creep life assessment of an overheated 9cr-1mo steel

7/23/2019 Creep Life Assessment of an Overheated 9Cr-1Mo Steel

1/27

Creep life assessment ofan overheated 9Cr-1Mo

steel tubeBy

Cakrawarta sambyada

Tira Kurnia

Karlina Oktaviana

Satrio marela!afdli Muhammad

"uthut Bayu Murti


2/27

#ntrodu$tion

Komponen % Crude Oil &eater Material % 9Cr-1Mo steel

'sia komponen % () tahun

Kondisi %

- Temperatur % diluar *+, ,C didalam )+, ,C

- Tekanan % (. Mpa

!emainin/ life assesment % 0imensional&ardness Tensile measurement *+,-.,,,C2 and mi$rostru$tural e3amination4


3/27

!emainin/ 5ifessessment

!emainin/ 5ife

ssessment

&ow lon/ the power plant

be%

operated safely

$ost--e6e$tively

Merupakan sebuah $ara yan/

dilakukan 7on /oin/8 bukan

7one time8


4/27

0esi/n spesi$ation


5/27

"roblem

latnya di/unakan untuk $rude oil

men/hasilkandeposit $arbon yan/ ada di ba/ian bawah Tube Boiler

&al tersebut menyebabkan pada area tersebutdibutuhkan temperatur yan/ lebih tin//i /unamen:a/a kondisi $rude oil tetap pada temperatur )+,,

C4 Temperatur yan/ tin//i menyebabkan areatersebut mudah men/alami ke/a/alan atau failure4


6/27

;3perimental

Visual inspection and chemical analysis- Visual inspection

a2 Men//unakan teknik metalo/ra biasa dan mikroskopoptik4 Sampel di etsa den/an nital ( dan STM ;>M Table ) dan +2)TEM examination


7/27

;3perimental

Hardness Test- "en/e$ekan kekerasan den/an men//unakan ?&@ =, k/ load

&asil Chemi$al nalysis


8/27

!esult and 0is$ussion


9/27

Me$hani$al "roperties


10/27

&asil ':i Creep


11/27

"erhitun/an 5arson Miller0ari tabel + den/an men//unakan rumus larson miller 5M

A TClo/tr2 diperoleh 5M" 1 yan/ dibandin/kan den/an

14 5M" ( berdasarkan standar STM (,, T9

(4 5M" = dari ; analysis maka didapat

'ntuk normal side %5M"1 A 9.=(,lo/11(*22 A

(1)+*5M"(STM (,, T9 stress

A*, M"a2 A =*.,,5M"=; Stress DA(>* M"a

TA *>, oC2 A =9,,,

'ntuk normal side %5M"1 A 9.=(,lo/),22 A

(1,1>5M"(STM (,, T9 stre

A*, M"a2 A =*.,,5M"=; Stress DA=+ M"a

TA *>, oC2 A =>),,


12/27

"erhitun/an 5arson Miller

i S i h


13/27

Ma3imum Stress in BothSides

Ketika Creepter:adi pipa

akanmemben/kok

Terdapat stresdi ba/ian

overheat danba/ian non-overheat E

normal

M i S i B h


14/27

Ma3imum Stress in BothSides

! i i 5if f B th


15/27

!emainin/ 5ife of BothSides

0en/an men//unakan rumus 5M#new A 5M#1 5M#=-5M#(maka didapat %

'ntuk normal side %

@ew 5M" A (1)+* =9-=*.,, A (=.+*

'ntuk overheat side %@ew 5M" A (1,1> =>

-=*.,, A ((.1>

$onvert

@ormal Side

!emainin/ 5ifetimeA >)*)) h

Overheated side!emainin/ 5ifetime

A +, h


16/27

5okasi daerah pen/ambilan datamikrostruktur

Daerah non-overheated 78.6 !

0aerah overheated >= !B

" t


17/27

14 Cuttin/ ba/ian inner dan outer(4 Frindin/

=4 "olishin/ ,41 Gm diamond paste

)4 ;t$hin/(< nital

+4 OM dan T;M

"en/amatanMikrostruktur


18/27

Opti$al Mi$ro/raphi$ @on-overheated

Fambar

a4 "erbesaran (,,3b4 "erbesaran +,,3

Terlihat adanya struktur ferriti$ dabainiti$ den/an tidak adanya tandkerusakan ron//a akibat creesetelah () tahun

Terlihat pula adanya butir ferrit yanterdispersi den/an spherical carbides


19/27

&asil Mikrostruktur Non-overheated

Fambar

a4 0aerah inner surfaceb4 0aerah outer surface

@o Cavities

5uban/ E !on//a2pada daerah non-overheated


20/27

&asil Mikrostruktur 0aerah Overheated

Fambar

a4 0aerah inner surfaceb4 0aerah outer surface

Terlihat adanya struktur fasaaustenit den/an kromiumkarbida di permukaan ba/ian

dalam dan adanya cavitiesden/an kedalaman maksimum 1mm di permukaan luar


21/27

nalisis Mikrostruktur Overheated

nalisis T;M memperlihatkan adanyakarbida dan morfolo/inyaH ukuranyan/ besar dari M.C= den/an ne

spheri$al MC dan sedikit M*C


22/27

"ada ba:a Cr-Mo karbida dapat men/endap didalam matriks selama aplikasi di suhu tin//iseba/ai fasa stabil atau den/an tahapintermediate yan/ melibatkan karbida M(C M=C

M.C= M(=C* dan M*C

'ntuk ba:a 9Cr-1Mo menun:ukkan perubahan darikarbida seba/ai M.$= MC -I M.C= M*C MC

Berdasarkan :urnal hal ini menun:ukkan bahwamaterial ini berada pada tahap akhir nal stages2

dari creep life

nalisis Mikrostruktur Overheated


23/27

Sta/es of Creep

-I #solated CavitiesB -I Oriented CavitiesC -I Ma$ro-$ra$ks linkin/ of$avities20 -I ormation of Ma$ro-$ra$ks

"erbandin/an @on


24/27

"erbandin/an @on-overheated

Berdasarkan mikrostruktur ba/ian not-overheated

diperkirakan berada diantara UNDAMAGEDMATE!A" dan parameter !#O"ATED CA$!T!E#2

"erbandin/an pada


25/27

"erbandin/an padaOverheated

Berdasarkan mikrostruktur ba/ian overheateddiperkirakan berada pada parameter 0%acrocrac&2 karena re%aining lifeti%es-nyakuran dari +, am4


26/27

Mudahnya C masuk ke dalam tube seirin/nyapertambahan suhu serta den/an terbentuknyalapisan sintered carbon membuktikan bahwa kadarC yan/ ada di daerah overheated lebih tin//i

asa yan/ ada pada daerah overheated adalah fasa

austenit seharusnya ferrite-bainite2 Karena diaplikasikan pada suhu tin//i ba:a 9Cr-

1Mo menun:ukkan perubahan dari karbida seba/aiM.$= MC -I M.C= M*C MC yan/ merupakan

indikasi bahwa material ini berada pada tahap akhir

nal stages2 dari creep life

"enyebab


27/27

!eferensi Creep life assessment of an overheated 9Cr-1Mo steel tube

M4 MaJaheri a 4 0:avanroodi a K4M4 @ikbin4 (,1),

Study of Mi$rostru$ture 0e/radation of Boiler Tubes 0ue To

Creep for !emainin/ 5ife nalysis Kavita Sankhala

Leeshan Fauri "radeep Sharma 0harmendra Kumarain4 (,1)

creep life assessment of an overheated 9cr-1mo steel

Documents