Penggunaan Baja Paduan pada konstruksi bertekanan dan temparatur tinggi

Reliability atau sifat kehandalan dari suatu konstruksi merupakan salah satu faktor penentu dalam upaya meningkatkan productivity (produktifitas). Umur pakai (life time) material menjadi hal yang utama untuk dipertimbangkan. Umur pakai material umumnya ditentukan oleh beberapa sifat mekanik material tersebut diantaranya: nilai kekerasan, kekuatan tarik, ketahanan terhadap beban kejut (impact), ketahanan terhadap serangan korosi dan juga kemampuan untuk dioperasikan pada temperatur tinggi maupun tekanan tinggi. Penggunaan baja paduan merupakan salah satu jenis bahan yang dapat digunakan.

Konstruksi boiler pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) khususnya pada bagian superheater merupakan salah satu contoh konstruksi yang mensyaratkan kebutuhan material yang memiliki sifat mekanis yang tetap relatif normal pada kondisi temperatur dan tekanan tinggi. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut maka diperlukan baja paduan (alloy steel) khususnya baja Cr-Mo sesuai dengan standar American Society of Mechanical Engineering (ASME) Section I (ASME, 2010:4). Baja jenis ini memilliki kadar karbon rendah (< 0,2%) dan mengandung satu atau lebih logam-logam paduan seperti nikel, chromium, manganese, molybdenum, tungsten dan vanadium, sehingga memiliki kelebihan yaitu mampu untuk dapat dioperasikan pada temperatur dan tekanan yang cukup tinggi.

baja paduan rendah, Penggunaan Baja Paduan

Sifat mekanis lain yang juga harus menjadi perhatian pada baja paduan adalah sifat mampu las, hal ini karena pada sebuah konstruksi diperlukan penyambungan dengan menggunakan metode pengelasan. Sebagai contoh adalah pada instalasi platen superheater boiler PLTU dimana digunakan metode pengelasan Gas Tungsten Arc welding (GTAW) material baja paduan 12Cr1MoV. Pipa baja paduan 12Cr1MoV merupakan baja paduan yang memiliki kekuatan tarik (tensile strength) sebesar 535 MPa dan tegangan luluh (yield strength) sebesar 420 MPa pada kondisi temperatur normal. Pipa baja paduan 12Cr1MoV banyak digunakan dalam pembuatan bagian struktural dan bagian mekanis, seperti pipa bor minyak, konstruksi yang menggunakan perancah baja dan juga pada konstruksi power plant khususnya untuk mengalirkan fluida panas pada instalasi superheater boiler.

Baja paduan 12Cr1MoV memiliki kandungan Chromium dan Molybdenum sehingga mempunyai hardenability yang tinggi dan rentan terhadap hydrogen cracking pada proses pengelasannya. Apabila material tersebut didinginkan terlalu cepat atau terjadi overheating maka dapat mengakibatkan efek yang serius terhadap unjuk kerja yang diinginkan. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah memberikan pemanasan mula (preheating) pada saat sebelum proses pengelasan dilakukan. Perlakuan preheat bertujuan untuk mengurangi laju pendingian yang terlalu cepat untuk memperoleh struktur mikro yang diinginkan sehingga diharapkan dapat menurunkan nilai kekerasan pada daerah terpengaruh panas atau Heat Affected Zone (HAZ) dan menghindari cacat las pada daerah lasan.

Data teknis dari PT Truba Jaya Engineering (FWDS – 001) menunjukkan bahwa material baja paduan 12Cr1MoV yang digunakan pada instalasi platen superheater boiler akan dioperasikan pada tekanan 17,90 MPa dan temperatur 490oC. Dieter (1996) menjelaskan bahwa material yang dioperasikan pada temperatur tinggi dalam jangka waktu yang cukup lama tanpa ada kesalahan pengoperasian memiliki potensi mengalami creep atau mulur. Creep atau mulur adalah proses terjadinya deformasi permanen bahkan dapat berakhir dengan kegagalan yang fatal pada logam saat dioperasikan pada temperatur yang tinggi dan menahan beban konstan pada jangka waktu yang lama (Evans dan Wilshire, 1985). Apabila batasan desain yang berkaitan dengan mulur telah terlewati maka dapat dikatakan komponen tersebut mengalami kegagalan berupa patah akibat mulur (creep rupture) dan seharusnya diganti.

Kata kunci pencarian:

  • penggunaan baja paduan

Artikel Terkait

Prinsip Kerja Boiler pada PLTU Pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), boiler memegang peranan penting sebagai tempat mengubah air dari fase cair ke fase uap yang bertekanan lebi...
Aplikasi Material Baja Paduan 12Cr1MoV pada Pipa S... Reliability atau sifat kehandalan dari suatu konstruksi merupakan salah satu faktor penentu dari upaya meningkatkan productivity (produktifitas), dima...
Welder GTAW adalah pilihan karir yang sangat mengu... Menjadi Welder atau juru las adalah karir yang sangat menggiurkan, khususnya sebagai welder GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Jika Sobat Mesin sudah me...
Pengaruh Preheat Terhadap Struktur Mikro Sambungan... Instalasi superheater boiler pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) merupakan konstruksi yang memerlukan material yang memiliki sifat mekanis yang ...
Pengelasan SMAW; pengertian dan prosedur pelaksana... Pengelasan SMAW merupakan salah satu jenis pengelasan yang paling banyak digunakan di lapangan dan juga paling sering diajarkan di sekolah. Kemampuan ...