Analisa Kegagalan pada Disc Turbin Uap Penggerak Kompresor CO₂ Kapasitas 8000 KW

Santosa, Fathurrahman (2021) Analisa Kegagalan pada Disc Turbin Uap Penggerak Kompresor CO₂ Kapasitas 8000 KW. S1 thesis, Universitas Kristen Indonesia.

	Text (Hal_Judul_Abstrak_Daftar_Isi_Daftar_Gambar_Daftar_Tabel) HalJudulAbstrakDaftarIsiDaftarTabelDaftarGambar.pdf Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (627kB)
	Text (BAB_I) BABI.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (204kB)
	Text (BAB_II) BABII.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (716kB)
	Text (BAB_III) BABIII.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (408kB)
	Text (BAB_IV) BABIV.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (1MB)
	Text (BAB_V) BABV.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (95kB)
	Text (Daftar_Pustaka) DaftarPustaka.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (156kB)
	Text (Lampiran) Lampiran.pdf Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (294kB)

Abstract

Pada industri pupuk salah satu turbin digunakan untuk menggerakan kompresor yang berfungsi memampatkan fluida gas CO₂untuk proses pembentukan karbanat. Turbin uap tersebut beroperasi pada kecepatan 11.019 rpm dengan uap yang masuk di sisi inlet 81,5 kg/cm²A dan temperatur uap air 480°C yang sudah beroperasi pada tahun 1998. Pada kegiatan turnaround tahun 2018 turbin dilakukan pembongkaran, saat proses inspeksi ditemukan crack pada bagian disc tingkat keempat. Guna lebih lanjut mengetahui penyebab kegagalan tersebut dilakukan investigasi berupa pengamatan dan pengujian pada bagian yang crack. Hasil yang diperoleh pada proses pengamatan inspeksi visual crack terjadi pada permukaan luar sisi saluran uap masuk dengan patahan membentuk pola beachmark yang menjalar pada posisi permukaan luar 10mm tanda material mengalami fatigue, NDT penetrant test memperlihatkan rambatan crack dari bagian dalam alur sudu hingga permukaan luar disc dengan ketebelan 5mm, pengujian komposisi kimia dengan metode EPMA menunjukan adanya penurunan kadar kandungan senyawa kimia Fe, Cr dan peningkatan O, C, S, P dan S hal ini menyebabkan logam teroksidasi, tidak tahan korosi, nilai kekerasan meningkat dan menurunnya keuletan serta ketangguhan terhadap beban impak, pengamatan makroskopis dan mikroskopis menggunakan SEI struktur yang dihasilkan berupa fase martensit temper yang secara keseluruhan ditutupi dengan skala oksidasi. Meskipun strukturnya masih terlihat, tetapi hasil pengujian kekerasan terdapat peningkatan yang signifikan sebesar 5,2% hingga 11,7% dari kekerasan yang ditentukan sebesar 233HV. Kesimpulannya bahwa awal terjadinya crack karena material tersebut fatigue. Crack tersebut membuat adanya celah yang menjadikan pengendapan senyawa kimia. Endapan yang muncul mengubah komposisi senyawa kimia sehingga terjadi oksidasi yang berujung pada peningkatan kekerasan yang membuat material tersebut getas menyebabkan crack menjalar. Kata kunci : Turbin uap, Crack, Fatigue. / In the fertilizer industry, one of the turbines is used to drive a compressor to compress the CO₂ for the carbonate gas process. The steam turbine operates at a speed of 11,019 rpm with steam entering at the inlet side of 81.5 kg/cm²A and a water vapor temperature of 480°C which has been operating in 1998. In the 2018 turnaround activity (TA) this turbine was overhauled, during the process inspection found a crack on the disc stage 4. In order to further determine the cause of the failure, an investigation was carried out in the form of observation and testing on the cracked part. The results obtained in the visual inspection process that cracks occur on the outer surface of the steam inlet side with a fracture forming a beach mark pattern along 10mm, a sign of the material experiencing fatigue, NDT penetrant test shows crack propagation from the inside of the blade groove to the outer surface of the disc thickness along 5mm, chemical composition testing using the EPMA method showed a decrease in the content of chemical compounds Fe, Cr and an increase in O, C, S, P and S this caused the metal to be oxidized, not corrosion resistant, increased hardness value and decreased ductility and toughness to impact loads, observations macroscopically and microscopically using SEI the resulting structure is in the form of a tempered martensite phase which is completely covered with oxidizing scale. Although the structure is still visible, the hardness test results show a significant increase of 5.2% to 11.7% from the specified hardness of 233HV. The conclusion is that the initial crack occurs because the material is fatigued. The crack creates a gap that causes the deposition of chemical compounds. The precipitate that appears changes the composition of chemical compounds so that oxidation occurs which leads to an increase in hardness which makes the material brittle causing the crack to spread. Keywords : Steam turbin, Crack, Fatigue

Actions (login required)

View Item