Pengaruh Paramater Pengelasan In-Service Pada Proses Hot Tap Pipa Penyalur Gas Alam Bertekanan

Abstract

Pada proses pengelasan dalam kondisi pipa dengan aliran dan tekanan didalamnya (in-service welding) ada dua risiko yang perlu dipertimbangkan yaitu burnthrough di mana busur pengelasan menyebabkan dinding pipa terbuka sehingga isi pipa dapat keluar dan yang berikutnya adalah retak hidrogen yaitu terjadinya retak pada daerah Heat Affected Zone (HAZ) yang timbul sebagai akibat laju pendinginan cepat yang dihasilkan oleh fluida di dalam pipa. Untuk mencegah hal tersebut terjadi maka perlu dilakukan pengembangan penentuan parameter pengelasan yang bertujuan untuk meminimalkan pembentukan struktur mikro yang rentan terhadap retak dan menghindari terjadinya burnthrough . Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan parameter pengelasan yang aman untuk aplikasi pengelasan in-service selama proses hot tapping pipa gas alam di PT. XYZ yang berlokasi di Kalimantan Timur tanpa melakukan penghentian fasilitas dalam beroperasi. Penelitian ini terdiri dari dua langka utama yaitu simulasi komputer dan eksperimen. Langkah pertama parameter nilai masukan panas pengelasan (heat input) dihitung menggunakan perangkat lunak komersial PRCI untuk memprediksi kekerasan di daerah HAZ agar memiliki nilai ≤350 HV dan prediksi suhu permukaan bagian dalam pipa resiko dimana nilai yang dikategorikan aman adalah ≤982 °C. Langkah selanjutnya adalah melakukan proses eksperimen menggunakan material API 5L Gr. X52 dengan ukuran diameter 12”, tebal 6,25 mm, dan kecepatan aliran linier air didalam pipa 0,07 m/s. Proses pengelasan menggunakan metode GTAW dan SMAW , dengan elektroda masing - masing ER70S-6 diameter 2,4 mm dan E7018 H4R dengan diameter 3,2 mm. Ada tiga kelompok parameter pengelasan yang disimulasikan yaitu heat input rendah, heat input tinggi, dan heat input temper bead dengan perlakukan preheat . Hasil yang dipilih adalah metode dengan nilai hasil kekerasan terendah yaitu heat input temper bead (1,38 kJ/mm) dimana didapatkan nilai kekerasan HAZ 230,8 HV dan temperature didalam pipa sebesar 624 °C. Laju pendinginan air pada saat eksperimen berdasarkan kemampuan pompa sebesar 0,07 m/s dapat mewakili laju pendinginan gas alam pada kondisi aktual. Pada saat eksperimen didapat nilai kekerasan kritikal pada HAZ yang sedikit lebih tinggi dari prediksi yaitu 235 HV, tetapi masih jauh lebih rendah dari batas kritikal. Dari hasil simulasi dan eksperimen disimpulkan bahwa metode temper bead, penggunaan metode GTAW dan perlakuan preheat dapat menghasilkan parameter pengelasan yang aman untuk melakukan pengelasan inservice pada proses hot tapping pipa gas bertekanan.