Home

Triple Filter Test

Leave a comment

Socrates adalah seorang “Filsuf” besar Yunani yang terkenal memiliki pengetahuan yang tinggi dan sangat terhormat.
Suatu hari seorang kenalannya bertemu dengan Socrates dan berkata, “Tahukah Anda apa yang saya dengar tentang teman Anda?”

Sumber : Unknown

WELL TEST SILENCER

Leave a comment

After steam production piping/pipeline system (from wells) completed and handed over it to O&M team (accepted with no finding status certainly), and also prior to PIS (put in service) by Operation team, Reservoir team will perform flow test activities first to ensure that the production wells are OK to produce steam as per required. It will be needed 1 week or more for well test of 1 well.

 

The aim of flow test is to know more regarding characteristic of each well like:

  • Steam rate in kph
  • Well head pressure (WHP) in psig
  • Well temperature in oF
  • Non condensable gas (NCG) in % wt

 

So, from the flow test will be detected whether the each wells are still be economic as production wells.

 

Step by step of flow test activities as follow (see picture 01 below):

  • Open 12” master valve (fully opened)
  • Close 18” FCV valve (fully closed) and 3” stimulation line / bleed line (fully closed)
  • Open 2” by pass valve (fully opened)
  • Open 10” well test line / start up line (fully opened) to 36” well test silencer, 12” upstream pipe of well test silencer will intercept each 10” start up line from wells.
  • Check well characteristic (flow, pressure, temperature, NCG)

 

00. P&ID of Production Well

Picture 01: P&ID of Production Well

 

 

One of important part while perform flow test is well test silencer. The aim of well test silencer is to receive steam flow rate and its condensation because steam flow from production wells still not be putted in the system yet, and also to muffle and to reduce noisiness during flow test activities. Afterwards, accumulation of the condensed steam in well test silencer will be conveyed by drain line (gravity) to well pad sump.

 

The well test silencer is designed to intercept maximum capacities of steam flow from production wells at one well pad. Due to highest of steam velocity going to well test silencer wherever possible occur erode  along the wall of well test silencer, thus corrosion allowance (CA) of well test silencer is more thick than others in its piping system.

 

So, the roles of well test silencer during flow test is very important, butima…

 

The following is how to design of well test silencer, monggo di down load…

Design of Well Test Silencer

 

 

01. 36 in. well test silencer fabricationPicture 02: 36″ well test silencer fabrication

02. 12 in. upstream pipe installationPicture 03: 12″ upstream pipe installation

03. Put 100 mm round rock in well test silencer boxPicture 04: Put round rocks in well test silencer box

04. Well Test Silencer installation completePicture 05: Well Test Silencer installation complete

05. Flow Test activitiesPicture 06: Flow test activities from wells

INSULATION WORK

1 Comment

Finally, insulation work of 36” steam pipeline and its condensate pipeline are almost complete by the end of January 2016, ibarat kata bolehlah persentase-nya 99% tinggal killing punch lists sekitar 1.5 bulan ke depan..🙂

 

Sungguh perjalanan panjang untuk mengeksekusi pekerjaan tersebut karena berbagai kendala di lapangan, mulai dari material insulasi serta asesoris-nya yang sebagian belum dibeli oleh kontraktor/sub-kontraktor karena adanya issue kenaikan harga seiring melemahnya mata uang Rupiah, musim hujan sepanjang penghujung tahun 2015, skill untuk pekerjaan insulasi ini yang sangat terbatas dan kemudian diperparah dengan kelemahan dalam pengawasan (supervision/surveillance) pekerjaan sehingga kemudian banyak pekerjaan insulasi di-reject oleh Insulation Inspector.

 

Disela-sela menyelesaikan pekerjaan ini di lapangan, saya sempatkan untuk menulis serta mengulik lebih detail mengenai apa itu pekerjaan insulasi, dan kemudian saya mencoba melengkapinya dengan pengambilan poto terlebih mengenai metoda-metoda pemasangan insulasi. Karena ternyata pekerjaan pemasangan insulasi ini ada juga nilai-nilai seni dalam pemasangannya (installation).

 

Btw, kenapa suatu peralatan (katakanlah pipe, vessel, tank) dalam suatu plant harus di insulasi???

  • To reduce lost thermal  -> related with loss production.
  • To prevent condensation  -> related with loss production.
  • Safety in personal working along equipments  -> safety issue concern.
  • Comfort control while operation/maintenance  -> safety issue concern.
  • To reduce noise pollution (comfortable enviro condition)  -> enviro issue concern.

 

Secara garis besar, fungsi insulasi suatu material/peralatan ada 2:

  • Thermal insulation (hot insulation & cold insulation)
  • Personal protection

 

Dan kebetulan ke dua hal tersebut kita kerjakan dalam proyek konstruksi 36” steam pipe line, yaitu thermal insulation (hot insulation) untuk 36” steam pipeline, dan personal protection (safety in personal working) untuk 4”, 6” & 8” condensate pipeline.

 

Berbicara insulasi berarti kita pasti membahas yang namanya ilmu perpindahan panas (heat transfer). Ilmu perpindahan panas inilah kuncinya. Jangan banyak bicara tentang insulasi kalau tidak memahami betul apa itu ilmu perpindahan panas. Menilik sejarah sewaktu kuliah dulu, mulai dari “Perpindahan Panas I”, “Perpindahan Panas II” sampai dengan “Perpindahan Panas Lanjut” saya selalu dapat C, jadi saya sungguh paham betul ilmunya..🙂

 

Secara garis besar perpindahan panas pada suatu material/peralatan ada 3:

  1. Konduksi (conduction): perpindahan panas yang terjadi pada suatu materi (material).

Conduction

Dimana,

Q   = conduction heat transfer, ( W ) or (Btu/h)

K   = thermal conductivity, (W/m.K) or (Btu/h.ft.oF)

l     = thickness, (m) or (ft.)

T1 = hot temperature, (K) or (oF)

T2  = cold temperature, (K) or (oF)

A   = area, (m2) or (ft2)

 

2. Konveksi (convection): perpindahan panas yang terjadi antara permukaan luar suatu materi (material) terhadap lingkungan sekitzzarnya

Convection

Dimana,

Q   = convective heat transfer, ( W ) or (Btu/h)

H   = convective heat transfer coefficient/film coefficient, from an average over the surface of the body, (W/m2.K) or (Btu/h.ft2.oF) -> influenced by laminar/turbulent regime flow of around surrounding

T2 = outer temperature, (K) or (oF)

Ta   = ambient (surrounding) temperature, (K) or (oF)

A   = area, (m2) or (ft2)

 

3. Radiasi (radiation): perpindahan panas yang terjadi karena suatu pancaran energi (energy emission) atau radiasi (radiant heat)

 

Radiation heat transfer

Radiation

Dimana,

Q         = radiation heat transfer, ( W ) or (Btu/h)

σ        = Stefan-Boltzmann constant, (5.67 x 10-8 W/m2.K4) or (1.714 × 10-9 Btu/hr.ft2.R4)

F          = configuration factor/ shape factor, F = ε (emittance factor), 0 < ε < 1 (black body)

T1        = temperature of object 1, (K4) or (R4)

T2        = temperature of object 2, (K4) or (R4)

A         = area, (m2) or (ft2)

 

 

Table 01: Emittance factor of materials

 Emittance factor

 

Dari formula diatas (see conduction heat transfer), jelas bahwa untuk pemilihan material insulasi haruslah memilih material insulasi yang kerapatannya (ρ) sangat padat/rapat sehingga thermal conductivity (k) akan sangat kecil, yang artinya perpindahan panasnya (Q) akan kecil pula ya kan!

 

Nah, berikut adalah pemilihan material untuk insulasi:

– Hot insulation           : calcium silicate, rock wool, glass wool, ceramic fiber, etc

– Cold insulation         : styro-foam/cork, polyurethane, foam glass, etc

 

 Table 02: Calcium silicate material for hot insulation

Calcium silicate

 

Table 03: Rock mineral wool material for hot insulation

Rock wool

 

 Table 04: Glass mineral wool material for hot insulation

Glass wool

 

Table 05: Ceramic fiber material for hot insulation

Ceramic fibre

 

 Table 06: Cellular glass material for cold insulation
Cellular glass (cold insulation)

 

Table 07: Cork material for cold insulation

Cork (cold insulation)

 

Table 08: Polyurethane foam material for cold insulation

Polyurethane (cold insulation)

 

 

Selain pemilihan material insulasi yang harus tepat, hal penting lain yang harus diperhatikan adalah pemilihan thickness of insulation material atau yang disebut dengan economic thickness. Economic thickness ini harus mengakomodasi perpindahan panas (Q) yang keluar dari material insulasi sekecil mungkin dan berapa temperature panas yang diijinkan keluar tergantung dari requirement setiap plant.

 

Berikut adalah kalkulasi sederhana untuk thermal insulation pada 36” steam pipeline, monggo di download bro!!!

Insulation calculation for 36 in.

 

 

Di berbagai plant termasuk di plant saya bekerja sekarang, pada setiap equipments (vessel, tank, HE, etc) atau pipa dengan maximum operating temperature lebih besar 65 oC maka harus diinsulasi untuk mencegah resiko bahaya panas yang terjadi saat mengoperasikan (running) atau pemeliharaan (maintenance), dimana dalam hal ini insulasi berfungsi sebagai personal protection.

 

Terakhir, berikut adalah insulation material specifications untuk pekerjaan insulasi di plant tempat saya bekerja sekarang:

  1. Calcium silicate for pipes as per ASTM C533 type 1 and ASTM C585, ρ = 224 kg/m3
  2. Fiber glass for fittings as per ASTM C547 class 2 and ASTM C1139 type 1 grade 4/6, ρ = 32 kg/m3  
  3. Mineral wool as per ASTM C540 class 3 (648 °C max.) or ASTM C612 class 4 (537°C max.)/class 5 (982°C max.).
  4. Aluminum jacketing for cover as per ASTM B209 type 3003–H14 or 5005-H14 with moisture barrier, 0.4 mm thick for stucco embossed/corrugated sheet or 0.5 mm thick for flat sheet
  5. Fastening wire, AISI 304SS, annealed temper, 1.29 mm dia.
  6. Fastening bend, AISI 304SS, annealed temper, 19 mm (3/4 in.) wide and 0.5 mm thick
  7. S-clips, AISI 304SS, 19 mm (3/4 in.) wide and 0.5 mm thick
  8. Insulation cement, as per ASTM C195 – Mineral fiber thermal insulating cement, T ≤ 650 oC
  9. Sealant, flexible compound, non-shrinking type, T ≤ 150 oC
  10. Screw, AISI 304SS

 

 

01. Rockwool material for fittings insulation

Picture 01: Rockwool material

02. Rockwool material for fittings insulation

Picture 02: Rockwool material

03. 18 in Calcium Silica material

Picture 03: Calcium silicate material

04. SS bend material

Picture 04: SS bend material

05. Wingseal material

Picture 05: SS wing seal material

06. Wingseal application

Picture 06: SS wing seal application

07. Fabricate aluminum jacket material at site

Picture 07: Aluminum cover fabrication

08. Fabricate elbow's aluminum jacket at site

Picture 08: Elbow’s aluminum cover fabrication

09. 36 in pipeline prioor insulated

Picture 09: 36″ pipeline prior to be insulated

10. Install scaffold material to support insulation work

Picture 10: Install scaffolding for 36″ pipeline insulation work

11. Insulation work of 36 in steam and 4, 6, 8 in condensate pipeline

Picture 11: 36″ pipeline insulation work’s progress

12. Insulation work of condensate pipeline

Picture 12: Install calcium silicate for condensate pipeline insulation work

13. Insulation work of 18 in downcomer piping line

Picture 13: Insulation work for well’s down-comer piping line

14. Insulation work of 36 in complete

Picture 14: Insulation work complete

15. No. of insulation windows

Picture 15: Number of insulation windows

16. UTG window application at elbow

Picture 16: UTG window application for elbow

 

 

References:

  • A Heat Transfer Textbook by John H. Linhard IV/John H. Lienhard V, third edition, January 2003
  • Thermal Insulation Handbook, April 2001
  • Rules of Thumb for Mechanical Engineers by J. Edward Pope, 1997

HYDROTEST WORK

Leave a comment

Untuk menguji kekuatan (strength), keutuhan (integrity) dan ketidakbocoran sambungan-sambungan dari suatu sistem perpipaan yang sudah kita rancang bangun (designed and installed) perlulah dilakukan pressure test/pressure leak test sebelum sistem perpipaan masuk ke dalam system.

Atau mengutip kalimat dari buku “Piping Handbook”, sixth edition (Mohinder L. Nayyar), chapter B4 – Stress Analysis of Piping Systems by C. Basavaraju & William Saifung Sun, yang mengatakan bahwa to assure the integrity and leak tightness of a piping system is required pressure test be performed prior to placing the piping system in service. Sedangkan mengutip dari ASME B31.8 – Gas Transmission and Distribution Piping Systems, 2010 edtion, bahwa pressure test is to validate integrity of piping system (pipes and equipments) and detect construction defects and defective materials.

Pressure leak test dilakukan tentunya setelah sistem perpipaan sudah melewati yang namanya visual check dan NDT (non destructive test – tes tanpa merusak). Pressure leak test sendiri adalah test dengan merusak atau DT (destructive test). Sedangkan NDT hanyalah memeriksa kualitas beberapa/semua sambungan pipa, misalnya dengan memakai metoda liquid penetrant test, magnetic particle test, ultrasonic test, radiography test, dll.

Untuk sistem perpipaan ada banyak standar internasional yang dipakai untuk melakukan pressure leak test, namun untuk pembahasan kali ini akan sedikit dibahas persyaratan-persyaratan pressure leak test dari standar-standar internasional yang sering digunakan di suatu plant.

 

ASME B31.3 – PROCESS PIPING

Persyaratan-persyaratan yang diberikan oleh ASME B31.3 – Process Piping, 2010 edition (para. 345):

  • Where the owner considers a hydrostatic leak test impracticable, either a pneumatic leak test or a combined hydrostatic-pneumatic test may be substituted, recognizing the hazard of energy stored in compressed gas.
  • Where the owner considers both hydrostatic and pneumatic leak testing impracticable, the alternative specified in para. 345.9 may be used if both of the following conditions apply:

(1) A hydrostatic test would damage linings or internal insulation, or contaminate a process which would be hazardous, corrosive, or inoperative in the presence of moisture, or would present the danger of brittle fracture due to low metal temperature during the test

(2) Or would present the danger of brittle fracture due to low metal temperature during the test

  • Where the unless specified in the engineering design, lines open to the atmosphere, such as vents or drains downstream of the last shutoff valve, need not be leak tested.
  • (Para9.1) Welds, including those used in the manufacture of welded pipe and fittings, which have not been subjected to hydrostatic or pneumatic leak tests in accordance with this code, shall be examined as follows:

(1) Circumferential, longitudinal, and spiral groove welds shall be 100% radiograph examined or 100% ultrasonically examined

(2) All welds, including structural attachment welds, not covered in (a) above, shall be examined using the liquid penetrant method or, for magnetic materials, the magnetic particle method.

  • (Test fluid)

(1) The fluid shall be water unless there is the possibility of damage due to freezing or to adverse effects of water on the piping or the process. In that case another suitable nontoxic liquid may be used. If the liquid is flammable, its

flash point shall be at least 49°C (120°F), and consideration shall be given to the test environment.

(2) The gas used as test fluid, if not air, shall be nonflammable and nontoxic.

  • (Test pressure)
    • Hydrostatic leak test shall be not less than 1.5 x MAWP (design pressure)
    • Pneumatic leak test shall be not less than 1.1 x MAWP (design pressure)
  • A leak test shall be maintained for at least 10 min, and all joints and connections shall be examined for leaks.
  • (Temporary pipe supports)

Piping designed for vapor or gas shall be provided with additional temporary supports, if necessary, to support the weight of test liquid.

  • (Piping with vessel as a system)

(1) Where the test pressure of piping attached to a vessel is the same as or less than the test pressure for the vessel, the piping may be tested with the vessel at the piping test pressure.

(2) Where the test pressure of the piping exceeds the vessel test pressure, and it is not considered practicable to isolate the piping from the vessel, the piping and the vessel may be tested together at the vessel test pressure, provided the owner approves and the vessel test pressure is not less than 77% of the piping test pressure calculated in accordance with para. 345.4.2(b).

 

ASME B31.1 – POWER PIPING

Persyaratan-persyaratan yang diberikan oleh ASME B31.1 – Power Piping, 2002 edition (para. 345) hampir sama dengan yang diberikan oleh ASME B31.3 – Process Piping, 2010 edition, bedanya hanyalah di test pressure untuk pneumatuic test (para. 137.5.5), yaitu bunyi sbb:

  • (Required Pneumatic Test Pressure).

The pneumatic test pressure shall be not less than 1.2 nor more than 1.5 times the design pressure of the piping system. The test pressure shall not exceed the maximum allowable test pressure of any non-isolated component, such as vessels, pumps, or valves, in the system.

 

ASME B31.4 – LIQUIDS PIPELINE TRANSPORTATION

Persyaratan-persyaratan yang diberikan oleh ASME B31.4 – Liquids Pipeline Transportation, 2009 edition (para. 437.4):

– Portions of piping systems to be operated at a hoop stress of more than 20% of the specified minimum yield strength of the pipe shall be subjected at any point to a hydrostatic proof test equivalent to not less than 1.25 times the internal design pressure at that point for not less than 4 hr. When lines are tested at pressures that develop a hoop stress, based on nominal wall thickness, in excess of 90% of the specified minimum yield strength of the pipe, special care shall be used to prevent overstrain of the pipe.

– API RP 1110 may be used for guidance for the hydrostatic test.

– The hydrostatic test shall be conducted with water, except liquid petroleum that does not vaporize rapidly may be used

– If the testing medium in the system will be subject to thermal expansion during the test, provisions shall be made for relief of excess pressure. Effects of temperature changes shall be taken into account when interpretations are made of recorded test pressures.

– After completion of the hydrostatic test, it is important in cold weather that the lines, valves, and fittings be drained completely of any water to avoid damage due to freezing.

– Carbon dioxide pipelines, valves, and fittings shall be dewatered and dried prior to placing in service to prevent the possibility of forming a corrosive compound from carbon dioxide and water.

 

ASME B31.8 – GAS TRANSMISSION AND DISTRIBUTION PIPING SYSTEMS

Persyaratan-persyaratan yang diberikan oleh ASME B31.8 – Gas Transmission and Distribution Piping Systems, 2010 edition adalah sesuai dengan table 841.3.2-1:

 

ASME B31.8

Agar agan-agan tidak bingung apa itu kelas lokasi (location class) pada standar ASME B31.8, tabel dibawah ini akan menjelaskan batasan-batasan untuk setiap kelas lokasi:

ASME class

Dari kelas lokasi (location class) ini tentunya akan membedakan kriteria desain setiap lokasi yang dilewati oleh suatu pipeline dan juga besaran masing-masing pressure test-nya.

 

Pertimbangan selanjutnya dalam pemilihan pressure leak test, apakah akan menggunakan hydrostatic leak test atau pneumatic leak test adalah sbb:

  1. Service fluids

Pada umumnya, apabila servis fluidanya adalah fluida bertekanan (compressible fluid) seperti instrument air, hydraulic system, nitrogen system, natural gas piping disarankan menggunakan pneumatic leak test untuk mencegah servis fluida terkontaminasi dengan air setelah put in system, hal yang sama dianjurkan juga untuk fuel oil.

  1. Test pressure

Dengan alasan safety, beberapa plant menganjurkan untuk tekanan tinggi tertentu tidak menggunakan pneumatic leak test tapi hydrostatic leak test untuk mencegah dampak yang diakibatkan oleh compressible fluid bila terjadi kebocoran pipa. Untuk menghindari adanya kontaminasi air maka selajutnya akan dilakukan pengeringan (drying) dengan compressed air.

  1. Pipe materials

Umumnya plastic pipes seperti HDPE, PVC, FRP, dll tidak dianjurkan menggunakan pneumatic leak test karena sifat fluidanya yang mampu tekan (compressible fluids).

 

The followings are hydrostatic leak test sequences (but not limited to):

  • Install flanges and blind flanges at the end of pipeline to be hydrostatic test
  • Install fill-up water line (supposed closed to existing water pump) and also install small bore connection line for LPD (low point drain), HPV (high point vent) and instruments hook-up
  • Killed punch list along the pipeline prior to hydrostatic test
  • Fill up water along the pipeline by water pump, venting valve opened to ensure no air trap along the pipeline
  • Warning sign along the hydro-tested pipeline (as restricted area during activities), to prevent any personals closed to the hydro-tested pipeline area.
  • Ensure hydrostatic equipments and tools (dead weight tester – DWT, pressure gauge, temperature gauge, pressure recorder, temperature recorder, pressure pump) already calibrated and inspected.
  • Perform hydrostatic leak test, and if any pressure drop do checking to know more positions of any leakages along the pipeline and do repair.
  • Record pressure, temperature, etc… And if hydrostatic leak test OK do reporting!

 

Hal-hal yang harus di record (minimum requirements) ketika melakukan pressure leak test adalah sebagai berikut (ASME B31.3 – Process Piping, 2010 edition, para.345.2.7):

(a) Date of test

(b) Identification of piping system tested

(c) Test fluid

(d) Test pressure

(e) Certification of results by examiner

 

Terakhir yang tak kalah pentingnya, karena sesuai dengan regulasi pemerintah melalui Department of Mines and Energy of the Republic Indonesia, Director General of Oil and Gas, The Director General of Oil and gas Decree Nor: 84.K/38/DJM/1998, bahwa pipa penyalur/distribusi (pipeline) haruslah diinspeksi langsung dan kemudian disertifikasi untuk memperoleh Sertifikat Kelayakan Penggunaan Peralatan (SKPP) dari perwakilan pemerintah yang terkait, maka sebelum dilakukan hydrostatic leak test, wajiblah untuk mengundang perwakilan pemerintah yang terkait untuk hadir di dalam pelaksaaannya serta tentunya melengkapi semua dokumen-dokumen yang diperlukan untuk sertifikasi tersebut (sesuai dengan yang disebutkan di dalam The Director General of Oil and gas Decree Nor: 84.K/38/DJM/1998) yaitu seperti berikut (tapi tidak terbatas pada):

  • Pipeline design detail (fluid service, specific gravity, MAOP, MAWP, operating temperature, design temperature, etc)
  • Calculation (pipe diameter, pipe wall thickness, pipe supports calculation, testing pressure calculation, etc)
  • Specification of material used (mill certificates)
  • WPS/PQR, welder certificate, etc
  • NDT records
  • SOP of pressure leak test
  • Completeness of testing equipments and tools (calibration is mandatory)
  • Pressure test record (for geothermal steam distribution pipeline, minimum holding times of pressure leak test is 2 hours)

 

Punten kang! karena sesuai dengan judulnya maka berikut akan ditampilkan proses eksekusi pekerjaan hydrostatic leak test sesuai dengan ASME B31.3 – Process Piping, dimana kebetulan plant memakai standar tersebut untuk melakukan pekerjaan ini.

01

Picture 01: 36” pipeline to be hydrostatic leak tested

 

02

Picture 02: Install flanges and blind flanges to break out hydrostatic line from exiting line, to prevent any damage of new valves and disruption to online pipeline

 

03

Picture 03: Additional temporary pipe support (see right side) for hydrostatic leak test

 

04

Picture 04: Warning sign during hydrostatic leak test

 

05

Picture 05: Fill-up water pump

 

06

Picture 06: Pressure water pump

 

07

Picture 07: Pressure recorder (ITT Barton chart) and dead weight tester (DWT)

 

08

Picture 08: Hydrostatic leak test activities

 

09

Picture 09: Hydrostatic leak test activities is being witnessed by government representative and inspection’s third party

 

10. Hydrostatic leak test diagram

Picture 10: Hydrostatic leak test diagram

 

 

Catatan penting saat eksekusi:

  • Range tekanan pada Pressure Gauge (PG) yang akan digunakan adalah 1.5 ÷ 4 MAWP (design pressure)
  • DWT (dead weight tester) kudu wajib, karena lebih valid dalam me-record pengukuran tekanan dibandingkan record tekanan dari Barton chart maupun PG-1 (high point) dan PG-2 (low point), ini dikarenakan perubahan cuaca yang tidak stabil (fluctuation) selama test berlangsung.
  • Ketika ada valves yang harus terkoneksi saat berlangsungnya test, misalnya valves pada CDP (condensate drain pot), valves tersebut jangan di fully closed karena akan merusak stem of valve akibat tekanan hydrotest, tapi cukup dikasih plug atau blind flanges pada ujungnya.

 

 

Dan berikut lampiran “Hydrotest Calculation” sebagai data pendukung untuk eksekusi pekerjaan ini, semoga membantu:

Hydrostatic Leak Test Calculation

 

LOGISTIC WORK

Leave a comment

Just to share a little bit of my knowledge and experience regarding logistic work.. Hopefully, may be useful for who those involved in logistic works and at the jetty also.

 

Check it out and please feel free to download it…

LOGISTIC WORK

 

 

— Salam PROGRESS —

SOIL

Leave a comment

To more understand regarding SOIL and its characteristic

Well presented by Robert Tanring (CGS Civil Supervisor) in (CGS) E&C Weekly Safety Forum on November 10, 2015.

 

Courtesy of Ir. Robert Tanring, this article published was!!! Monggo…

SOIL

 

 

— Salam PROGRESS —

PWHT WORK

2 Comments

1. Preliminary

 

Kebetulan sekali di plant ada dua proyek yang berdekatan schedule-nya yang mengharuskan melakukan pekerjaan PWHT (post weld heat treatment), yaitu repair brine surge vessel, Ø 4 m x 13 m, dan instalasi brine pipeline 24” sch. 60. Pekerjaan PWHT untuk repair brine surge vessel telah selesai dieksekusi oleh rekan-rekan di team lain (dan kebetulan ane ikut nimbrung saat eksekusi di lokasi kerja) di saat berlangsungnya shut down of plant di bulan Oktober – November 2014, sedangkan PWHT untuk instalasi brine pipe line 24” sch. 60 (under by E&C team) belum dieksekusi karena sesuatu dan lain hal…🙂

Menarik untuk membahas pekerjaan PWHT karena pekerjaan ini sebenarnya sarat akan ilmu material, cieee… Kalau mengeksekusi pekerjaannya ya serahkan saja ke vendor-nya karena pastinya mereka sudah expert di bidang tersebut, ehehehe..

 

 

2. What is PWHT? What is the reason to perform PWHT?

 

Buat orang yang tidak awam pasti akan bertanya-tanya, binatang apa itu PWHT??? Atau sejenis makanan apa itu PWHT??? Sebenarnya kalau diterjemahkan dari bahasa Inggris-nya, yah PWHT adalah perlakuan (treatment) panas setelah dilakukannya pengelasan pada suatu sambungan.

Terus kenapa harus di PWHT? Emang gunanya buat apa? Klo gak di PWHT masalah buat lo? Selow bro! Kalem aa!! Sok, ngudut heula jang!!! Nyokk, kita bahas pelan-pelan…

Pekerjaan PWHT dilakukan setelah pengelasan sambungan pada pipa atau vessel atau steel structure dengan ketebalan (thickness) yang dipersyaratkan pada standard yang dipakai oleh perusahaan (company) tersebut, dengan tujuan untuk mengatur kembali susunan molekul-molekul material secara homogen sehingga akan mencegah efek kerusakan-kerusakan seperti retak (crack) dan getas (brittle) yang diakibatkan oleh:

  • Tingginya tegangan-tegangan sisa (high residual stresses) akibat proses pemanasan yang tidak seragam di setiap titik di daerah lasan dan HAZ (Heat Affected Zone).

HAZPicture 01: Weld joint area (http://www.superheatfgh.com)

  • Tingginya kekerasan (high hardness) yang tinggal di daerah lasan. Semakin tebal material yang di las maka panas yang diserap oleh material tersebut ke daerah sekitarnya semakin besar sehingga menyebabkan pendinginan yang cepat yang akan mengakibatkan terbentuknya fase martensitic yang keras dan getas

 

Pada pengelasan sambungan untuk pipa atau vessel atau steel structure dengan ketebalan tertentu, panas dari lasan akan menimbulkan perubahan struktur mikro yang terlihat pada perubahan pada batas-batas butir (grain boundaries) sehingga menimbulkan residual stresses, residual stresses ini dapat berkontribusi dalam meningkatkan kerentanan terhadap corrosion dan fatigue. Karena residual stresses ini tidak dapat melebihi tegangan luluh (yield strength), maka dengan PWHT yaitu dengan meningkatkan temperature (yaitu pada temperature rekristalisasi-nya) dalam periode yang lama maka akan menurunkan maksimum tegangan sisa (the maximum residual stresses) disekitar daerah pengelasan dengan cara relaxation-recrystallization yaitu pengintian dan pertumbuhan butir-butir baru menggantikan butir-butir lama dan/atau primary creep mechanism.

Selain menimbulkan residual stresses juga menimbulkan high hardness of microstructures. High hardness ini dapat menimbulkan crack sensitivity di daerah HAZ dan tentunya akan menimbulkan kerentanan terhadap korosi. Dengan PWHT, maka akan mengembalikan penambahan fase martensitic yang terjadi ke fase ferritic-nya, dan hasilnya bisa meningkatkan keuletan (ductility) dan ketangguhan (toughness).

Untuk baja-baja struktur high strength low alloy (HSLA) bisa dilakukan PWHT ataupun tidak, tergantung dari komposisi materialnya. Beberapa baja HLSA mengandung Vanadium lebih dari 0.005 % dan atau mengandung Boron lebih dari 0.002 % yang bisa menimbulkan penggetasan pada daerah butiran di daerah HAZ ketika dipanaskan sampai dengan temperatur 1000 – 2000 oF saat proses PWHT berlangsung. Penggetasan ini dapat menyebabkan retakan yang disebut dengan “reheat cracking”. Oleh karena itu pada umumnya direkomendasikan untuk pengelasan-pengelasan baja HSLA tidak dilakukan PWHT. 

 

 

3. What the PWHT standards are???

 

Persyaratan-persyaratan (requirements) untuk melakukan pekerjaan PWHT banyak diatur dalam berbagai standar internasional, tergantung jenis pekerjaannya dan standar apa yang dipakai oleh perusahaan tersebut di plant-nya. Pekerjaan PWHT untuk steel structure menggunakan AWS D1.1, untuk vessel menggunakan ASME section VIII div. 1 UCS-56, untuk piping menggunakan ASME B31.1 (power piping), B31.3 (process piping), dll.

Seperti contoh dalam standar AWS D1.1 paragraf 3.14, kondisi-kondisi yang harus dipenuhi jika melakukan pekerjaan PWHT adalah sebagai berikut:

  • Material yang di PWHT mempunyai minimum yield strength yang tidak melebihi 50 ksi (345 mpa)
  • Material yang di PWHT bukan material dari proses quenching and tempering (QT), quenching and self tempering (QST), thermo-mechanical controlled processing (TMCP) atau bukan menggunakan pekerjaan dingin (cold working) untuk mencapai higher mechanical properties
  • Material yang di PWHT yang tidak mensyaratkan notch toughness test baik pada base metal, HAZ area, maupun weld joints
  • Material yang di PWHT mempunyai ketersediaan data terhadap strength and ductility yang cukup
  • Pekerjaan PWHT harus dilakukan sesuai dengan yang di 5.8 (stress-relief heat treatment)

Nah… kebetulan di plant saya bekerja sekarang, pekerjaan PWHT menggunakan standar ASME B31.3 baik untuk piping maupun pipeline, jadi pembahasan scope-nya kali ini dibatasi hanya pada standar ASME B31.3. Kadang juga tidak selalu berpatokan penuh pada requirements dari suatu standar internasional tapi kadang owner specification bahkan lebih ketat requirements-nya sesuai dengan tingkat kebutuhan plant tersebut.

Seperti pengalaman ketika persiapan mengerjakan mega proyek oil and gas di plant X (Cepu, Jawa Timur) dimana fluida-fluidanya lumayan corrosive, requirements sangatlah ketat melebihi requirements dari standar internasional yang dipakai yaitu ASME B31.3, requirements untuk pekerjaan PWHT yaitu seperti berikut:

  • CS piping system handling sour service fluids as per NACE MR175 / ISO 15156, regardless of wall thickness
  • CS piping in ammonia and amine services, regardless of thickness wall thickness.
  • CS piping in certain caustic services, regardless of wall thickness
  • CS piping in HF acid service, PWHT is not required if carbon content does not exceed 0.25 & CE content does not exceed 0.43

Seperti dijelaskan diatas, pekerjaan PWHT benar-benar menggunakan requirements yang ada di ASME B31.3 standard yaitu pada table 331.1.1 – requirements for heat treatment, yaitu pekerjaan PWHT untuk base metal P No. 1 Group No. 1 yaitu pipa CS (carbon steel) dengan ketebalan > 19 mm (¾”) adalah wajib (mandatory).

(Lihat table 331.1.1 – requirements for heat treatment, as per ASME B31.3 – 2008)

Table 331.1.1

Table 331.1.1 (cont)

 

Sedangkan untuk pre-heat juga sesuai dengan requirement yang di ASME B31.3 standard

(Lihat table 330.1.1 – requirements for pre-heat, as per ASME B31.3 – 2008)

Pre-heat

Pre-heat temperature berfungsi untuk menaikkan temperature material (tapi masih dibawah temperature rekristalisasi-nya) hingga mendekati panas api las sebelum di las, dengan tujuan untuk mencegah material yang akan di las mengalami perubahan temperature secara tiba-tiba yang bisa mengakibatkan retakan (crack).

Pre-heat temperature biasanya hanya dilakukan pada material-material yang tebal yang biasanya juga akan dilakukan PWHT.

 

Berikut kriteria pelaksanaan pre-heat temperature untuk masing-masing code:

– AWS D1.1   : Recommended

– ASME B31.1   : Mandatory

– ASME B31.3   : Recommended

– ASME BPVC Sect. 8 Div. 1   : Recommended

 

 

4. PWHT work sequences

 

Berikut adalah step-step pekerjaan PWHT:

  • Pastikan semua tools and equipments of PWHT sudah dikalibrasi dan diinspeksi, dan siap untuk dipergunakan
  • Pastikan weld joints sudah di NDT (already accepted both visual check and radiography test)
  • Lakukan hardnes test pada beberapa titik yang disepakati

(Hardness test dapat membantu apakah weld joints perlu di PWHT atau tidak)

  • Instal “ceramic pad element” pada area weld joints, kemudian diikat dengan steel wires. Kemudian dilapis (covered) dengan insulation blanket (fiberglass/rockwool blanket or equivalent material) untuk menghindari loss temperature saat pekerjaan PWHT, kemudian diikat dengan steel wires.

Ceramic Pad HeaterPicture 02: PWHT ceramic pad heater (www.asianproducts.com)

Ceramic Pad Heater InstallationPicture 03: Ceramic pad heater’s heating process (www.heatingtreat.com)

 

  • Instal thermocouple (indicator temperature) dimana masing-masing posisinya minimum 25 mm dari weld joints (both of sides), sesuai dengan posisi pemasangan seperti berikut:

Thermocouple positionPicture 04: Thermocouples placement on pipe

 

Sedangkan persyaratan jumlah thermocouple berdasarkan diameter pipa adalah sebagai berikut:

Thermocouple number

  • Jika memungkinkan tutup end pipe untuk mencegah “internal hot air” mengalir keluar dari terciptanya excessively high thermal gradients melalui ketebalan pipa.
  • Proteksi pekerjaan PWHT dari kemungkinan kendala hujan maupun gangguan lainnya dengan menggunakan tarpaulin atau sejenisnya.
  • Perform PWHT work
  • Record hasil pekerjaan PWHT sesuai dengan procedure yang disepakati, seperti grafik berikut:

 

PWHT graphicPicture 05: PWHT cycle method

 

Untuk mencari nilai maksimum dari heating/cooling rate untuk pipa carbon steel 1” (= 25.4 mm) adalah sebagai berikut:

Max. heating and cooling ratePicture 06: Max. heating/cooling rate

 

  • Setelah pekerjaan PWHT selesai, lakukan hardness test baik di daerah base metal, area HAZ maupun weld joints. Untuk base metal P No. 1 Group No. 1 yaitu pipa CS (carbon steel), final hardness test tidak boleh melebihi 200 BHN as per ASTM E10.
  • Setelah final hardness test accepted, lakukan visual check dan radiography test kembali
  • Jika OK, do final reporting

 

 

IMG-20141106-01301Picture 07: Perform PWHT at brine surge vessel

IMG-20141106-01304Picture 08: Perform PWHT at brine surge vessel

IMG-20141106-01302Picture 09: PWHT programmer

IMG-20141106-01305Picture 10: PWHT temperature recorder (Barton chart)

 

 

5. PWHT’s tools and equipments

 

  • Transformer

Bisa menggunakan trafo 50 kVA dengan 6 channel output dan 6 alat control, komplit dengan circuit breaker dan fuse control.

  • Temperature recorder

Untuk mengukur dan me-record temperatur dengan masing-masing 12 titik, temperature range bervariasi, bisa sampai dengan 0 – 1200 oC.

Sudah harus dikalibrasi sebelum digunakan (by KAN Indonesia)

  • Programmer

Untuk mengetahui dan mendapatkan kenaikan holding temperature dan cooling temperatur yang seragam dengan menggunakan sistem program yang presisi tinggi, dengan setting sistem digital. Programmer menerima input temperature langsung dari benda kerja dan kemudian unit program akan bekerja sesuai dengan yang diprogram secara otomatis. Untuk satu unit transformer bisa memiliki 6 unit program dan disesuaikan dengan kebutuhan

  • Pad heater element

1 unit pad heater element dengan kapasitas 2.7 kVA, dimana material dari ceramic dengan range temparutur sampai dengan 1500 oC, yang dirajut dengan Nickel Chrome Wire.

Pada pad heater, pada ujung connector disambung dengan cool tail dimana agar ujung connecting-nya tidak mengalami rambatan panas, sehingga tidak merusak connecting cable electric yang akan disambungkan ke power cable

  • Burner

Alat pembakaran unutk pre-heater dengn menggunakan blower dengan kapasitas beragam sesuai dengan kebutuhan

 

 

6. To be prepared for PWHT works

 

Documents:

  • MoC of project, dimana pekerjaan PWHT ini sudah masuk di dalamnya
  • PEP and HES Plan of project, dimana pekerjaan PWHT ini sudah masuk di dalamnya
  • Work permit (PTW) & JHA/JSA, hot work permit
  • SOP of PWHT work
  • QA/QC documents
  • Temperature records (Barton charts)
  • Final reporting

Tools and equipments:

  • Transformer
  • Temperature recorder
  • Programmer
  • Ceramic pad heater
  • Burner

Man powers:

  • PWHT Operator/Technician (by vendor)
  • Helpers (by vendor)
  • Supervisor (owner/contractor)
  • QC Inspector (owner/contractor)
  • Safety Officer (owner/contractor)

Safety equipping:

  • PPE and safety body harness
  • Scaffold materials, untuk pekerjaan PWHT di ketinggian
  • Multi gas detector dan SCBA, untuk mendeteksi apabila ada gas-gas liar (H2S, CO, etc) disepanjang jalur pipeline yang di PWHT.
  • Portable shelter, bulletin board, and portable eye wash
  • Portable lighting, untuk waktu pekerjaan night shift
  • Safety signs

 

 

7. References

 

  • AWS D1.1/D1.1M – 2004
  • ASME B31.3 (Process Piping) – 2008
  • ASME BPVC Section VIII Division 1 – 2010
  • Piping Handbook, Mohinder L. Nayyar, P.E., 7th edition – 2000
  • Carbon Steel Handbook – 2007
  • LANL Engineering Standards Manual, Chapter 13: Welding and Joining – 2006
  • Internet

Older Entries