PENGANTAR TEKNIK MESIN PENGANTAR TEKNIK MESIN

IWAN PONGO,ST,MTIWAN PONGO,ST,MT

ISTILAH KERUSAKANSuatu komponen atau alat dinyatakan mengalami kerusakan / kegagalan apabila: Tidak dapat dioperasikan secara penuh, atau Masih bisa dioperasikan, tetapi tidak mampu memberikan

kepuasan kinerja sesuai fungsi yang direncanakan, atau Kedaannya telah memburuk secara serius, sehingga sampai

pada suatu kondisi yang menjadikannya tidak handal lagi atau tidak aman untuk diteruskan pengoperasiannya

JENIS KERUSAKAN / KEGAGALAN DAN JENIS KERUSAKAN / KEGAGALAN DAN FAKTOR FAKTOR FAKTOR PENYEBABNYA FAKTOR PENYEBABNYA

KLASIFIKASI KERUSAKAN SECARA UMUM KLASIFIKASI KERUSAKAN SECARA UMUM A. A. SURFACE DAMAGESURFACE DAMAGE Wear and Liquid/Gas Erosion FailuresWear and Liquid/Gas Erosion Failures Corrosion and Elevated-Temperature Failures (Oxidation, Carburization, dll). Corrosion and Elevated-Temperature Failures (Oxidation, Carburization, dll).

B. B. ELASTIC OR PLASTIC DISTORTIONELASTIC OR PLASTIC DISTORTION Distortion Failures and Time-Dependent Plastic Deformation (Creep) yang Distortion Failures and Time-Dependent Plastic Deformation (Creep) yang

merupakan Elevated-Temperature Failuresmerupakan Elevated-Temperature Failures

C. C. FRACTUREFRACTURE Ductile and Brittle Fractures (Overload, Impact, Low-Temperature Failures)Ductile and Brittle Fractures (Overload, Impact, Low-Temperature Failures) Fatigue FracturesFatigue Fractures Environmentally Affected Fractures(Corrosion and Thermally-Induced Cracks Environmentally Affected Fractures(Corrosion and Thermally-Induced Cracks

and Fractures):and Fractures):

- Creep Rupture- Creep Rupture - Metal Dusting- Metal Dusting- Overheating- Overheating - Liquid Metal Embrittlement- Liquid Metal Embrittlement- Elevated Temperature Fatigue- Elevated Temperature Fatigue - Hot Cracking- Hot Cracking- Thermal Fatigue- Thermal Fatigue - Welding Cracks- Welding Cracks- Stress Corrosion Cracking- Stress Corrosion Cracking - Quench Cracks- Quench Cracks- Hydrogen Damage- Hydrogen Damage - Grinding Cracks- Grinding Cracks

KEAUSAN (WEAR)KEAUSAN (WEAR) KOROSI (CORROSION)KOROSI (CORROSION) PERUBAHAN BENTUK (DISTORTION)PERUBAHAN BENTUK (DISTORTION) RETAK / PATAH / PECAH akibat:RETAK / PATAH / PECAH akibat:

- KELELAHAN (FATIGUE)- KELELAHAN (FATIGUE)- BEBAN BERLEBIH (OVERLOAD)- BEBAN BERLEBIH (OVERLOAD)- SUHU TINGGI (ELEVATED TEMPERATURE FAILURES)- SUHU TINGGI (ELEVATED TEMPERATURE FAILURES)- LINGKUNGAN (ENVIRONMENTALLY AFFECTED FRACTURES)- LINGKUNGAN (ENVIRONMENTALLY AFFECTED FRACTURES)

PERUBAHAN WARNA / PENAMPAKAN DAN LAINNYAPERUBAHAN WARNA / PENAMPAKAN DAN LAINNYA

KERUSAKAN / KEGAGALAN KOMPONEN / ALAT DALAM KERUSAKAN / KEGAGALAN KOMPONEN / ALAT DALAM OPERASI (walau penyebabnya bukan karena kesalahan OPERASI (walau penyebabnya bukan karena kesalahan operasi):operasi):

JENIS JENIS KERUSAKAN MATERIAL / KOMPONEN PADA SUHU TINGGI

CREEPAdalah pemuluran (strain) yang terjadi sebagai fungsi dari waktu, temperatur dan tegangan yang terjadi

STRESS RUPTUREAdalah kerusakan (retak/patah/putus/pecah) yang terjadi pada komponen yang mengalami creep

ELEVATED-TEMPERATURE FATIGUE:Adalah kerusakan pada komponen yang disebabkan oleh siklus beban mekanis pada suhu tinggi

THERMAL FATIGUE:Adalah kerusakan pada komponen yang disebabkan oleh siklus termal (gradian thermal) yang mengakibatkan terjadinya siklus tegangan termal

CREEP-FATIGUE INTERACTION:Adalah kerusakan pada komponen yang disebabkan oleh interaksi antara creep dan fatigue. Laju kerusakan yan terjadi biasanya lebih cepat dibandingkan kalau hanya disebabkan oleh creep atau fatigue saja

JENIS JENIS KERUSAKAN MATERIAL / KOMPONEN PADA SUHU TINGGI

( Lanjutan )

METALLURGICAL INSTABILITIES:Adalah kerusakan pada material/komponen yang disebabkan oleh perubahan struktur metalurgi yang terjadi selama operasi akibat pengaruh tegangan, waktu, suhu dan lingkungannya. Kerusakan seringkali berupa penurunan kekuatan, atau berupa kenaikan kekuatan/kekerasan sehingga dapat menimbulkan penggetasan.

Beberapa contoh kerusakan tersebut:- Recrystalization (Rekristalisasi)- Spheroidization of Carbides - Graphitization- Temper Embrittlement- Sensitisasi pada baja stainless dan nickel-base alloys- Sigma formation pada baja stainless- Aging and Overaging pada nickel-base alloys- Transgranular-Intergranular Fracture Transition- Intermetalic-Phase Precipitation- Interaction of Precipitation Processes

JENIS JENIS KERUSAKAN MATERIAL / KOMPONEN PADA SUHU TINGGI ( Lanjutan )

ENVIRONMENTALLY INDUCED FAILURE:Adalah kerusakan pada komponen yang disebabkan oleh interaksi antara permukaan dengan lingkungannya pada suhu tinggi

Beberapa contoh kerusakan tersebut:- Hot Corrosion and Erosion-Corrosion- Oxidation (External or Internal)- Carburization- Metal Dusting- Hydrogen Embrittlement- Hydrogen Damage and Decarburization (Hydrogen Attack)- Carbon-Nitrogen Interaction- Contact with Molten Metal (LME)- Contact with Molten Salts

JENIS JENIS KERUSAKAN MATERIAL / KOMPONEN PADA SUHU TINGGI ( Lanjutan )

JENIS KERUSAKAN PADA LOGAM(Menurut Pengamatan / Laporan Du Pont Company)

I MPMQG 8 &3. +4. # ' K CI ?LGI ?J 8 &2. +3. # ' + I cjcj_f _l &D_rgesc' + I c_sq_l &U c_p' + @c`_l @cpjc`gf &Mtcp Jm_b' + Ncp_nsf _l &Ck `pgrrjck cl r' + I cpsq_i _l n_b_ qsf s rgl eeg &Apccn* bjj' + @c`_l @cl rsp_l &Gk n_ar'

JENIS KERUSAKAN PADA LOGAM(Menurut Pengamatan / Laporan Du Pont Company)

(Lanjutan)

Kerusakan KOROSI % Korosi Permukaan (General Corrosion 31,5 Korosi Tegangan dan Korosi Kelelahan 23,4 Korosi Sumur (Pitting Corrosion) 15,7 Korosi Antar Butir (Intergranular Corrosion) 10,2 Korosi erosi, kavitasi, fretting 9,0 Korosi suhu tinggi 2,3 Korosi galvanis 2,3 Korosi celah 1,8 Korosi selektif 1,1 Korosi lain-lain 2,8

Others10U gpc pmnc

4Castings15

Gears18

Pulleys & rolls

28Bolts

32

TOTALTOTAL242242

CASESCASESShafts (with step or key

groove)56

Welds (welded

structure)77

Classification of Failures according to failed members:Classification of Failures according to failed members:

Mrf cpq/. #

SimpleFatigue

58%

StaticFracture

13%Corrosion, burst

3%SCC, 5%

Delayed fracture

Thermal, corrosion

and contact fatigue

18% Low cycle Fatigue 8%

TOTALTOTAL242242

CASESCASES

Classification of Failures according to cause:Classification of Failures according to cause:

Inappro-priaterepair

6%Inappropriate of replacement

16%?qqck ` jgl e $ qcrrgl e 0#

Misselection of materials, poor

machining & fabrication

19%

Inappropriate structure,

shape24%

Underestimation of external force

33%

TOTALTOTAL242242

CASESCASES

Classification of Failures according to factor:Classification of Failures according to factor:

JENIS DAN KARAKTERISTIK KERUSAKAN:

Jenis Kerusakan

Frekwensi Kejadiannya

Fenomena Makro

Pertumbuhan Makro Keamanan

Fatigue (Kelelahan)

1 Invisible (Tidak terlihat)

Cepat Berbahaya

Wear (Keausan)

2 Visible (Terlihat)

Bertahap Aman

Corrosion (Korosi)

3 Terlihat Bertahap Aman

Lain-lain (Impact load,

overload)

4 Tidak terlihat Cepat Berbahaya

Keterangan: 1>2>3>4

KONDISI YANG DAPAT MENIMBULKAN KERUSAKAN DAN CARA PENANGGULANGANNYA

I CPSQ?I ?L RCPH?BG @GJ?8 E?W? - RCE?L E?L I CPH? NCL E?PSF J GL EI SL E?L U ? I RSRCE?LE?L I CPH? Rce_l e_l R_pgi * Rci _l * J cl rsp* Nsl rgp* Ecqcp _r_s i mk `gl _qgl w_ Qgd_r Rce_l e_l 8 Qr_rgq* Bgl _k gq _r_s Gk n_ar &@cl rsp_l 'NCLE?PSF J GL EI SL E?L Rck ncp_rsp J gl ei sl e_l I mpmqgd* Mi qgb_qg _r_s I _p` spgq_qg ? jgp_l &djmu' P_bg_qg Bjj

> KETAHANAN MATERIAL/ KOMPONEN

KERUSAKAN DAN KERUGIAN

Kerusakan

KerugianTotal

KerugianLangsung

KerugianTidak

Langsung

Kerusakan produk/alatBiaya repairBiaya pencegahan/penanggulanganBiaya kompensasi (kecelakaan dalam bentuk luka-luka ataukematian)

Penurunan moral/ketidakpercayaanProduksi menurunKerusakan terhadap citra

Fatigue

Kerusakan alat/mesin atau konstruksi dapat menimbulkan kerugian besar

> 70% kerusakan langsung atau tidak langsung akibat fatigue

USAHA PENANGGULANGAN KERUSAKAN

Menurunkan Gaya/Tegangan Kerja melalui perbaikan Design: Bentuk, ukuran / dimensi / geometri, susunan / tata letak, perakitan, dll

Meningkatkan Ketahanan Material / Komponen melalui:- Pemilihan material yang sesuai- Perbaikan proses pembuatan / manufaktur, heat treatment dan fabrikasi /

perakitan- Pemberian surface treatment (lapis lindung)

Mengendalikan lingkungannya seperti: temperatur kerja, tekanan / tegangan kerja, kontaminan / pengotor, konsentrasi lingkungan korosif, kecepatan alir fluida, penggunaan corrosion inhibitor, dll

FAKTOR-FAKTOR YANG MENYEBABKAN TERJADINYA KERUSAKAN / FAKTOR-FAKTOR YANG MENYEBABKAN TERJADINYA KERUSAKAN / KEGAGALAN PADA ALAT / MESIN / KOMPONENKEGAGALAN PADA ALAT / MESIN / KOMPONEN

CI MLMKG - CI MLMKG - @G?W?@G?W?

D?I RMP D? I RMP I C?K?L ?LI C?K?L ?L

DSLEQG - DSL EQG - K ?LD??RK?LD??R

I CK?KNS+I CK?KNS+P?U ?R?LP?U ?R?L NCL?KNGJ?L - NCL ?KNGJ?L - QCLG $ QCLG $

CPEMLMKGICPEMLMKGI ?KB?J $ ?KB?J $ D? I RMP D? I RMP QMQG?JQMQG?J

B?R? B?R? PGU ?W?R PGU ?W?R

NCK?I ?G?LNCK?I ?G?L

NCKGJGF ?L NCKGJGF ?L K ?RCPG?J -@?F ?LK?RCPG?J -@?F ?L

BCQ?GLBCQ?GL

K?LSD?I RSP- K ?LSD?I RSP- D?@PGI ?QGD?@PGI ?QG

NCP?I GR?L - NCP? I GR?L - ?QQCK@JGLE?QQCK@JGLE

NCLB?W?ESL??L - NCLB?W?ESL??L - NCK?I ?G?LNCK?I ?G?L

?L ?JGQ? ?L ?JGQ? I CPSQ?I ?L - I CPSQ?I ?L - I CE?E?J ?LI CE?E?J ?L

KLASIFIKASI FAKTOR-FAKTOR PENYEBAB KEGAGALAN KLASIFIKASI FAKTOR-FAKTOR PENYEBAB KEGAGALAN ATAU KERUSAKANATAU KERUSAKAN

BGQ?GLBGQ?GL + I cq_j_f _l _l _jgq_ ` c`_l &rce_l e_l - rf cpk _j' + I cq_j_f _l _l _jgq_ ` c`_l &rce_l e_l - rf cpk _j' + I crgb_i qcqs_g_l qrpsi rsp* `cl rsi -ecmk crpg b_l si sp_l + I crgb_i qcqs_g_l qrpsi rsp* `cl rsi -ecmk crpg b_l si sp_l + Nck `c`_l _l ` cpjc`gf _l + Nck `c`_l _l ` cpjc`gf _l + Ncl e_`_g_l i ml bgqg jgl ei sl e_l mncp_qg + Ncl e_`_g_l i ml bgqg jgl ei sl e_l mncp_qg + I crgb_i rcn_r_l qsqsl _l -r_r_ jcr_i + I crgb_i rcn_r_l qsqsl _l -r_r_ jcr_i + Rgb_i k ck ncpf grsl ei _l + Rgb_i k ck ncpf grsl ei _l i ck _k nsp_u_r_l i ck _k nsp_u_r_l

+ Bjj, + Bjj, MNCP?QGML?J MNCP?QGML?J+ I cq_j_f _l npmqcbsp + I cq_j_f _l npmqcbsp mncp_qgml _j mncp_qgml _j+ Nck `c`_l _l -rck ncp_rsp + Nck `c`_l _l -rck ncp_rsp k cj_k n_sg `_r_q k cj_k n_sg `_r_q+ I cq_j_f _l gl qr_j_qg- + I cq_j_f _l gl qr_j_qg- nck _q_l e_l nck _q_l e_l+ Ncp_u_r_l i sp_l e k ck _b_g+ Ncp_u_r_l i sp_l e k ck _b_g+ I cq_j_f _l pcn_gp- + I cq_j_f _l pcn_gp- ncl ee_l rg_l qsi s a_b_l e ncl ee_l rg_l qsi s a_b_l e + Bjj, + Bjj,

K ?RCPG?J K ?RCPG?J+ I cq_j_f _l qncqgdgi _qg + I cq_j_f _l qncqgdgi _qg k _rcpg_j-i mk nmqgqg i gk g_ k _rcpg_j-i mk nmqgqg i gk g_+ A_a_r ncl ecamp_l - npmqcq + A_a_r ncl ecamp_l - npmqcq nck `cl rsi _l nck `cl rsi _l+ Q_j_f j_i s n_l _q+ Q_j_f j_i s n_l _q+ Rcph_bgl w_ ncl spsl _l qgd_r + Rcph_bgl w_ ncl spsl _l qgd_r k ci _l gq k ci _l gq+ Bjj,+ Bjj,

K ?LSD?I RSP K ?LSD?I RSP+ I cq_j_f _l npmqcq nck `s_r_l+ I cq_j_f _l npmqcq nck `s_r_l+ I cq_j_f _l j_i s n_l _q+ I cq_j_f _l j_i s n_l _q+ I cq_j_f _l npmqcq ncl ecj_q_l $ + I cq_j_f _l npmqcq ncl ecj_q_l $ ncl ecph__l j_l hsr ncl ecph__l j_l hsr+ I cq_j_f _l b_j_k npmqcq + I cq_j_f _l b_j_k npmqcq ncl ecp_q_l - ncl ecp_q_l - ncj_ngq_l ncj_ngq_l+ Bjj,+ Bjj,

I CE?E?J ?I CE?E?J ?LL

I CPSQ?I ?I CPSQ?I ?LL

Good Engineering Design:Good Engineering Design:Merupakan hal yang sangat fundamental dalam pemakaian Merupakan hal yang sangat fundamental dalam pemakaian material material secara handal dan efektifsecara handal dan efektif

Desain umumnya tidak selalu absolut/mutlak. Namun bisa Desain umumnya tidak selalu absolut/mutlak. Namun bisa kompromikompromi menurut biaya dan ketersediaan materialmenurut biaya dan ketersediaan material

Desain dan Pemilihan Material merupakan dua faktor yang sangat Desain dan Pemilihan Material merupakan dua faktor yang sangat penting untuk mencapai umur pemakaian alat/konstruksi sesuai penting untuk mencapai umur pemakaian alat/konstruksi sesuai dengan yang diinginkandengan yang diinginkan

Rincian Desain meliputi:Rincian Desain meliputi:- - Bentuk dan geometriBentuk dan geometri-- Kompatibilitas/Kesesuaian (dari segi metalurgi, lingkungan dan Kompatibilitas/Kesesuaian (dari segi metalurgi, lingkungan dan

sumber-sumber lainnya)sumber-sumber lainnya)-- Faktor Mekanikal (tegangan bekerja/pemusatan tegangan)Faktor Mekanikal (tegangan bekerja/pemusatan tegangan)-- Permukaan (Surface Quality)Permukaan (Surface Quality)

A. FAKTOR / PENGARUH RANCANGAN ( DESAIN )A. FAKTOR / PENGARUH RANCANGAN ( DESAIN )

Desain yang tidak mengijinkan kerusakan (safe-life design)Desain yang tidak mengijinkan kerusakan (safe-life design)Contoh:Contoh: hampir semua struktur/produk baja dirancang dengan hampir semua struktur/produk baja dirancang dengan

dasar kategori ini.dasar kategori ini.

Desain yang mengijinkan kerusakan, tetapi menjamin Desain yang mengijinkan kerusakan, tetapi menjamin keamanan keamanan melalui perawatan (damage-tolerant design or fail-safe melalui perawatan (damage-tolerant design or fail-safe design)design)

Contoh:Contoh: -- pada perancangan pesawat terbang untuk tujuan pada perancangan pesawat terbang untuk tujuan menurunkan faktor berat pesawatmenurunkan faktor berat pesawat

-- komponen yang memiliki umur pemakaian terbatas komponen yang memiliki umur pemakaian terbatas dalam bentuk karakteristik pemakaian seperti: bantalan dalam bentuk karakteristik pemakaian seperti: bantalan (bearings), wire ropes, dll(bearings), wire ropes, dll

KLASIFIKASI DASAR-DASAR PERENCANAAN / DESAINKLASIFIKASI DASAR-DASAR PERENCANAAN / DESAIN

BEBERAPA CONTOH PENGARUH FAKTOR DESAINBEBERAPA CONTOH PENGARUH FAKTOR DESAINBentuk/struktural, ukuran (size), takikan (design notches) yang dapat Bentuk/struktural, ukuran (size), takikan (design notches) yang dapat menimbulkan stress concentration (seperti pada sambungan, ujung yang menimbulkan stress concentration (seperti pada sambungan, ujung yang tajam, perubahan tebal dinding, dll), lokasi sambungan (joint location), desain tajam, perubahan tebal dinding, dll), lokasi sambungan (joint location), desain sambungan las (weld joint design), attachments & supports, dll.sambungan las (weld joint design), attachments & supports, dll.

Design techniques for Design techniques for improving fatigue strengthimproving fatigue strength

B. FAKTOR MATERIALB. FAKTOR MATERIALtt STRUKTURSTRUKTUR Struktur Kristal Struktur Kristal Struktur Mikro Struktur Mikro

tt CACATCACAT Cacat Permukaan Cacat Permukaan Cacat Internal Cacat Internal

tt TEGANGAN SISATEGANGAN SISA

SIFAT/KARAK-SIFAT/KARAK-TERISTIKTERISTIK Mekanis Mekanis Korosi Korosi Fisika Fisika Dll Dll

KINERJAKINERJADALAMDALAM

OPERASIOPERASI

KOMPOSISI KIMIAKOMPOSISI KIMIA PROSES PEMBUATAN/ FABRIKASIPROSES PEMBUATAN/ FABRIKASI PROSES LAKU PANAS (HEAT PROSES LAKU PANAS (HEAT

TREATMENT)TREATMENT) PROSES FINISHINGPROSES FINISHING SHIPPING & HANDLINGSHIPPING & HANDLING

METALLURGICAL CONTROL FOR PRODUCING METALLURGICAL CONTROL FOR PRODUCING HIGH QUALITY STEEL CASTINGSHIGH QUALITY STEEL CASTINGS

Microstructure Microstructure Defects Defects Internal Stresses Internal Stresses

PropertiesProperties Tensile Property Tensile Property Hardness Hardness Impact Impact Abrasion Abrasion Corrosion / OxidationCorrosion / Oxidation CreepCreep

Chemical CompositionChemical Composition Foundry Process ParametersFoundry Process Parameters Heat TreatmentHeat Treatment Machining; Welding and Machining; Welding and

FinishingFinishing

Product Performance Product Performance in Servicein Service

Corrosion Resistance Corrosion Resistance Heat Resistance Heat Resistance Wear Resistance Wear Resistance Impact Resistance Impact Resistance

PEMILIHAN MATERIALPEMILIHAN MATERIAL FAKTOR-FAKTOR YANG HARUS DIPERHATIKAN DALAM PEMILIHAN FAKTOR-FAKTOR YANG HARUS DIPERHATIKAN DALAM PEMILIHAN

MATERIAL (terutama untuk suhu tinggi):MATERIAL (terutama untuk suhu tinggi): Suhu operasi normal yang direncanakan dan suhu minimum serta Suhu operasi normal yang direncanakan dan suhu minimum serta suhu suhu maksimum yang kemungkinan akan terjadimaksimum yang kemungkinan akan terjadi Kekerapan/keseringan dan kecepatan siklus termalKekerapan/keseringan dan kecepatan siklus termal Tingkatan gradien termal didalam komponenTingkatan gradien termal didalam komponen Sifat pemuaian (ekspansi termal) dari paduanSifat pemuaian (ekspansi termal) dari paduan Gaya yang bekerja dan kondisi pembebananGaya yang bekerja dan kondisi pembebanan Umur pemakaian yang direncanakanUmur pemakaian yang direncanakan Sifat mekanis (sifat tarik dan sifat creep, thermal fatigue, dll)Sifat mekanis (sifat tarik dan sifat creep, thermal fatigue, dll) Lingkungan operasi seperti: korosif, oksidasi, dllLingkungan operasi seperti: korosif, oksidasi, dll Repairability seperti welding repair (dalam kondisi baru dan kondisi Repairability seperti welding repair (dalam kondisi baru dan kondisi

setelah dioperasikan)setelah dioperasikan) MachinabilityMachinability Availability & costAvailability & cost

C. FAKTOR MANUFAKTUR & FABRIKASI SERTA FINISHINGC. FAKTOR MANUFAKTUR & FABRIKASI SERTA FINISHING

Cacat Cacat Sifat/KarakteristikSifat/KarakteristikKomponen/PartsKomponen/Parts Kinerja Kinerja

Proses MachiningProses Machining Proses joining/weldingProses joining/welding Proses Heat TreatmentProses Heat Treatment

Proses Finishing Proses Finishing (coating, surface treatment, (coating, surface treatment, mechanical finishing, dllmechanical finishing, dll

C. FAKTOR MANUFAKTUR & FABRIKASI SERTA FINISHINGC. FAKTOR MANUFAKTUR & FABRIKASI SERTA FINISHING( Lanjutan )( Lanjutan )

Beberapa Contoh Cacat Manufaktur / Fabrikasi / Finishing:Beberapa Contoh Cacat Manufaktur / Fabrikasi / Finishing: Retak Retak Cacat las Cacat las Cacat karena proses pengerjaan akhir Cacat karena proses pengerjaan akhir

Cr layerCr layer

Tension crack in a surface hardened and Tension crack in a surface hardened and chrome plated axle shaft bolt, longitudinal chrome plated axle shaft bolt, longitudinal section, etched nital. 200 xsection, etched nital. 200 x

Ringkasan:Ringkasan:Jenis Cacat/Kerusakan Menurut Proses:Jenis Cacat/Kerusakan Menurut Proses:

Jenis-jenis cacat/KerusakanJenis-jenis cacat/KerusakanProsesProses Poro-Poro-

sitysityBurstsBursts LapsLaps Hot Hot

TearsTearsCold Cold ShutsShuts

Inclu-Inclu-sionsion

Crack Crack

-- CastingCasting-- FormingForming-- MachiningMachining-- WeldingWelding-- CoatingCoating-- Heat Heat

TreatmentTreatment-- ServiceService

VVXXXXVVXX

XXXX

XXVVXXXXXX

XXXX

XXVVXXVVXX

XXXX

VVVVXXVVXX

XXXX

VVXXXXXXXX

XXXX

VVVVXXVVXX

XXXX

VVVVVVVVVV

VVVV

Keterangan : Keterangan : VV : (terjadi/terbentuk) : (terjadi/terbentuk)XX : (tidak terbentuk) : (tidak terbentuk)

D. FAKTOR OPERASI DAN PEMELIHARAAND. FAKTOR OPERASI DAN PEMELIHARAAN

CACAT & CACAT & KETIDAK-KETIDAK-

SESUAIAN PADA SESUAIAN PADA KOMPONENKOMPONEN

DESAINDESAIN MATERIALMATERIAL MANUFAKTUR MANUFAKTUR / FABRIKASI/ FABRIKASI

PEMASANGAN / PEMASANGAN / INSTALASIINSTALASI

PERILAKU MESIN / PERILAKU MESIN / ALAT DALAM ALAT DALAM

OPERASIOPERASIKERUSAKAN / KERUSAKAN / KEGAGALANKEGAGALAN

PROSEDUR PROSEDUR OPERASI / OPERASI /

PARAMETER & PARAMETER & BEBAN OPERASIBEBAN OPERASI

PEMELIHARAAN PEMELIHARAAN DAN DAN

PENGGANTIAN & PENGGANTIAN & PERBAIKANPERBAIKAN

IDENTIFICATION OF COMPONENTSIDENTIFICATION OF COMPONENTS

DIVISION OF PLANT SYSTEMSDIVISION OF PLANT SYSTEMS( BOILER PLANT, TURBINE PLANT, ETC )( BOILER PLANT, TURBINE PLANT, ETC )

DIVISION OF PLANT SYSTEMSDIVISION OF PLANT SYSTEMS

CRITICALCRITICALCOMPONENTSCOMPONENTS

INFLUENCEINFLUENCECOMPONENTSCOMPONENTS

SCHEMATIC ILLUSTRATION OF BOILER

Age and cumulative operation time of fossil power boilers in Japan (data in 1988)

Classification of boiler pressure parts failure in 1981 to 1991Classification of boiler pressure parts failure in 1981 to 1991

TABLE DAMAGE FACTORS OF BOILER COMPONENTS

FAILURE PROCESSES OF BOILER COMPONENTS

FAILURE MECHANISMS FOR BOILER TUBING

STRESS RUPTURE Short term overheating High temperature creep Dissimilar metal welds

WATER SIDE CORROSION Caustic corrosion Hydrogen damage Pitting (localized corrosion)

FIRE SIDE CORROSION Low temperature Water wall Ash due to coal or oil

FAILURE MECHANISMS FOR BOILER TUBING ( Lanjutan )

EROSION Fly ash Falling slag Soot blower Coal particle

WATER SIDE CORROSION Vibration Thermal Corrosion

FIRE SIDE CORROSION Maintenance cleaning damage Chemical excursion damage Welding Defects

HEADER LOCATIONS SUSCEPTIBLE TO CRACKING( SUPERHEATER OUTLET HEADER )

LONG - TERM DAMAGE IN ELEVATED TEMPERATURE HEADERS

Location Damage Mechanism Survey percentage Stub-tube/header weld,

tube side Stub tube/header weld,

header side Cracking of Ligament

between tubes Longitudinal seam welds Girth butt welds All other Branch connections, saddle and crotch positions Header body swelling Other location

Creep-cavitation in the HAZ

Creep-cavitation in the HAZ

Thermal fatigue

Creep-cavitation in the HAZ and weld metalCreep-cavitation in the HAZ and weld metal

Creep-cavitation in the HAZThermal softeningUnknown

40

34

21

33

UnknownUnknownUnknown

DAMAGE MECHANISMS IN STEAM PIPES

Steam pipes carry steam from the boiler to the turbinesThey are straight pipes with some elbows and bends, but do not have any tube connections

The principal problem areas in steam pipes:

Girth weld creep damage(similar to headers)

Bends and elbows highly stressed areaswith creep damage

Long seam welds (if present) contain a variety of fabrication flaws (defects)