Kiat Memilih Material Pipa Untuk Industri

Material pipa ada berbagai jenis. Bagaimana cara menentukan material yang harus digunakan? Untuk menentukan material, terutama untuk industri, faktor yang paling penting adalah fluida apa yang mengalir didalamnya dan sisi ekonomisnya.

Pipa dapat dibagi menjadi 2 bagian besar. Pipa (pipe distributor) dari logam dan non-logam. Logam terdiri dari carbon steel, stainless steel, aluminium, nickel dan lainnya. Berikut ini adalah contoh dalam desain pipa untuk pabrik industri gas alam, minyak, atau pabrik kimia lainnya.

Pertama, insinyur harus menghitung apa dan berapa banyak macam kandungan yang akan melewati pipa

Akibat aliran fluida, bagian dalam pipa mengalami korosi, dan salah satu cara untuk menetapkan kecepatan korosi adalah memakai grafik de Waard – Milliams nomograph. Grafik ini membantu untuk menentukan berapa kecepatan korosi (mm/tahun) yang disebabkan adanya kandungan CO2 dalam fluida.

Problem disebabkan korosi dapat diatasi dengan menambah ketebalan pipa (pipe distributor) sebesar kecepatan korosi dikali tahun lamanya pabrik didesain. Tetapi, jika total ketebalan yang dibutuhkan untuk mengatasi korosi itu terlalu tebal, pipa akan menjadi sangat tebal dan tidak efektif dalam pembangunannya. Untuk keadaan ini, pipa dari stainless steel menjadi pilihan selanjutnya.

Selain korosi, suhu fluida juga menentukan material pipa (pipe distributor). Semakin rendah suhu, logam akan menjadi mudah mengalami retakan. Ini karena sifat brittle (getas) logam bertambah pada suhu rendah . Stainless steel merupakan salah satu yang tahan akan suhu rendah. Karena itu, untuk cryogenic service (fluida dengan suhu operasi dibawah -196 degC) stainless steel adalah material yang cocok dibandingkan dengan carbon steel.

Stainless steel sering disebut juga corrosion resistance alloy (campuran logam tahan korosi) dan tentunya lebih mahal dibandingkan carbon steel. Stainless steel bisa dibagi menjadi beberapa jenis, contohnya austenitic, feritic, martenistic, duplex dan high alloy stainless steel (campuran tinggi logam stainless steel). Sayangnya, stainless steel tidak tahan terhadap semua jenis korosi, terutama korosi yang disebabkan oleh klorida, sulfida serta fluida asam (sour fluid) lainnya.

Untuk sistem pipa (pipe distributor) yang mengalirkan fluida asam (piping system for sour service) biasanya di desain berdasarkan standar NACE (National Association of Corrosion Engineers) MR0175. Mulai tahun 2003, standar NACE MR0175 bersatu dengan ISO 15156 dan yang memiliki syarat desain yang sulit dibandingkan edisi tahun sebelumnya.

Semakin tahan terhadap berbagai korosi, semakin mahal harga material tersebut. Untuk mengurangi biaya, pengaplikasian cladding atau overlay merupakan salah satu alternatif. Misalnya menggunakan pipa dari carbon steel dengan dilapisi logam mahal pada bagian dalamnya saja yang bersentuhan langsung dengan fluida sumber korosi akan bisa menekan biaya tanpa mengurangi ketahanan terhadap korosi.

Pemilihan material ini bukan hanya untuk pipa (pipe distributor), tetapi juga berlaku untuk bejana (vessel), katup (valve) dan elemen pipa lainnya. Untuk katup, walaupun material dari badan katup bisa memakai carbon steel, tetapi bagian dimana korosi tidak diperbolehkan untuk menjaga kemampuan katup untuk menyekat (sering disebut sebagai trim, seperti bagian valve seat, stem dan lainnya), maka penggunaan stainless steel atau logam tahan korosi lainnya menjadi keharusan.

Pada saat melakukan pemilihan material (pipe distributor) yang sebenarnya, mungkin tidak akan semudah yang dijabarkan diatas, tetapi secara umum, begitulah proses pemilihan material pada saat mendesain pabrik industri.

infometrik.com