Perpustakaan Digital ITB

Reaktor amonia S-50 adalah sebuah bejana tekan dengan jenis radial flow converter di mana proses konversi dari gas proses menjadi amonia terjadi pada tekanan dan temperatur tinggi menggunakan katalis yang berada di dalam bejana. Reaktor mengalami kegagalan retak dari lasan support catalyst (internal) hingga tembus ke permukaan luar head bagian bawah setelah beroperasi selama 15 tahun. Beberapa pabrik serupa pernah melaporkan kegagalan reaktor amonia dengan material 2 ¼ Cr – 1 Mo tipe S50 ini terhadap plant licensor. Akan tetapi kasus kegagalan lasan support catalyst ini merupakan kasus pertama yang terjadi. Analisis kegagalan pada bagian bawah head dilakukan untuk mencari penyebab dan mekanisme kegagalan reaktor amonia. Dari data hasil inspeksi berupa panjang dan kedalaman retak serta angka kekerasan Brinell pada permukaan luar, dilakukan verifikasi ketebalan dan perhitungan kekuatan statik sesuai standar AD 2000 Merkblatt. Selain itu, perhitungan kekuatan lasan, kekuatan lelah (fatigue), pendekatan fracture mechanic, data historical alat serta simulasi pembebanan berdasarkan tekanan dan temperatur operasi digunakan untuk memperkuat pencarian penyebab kegagalan. Penyebab kegagalan adalah inisiasi retak dari transverse fillet weld support catalyst to bottom head akibat akumulasi hidrogen pada area tersebut. Penggetasan material yang terjadi diakibatkan oleh fenomena hydrogen embrittlement (HE) sehingga kekuatan dan fracture toughness material pada area retak menurun. Dari pemeliharaan alat, area lasan ini tidak diperiksa sejak pengoperasian alat hingga terjadi kegagalan.