Belajar Blogging

Kepada para materialis, mohon sharenya bagaimana potensial galvanic corrosion pada dua material berbeda yang disambung dengan las-lasan... selama ini saya lihat, las-lasan antara carbon steel vs stainless steel adalah umum dilakukan... paling tidak itu yang terjadi pada pressure vessel.

Tanggapan 1 - mmunarist

Cak,

Secara deret volta bakal ada beda potensial yang esensial antara keduanya, nah ini akan menyebabkan munculnya efek pengutuban ion (polarisasi ion) yang menyebabkan salah satu material tersebut jumlah ionnya menjadi tidak stabil dan ini akan menyebabkan timbulnya korosi.

Tanggapan 2 - Sugeng Hariyadi

Rifai,

Sebelumnya apa sudah dilakukan verifikasi atas kondisi yang terjadi pada PV anda dengan WPS yang sudah dipakai pada saat fabrikasi..?, Apakah PV tersebut dipasang pada plant yang penuh CO2 atau H2S..?.., seharusnya tidak terjadi galvanic corrosion ya.., kalau jenis kawat las yang dipakai sudah tepat..!

Tanggapan 3 - muhammad rifai

Pak Sugeng,

kira2 logicnya gimana ya? baru pengen tau agak dalam nih... sebab selama ini belum nemu jawaban yang memuaskan...

memang berdasar dari pengalaman (orang), nggak terjadi galvanic corrosion... tapi, masih belum terjelaskan mengapanya..

Tanggapan 4 - alek kurniawan

mencoba menjawab Pak,

sistem korosi galvanic cell bisa terjadi karena ada pertemuan antara empat elemen (keempat-empatnya harus terpenuhi):

1. Ada logam yang lebih positif (misal stainless steel)

2. Ada logam yang lebih negatif (misal carbon steel)

3 Ada Kontak antara kedua logam pada point 1 dan 2, dengan perantara media konduktif atau kontak anatar logam secara langsung (kontak eksternal)

4. Ada kontak antara kedua logam dengan elektrolit (lingkungan korosif)

pada pengelasan antara dua logam yang berbeda, bearti sudah terpenuhi point 1,2,dan 3.

Agar korosi tidak terjadi maka, point 4 harus dimodofikasi, jangan sampai terpenuhi, dalam hal ini harus dihindari adanya kontak antara sistem dengan elektrolit, caranya yaitu dengan aplikasi coating/cat.

Tanggapan 5 - Henry Margatama

Sewaktu kuliah dulu pernah di kasih tau. Untuk masalah galvanic corrosion ( SS vs CS ), kalau material CS nya cukup kecil dibandingkan dgn material SS yg jauh lebih besar. Galvanic Corrosion akan tetap terjadi namun karena material CS nya kecil, elektron yg dibutuhkan jumlahnya sedikit untuk terjadinya reaksi reduksi. Sehingga untuk terjadinya korosi galvanik butuh waktu yg lama untuk mengkaratkan material SS. Oleh karena itu, korosi (galvanik) yg dimaksud dianggap tidak terjadi. Prinsipnya sprt penggunaan paku rivet di attachment. CMIIW.

Tanggapan 6 - Sugeng Hariyadi

Rifai,

Kalau memang PV anda mengalami galvanic corrosion, logic-nya material pada per-sambungan metal yang berbeda tersebut tidak homogen, oleh karena itu harus dicarikan kawat las yang gradenya lebih tinggi dari metalnya (diatas SS)..., Anda bisa melihat guidance tersebut pada spec NACE pada umumnya dan NACE-MR175...perihal korosi, kalau untuk pembuktian atas korosi yang tlah terjadi, disarankan untuk melihat WPS-nya dan lakukan uji metalogical lagi, termasuk Vicker test di dalamnya.

Semisal kalau cairan yang ada di dalam bersifat asam kemungkinan metalnya akan kalah dalam hal ini material SS-nya, untuk PV, material CS yang dianjurkan adalah A-516 Gr-70 dan SS-321L untuk vessel yang tahan akan cairan asam dan perlu diperhatikan bahwa terjadinya proses korosi pada sambungan metal yang berbeda itu disebabkan percampuran komposisi chemical yang tidak homogen..., untuk menghindari terjadinya hal tersebut terjadi perlu dicarikan material (kawat las) yang gradenya lebih tinggi dari metal yang disambung.

Sedang kalau nanti PV tersebut akan dialiri cairan yang bersifat basah, sistem welding harus benar 2x bagus, seperti halnya welding dengan metoda MIG, Flug atau Argon selain dengan menggunakan kawat las yang grade-nya lebih tinggi. Tapi kalau cairan yang lewat katakanlah PH ( 7 ~ 8) terjadi korosi, itu perlu di teliti lagi jenis kawat las yang dipakai.., bisa - bisa grade ASPAL yang dipakai....

Tanggapan 7 - muhammad rifai

yang nomor 3, apa memang harus?

yang nomor 4, yang harus dicat yang positif atau yang negatif ya

btw, penggunaan ss dan cs biasanya dihindari krn galvanic corrosion, akantetapi sering juga untuk kasus yang diwelding nggak banyak yang bisa menyanggah... ini yang masih belum ketemu kenapa... minimal, beberapa kali proyek, ada pressure vessel yang shell platenya pakai cs dan ss.

Tanggapan 8 – Mubarok

Dear Mas2,

Mungkin yang dimaksud Mas Alex untuk point yang no 3, adanya kontak antara kedua logam memungkinkan adanya aliran electron dari logam yang menjadi anode ke logam yang menjadi cathode. Kalo nggak ada koneksi antara kedua logam itu kan berarti nggak mungkin si electron lari dari si logam anode, kalo nggak ada electron yang lari maka logam tersebut tidak akan menjadi logam positif karena jumlah electronnya nggak berkurang.

Kalo di di kapal2 kita sering pake zinc anode untuk melindungi badan kapal dari korosi pada lingkungan sea water. Zinc pada table galvanic series merupakan logam yang paling mudah terkorosi nomor dua setelah magnesium. Jadi lebih mudah karat ketimbang CS. Istilahnya demi melindungi badan kapal kita kasih makan saja zinc anode supaya corrode duluan.

Tanggapan 9 - M. Teguh

Pak Rifai,

urun rembug, sekedar menambahkan pak Alec, no. 3, supaya terjadi memang harus ada kontak antara SS dan CS, bisa dilas, baut, rivet dll.

Untuk banyak kasus yang tidak terjadi korosi galvanik pada sisi CS, kemungkinan fluida service nya tidak korosif (bukan elektrolit), atau mungkin luas permukaan CS jauh lebih besar dari SS jadi corrosion rate nya lama.

Untuk no. 4, sudah pernah dibahas sebelumnya di milis migas. Yang seharusnya di cat yang positip/cathode atau SS nya, atau sekalian keduanya. Kalau yang di cat yang CS dan terjadi ketidaksempurnaan cat (holiday), maka luasan CS yang tidak terlindungi dan menjadi anode sangat kecil dan akan terjadi konsentrasi korosi di titik itu.

Tanggapan 10 - farabirazy albiruni

Pak Rifai,

Biasanya penggunaan dissimilar weld tidak terkait dengan korosi aqueous yang dapat menyebabkan korosi galvanik. Umumnya pengelasan dissimilar weld antara low alloy steel dengan high alloy steel adalah untuk menghadapi kasus temperatur tinggi dan juga hydrogen attack. Kalau untuk kasus galvanik, biasanya hanya coating, lining, atau cladding yang umum digunakan untuk menghindari terksposnya langsung carbon steel dengan cairan korosif.

boleh tau detail kasusnya seperti apa?

Tanggapan 11 - muhammad rifai

Pak Abhie,

sbenernya nggak sedang dalam satu kasus kok, cuma beberapa waktu lalu ketika lead minta masukan tentang cladd vessel trus kebetulan ada nozzle kecil... dia hawatir fabrikator nggak bisa pakai overlay... saya cuma bilang, kalau nggak bisa trus gimana... dia bilang, mungkin pakai ss material dan sepertinya dia hawatir galvanic corrosioin... trus saya timpali saja... ya udah, pakai aja.. itu biasa kok

sekarang ingin pencerahan (atau lebihnya ke sharing) dari para miliser, apa dan bagaimana itu galv corr... apalagi baru dapet warning kalau milis migas hanya bisa OOT... padahal pada jago2 kok... mungkin hanya beberapa yang masih salah paham.

Tanggapan 12 - farabirazy albiruni

Pak Rifai,

mengenai prinsip galvanic sebenernya sudah sering di bahas dan banyak kok sumber untuk referensi teorinya. Saya cuma ingin menambahi apa yang telah di sampaikan teman-teman bahwa khususnya mengenai masalah penyambungan dissimilar weld antara low alloy steel dengan high alloy steel alasan utama pemilihan kawat las yang akan digunakan adalah strength dan bukan corrosion. Aspek metalurgi yang timbul akibat proses pengelasan sesuai dengan prediksi lewat Schaefler Diagram hanya untuk memudahkan kita dalam mendesain kekuatan hasil las-lasan. Kalaupun ada fenome untuk menghindari terjadinya intergranular craking akibat migrasi atom Cr, yah tak lain adalah karena secara strength, IGC menyebabkan hasil las2an bersifat getas. Selama dissimilar weld anda terendam dalam elektrolit, maka akan terjadi proses korosi galvanik. Saya sendiri pernah menemukan kasus galvanik yang menyebabkan kebocoran di samping dissimilar weld pada bagian carbon steelnya setelah beroperasi selama 20 tahun.

Itu aja yang bisa saya sharing...monggo para ahli lain yang lebih banyak jam terbang bisa menambahkan..

Tanggapan 13 - Frank

Ikut sharing,

Penyebab utama Galvanic Corrosion (GC) karena adanya pertemuan dua logam dengan dua komposisi yang berbeda. Beda yang dimaksud bukan saja hanya pertemuan logam SS dengan Carbon Steel, atau sejenisnya, tetapi sesama jenis material yang beda kimia komposisinya juga bisa terjadi GC. Dalam dunia perminyakan, galvanic corrosion yang paling banyak terjadi pada pertemuan Flange to Flange dimana terdapat gasket spiral wounded, atau ring join gasket, atau pada sambungan metal.

Disarankan bagi manufacturing, bila membeli material, jangan juga terlalu percaya pada mill certificate. Kalau material itu dipergunakan untuk membangun kepentingan produk vital, disarankan sebaiknya memgunakan jasa metal analyzer, agar komposisi material untuk produk tersebut bisa mendekati persamaan. Demikian. Read the full story

There currently is a lot of debate over which is best, forging or casting. Much of the reason for the debate is economic. For centuries "forged" has been specified for tools and hardware that had to be the most durable and of the best quality Manufacturers of less expensive cast goods try to convince their customers that cast is as good as forged.

The best, perfect, casting may theoreticaly approach a forging in performance but can never achieve the exact same properties. And castings are rarely perfect. Castings often hide hidden defects below the surface (cracks, porosity and sand inclusions) that would be exposed as defects in a forged billet. When a steel billet is created it is rolled or forged, improving its structure. This also closes porosity, welds cracks and there are no sand inclusions from molding. When an item is forged from this billet its integrity is proven again under the hammer and its structure is further refined. (Referrence: http://www.peddinghausanvils.com/forging_benefits.htm)

Difference between Forging and Casting:

1. Process:

Most steel components start as castings: metal that has been melted, poured into a mold and solidified. In the casting process at the foundry, because the mold has the shape of the desired component, all that remains to be done after casting are the various finishing operations.

With forgings, the first shape is an ingot or continuously cast billet. Ingots are large, usually rectangular in form and weigh up to several tons. Ingots or continuously cast billets are forged into shapes by hammers or presses. Extensive machining to final configuration usually is required, and welding also may be necessary before finishing operations can begin.

2. Section Tickness and Shape

In forging, metal is moved while it is still in the solid state. Because the forging billet is solid, substantial force is required to change its shape to the desired configuration. Because of this, the required force increases as section size increases. In practical terms, there is a limit on size and section thicknesses produced by forging.

This doesn't mean that very heavy sections are never forged. But when they are, relatively little deformation or reduction in cross-section occurs. In other words, the surface of the part merely is moved from one place to another.

In contrast, in the casting process the metal starts as a liquid and flows into the desired shape. Therefore, it is practical to cast components of large sizes and section thicknesses. For extremely large components, cast/weld construction is generally preferable to forged/weld construction. The reason is that fewer parts are typically involved, and because steel castings tend to have better weldability than steel forgings.

In forging, solid metal is forced into the die cavity. In casting, liquid metal is poured into the mold cavity. Liquids can flow almost anywhere. Therefore, as complexity of shape increases, the practicality of forging decreases. Castings can accommodate great complexity of shape

3. Composition

The question of composition has two parts: what is obtainable from foundries and forging shops, and what is or isn't castable or forgeable?

Forgings are produced from billets obtained from a steel mill and in compositions produced by the mill. Mills tend to produce limited grades of steel and special orders can be prohibitively expensive. Because steel foundries are more flexible, the number of chemical compositions obtainable from steel foundries is virtually unlimited.

Although a single foundry cannot supply every conceivable alloy, it is always possible to obtain a unique composition to meet a unique requirement from a variety of foundries at lower cost than competitive product forms.

The presence of controlled amounts of ferrite in certain stainless steels leads to increased corrosion resistance, higher crack resistance and better weldability. Ferrite occurs normally in most cast stainless steels, with the ferrite level controllable to produce the desired combination of characteristics. However, ferrite impairs hot working properties and is normally not present in forged components.

The important class of work-hardenable steels also are not forgeable.

Work-hardenable steels are generally high-manganese (approximately 13% Mn) alloys that become harder the more they are worked. Thus, they are ideal for dipper teeth, compactor feet and other earth-moving and excavation applications.

Mechanical Characteristics

The principal mechanical properties of interest to designers are strength, ductility and hardness. But how does the user know the mechanical characteristics of a part?

For cast steel, it is relatively easy. If the component is made from a standard alloy, the characteristics are given in a standard specification. If it is made from any other alloy, standard foundry tests will provide the answers. The values will apply to that component regardless of the axis along which measurements were made.

Many metal parts are made from rolled products like bars or plates. The rolling process changes the properties of the metal. The major advantage is that the strength is increased in the rolling direction or the longitudinal axis. Both forgings and fabrications have directional properties as a result of the rolling process.

With respect to the mechanical characteristics of a forging, most forging references provide only longitudinal characteristics. To obtain the transverse or axial characteristics, the user will probably have to request them specifically. (Refference: http://www.sfsa.org)

How FORGINGS compare to Castings

a.. Forgings are stronger. Casting cannot obtain the strengthening effects of hot and cold working. Forging surpasses casting in predictable strength properties - producing superior strength that is assured, part to part.

b.. Forging refines defects from cast ingots or continuous cast bar. A casting has neither grain flow nor directional strength and the process cannot prevent formation of certain metallurgical defects. Preworking forge stock produces a grain flow oriented in directions requiring maximum strength. Dendritic structures, alloy segregation's and like imperfections are refined in forging.

c.. Forgings are more reliable, less costly. Casting defects occur in a variety of forms. Because hot working refines grain pattern and imparts high strength, ductility and resistance properties, forged products are more reliable. And they are manufactured without the added costs for tighter process controls and inspection that are required for casting.

d.. Forgings offer better response to heat treatment. Castings require close control of melting and cooling processes because alloy segregation may occur. This results in non-uniform heat treatment response that can affect straightness of finished parts. Forgings respond more predictably to heat treatment and offer better dimensional stability.

e.. Forgings' flexible, cost-effective production adapts to demand. Some castings, such as special performance castings, require expensive materials and process controls, and longer lead times. Open-die and ring rolling are examples of forging processes that adapt to various production run lengths and enable shortened lead times. (Refference: https://www.forging.org/facts/faq3.htm)

Advantages of Casting vs Forging : Mainly the complexity of the shape (bentuk hasil tuangan yang rumit/complex seperti blok mesin kendaraan hanya bisa diproses dengan casting dan tidak dengan forging). In casting, liquid metal is poured into the mold cavity. Liquids can flow almost anywhere. Therefore, as complexity of shape increases, the practicality of forging decreases. Castings can accommodate great complexity of shape. Read the full story

Bagaimana caranya untuk mengetahui suatu material standar JIS dengan komposisi:

C 0.041, Si <0.0001, S 0.016, P 0.010, Mn 0.28, Ni 0.019, Cr 0.019,

Mo <0.0001, V 0.0001, Cu 0.033, W <0.0001, Ti 0.0007, Sn 0.002,

Al 0.0009, Pb <0.0001, Nb 0.0008, Zr <0.0001, Zn <0.0001, Fe 99.6

Data di atas, saya dapatkan dari pengujian SPECTRO-METER. Saya telah mencari di handbook JIS dan tidak menemukan. Mungkin ada yang bisa membantu, bagaimana cara mencarinya?

Tanggapan 1 - Endri Prasetyo

Pak Julianto,

Mungkin akan sedikit membantu kalau dikasih tahu bentuk dari material. Apakah plat, roundbar, pipa dll.

Tanggapan 2 - Yulistana PN

P. Julianto,

Biasanya saya menggunakan software Key To Steel Database untuk mencari material dengan spesifikasi tertentu. Saya sudah coba mencari berdasarkan paramater yg bapak berikan, tapi key to steel cuman mampu sampe 3 digit dibelakang koma, jadi yg lebih dari itu saya kosongkan. Dan ternyata tidak berhasil ketemu material seperti parameter tsb. Kalo dirubah mode pencariannya berdasarkan JIS,,,yg tertampil cuman seluruh JIS material, bakalan lama nyari dengan kriteria yg sesuai.

Tanggapan 3 - Sadikin, Indera

Dear Pak Hogeng,

Spectro dilakukan di berapa point? Apakah dilakukan di permukaan luar saja atau di permukaan potongan/section (destructive)?

Seandainya spectro sudah dilakukan dengan benar, sulit sekali menentukan material berdasarkan chemical composition saja. Sebaiknya anda bantu dengan hardness test untuk memperkirakan yield strength. Nanti combine perkiraan yield strength dengan hasil spectro untuk mempersempit pencarian. Semoga membantu Pak.

Tanggapan 4 - hogeng_julianto

Pak Endri

materialnya pipa pak. bisa bantu? thanks.

--> Pak Yulistana

ada solusi lain pak?

Tanggapan 5 - DARMAYADI

Pak Hoegeng,

Pengalaman saya beberapa tahun di QC melting steel menyatakan ads sesuatu yang menyatakan bahwa pengujian spectrometernya salah. Kesalahan yang mungkin timbul adalah ;

1. Pembersihan permukaan yang diuji kurang bersih.

2. Spectrometernya belum dikalibrasi sesuai dengan kebutuhan pemeriksaan yang hendak diperiksa ( Apakah spectro itu untuk pemeriksaan steel atau untuk aluminium atau logam lainnya ? )

3. Gas argon yang digunakan kurang murni

Coba cek sekali lagi apa-apa yang saya sebutkan diatas. Karena tidak mungkin ada baja dengan % Si, % mangan yang begitu kecil.

Tanggapan 6 - rezall uszani

Melihat hasil spectro tsb, dg seluruh hasilnya dibawah 0.28% (Mn) kecuali Fe = 99.6% ? hasil yg harus dicurigai, apakah spectro bekerja dg baik sesuai prosedur untuk material steel, atau mungkinkah material yg di-uji tsb besi murni tanpa alloying?? note: sebelum melakukan pengujian spectrometer ada dilakukan verifikasi unit, check apakah hasil verifikasi dg blok standardnya OK, dan jenis blok standard itu appropriate untuk material yg akan diuji.

Untuk mengetahui jenis bahan selain komposisi kimia perlu juga ditambah Hardness test, yg bisa di konversi ke Tensile strength (bukan Yield strength), dan untuk beberapa case perlu dilakukan micro strcuture analisys. semoga bisa membantu,




Read the full story