Pipa di Industri Minyak dan Gas: Korosi Temperatur Tinggi dan Ancaman yang Mengintai

Industri minyak dan gas merupakan salah satu industri yang sangat penting bagi perekonomian suatu negara. Pengolahan dan transportasi minyak dan gas melibatkan berbagai jenis pipa yang terdiri dari berbagai macam material seperti baja karbon, baja paduan, dan logam non-ferrous. Pipa-pipa ini bekerja pada kondisi lingkungan yang sangat keras, termasuk temperatur dan tekanan yang sangat tinggi. Dalam kondisi operasi yang ekstrim ini, korosi pipa menjadi masalah yang sangat serius yang mempengaruhi kinerja, penipuan, dan keselamatan instalasi tersebut. Korosi pipa terjadi ketika pipa logam teroksidasi dengan lingkungan yang ada di sekitarnya. Salah satu jenis korosi yang sering terjadi pada pipa di industri minyak dan gas adalah korosi akibat temperatur tinggi. Berdasarkan literatur, definisi korosi temperatur tinggi dapat bervariasi tergantung pada sumbernya. Namun, secara umum, korosi temperatur tinggi terjadi pada suhu di atas 400C (752F) (sumber: NACE International). Beberapa sumber juga menyatakan bahwa korosi temperatur tinggi dapat terjadi pada suhu di atas 500C (932F) atau bahkan di atas 1000C (1832F) tergantung pada kondisi lingkungan yang mempengaruhi proses korosi tersebut (J. R. Davis.2000).

Berikut Merupakan Dampak Korosi Temperatur Tinggi pada Pipa di Industri Minyak dan Gas:

1. Penurunan Ketebalan Dinding Pipa Korosi suhu yang tinggi dapat menyebabkan penurunan ketebalan dinding pipa. Hal ini terjadi ketika bahan pipa teroksidasi dan mengalami penipisan, yang pada akhirnya dapat menurunkan kemampuan pipa dalam menahan tekanan dan suhu. Dalam kondisi yang ekstrem, pipa dapat berisiko pecah dan menyebabkan kecelakaan yang serius.

2. Menurunnya Kualitas dan Produktivitas Pipa Korosi temperatur tinggi dapat menyebabkan penurunan kualitas dan produktivitas pipa. Ketika pipa mengalami korosi, akan terbentuk lapisan tipis yang menutupi permukaan dalam pipa. Lapisan ini dapat mengurangi laju aliran. Korosi pada pipa dapat menyebabkan terjadinya kontaminasi pada produk yang mengalir melalui pipa tersebut, yang pada akhirnya dapat berdampak pada kualitas produk akhir. Kualitas produk yang buruk dapat merugikan reputasi perusahaan dan memengaruhi kepercayaan konsumen terhadap produk tersebut (Singh et al., 2015).

3. Korosi pada pipa dapat menyebabkan kegagalan struktural dan menyebabkan kebocoran atau bahkan kecelakaan yang membahayakan.

4. Korosi dapat menyebabkan penipisan dinding pipa, bahkan sampai pipa pecah, sehingga menyebabkan kebocoran yang dapat mengancam keselamatan manusia dan lingkungan. Menurut studi yang dilakukan oleh AM Al-Qasabi dan rekan-rekannya pada tahun 2018, korosi pada pipa yang digunakan di lapangan minyak dapat menyebabkan hilangnya produk minyak dan gas yang dapat mengurangi pendapatan perusahaan. Selain itu, biaya perbaikan dan penggantian pipa yang rusak akibat korosi juga sangat tinggi.

5. biaya perbaikan dan penggantian pipa di industri minyak dan gas dapat mencapai miliaran dolar per tahun (M. Alabbad dkk, 2021). Kerusakan pada pipa juga dapat mengganggu proses produksi dan menyebabkan kerugian finansial yang signifikan bagi perusahaan (Fingas, 2014).

Berikut contoh gambar kerusakan pipa gas akibat Korosi Temperatur Tinggi.

Gambar 2.  Bentuk strukturmikro pipa hydrogen plant potongan melintang (Ilham, 2013)

Karbida yang biasanya nampak pada butiran autenit HP Modified tidak nampak lagi, Akibat adanya pengaruh panas yang berlebihan, maka karbida tersebut bergeser ke batas butir dan menimbulkan retak intergranular. Gambar 2, sisi diameter dalam pipa bentuk struktur mikronya mengalami perubahan dari bentuk struktur austenit menjadi austenit twin, dan creep void yang nampak pada batas butir merupakan retak mikro, sedangkan pada sisi tengah bentuk retakannya nampak dengan jelas dan sisi diameter luar selain nampak dengan jelas adanya retak juga terjadi korosi akibat suhu tinggi. (Ilham, 2013).

Contoh kasus korosi temperatur tinggi pada pipa di industri minyak dan gas pernah terjadi di Indonesia. Pada tahun 2018, pipa milik Pertamina di Balikpapan pecah akibat korosi dan menyebabkan tumpahan minyak di laut. Tumpahan minyak yang terjadi akibat kebocoran pipa tersebut dapat menyebabkan kerusakan lingkungan yang sangat besar. Menurut laporan berita yang diterbitkan oleh Detik News, pipa tersebut tidak dilengkapi dengan inspeksi dan pengawasan yang cukup. Pada pipa di industri minyak dan gas, temperatur korosi yang tinggi dapat terjadi karena pipa tersebut sering terpapar oleh fluida panas dan lingkungan yang korosif. Menurut studi yang dilakukan oleh D. Duni dan rekan-rekannya pada tahun 2018, lingkungan yang korosif yang sering terjadi pada pipa adalah lingkungan yang mengandung gas H2S dan CO2. Tingginya kandungan gas H2S dan CO2 dalam fluida dapat menyebabkan terjadinya korosi pada pipa, terutama pada bagian pipa yang terpapar oleh fluida tersebut. Selain itu, temperatur tinggi pada pipa dapat mempercepat terjadinya reaksi korosi pada material pipa.

Namun, beberapa studi kasus menunjukkan bahwa korosi suhu tinggi pada pipa di industri minyak dan gas dapat terjadi karena beberapa faktor tambahan. Misalnya, sebuah studi kasus di Malaysia menunjukkan bahwa pipa yang terbuat dari baja tahan karat mengalami korosi pada permukaannya akibat adanya gas karbon dioksida dan hidrogen sulfida yang membentuk asam karbonat dan sulfida pada kondisi operasional yang memiliki tekanan dan suhu tinggi. Hal ini menyebabkan terjadinya kerusakan pada pipa dan mengurangi masa pakai dari pipa tersebut (Abdullah et al., 2016). Selain faktor lingkungan, penggunaan bahan kimia tertentu dalam proses produksi juga dapat mempercepat korosi temperatur tinggi pada pipa di industri minyak dan gas. Sebuah studi kasus di Amerika Serikat menunjukkan bahwa penggunaan bahan kimia korosif dalam proses produksi minyak dan gas dapat mempercepat terjadinya korosi pada pipa dengan suhu operasional yang tinggi (Akintoye et al., 2017). Oleh karena itu, pemilihan bahan kimia yang tepat dan penggunaan teknologi pengendalian korosi yang cukup penting untuk mencegah kerusakan pada pipa di industri minyak dan gas.

Untuk mencegah terjadinya kerusakan pada pipa akibat korosi suhu tinggi, perusahaan harus menerapkan teknologi pengendalian korosi yang tepat. Beberapa teknologi pengendalian korosi yang umum digunakan di industri minyak dan gas antara lain adalah penerapan inhibitor korosi, teknologi pengendalian pH, dan teknologi pelapisan pipa. Penerapan teknologi ini dapat membantu mencegah terjadinya korosi pada pipa dan memperpanjang masa pakai dari pipa tersebut (Shahsavand et al., 2018). Selain teknologi pengendalian korosi, pemilihan bahan pipa yang tepat juga sangat penting dalam mencegah terjadinya korosi pada pipa di industri minyak dan gas. Bahan pipa yang umum digunakan di industri minyak dan gas antara lain adalah baja tahan karat, baja karbon, dan paduan nikel.

Daftar Pustaka :

• Abdullah, M. A., Al-Mansoori, M. H., Ismail, M. A., & Noor, N. M. (2016). The effect of corrosion on pipeline integrity. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 11(5), 3275-3280.
• Adewoye, OO, Durodola, BM, & Loto, CA (2016). Korosi pipa minyak dan gas: Tinjauan. Jurnal Universitas Raja Saud - Ilmu Teknik, 28(1), 1-21. https://doi.org/10.1016/j.jksues.2013.10.002
• Akintoye, A., Aigbodion, V. S., & Abumere, S. I. (2017). Impact of Corrosive Fluids on Carbon Steel Pipe Weld Joints in a Petroleum Refinery Environment. Journal of Failure Analysis and Prevention, 17(6), 1136-1142.
• Alabbad, M., Almansour, F., Alsaedi, M., Alrashed, A., Almukhtar, A., & Alhajji, A. (2021). Predictive Maintenance of Oil and Gas Pipes Using Machine Learning Techniques. Applied Sciences, 11(3), 1106.
• AM Al-Qasabi, F Khademi, G Jasinski, dan M Salehi, "Risk-based maintenance (RBM) for corrosion management of pipelines in upstream oil and gas industry," Journal of Loss Prevention in the Process Industries, vol. 53, pp. 59-68, Jan. 2018.
• Asadi, M., Yeganegi, S., & Azimi, S. (2016). Korosi dalam industri perminyakan: Tinjauan. Jurnal Sains & Teknologi Material, 32(7), 605-614. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2016.01.012
• Duni, D., Sedmak, A., Mili, D., ljivi-Ivanovi, M., & Sedmak, S. (2018). Corrosion of steel pipelines in carbon dioxide and hydrogen sulfide environment. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly, 24(1), 11-18. https://doi.org/10.2298/CICEQ161031040D
• Fingas, M. (2014). Oil Spill Science and Technology. Elsevier.
• Hashemi, SJ, Vahid, S., & Atabi, F. (2012). Tinjauan tentang penyebab umum kegagalan boiler di industri gula. Jurnal Teknik, 2012, 1-9. https://doi.org/10.1155/2012/540951
• https://news.detik.com/berita/d-3930775/5-fakta-tumpahan-minyak-di-teluk-balikpapan?page=all
• Ilham. (2013). Analisis Kerusakan Pipa Baja HP-Modified untuk Pada Industri Migas. Jurnal Teknik Mesin, 5(1), 41-50.
• J. R. Davis. (2000). ASM specialty handbook: Heat-resistant materials. Materials Park, Ohio: ASM International. Hal. 153.
• Kim, HS, & Lee, CS (2014). Korosi dan keausan bahan dalam industri minyak dan gas. Jurnal Internasional Teknik Presisi dan Manufaktur-Teknologi Hijau, 1(4), 387-397. https://doi.org/10.1007/s40684-014-0051-x
• M. Alabbad, A. F. Alenezi, F. Al-Gharabally, A. Al-Otaibi, & M. A. Hafez. (2021). Risk-based approach for cost-effective pipeline maintenance in the oil and gas industry. Journal of Pipeline Engineering, 20(2), 103-116. https://doi.org/10.1680/jpen.20.00008
• NACE International. (2008). Corrosion Basics: An Introduction. Houston, TX: NACE International. Hal. 8.
• Popoola, API, Bale, RB, Fayomi, OSI, & Gbenebor, OP (2016). Dampak lingkungan dari korosi dan pengendaliannya di industri minyak dan gas: Studi kasus korosi di kilang minyak. Jurnal Teknik Kimia Lingkungan, 4(1), 1042-1055. https://doi.org/10.1016/j.jece.2015.12.019
• Shahsavand, E., Esmaeilzadeh, P., & Salimijazi, H. R. (2018). Recent advances in the application of nanotechnology in corrosion inhibition of oil and gas pipelines: a review. Journal of Molecular Liquids, 250, 399-415. doi: 10.1016/j.molliq.2018.01.046
• Singh, J., Kaur, M., & Kalia, A. N. (2015). Impact of service quality on customer satisfaction and customer loyalty: A study of Indian banking sector. Journal of Retailing and Consumer Services, 22, 24-31.