Abstrak. LPG Storage Tank berkapasitas 50 Ton yang telah terinstalasi dan beroperasi sejak tahun 2010 akan  dikaji  kelayakan  dan  sisa  umur  pakai  dari pressure  vessel tersebut.  Metode  pengujian  yang dipergunakan adalah Non-Destructive Testing (NDT) - Ultrasonic Testing (UT) pada bagian shell dan head untuk mendapatkan nilai actual thickness dari pressure vessel serta dilakukan Visual Examination . Nilai thickness tersebut dipergunakan untuk menganalisis dan mengkalkulasi thickness required (Treq) , nilai Corrosion Rate (CR) , Maximum Allowable Working Pressure (MAWP) serta umur sisa (Remaining Life) dari LPG Storage Tank tersebut. Dari hasil analisa serta perhitungan maka didapat umur sisa pakai dari LPG Storage Tank kapasitas 50 Ton adalah 18 tahun dengan nilai laju korosi sebesar 0,043 mm/thn.
Kata Kunci: LPG Storage Tank 50 T, NDT-UT, CR, MAWP , Umur Sisa
Abstract. The LPG Storage Tank with a capacity of 50 tons, which has been installed and operating since 2010, will be assessed for its feasibility and the remaining useful life of the pressure vessel. The testing method used is Non-Destructive Testing (NDT) - Ultrasonic Testing (UT) on the shell and head to  get  the  actual  thickness  value  of  the  pressure  vessel  and  Visual  Examination  is  performed.  The thickness  value  is  used  to analyze  and  calculate  the  thickness  required  (Treq), Corrosion  Rate  (CR) value, Maximum Allowable Working Pressure (MAWP) and the remaining life (Remaining Life) of the LPG Storage Tank. From the results of the analysis and calculations, the remaining life of the LPG Storage Tank with a capacity of 50 tons is 18 years with a corrosion rate of 0.043 mm / year.
Keywords: LPG Storage Tank 50 T, NDT-UT, CR, MAWP, Remaining Life

## 1. PENDAHULUAN
Keselamatan  merupakan  aspek  paling  penting  yang  tidak  boleh  diabaikan.  Karena  hal  tersebut berkaitan dengan keselamatan aset, keselamatan lingkungan dan keselamatan sumber daya manusia [1]. Maka  dari  itu  perlu  dilakukan  proses  pengkajian  terhadap  unit  peralatan  untuk  mengetahui  batasan- batasan  keselamatan  serta  kelayakan  dari  suatu  peralatan  yang  beroperasi. LPG  Storage  Tank merupakan bagian dari ranah bejana tekan atau pressure vessel yang berfungsi sebagai penampungan sementara LPG yang nantinya akan di distribusikan ke dalam tabung LPG 3 kg atau 12 Kg. Suatu LPG storage tank dalam Stasiun Pengisian Bulk Elpiji (SPBE) yang telah beroperasi sejak tahun 2010 akan dilakukan  proses  rekalkulasi  agar  mengetahui  laju  korosi  serta  sisa  umur  pakai  nya  [2],  hasil  dan
Volume 1, Nomor 2, Oktober 2020, 96-106 JTTM: Jurnal Terapan Teknik Mesin p ISSN 2721-5377 | e ISSN  2721-7825

## REMAINING LIFE ASSESSMENT DAN KASUS LAJU KOROSI PADA LPG STORAGE TANK KAPASITAS 50 TON

## REMAINING LIFE ASSESSMENT AND CORROSION CASE ON LPG STORAGE TANK 50 TON CAPACITY
Amam Fachrur Rozie 1*
1* Institut Sains dan Teknologi Nasional, Jl. Moh. Kahfi II, Srengseng Sawah, Jagakarsa – Jakarta, Indonesia
* Koresponden Email: amamfachrur@gmail.com
penelitian  ini  akan  memberikan  konklusi  layak  atau  tidaknya  sebuah LPG  Storage  Tank yang  telah beroperasi  lebih  dari  10  tahun  ini.  Metode  ini  menggunakan  dua  pendekatan  yaitu  metode Non- Destructive Test (NDT) [3] dan Visual Inspection [4]. Pada gambar 1 merupakan gambar LPG Storage Tank 50 T. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui kelayakan dan umur sisa [5] pada LPG Storage Tank 50 T.

## 1.1 Studi Literatur
ASME VIII Div. 1 [6] [7] merupakan rujukan dasar dalam proses kalkulasi, karena LPG Storage Tank merupakan bagian dari bejana tekan. Thickness required (Treq) merupakan ketebalan minimum yang  dipersyaratkan  agar  dapat  bejana  tekan  beroperasi  sesuai  dengan  desain  awal,  untuk memperhitungkan tebal yang disyaratkan [8].
𝑡𝑟𝑒𝑞 = 𝑃 (𝑅𝑖+𝐶𝑎) 𝑆 𝐸−0,6 𝑃 (1)
Dimana :
treq : Ketebalan minimum (mm) - Shell
P : Tekanan desain (kg/cm 2 )
Ri : Diameter dalam (mm)
Ca : Corrosion allowances (mm)
S
: Allowable stress (kg/cm 2 )
E : Joint Efficiency
Gambar 1. LPG storage tank 50 T
Sedangkan untuk menghitung tebal minimum pada head harus dilakukan proses identifikasi jenis head yang  dipergunakan  pada  setiap  bejana  tekan,  karena  hal  ini  akan  berpengaruh  pada  formula kalkulasi  yang  akan  dipergunakan  [9].  Setelah  dilakukan  identifikasi  pada LPG  Storage  Tank maka didapat bahwa jenis head yang dipakai adalah tipe hemispherical head. Sehingga dipergunakan formula yang dijelaskan point 2.
Remaining Life Assessment dan Kasus Laju Korosi Pada LPG Storage Tank Kapasitas 50 Ton
𝑡𝑟𝑒𝑞 = 𝑃 𝐿 2 𝑆𝐸−0,2𝑃 (2)
Dimana :
treq : Ketebalan minimum (mm) – head
L : Inside crown radius (mm)
S : Allowable stress (mm) – head
Selain  memperhitungkan  ketebalan  minimum,  penelitian  ini  juga  memperhitungkan  tingkat  laju korosi [10]. Nilai laju korosi (corrosion rate) yang didapat nanti akan dipergunakan untuk menghitung tekanan maksimum yang diijinkan (MAWP). Formula yang dipergunakan.
- Short term
𝐶𝑅 ∶ 𝑡.𝑝𝑟𝑒𝑣−𝑡.𝑎𝑐𝑡 𝑦𝑒𝑎𝑟𝑠 𝑏𝑒𝑡𝑤𝑒𝑒𝑛 𝑡.𝑝𝑟𝑒𝑣 𝑎𝑛𝑑 𝑡.𝑎𝑐𝑡 (3)

## - Long term
𝐶𝑅 ∶ 𝑡.𝑛𝑜𝑚−𝑡.𝑎𝑐𝑡 𝑦𝑒𝑎𝑟𝑠 𝑏𝑒𝑡𝑤𝑒𝑒𝑛 𝑡.𝑛𝑜𝑚 𝑎𝑛𝑑 𝑡.𝑎𝑐𝑡 (4)
Dimana :
CR : Laju korosi / corrosion rate (mm/thn)
t.prev  : Ketebalan sebelumnya (mm)
t.act : Ketebalan aktual (mm)
t.nom  : Ketebalan nominal (mm)
Setelah  mendapatkan  nilai  laju  korosi  selanjutnya  adalah  memperhitungkan  tekanan  maksimum yang  diijinkan  beroperasi  (MAWP) dari LPG  Storage  Tank. Kondisi  tersebut  dapat  mempergunakan formula.
MAWP Shell :
𝑀𝐴𝑊𝑃 = 𝑆 𝐸 (𝑡.𝑎𝑐𝑡−2𝐶𝑅.𝑇) (𝑅𝑖+𝐶𝐴)+0,6 (𝑡.𝑎𝑐𝑡−2.𝐶𝑅.𝑇) (5)
MAWP Head (Hemispherical type)
𝑀𝐴𝑊𝑃 = 𝑆 𝐸 (𝑡.𝑎𝑐𝑡−2𝐶𝑅.𝑇) 𝐿 +0,2 (𝑡.𝑎𝑐𝑡−2.𝐶𝑅.𝑇) (6)
Dimana :
t.used  : ketebalan minimum yang dipakai (mm)
T : interval waktu inspeksi (tahun)
L : inside crown radius (mm)
Setelah mendapatkan semua parameter perhitungan diatas, selanjutnya kita bisa menghitung sisa umur pakai dari LPG Storage Tank 50 T tersebut dengan formula nomor 7.
Remaining Life = 𝑡.𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙−𝑡.𝑟𝑒𝑞𝑢𝑖𝑟𝑒𝑑 𝐶𝑅 (7)
Untuk menghitung sisa umur pakai antara head dan shell formula yang dipergunakan sama, hanya saja kedua hasil perhitungan akan dikomparasikan dan dicari nilai terendah sebagai hasil akhir dari sisa umur pakai. Dan dipakai sebagai sisa umur pakai dari LPG Storage Tank 50 T tersebut.

## 2. METODE
Tahapan-tahapan penelitian digambarkan melalui diagram alir penelitian pada gambar 2.

## Gambar 2. Diagram alir penelitian
Lokasi pengujian dilakukan di salah satu Stasiun Pengisian dan Pengangkutan Bulk Elpiji (SPPBE) yang berlokasi di daerah Langsa – Aceh Timur. Proses Non Destructive Testing – Ultrasonic Test [11] menggunakan alat Dakota CMXDL yang telah terkalibrasi dengan rentang pengukuran antara 3 mm s/d 75 mm.
Remaining Life Assessment dan Kasus Laju Korosi Pada LPG Storage Tank Kapasitas 50 Ton
Gambar 3. Ultrasonic thickness – Dakota CMX DL
Selanjutnya proses visual inspeksi dan pengambilan data ketebalan dilakukan dengan disaksikan langsung oleh user selaku pemilik unit. Pengambilan data ketebalan Pressure vessel terdiri dari shell dan head, yang mana terdiri dari 5 shell dan 2 head , keterangan ini didapat dari hasil penelaahan gambar LPG Storage Tank . Titik pengambilan ketebalan dibagi menjadi 4 titik sudut yang terdiri dari 0° , 90° , 180° dan 270° maka jika di total akan ada 28 titik pengambilan data ketebalan yang terdiri dari 8 titik ketebalan head dan 20 titik ketebalan shell. Dibawah ini merupakan skema pengambilan data ketebalan dari LPG Storage Tank 50 T.
Gambar 4. Titik pengambilan ketebalan.
Dari nilai pengujian ketebalan head dan shell dengan menggunakan metode Ultrasonic Test akan diambil data ketebalan terkecil yang nanti nya akan dipakai untuk proses kalkulasi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelaahan dokumen dilakukan di awal penelitian untuk mendapatkan data teknis desain dan data- data pendukung lainnya. Setelah dilakukan telah maka didapat data teknis yang dijelaskan pada tabel 1.
Tabel 1. Data teknis LPG Storage Tank
Data teknis LPG Storage Tank 50 T Design Pressure (kg/cm²) 17.60 MAWP (kg/cm²) 17.60 Design Temperature (°C) 55.00 Hydrostatic Test (kg/cm²) 23.40 Capacity (Ton) 50.00 Year Built 2010 Shell Material SA 516 Gr. 70 Allowable stress shell (Psi) 1406.14 Head Material SA 516 Gr. 70 Allowable stress head (Psi) 1406.14 Inside Diameter (mm) 3300.00 Overall Length (mm) 11250.00 Joint Efficiency 1.00 Length of Radius (mm) 1636.00 Nominal thickness of shell (mm) 22.00 Previous thickness of shell (mm) 21.73 Nominal thickness of head (mm) 14.00 Previous thickness of head (mm) 13.69 Year of Last inspection 2017
Setelah  mendapatkan  data  teknis  yang  didapatkan  melalui  proses review dokumen , tahapan selanjutnya adalah inspeksi lapangan yang bertujuan untuk mendapatkan kondisi existing LPG Storage Tank serta nilai aktual ketebalan shell dan head. Kondisi existing pada LPG Storage Tank tergambarkan dalam beberapa dokumentasi yang diambil pada saat visual inspeksi dilakukan, terdapat beberapa spot uniform corrosion pada permukaan head dan shell.
Gambar 5. Uniform corrosion pada head
Gambar 5 memberikan gambaran mengenai korosi yang terjadi pada bagian bawah head LPG Storage tank. Korosi juga terjadi pada beberapa bagian head lainnya.
Remaining Life Assessment dan Kasus Laju Korosi Pada LPG Storage Tank Kapasitas 50 Ton
Gambar 6. Uniform corrosion pada bagian atas (2)
Kondisi  korosi juga  menyerang  pada  bagian  lain,  khususnya  pada  bagian bolt  and  nuts. Seperti yang terlihat pada gambar 7.
Gambar 7. Korosi pada bagian bolt and nut
Selain serangan  korosi,  terdapat  banyak  sekali  kerusakan  pada  bagian painting permukaan LPG Storage Tank hal tersebut bisa dilihat dari gambar 8.
Gambar 8. Scratch pada permukaan.
Proses  visual  inspeksi  memberikan  informasi  mengenai  kondisi  terkini  dari LPG  Storage  Tank sehingga  dapat  segera  dilakukan  tindakan corrective dan  preventif  [12].  Walaupun  demikian  proses inspeksi visual masih bersifat eksternal dan harus juga dilakukan peninjauan pada bagian internal LPG Storage Tank pada saat Stasiun Pengangkutan dan Penimbunan Bulk Elpiji (SPPBE) dalam kondisi shut down. Selain itu bagian-bagian lain dan instrumentasi seperti ladder, platform, PSV, Foundation, Name Plate, Nozzle, Piping system, Pressure gauge, Temperature gauge, Sprinkler system dan Tank volume indicator pada LPG Storage Tank masih dalam kondisi baik dan layak beroperasi.
Tahapan  selanjutnya  adalah  melakukan  uji  ketebalan  pada LPG  Storage  Tank menggunakan metode Ultrasonic Test (UT) sesuai dengan keterangan serta tahapan dalam bab metodologi. Setelah dilakukan pengukuran ketebalan pada permukaan LPG Storage Tank maka didapat hasil pengukuran dalam tabel 2.
Tabel 2. Hasil pengukuran ketebalan Aktual Ketebalan LPG Storage Tank 50 T Titik Lokasi 0° 90° 180° 270° Ketebalan sebelumnya Head 1 14,00  14,10  13,90  13,60
Shell : 21,73 Head : 13,69 Head 2 14,00  13,60  13,60  13,70 Shell 1 21,60  21,70  22,00  21,70 Shell 2 21,60  21,90  21,60  22,00 Shell 3 21,60  22,00  21,60  22,00 Shell 4 21,70  22,10  21,70  21,90 Shell 5 21,80  22,10  21,80  21,90
Berdasarkan tabel pengukuran ketebalan diatas, didapat bahwa untuk ketebalan terkecil untuk shell adalah pada shell 1 , shell 2 dan shell 3 dengan titik lokasi 0° dan 180° dari name plate dengan nilai hasil pengukuran sebesar 21,60 mm sementara untuk ketebalan pada head terdapat pada head 1 dan head 2 dengan titik lokasi 90°, 180° dan 270° dari name plate dengan hasil pengukuran sebesar 13,60 mm.
Dengan data tersebut kita bisa langsung melakukan proses kalkulasi terhadap LPG Storage Tank .
Tahap  pertama  yang  dilakukan  adalah  peninjauan  kelayakan shell dan head berdasarkan  nilai ketebalan  aktual  yang  didapat  untuk  mencari  nilai  ketebalan  minimum  yang  diperbolehkan menggunakan  formula  (1)  pada  bab  studi  literatur.  Ketebalan  minimum  adalah  ketebalan  yang disyaratkan (Treq+CA) sehingga
𝑡𝑟𝑒𝑞 = 17,6 (1650 + 0,00) [(1406,14 𝑥 1) − (0,6 (17,60))] = 20,81 𝑚𝑚
Remaining Life Assessment dan Kasus Laju Korosi Pada LPG Storage Tank Kapasitas 50 Ton
Berdasarkan kalkulasi diatas maka dapat ditarik kesimpulan jika LPG Storage Tank pada bagian shell masih  dapat  dipergunakan  karena  nilai  ketebalan  minimum  lebih  kecil  dibandingkan  dengan ketebalan aktual (20,81 mm < 21,6 mm).
Sementara itu untuk nilai kalkulasi pada head LPG Storage Tank
𝑡𝑟𝑒𝑞 = 17,6 𝑥 1636 [(2 𝑥 1406,14 𝑥 1)−(0,2 𝑥 17,6)] = 10,25 𝑚𝑚
Berdasarkan ketebalan aktual sebesar 13,6 mm maka dapat ditarik kesimpulan bahwa bagian head dari LPG Storage Tank masih layak dan aman dipergunakan karena nilai ketebalan aktual lebih besar dibandingkan dengan ketebalan minimum hasil kalkulasi (10,25 mm < 13,6 mm).
Selanjutnya memperhitungkan laju korosi pada head dan shell dengan kondisi short term dan long term sesuai dengan formula yang terdapat pada bab studi literatur. Data ketebalan sebelumnya dilakukan pada tahun 2017 sehingga rentang waktu antara previous thickness dan actual thickness adalah 3 tahun baik itu pada shell ataupun pada head . Perhitungan laju korosi saat kondisi short term .
- Short term shell
𝐶𝑅 ∶ 21,73 − 21,60
2020 − 2017 = 0,043 𝑚𝑚/𝑦𝑟
- Short term head
𝐶𝑅 ∶ 13,69 − 13,60
2020 − 2017 = 0,03 𝑚𝑚/𝑦𝑟
Sehingga didapat untuk short term corrosion rate shell dan head adalah 0,043 mm/thn dan 0,03 mm/thn. Dan untuk long term corrosion rate adalah kondisi antara nominal thickness pada saat awal fabrikasi dengan actual thickness sehingga didapat jarak antara keduanya adalah 10 tahun. Perhitungan laju korosi saat kondisi long term .
- Long term shell
𝐶𝑅 ∶ 22,0 − 21,6
2020 − 2010 = 0,040 𝑚𝑚/𝑦𝑟
- Long term head
𝐶𝑅 ∶ 14 − 13,6
2020 − 2010 = 0,040 𝑚𝑚/𝑦𝑟
Sehingga didapat nilai long term corrosion rate pada head dan shell LPG Storage Tank adalah 0,04 mm/thn.  Nilai  dari  laju  korosi  dapat  dipakai  untuk  memperhitungkan  nilai  tekanan  maksimum  yang diijinkan (MAWP).
Tahapan  selanjutnya  merupakan  mengkalkulasi  nilai maximum  allowable  working  pressure (MAWP) mempergunakan  data  kalkulasi  dari  ketebalan  aktual  yang  didapat.  Dengan  menggunakan formula pada bab studi literatur maka nilai MAWP untuk head dan shell.

## MAWP Shell
𝑀𝐴𝑊𝑃 = 1406,14 𝑥 1 (21,60−2(0,043)𝑥3) (1650+0)+0,6 (21,60−2(0,043)𝑥3) = 17,97 kg/cm 2

## MAWP Head (Hemispherical)
𝑀𝐴𝑊𝑃 = 1406,14 (1) (13,69−2(0,043)𝑥(3)) 1636 +0,2 (13,69−2(0,043)𝑥(3)) = 22,75 kg/cm 2
Berdasarkan  kalkulasi  diatas  maka  didapat  bahwa  nilai  MAWP  untuk shell dan head dari LPG Storage Tank adalah 17,97 kg/cm 2 dan 22,75 kg/cm 2 . Sehingga batas diperbolehkan nya LPG Storage tank beroperasi adalah pressure dalam LPG Storage Tank tidak boleh lebih dari minimum MAWP yaitu sebesar 17,97 kg/cm2. Selanjutnya adalah menghitung sisa umur pakai atau remaining life dari LPG Storage Tank
Remaining life shell
Remaining Life = 21,60 −20,81 0,043 = 18 tahun
Remaining life head
Remaining Life = 13,60 −10,25 0,043 = 77 tahun
Berdasarkan  kalkulasi  maka  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  sisa  umur  pakai  dari LPG  Storage tank adalah minimum remaining life of shell and head yaitu 18 tahun.

## 4. SIMPULAN
LPG  storage  tank masih  dalam  kategori  layak  pakai  walaupun  harus  dilakukan repainting pada beberapa  permukaan  bejana  tekan  yang  terkelupas  dan  korosi.  Nilai  ketebalan  setelah  dilakukan peninjauan  langsung  ke  lapangan  adalah  21,60  mm  untuk shell dan  13,60  mm  untuk head .  Nilai ketebalan yang disyaratkan untuk shell dan head adalah 20,81 mm dan 10,25 mm, sehingga LPG Storage Tank masih layak beroperasi. Nilai untuk laju korosi pada shell dan head berdasarkan short term adalah 0,043 mm/thn dan 0,03 mm/thn lalu untuk long term adalah 0,040 mm/thn. Nilai untuk MAWP shell dan head adalah 17,97 kg/cm 2 dan 22,75 kg/cm 2 . Sedangkan untuk sisa umur pakai dari LPG storage tank adalah  18  tahun  untuk shell dan  77  tahun  untuk head .  Untuk  penelitian  selanjutnya  disarankan  agar melakukan  pengambilan  data thickness lebih  banyak  dan  dalam  kondisi shutdown sehingga  bagian internal dari LPG storage tank bisa dijangkau.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
[1] S. Renaningsih, “IDENTIFIKASI M E T O D A U J I B E J A N A T E K A N R E A K T O R
Remaining Life Assessment dan Kasus Laju Korosi Pada LPG Storage Tank Kapasitas 50 Ton
AIR BERTEKANAN UNTUK M E N U N J A N G KESELAMATAN REAKTOR,” pp. 32– 38, 2000.
[2] D. Berbagai and K. H. S. O. Dan, “Spesimen yang digunakan pada penelitian ini adalah,” vol. 14, no. 1, pp. 10–13, 2010.
[3] D. Vavrik, J. Jakubek, I. Kumpova, and M. Pichotka, “Dual energy CT inspection of a carbon fibre reinforced plastic composite combined with metal components,” Case Stud. Nondestruct. Test. Eval. , vol. 6, pp. 47–55, 2016.
[4] API, “Pressure Vessel Inspection Code: In-Service Inspection, Rating, Repair, and Alteration,” Api 510 , vol. 552, no. 1, p. iii, 2006.
[5] U.  Test,  “ANALISA  SISA  UMUR  PEMAKAIAN  (REMAINING  LIFE  ASSESMENT)  AIR RECEIVER  COMPRESSOR  TANK  MENGGUNAKAN  METODE  ULTRASONIC  TEST Fuad Khoirul 1 , Muh Amin 2 , Muhammad Subri 3 ABSTRAK,” vol. 17, no. 1, pp. 10–20.
[6]
Vessel Code Section VIII Division-1 and Division-2,” no. March, pp. 1–3, 2020.
[7] S.  ASME,  “2017  Boiler and  Pressure Vessel  Code, An  International  Code  BPVC17,” ASME Boil. Press. Vessel Code , p. 25, 2017.
[8] P. Se, “Pr c se 0.6 p,” pp. 1–14, 2004.
[9] R. A. Pitalokha, M. R. Hamdani, and A. Taufik, “Kajian Risk Based Inspection untuk Separator dan Heat Exchanger pada Liquefied Natural Gas Plant,” pp. 64–73, 2016.
[10] R. Oktoriansyah, B. Hartono, and E. Sutoyo, “Analisa Laju Korosi Akibat Pengelasan Duplex UNS32205  Dengan  2  Metode  Pengelasan  yang  Berbeda  Pada  Media  FeCl3,” AME  (Aplikasi Mek. … , pp. 77–82, 2017.
[11] Z. Li and Z. Meng, “A review of the radio frequency non-destructive testing for carbon-fibre composites,” Meas. Sci. Rev. , vol. 16, no. 2, pp. 68–76, 2016.
[12] G.  Lackner  and  P.  Tscheliesnig,  “Requalification  of  LPG  tanks  in  Europe:  Verifying  the structural  integrity  by  monitoring  the  pressure  test  with  acoustic  emission,” Insight  Non- Destructive Test. Cond. Monit. , vol. 58, no. 8, pp. 443–447, 2016.