk mengetahui unsur yang terdapat pada permukaan material yang kemudian didukung dengan hasil dari XRD untuk identifikasi senyawa dari deposit pada permukaan. Mekanisme kegagalan pada cone inlet calciner disebabkan oleh uap dan gas hasil proses kalsinasi terkumpul pada bagian inlet meningkatkan humiditas pada cone inlet calciner. AlF3 akan menyerap air dan menjadi adesif pada permukaan cone inlet calciner. Deposit AlF3 mengakibatkan erosi dan korosi piting. Pada hasil pengujian EDX ditemui adanya unsur Cl yang mengakibatkan degradasi lapisan pasif Cr2O3. Pada pengamatan metalografi, lubang terbentuk berdekatan dan tumbuh mengikuti arah rotasi calciner. Pada hasil pengujian kekerasan menunjukkan stainless steel 316L memiliki kekerasan 192,37 HV dan terjadi penurunan kekerasan pada sekitar lubang dengan nilai rerata 147,6 HV. Kombinasi antara erosi dan korosi lubang mengakibatkan penipisan dan retakan pada material yang menyebabkan kegagalan.
=======================================================================================================================================
Aluminum Fluoride Factory at PT. Petrokimia Gresik is in charge of processing by-products from the Phosphoric Acid Factory owned by PT. Petrokimia Gresik as a raw material, namely H2SiF6 which is reacted with Al(OH)3 to become AlF3. The resulting AlF3 functions as an additional material in aluminum production by lowering its melting point. One of the processes in the production of AlF3 is the calcination step of AlF3 trihydrate. This process is carried out on Calciner M-3134. Damage to the Calciner M-3134 inlet cone recurs every 3 months. The purpose of this research is to analyze the causes of failure on the cone inlet calciner M-3134 with damage in the form of corrosion on the cone inlet. There are several tests such as macroscopic observations, microscopic observations, SEM, EDX, OES, XRD and hardness tests to support the results in this study. OES testing is carried out to verify the composition of Stainless Steel 316L according to ASTM A240. From the metallographic test it can be observed that the phases of the specimen are austenite and delta ferrite. The metallographic test results also show the cracks between the holes, the size and depth of the holes formed. SEM testing was carried out to characterize the morphology of specimens that failed. The EDX test was carried out to determine the elements present on the surface of the material which was then supported by the results from XRD to identify compounds from deposits on the surface. The mechanism of failure at the cone inlet calciner is caused by steam and gas from the calcination process accumulating at the inlet section increasing the humidity at the cone inlet calciner. AlF3 will absorb water and become adhesive on the surface of the calciner inlet cone. AlF3 deposits cause erosion and pitting corrosion. In the results of the EDX test, it was found that there was Cl which resulted in the degradation of the Cr2O3 passive layer. In metallographic observation, the holes are formed close together and grow following the direction of calciner rotation. The results of the hardness test showed that 316L stainless steel had a hardness of 192.37 HV and a decrease in hardness around the hole with an average value of 147.6 HV. The combination of erosion and pitting corrosion results in thinning and cracking of the material causing failure.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Analisis Kegagalan, Pitting Corrosion, Rotary Dryer, Stainless Steel 316L
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169.5 Failure analysis T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA467 Iron and Steel Corrosion and protection against corrosion
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Ilham Nazari
Date Deposited:	24 Jul 2023 07:16
Last Modified:	24 Jul 2023 07:16
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/99079

Actions (login required)

View Item