ANALISIS KERUSAKAN PIPA BAFFLE PADA SISTEM HEAT EXCHANGER SUATU PROSES TRANSFER PANAS[Failure Analysis of Baffle Tube on Heat Exchanger System in Heat Transfer Process]

Abstract

TRANSFER PANAS. Tulisan ini membahas tentang kombinasi antara serangan erosi (pengikisan) dan
proses korosi yang terjadi pada permukaan luar sebagai faktor penyebab kebocoran pipa baffle dari heat
exchanger dan memberi solusi pencegahan pada kasus yang sama di masa yang akan datang. Heat
exchanger merupakan alat yang berfungsi untuk memindahkan panas dari cairan bertemperatur tinggi ke
cairan yang bertemperatur lebih rendah melalui mekanisme kombinasi antara konduksi dan gaya konveksi.
Ketika heat exchanger rusak maka dapat mempengaruhi seluruh sistem dari transfer panas. Pada penelitian
ini pipa baffle dari heat exchanger yang rusak diperiksa dengan metode analisa kerusakan untuk
menemukan penyebab kerusakan. Beberapa pemeriksaan dan pengujian dilakukan pada permukaan pipa
untuk memperoleh data lengkap untuk analisa. Pemeriksaan pada pipa baffle dari heat exchanger
menggunakan metode pengamatan visual, fraktografi, struktur mikro, uji kekerasan, analisa komposisi
kimia, pemeriksaan SEM (scanning electron microscopy), serta uji komposisi produk korosi dengan EDS
(energy dispersive analyze X-ray). Hasil pengamatan secara visual memperlihatkan adanya penipisan
dinding akibat serangan erosi dan kehadiran produk korosi pada permukaan luar pipa baffle. Sebagai
tambahan, dari analisa produk korosi juga mengkonfirmasikan bahwa produk korosi mengandung ion
agresif/ion korosif seperti ion Sulfur (S2-). Erosi muncul diindikasikan adanya semburan uap dari pipa
lainnya yang mengalami bocor di steam drum. Dengan kehadiran partikel keras (hard particle) seperti
partikel keras pada debu bahan bakar di aliran turbulensi semburan maka dapat mempercepat proses
mekanisme erosi. Setelah proses erosi, permukaan dinding luar pipa baffle terbuka lalu bereaksi dengan
lingkungan korosif yaitu ion Sulfur (S2-) dari debu bahan bakar sehingga terjadilah fenomena korosi. Jadi,
dapat disimpulkan bahwa penyebab kerusakan adalah kombinasi antara serangan erosi dan proses korosi
yang muncul di permukaan luar pipa baffle pada heat exchanger.

abstract

This paper discussed about combination between erosion attack and corrosion process as a factor cause of
baffle tube leaking in heat exchanger system and given some solution to prevent similar case in future. Heat
exchangers transfer heat from a hot fluid to a colder fluid through the combined mechanisms of conduction
and forced convection. When the heat exchanger fail, all of the processing system could be affected. In this
research the failed baffle tubes of heat exchanger were investigated by failure analysis methods to find the
caused of the failure. Several examinations were carried out to the baffle tubes to obtain detailed data for
analysis. Examinations are carried out such as visual and fractography, microstructure, hardness testing,
chemical composition analysis of baffle tube material, SEM and EDS. Visual examination shows wall
thinning which caused by erosion attack and corrosion product at outside surfaces of baffle tube. Additional
data obtained from EDS analysis confirm aggresive / corrosive ion such as Sulphur ion (ion S2-) which
spreaded around pipe surface investigated. Erosion attack is caused by steam burst from another pipe which
have experienced leaking at steam drum. So, it can be concluded that the cause of failure are combination
between erosion attack and corrosion process on the outside surfaces of baffle tube.