Analisis Kegagalan Bottom Slope Tube Tipe SA-213 T12 pada Boiler Supercritical di Pembangkit Listrik Tenaga Uap Unit 3 Paiton

Maurice, Tio Aditya (2023) Analisis Kegagalan Bottom Slope Tube Tipe SA-213 T12 pada Boiler Supercritical di Pembangkit Listrik Tenaga Uap Unit 3 Paiton. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511940000138-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (15MB) | Request a copy

Abstract

Bottom slope merupakan bagian dari sistem waterwall pada boiler supercritical. Komponen ini memiliki peran yang penting dalam beroperasi yaitu merubah fasa cair ke gas. Desain dari bottom slope harus mempertimbangkan beberapa faktor, dari kekuatan material, laju aliran fluida, temperatur, dan tekanan yang dihadapi. Pada penelitian ini dilakukan analisis kegagalan bottom slope tube dilakukan untuk mengetahui penyebab kegagalan pada pipa boiler. Bottom slope tube mengalami kerusakan berupa adanya bentuk lengkungan ke dalam dikarenakan adanya abrasi yang diawali dengan gesekan partikel slag dan permukaan pipa hingga terjadi penipisan permukaan. Kegagalan ini terjadi setelah pemakaian selama 11 tahun. Dari hasil pengujian komposisi diketahui bahwa pipa bottom slope ini merupakan baja paduan rendah dengan tipe ASTM A213 grade T12. Pada hasil X-Ray Diffraction (XRD) terdapat beberapa produk korosi berupa senyawa Fe2O3, Fe3O4, dan CaSO4. Senyawa ini dapat berpengaruh terhadap permukaan pipa yaitu akan mempercepat laju korosi dan terjadi penipisan pada permukaan. Hasil metalografi menunjukan struktur mikro pada material ini adalah ferit dan perlit. Pada hasil metalografi juga ditunjukan dengan adanya perubahan stuktur mikro dalam bentuk pembengkokan, perpanjangan, atau penyempitan butir mikro dan evolusi struktur mikro menjadi bainit yang muncul pada butir-butir. Pada pengujian hardness diketahui bahwa daerah yang tidak rusak memiliki kekerasan kurang dari 170 VHN dan pada daerah yang mengalami kerusakan memiliki hasil uji kekerasan lebih dari 170 VHN. Dari data Scanning Electron Microscope (SEM) diketahui pola patahan yang terjadi adalah abrasi yang ditandai dengan adanya garis linear dengan pola yang sejajar pada pipa 1 dan dimple
rupture pada permukaan pipa 2 dan 3. Dapat disimpulkan bahwa kegagalan terjadi karena adanya abrasi dan jet erosion yang kemudian menyebabkan deformasi yang berlebih.
========================================================================================================================
The bottom slope is a component of the waterwall system in a supercritical boiler. This component plays a crucial role in the operation by converting the liquid phase to gas. The design of the bottom slope must consider several factors, including material strength, fluid flow rate, temperature, and pressure it faces. In this study, an analysis of the failure of the bottom slope tube was conducted to determine the cause of failure in the boiler pipe. The bottom slope tube experienced damage in the form of inward bending due to abrasion caused by the friction between slag particles and the surface of the pipe, resulting in surface thinning. This failure occurred after 11 years of service. From the composition testing, it was found that the bottom slope pipe is made of alloy steel with ASTM A213 grade T12. X-Ray Diffraction XRD analysis revealed the presence of several corrosion products, including Fe2O3, Fe3O4, and CaSO4 compounds. These compounds can affect the pipe surface by accelerating
corrosion rates and causing thinning of the surface. Metallographic analysis showed that the microstructure of the material consists of ferrite and pearlite. The metallographic analysis also revealed changes in microstructure such as bending, elongation, or narrowing of micrograins, and the evolution of bainite microstructure appearing in the grains. Hardness testing revealed that the undamaged areas had a hardness below 170 VHN, while the damaged areas had a hardness above 170 VHN. Scanning Electron Microscope (SEM) analysis identified the fracture patterns as abrasion, indicated by linear grooves with parallel patterns on pipe 1, and dimple rupture on the surface of pipes 2 and 3. In conclusion, the failure occurred due to abrasion and jet erosion, which led to excessive deformation.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Abrasi, Analisis Kegagalan, Bottom Slope Tube, Jet Erosion, Supercritical, Abrasion, Failure Analysis.
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169.5 Failure analysis T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.16 Materials--Testing. T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263.5 Boilers (general) T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL671.6. Materials--Fatigue.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Maurice Tio Aditya
Date Deposited:	26 Jul 2023 03:23
Last Modified:	26 Jul 2023 03:23
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/99444

Actions (login required)

View Item