Analisa Korosi Pada Internal Plastic Coating Drill Pipe 5 Inch 19.50 .
ANALISA KOROSI PADA INTERNAL PLASTICCOATING DRILL PIPE 5 INCH 19.50 PPFGRADE G-105ARIO OKTORA94217013TESISUntuk memperoleh gelar magister dalam bidang ilmu teknik kimia pada UniversitasMuhammadiyah PalembangDengan wibawa rektor Universitas Muhammadiyah PalembangDipertahankan pada tanggal 25 Agustus 2020 Di Universitas Muhammadiyah PalembangPROGRAM STUDI TEKNIK KIMIAPROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG2020
Analisa Korosi Pada Internal Plastic Coating Drill Pipe5 Inch 19.50 PPF Grade G-105Ario OktoraArio Oktora. 2020. Analisa Korosi Pada Internal Plastic Coating Drill Pipe 5Inch 19.50 Ppf Grade G-105. Tesis, Program Studi Teknik Kimia, ProgramPascasarjana, Universitas Muhammadiyah Palembang. Pembimbing: (I) Dr.Ir. Eka Sri Yusmartini, M.T., (II) Dr. Ir. Muhammad Faizal, DEA.AbstrakPada industri pengeboran minyak, gas, dan panas bumi penggunaan pipa boratau drill pipe sangat vital penggunaanya sebagai penambah panjang kedalamanpengeboran. Fungsi lain dari drill pipe adalah menyalurkan lumpur bor(cairan/fluida pemboran) bertekanan tinggi ke mata bor. Dalam operasinya drillpipe dijumpai beberapa masalah seperti drill pipe putus, bengkok, dan bocor atauwash-out. Hal tersebut sangat merugikan perusahaan karena waktu untukpenggantian drill pipe yang baru akan memakan waktu yang lama, serta akanmengganggu drilling program yang akan berdampak pada biaya operasionalpemboran yang timbul menjadi tinggi. Penelitian ini menganalisa korosi pada drillpipe yang dapat menyebebkan kerusakan pada drill pipe. Analisa pada drill pipemeliputi analisa ketebalan, laju korosi, sisa umur, kerusakan internal plasticcoating, dan SEM. Hasilnya menunjukan penyimpanan dan perlakuan pemakaiandrill pipe sangat mempengaruhi kondosi dari drill pipe.Kata Kunci : Pipa Bor, Korosiiv
Corrosion Analysis On Internal Plastic Coating Drill Pipe5 Inch 19.50 PPF Grade G-105Ario OktoraArio Oktora. 2020. Corrosion Analysis On Internal Plastic Coating Drill Pipe 5Inch 19.50 PPF Grade G-105. Thesis, Chemical Engineering StudyProgram, Postgraduate Program, Muhammadiyah University of Palembang.Adviser: (I) Dr. Ir. Eka Sri Yusmartini, M.T., (II) Dr. Ir. Muhammad Faizal,DEA.AbstractIn the oil, gas and geothermal drilling industry, the use of a drill pipe is vitalfor its use as an addition to the length of the drilling depth. Another function ofthe drill pipe is to channel high pressure drilling mud (drilling fluid / fluid) to thedrill bit. During the drill pipe operation, several problems were encountered, suchas broken, bent, and leaking or wash-out drill pipes. This is very detrimental to thecompany because the time to replace a new drill pipe will take a long time, andwill disrupt the drilling program which will result in high drilling operationalcosts. This study analyzes the corrosion of the drill pipe which can cause damageto the drill pipe. The analysis on the drill pipe includes analysis of thickness,corrosion rate, remaining life, internal plastic coating damage, and SEM. Theresults show that the storage and use of drill pipes greatly affect the conductivityof the drill pipe.Keywords : Drill Pipe, Corrosionv
KATA PENGANTARPuji syukur atas rahmat dan karuniNya sehingga proposal tesis denganjudul “Analisa Korosi Pada Internal Plastik Coating Drill Pipe 5 Inch 19.50PPF Grade G-105” dapat diselesaikan sesuai dengan target. Dalam penyelesaianproposal tesis ini tidaklah semudah membalikan telapak tangan. Banyak kendaladan kesulitan yang bersifat teknis serta kendala akademis yang ditemukan.Dengan kenyataan tersebut disadari bahwa proposal tesis ini belum sempurna danbutuh perbaikan secara akademis terutama pada pendalaman observasi yang perluditingkatkan. Oleh karena itu, dari pengorbanan dan jerih payah dalampenyelesaian proposal tesis ini maka besar harapan agar proposal tesis ini dapatbermanfaat bagi siapa saja, walaupun masih ada banyak kekurangan dankelemahan yang ada pada proposal tesis ini. Pada akhirnya dalam kesempatan inidisampaikan rasa terima kasih sedalam-dalamnya kepada berbagai pihak yangtelah berperan dalam pemberian bantuan berupa arahan, bimbingan, dan dorongansemangat yang diberikan selama proses penyelesaian proposal tesis ini Olehkarena itu, diucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginyakepada yang terhormat:1.Dr. Ir. Elfidiah, M.T. sebagai Ketua Program Studi Fakultas TeknikProgram Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Palembang yang telahberperan dalam pemberian ilmu pengetahuan melalui perkuliahan danseminar, baik pemberian materi, metode, motivasi, inspirasi, dan kritikanyang menjadi pondasi ilmu pengetahuan dalam penyelesaian proposal tesisini.2.Dr. Ir. Eka Sri Yusmartini, M.T. dan Dr. Ir. Muhammad Faizal, DEAsebagai dosen pembimbing yang menjadi insipirasi serta telah banyakberperan dalam pengorbanan waktu, tenaga, juga fikirannya dalampengarahan, pembimbingan, dan pemberian dorongan semangatsampaiproposal tesis ini terwujud.3.Semua Dosen Program Studi Fakultas Teknik Program PascasarjanaUniversitas Muhammadiyah Palembang yang tidak dapat disebutkan satuvi
persatu, terima kasih untuk ilmu, motivasi, inspirasi, kritikan, bimbingan,semangat yang luar biasa sehingga proposal tesis ini dapat terselesaikandengan baik.4.Dan pihak-pihak lain yang tidak bisa disebutkan semuanya karenaketerbatasan halaman.Penulis berdoa semoga amal kebaikan dari berbagai pihak tersebut diperolehpahala yang berlipat ganda dari Tuhan Yang Maha Esa. Serta semoga proposaltesis ini menjadi manfaat bagi siapa saja yang membacanya. Amin.Palembang, Agustus 2020Penulisvii
DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL .iLEMBAR PENGESAHAN .iiPERNYATAAN BEBAS PLAGIAT .iiiABSTRAK .ivKATA PENGANTAR .viDAFTAR ISI .viiiDAFTAR GAMBAR .xiDAFTAR TABEL.xiiBAB I PENDAHULUANA. Latar Belakang .1B. Perumusan Masalah .3C. Tujuan Penelitian .3D. Manfaat Penelitian .3BAB II TINJAUAN PUSTAKAA. Pengertian Korosi .4B. Jenis-Jenis Korosi .51. Korosi Merata .52. Korosi Galvanik .63. Korosi Celah .74. Korosi Sumuran .75. Korosi Erosi .86. Korosi Tegangan.9C. Faktor Yang Mempengaruhi Korosi .91. Faktor Gas Terlarut .102. Faktor Temperatur .113. Faktor pH .114. Faktor Mikroba .115. Faktor Padatan Terlarut .12D. Mekanisme Korosi .13viii
E. Korosi Pada Industri Perminyakan.151. Pola Aliran Campuran Minyak / Air .162. Pengaruh Jenis Minyak Terhadap Kecepatan Korosi .173. Pengaruh Aliran Gas .194. Pengaruh Ketersedian Inhibitor .195. Tempat-Tempat Terjadinya Korosi Pada Industri Minyak.206. Tipe Korosi di Lapangan Minyak .21F. Pencegahan Korosi .221. Proteksi Katodik .222. Coating.233. Pemakaian Bahan-Bahan Kimia .23G. Rangkaian Pipa Bor .231. Swivel .232. Kelly .243. Upper Kelly Cock .244. Lower Kelly Cock .245. Drill Pipe.246. Bagian Drill Pipe .257. Karakteristik Drill Pipe .258. Drill Collar.269. Karakteristik Drill Collar .2610. Jenis-Jenis Drill Collar .2611. Drill Bit .27H. Perhitungan Laju Korosi dan Sisa Umur .30I. Komposisi Kimia Drill Pipe .30J. Komposisi Lumpur Pemboran .31BAB III METODE PENELITIANA. Tempat dan Waktu Penelitian .33B. Alat dan Bahan .33C. Variabel Penelitian .34D. Prosedur Penelitian .34ix
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASANA. Data Pengamatan .36B. Pembahasan.361. Analisa Ketebalan Drill Pipe.362. Analisa Laju Korosi dan Sisa Umur .373. Analisa Internal Plastic Coating .404. Pengujian SEM .415. Evaluasi Kinerja Alat Bantu .43BAB V KESIMPULAN DAN SARANA. Kesimpulan .46B. Saran .46DAFTAR PUSTAKA .47LAMPIRAN .50x
DAFTAR GAMBARGambar 1. Korosi Merata Pada Logam.5Gambar 2. Korosi Galvanik Pada Baterai .6Gambar 3. Korosi Celah Pada Baut .7Gambar 4. Korosi Sumuran Pada Pelat Besi .8Gambar 5. Korosi Erosi Pada Pipa Air Laut .8Gambar 6. Korosi Retak Pada Pipa .9Gambar 7. Mekanisme Korosi .15Gambar 8. Pola Lapisan Dalam Aliran Minyak/Air Dalam Pipa.16Gambar 9. Rangkaian Pipa Bor .29Gambar 10. Prototype Automatic Drift With Internal Cam.33Gambar 11. Kondisi IPC .34Gambar 12. Diagram Alir Penelitian .34Gambar 13. Kondisi Internal Plactic Coating .41Gambar 14. Hasil Uji SEM Running Hours 1500 Pembesaran 200X .42Gambar 15. Hasil Uji SEM Running Hours 3000 Pembesaran 200X .42Gambar 16. Wiring Diagram Receiver .44Gambar 17. Wiring Diagram Transmmiter .44Gambar 18. Flow Diagram Penggunaan .44Gambar 19. Transmitter Section .45Gambar 20. Receiver Section.45xi
DAFTAR TABELTabel 1. Komposisi Kimia Drill Pipe.31Tabel 2. Data Lumpur Pemboran .31Tabel 3. Data Awal dan Inspeksi Drill Pipe .36Tabel 4. Klasifikasi Ketebalan Drill Pipe .37Tabel 5. Laju Korosi dan Prediksi Sisa Umur .38Tabel 6. Spesifikasi Automatic Drift With Internal Cam .43xii
BAB IPENDAHULUANA.Latar BelakangPada industri pengeboran minyak, gas, dan panas bumi penggunaan pipa boratau drill pipe sangat vital penggunaanya sebagai penambah panjang kedalamanpengeboran. Drill pipe merupakan pipa baja yang sangat kuat didesain dengansedemikian rupa untuk memberi kekuatan dalam proses pembuatan sumurpengeboran (well) minyak, gas dan atau panas bumi hingga kedalaman yangdiinginkan (drilling program). (Joko, 2005). Fungsi lain dari drill pipe adalahuntuk menaikan dan menurunkan mata bor, menyalurkan dan meneruskan gayaputar meja bor ataupun top drive ke mata bor, serta menyalurkan lumpur bor(cairan/fluida pemboran) bertekanan tinggi ke mata bor,Drill pipe merupakan peralatan yang sangat penting dalam operasipengeboran, dalam aplikasinya drill pipe akan selalu mengalami beban sepertipuntir/torsi, tarik, tekan, akibat aliran lumpur bor (cairan/fluida pemboran),tekanan dari dalam sumur pemboran, dan beban gesek antara drill pipe dengandinding lubang bor. Dalam operasinya drill pipe dijumpai beberapa masalahseperti drill pipe putus, bengkok, dan bocor atau wash-out. Hal tersebut sangatmerugikan perusahaan karena waktu untuk penggantian drill pipe yang baru akanmemakan waktu yang lama, serta akan mengganggu drilling program yang akanberdampak pada biaya operasional pemboran yang timbul menjadi tinggi.Korosi pada drill pipe dapat mengganggu kinerja drilling program,dikarenakan juru bor (Driller) tidak dapat memberikan putaran mata bor (drill bit)dan tekanan lumpur pemboran secara maksimal. Ini adalah efek telah menipisnyadrill pipe akibat korosi atau yang sering disebut penurunan kelas pada drill pipe.Dimana lumpur pemboran berfungsi sebagai pendingin mata bor, mengangkatcutting dari dalam lubang bor, serta meminimalkan gesekan antara drill pipedengan dinding lubang bor.1
2Korosi pada drill pipe adalah masalah serius yang telah menarik perhatianpeneliti sebelumnya (Rhodes, 2001; Fischer et al., 1972; Prakoso and Anggoro.,2018). Kegagalan akibat fatique maupun korosi yang sering terjadi pada drill pipetube dan kegagalan pada tool joint drill pipe sangat jarang dijumpai. Korosimemainkan peran paling penting dalam pengurangan masa pakai dari drill pipe.Dalam beberapa tahun terakhir, salah satu alternatif untuk mengendalikan/menggurangi korosi dengan menggunakan suatu bahan pelapis anti korosi padabagian bagian dalam drill pipe atau yang sering disebut dengan internal plasticcoating (IPC).Internal plastic coating (IPC) merupakan resin epoksi yang dilapisi padabagian dalam dari drill pipe dengan tebal lapisan antara 5mm sampai dengan15mm. Internal plastic coating (IPC) mampu meningkatkan atau melindunggibagian dalam pada drill pipe dari korosi serta meningkatkan efiesinsi hidrolik,sehingga mampu memperpanjang usia dari drill pipe tersebut. Untuk menjagaperporma dari Internal plastic coating (IPC) tetap prima, maka perlu dilakukaninspeksi secara rutin. Berdasarkan standard DS-1 Volume 3 mengenai Drill StemInspection, drill pipe wajib diperiksa setiap akan digunakan atau setiap interval1500 jam sampai dengan 3000 jam pemakaian atau yang sering disebut denganjam jalan atau rotating hours.Untuk mendapatkan performa drill pipe secara maksimal, perlu dilakukanpemeriksaan atau inspeksi secara rutin. Dimana metode inspeksi ini sudah adadalam standard DS-1 Volume 3, salah satu inspeksi yang sering menjadi kendalaadalah untuk mengetahui kondisi dari Internal plastic coating (IPC). Petugas yangmelakukan pemeriksaan ini (Inspektor) hanya dapat melakukan pemeriksaandengan kasat mata melalui pantulan dari cermin/mirror. Untuk drill pipe diameter5 inch 19,50 PPF grade G-105 dengan diameter dalam sebesar 3,25 inch dimanapanjang drill pipe dapat mencapai 45 Ft (13.716 meter) akan sangat sulit untukmelihat kerusakan pada Internal plastic coating (IPC) dengan kasat mata. Olehsebab itu penulis akan membuat suatu alat bantu untuk memonitor tingkat korosipada Internal plastic coating (IPC) serta untuk mencegah terjadinya kegagalanakibat fatique maupun korosi yang sering terjadi pada drill pipe tube yang dapat
3menyebabkan wash-out dengan metode yang mengaju pada standard DS-1Volume 3.B.Perumusan MasalahBerdasarkan latar belakang yang telah di uraikan, maka perumusan masalahdari penelitian ini adalah:1. Bagaimana penurunan ketebalan akibat korosi pada drill pipe2. Bagaimana laju korosi pada drill pipe3. Bagaimana presentasi kerusakan akibat korosi pada internal plasticcoating4. Menganalisis kinerja alat bantu yang akan digunakan untuk memonitorketebalan maupun kerusakan akibat korosi pada Internal plastic coating(IPC).C.Tujuan PenelitianTujuan penelitian adalah :1. Menganalisis penurunan ketebalan akibat korosi pada Drill Pipe2. Menganalisis laju korosi (corrosion rate) pada Drill Pipe3. Menganalisis persentase kerusakan akibat korosi pada Internal plasticcoating (IPC)4. Mengevaluasi alat bantu yang dibuat untuk memonitor ketebalan maupunkerusakan akibat korosi pada Internal plastic coating (IPC)D.Manfaat PenelitianManfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini bagi penulis, masyarakatluas, dan dunia pendidikan antara lain :1. Memberikan pengetahuan tentang laju korosi pada drill pipe2. Menjadi referensi untuk melakukan pergantian drill pipe yang telahmendekati sisa umur akibat korosi3. Dengan menggunakan alat Automatic Drift With Internal Cam dapatmembatu inspeksi drill pipe lebih akurat dan efisien.
DAFTAR PUSTAKATrethewey, K. R., Dkk., (1991). “Korosi untuk Mahasiswa dan Rekayasawan”.Jakarta: PT Gramedia Pustaka UtamaEbook Version, (2000), IADC Drilling Manual, Houston, USABardal, E,. (2003). “Corrosion And Protection”. The Norwegian University ofScience and Technology: Trondheim, NorwayHalimatuddahliana. (2003). “Pencegahan Korosi Dan Scale Pada Proses ProduksiMinyak Bumi”. USU Digital LibraryJoko,S., (2005), “Identifikasi Spesifikasi Drill Pipe Pada Diklat OperatorPemboran Dengan Mengoptimalisasi Sarana Praktek di PusdiklatMigas”.Schweitzer, P., (2007). “Corrosion of Linings and Coatings”. CRC Press: FrancisJaya, H, dkk., (2010). “Laporan Kerja Praktek Katodik Pipa”. DepartemenMetalurgi dan Material FTUI: DepokHaryono, Gogot, dkk. (2010). “Ekstrak Bahan Alam sebagai Inhibitor Korosi”.Yogyakarta: FTI UPN Veteran.Farzam, M., Dkk., (2011) “Corrosion Study Of Steel API 5A, 5L And AISI 1080,1020 In Drill-Mud Environment Of Iranian Hydrocarbon Fields”Moroz, Z., (2012), “Surface Studies of Ultra Strength Drilling Steel afterCorrosion Fatigue in Simulated Sour Environment”Moroz, Z., (2012), “Effect Of Sour Environment Ph On Crack Morphology InUltra Strength Drilling Steel Under Cyclic Stress”Bayuseno, A.P. (2012). “Analisa Korosi Erosi Pada Baja Karbon Rendah danBaja Karbon Sedang Akibat Aliran Air Laut”. Universitas Diponogoro:SemarangEbook Version (2012), Standard DS-1 Drill Stem Inspection Volume III, TH HillAssociates, Inc.47
48EbookVersion, (2013), LumpurKemendikbud, IndonesiaDanHidrolikaLumpurPengeboran,Wen, H., (2014), “Failure Analysis And Inspection Research Of Drill Stem In OilAnd Gas Industry”Suripto, D., (2014), “”Analisa Kegagalan Pada Pipa Ulir Di LingkunganPerminyakan Failure Analysis Of Tubing Drill Pipes Under OilEnvironment”Meryanalinda (2014). “Perhitungan Dan Analisis Laju Korosi Dan Sisa UmurPipa Gas Api 5L Grade B Menggunakan Standar Asme B.31.8 Dan Api570 Serta Perangkat Lunak Rstreng Pada Pt.X”Sundjono (2014). “Pengaruh Temperatur Dan Ph Air Sadah Kalsium SulfatTerhadap Korosi Pada Baja Karbon”. Pusat Penelitian Metalurgi LIPI:TanggerangLian, Z., (2014), “Corrosoin Analysis of G105 Coating Drill Pipe Washout”Rodrigues, C.A.D., (2015). “Effect of phosphorus content on the mechanical,microstructure and corrosion properties of supermartensitic stainlesssteel”. Universitas Federal São Carlos : BrazilEbook Version (2015), ANSI/API Spec 5DP Spesification For Drill Pipe, ApiPublishing Services, Wanshington D.C., USAEbook Version (2015), ANSI/API RP 7G Recommended Practice For InspectionAnd Classification Of Used Drill Stem Elements, Wanshington D.C.,USAEbook Version (2015), ANSI/API 570 Piping Inspection Code: In-serviceInspection, Rating, Repair, and Alteration of Piping Systems,Wanshington D.C., USAPrakoso, A., (2018), “Analisa Kegagalan Pada Drill Pipe di RIG PDSID1500/53”.Mei 2018, Laporan Inspeksi Tubular Goods RIG PDSI #40.4/LDW2000-E MilikPT. Pertamina drilling Services Indonesia
49Wijayadi, A., dkk., (2019). “Meningkatkan Keakurasian Inspeksi Internal TubularGoods Melalui Aplikasi Capcam Di Project Kalimantan”Maret 2019, Laporan Inspeksi Tubular Goods RIG PDSI #40.4/LDW2000-EMilik PT. Pertamina drilling Services Indonesia
pipe yang dapat menyebebkan kerusakan pada drill pipe. Analisa pada drill pipe meliputi analisa ketebalan, laju korosi, sisa umur, kerusakan internal plastic coating, dan SEM. Hasilnya menunjukan penyimpanan dan perlakuan pemakaian drill pipe sangat mempengaruhi kondosi dari drill pipe. Kata Kunci : Pipa Bor, Korosi
temperatur 26 C selama 7 hari. Temperatur, waktu, dan pH berpengaruh terhadap laju korosi. Laju korosi terbesar terjadi pada temperatur tinggi, tetapi semakin lama waktu perendaman laju korosi akan semakin menurun dan laju korosi menurun seiring dengan meningkatnya pH. Kata kunci: laju korosi, stainless steel, nira aren, asam asetat. Abstract
Tidak memperhitungkan korosi eksternal, beban tanah, dan korosi pada sambungan pipa. Fenomena subsidence dan scoring diabaikan, karena kondisi tanah relative stabil. Perhitungan laju korosi tidak mempertimbangkan luasan korosi yang terjadi dan adanya pengaruh suhu. Manajemen Korosi memperhatikan perencanaan dan implementasi.
korosi air laut, dilakukan pengujian metalografi dan kekerasan. Berdasarkan hal tersebut, hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah analisis tentang laju korosi pada baja karbon pada lingkungan air laut, mengetahui struktur mikro akibat korosi dan penurunan nilai kekerasan material akibat korosi tersebut. II.
Dari penelitian I. Syahri Cebro dan Sariyusda (2016) tentang analisa korosi pada heat exchanger E-4512 PT. ARUN NGL CO., didapatkan jenis korosi yang dapat terjadi pada heat exchanger E-4512 air laut adalah korosi sumur (pitting corrosion), korosi erosi (erosion corrosion), dan korosi galvanis (galvanic corrosion).
Judul : Analisa Laju Korosi Sambungan Las Pipa Stainless Steel 316 Pada Kondensor Di dalam Media Larutan NaCl Isi Tugas : Menganalisa laju korosi pada potongan spesimen pipa stainless steel 316 didalam larutan NaCl sebagai fungsi waktu serta menganalisa jenis korosi dengan uji metalografi Dosen Pembimbing,
0.576601. Sementara laju korosi pipa galvanis kecepatan 3.95 m/s dan 3.29 m/s adalah 0.212672 dan 0.1821101 kesimpulan laju korosi pipa baja karbon lebih besar dari pipa baja galvanis dalam segala kondisi. Untuk prediksi usia pipa, pipa baja karbon memiliki nilai laju korosi lebih rendah dari pipa baja galvanis.
Analisa korosi dan pengendaliannya Murabbi, Abdul Latif dan Sulistijono, 2012, Pengaruh Konsentrasi Larutan Garam Terhadap Laju Korosi dengan Metode Polarisasi dan Uji Kekerasan Serta Uji Tekuk Pada Plat Bodi Mobil, Surabaya : Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. 2012
not know; am I my brother’s keeper?’ (Genesis 4:9) N NOVEMBER 2014 the Obama administration in the United States announced an extension of relief for immigrant families, prompting one cartoonist to caricature ‘an immigrant family climbing through a window to crash a white family’s Thanksgiving dinner’ with the ‘white father unhappily telling his family, “Thanks to the president .
