Retak Tegangan Sulfida (SSC) merupakan jenis retak logam yang terkait dengan korosi dan tegangan tarik (sisa dan/atau yang diterapkan) dengan adanya air dan hidrogen sulfida (H₂S).
Mekanisme Sulfide Stress Cracking (SSC)
SSC merupakan salah satu bentuk retak tegangan hidrogen (HSC), yang terkait dengan kerapuhan logam yang disebabkan oleh atom hidrogen yang terbentuk pada permukaan logam akibat korosi asam. Dengan adanya sulfida, penyerapan hidrogen meningkat. Atom hidrogen dapat berdifusi ke dalam logam, mengurangi ketangguhannya dan meningkatkan kepekaan terhadap keretakan. Logam berkekuatan tinggi dan daerah las yang lebih keras lebih rentan terhadap SSC.
Bahaya Retak Stres Sulfida (SSC)
SSC merupakan bentuk umum kegagalan material dalam industri minyak dan gas, serta di lingkungan kimia tertentu, dan dapat berdampak signifikan terhadap keselamatan peralatan dan stabilitas operasional.
Misalnya, penelitian menunjukkan bahwa setelah tiga tahun penggunaan di lingkungan basah, Lingkungan H₂S, retakan yang berasal dari permukaan bagian dalam katup diamati pada penampang badan katup kontrol aliran kepala sumur A216-WCC, dengan bukti yang jelas adanya kerusakan korosi pada baja.
SSC menghadirkan ancaman serius terhadap keselamatan operasional peralatan industri, efisiensi produksi, serta keselamatan lingkungan dan personel. Oleh karena itu, tindakan efektif harus diambil dalam desain, pemilihan material, pengoperasian, dan pemeliharaan untuk mencegah dan mengurangi bahayanya.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi
Retak Tegangan Sulfida (SSC) merupakan fenomena korosi tegangan yang disebabkan oleh interaksi antara hidrogen sulfida (H₂S) dan material logam. Kejadiannya bergantung pada beberapa faktor, termasuk lingkungan korosif (terutama keberadaan H₂S), kerapuhan logam, dan faktor tegangan. Suhu tinggi, tekanan tinggi, sambungan las, dan material berkekuatan tinggi semuanya dapat memperburuk risiko SSC.
Material logam tertentu, seperti baja berkekuatan tinggi, baja tahan karat, dan baja paduan rendah, menjadi sangat rentan di lingkungan hidrogen sulfida. Batas butiran dan fitur mikrostruktur lainnya dari material ini membuatnya lebih rentan terhadap infiltrasi atom hidrogen, yang menyebabkan kerapuhan hidrogen dan perambatan retak. Material berkekuatan tinggi, sambungan las, dan material dengan perlakuan panas yang tidak tuntas sangat rentan terhadap SSC.
| Bahan Logam | Sensitivitas SSC | Alasan/Penjelasan |
| Baja Karbon dan Baja Paduan Rendah | Tinggi | Baja karbon dan baja paduan rendah sangat rentan terhadap SSC di lingkungan H₂S, terutama dalam kondisi tekanan tinggi. Baja ini memiliki ketahanan korosi yang buruk, sehingga perambatan retak menjadi lebih mudah. |
| Baja Tahan Karat (misalnya, 304, 316) | Sedang | Baja tahan karat austenitik cukup sensitif terhadap SSC di lingkungan H₂S, terutama pada korosi lokal. Mutu seperti 316L dapat meningkatkan ketahanan dengan meningkatkan kandungan paduan. |
| Baja Paduan Rendah Kekuatan Tinggi | Tinggi | Kekuatan dan kekerasan yang tinggi meningkatkan kepekaan terhadap SSC, terutama pada konsentrasi H₂S yang tinggi. |
| Baja Paduan Tinggi (misalnya, Inconel, Hastelloy) | Rendah | Baja paduan tinggi menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik dan ketahanan terhadap kerapuhan hidrogen, membuatnya sangat cocok untuk lingkungan H₂S dengan sensitivitas SSC rendah. |
| Titanium dan Paduan Titanium | Rendah | Titanium membentuk lapisan oksida pelindung dalam lingkungan H₂S, memberikan ketahanan korosi yang sangat baik dan ketahanan SSC yang kuat. |
Tindakan Pencegahan
Pilih Bahan yang Sesuai: Gunakan material yang tahan terhadap korosi hidrogen sulfida (seperti baja paduan rendah atau baja tahan karat) atau terapkan perawatan permukaan khusus untuk meningkatkan ketahanan terhadap SSC.
Mengurangi Stres: Minimalkan tegangan sisa dan tegangan eksternal selama proses desain dan manufaktur untuk menghindari area konsentrasi tegangan.
Kontrol Konsentrasi Hidrogen Sulfida: Turunkan konsentrasi hidrogen sulfida di lingkungan operasional dan terapkan tindakan pengendalian gas yang efektif.
Gunakan Perlakuan Panas atau Lapisan Pelindung: Tingkatkan ketangguhan dan ketahanan material terhadap SSC melalui perlakuan panas atau dengan menerapkan pelapis dan lapisan pelindung untuk meminimalkan paparan hidrogen sulfida.
Retak Tegangan Sulfida (SSC) VS Retak Korosi Tegangan (SCC)
Sementara SSC dan SCC melibatkan keretakan di bawah pengaruh tegangan tarik dan lingkungan korosif, SSC merupakan bagian yang lebih spesifik dari SCC yang terjadi terutama di lingkungan H₂S, di mana kerapuhan hidrogen memainkan peran utama. Di sisi lain, SCC merupakan fenomena yang lebih luas yang dapat disebabkan oleh berbagai agen korosif di berbagai material dan lingkungan. Mencegah kedua jenis keretakan ini memerlukan pertimbangan cermat dalam pemilihan material, manajemen tegangan, dan faktor lingkungan.
Ringkasan
Sulfide Stress Cracking (SSC) adalah fenomena fraktur getas yang disebabkan oleh hidrogen sulfida dalam lingkungan yang mengandung sulfur, yang sangat memengaruhi kinerja material logam dalam kondisi yang sangat kuat dan keras. Memahami mekanisme dan faktor-faktor yang memengaruhi SSC, serta mengambil tindakan pencegahan yang tepat, sangat penting untuk memastikan keselamatan peralatan, memperpanjang masa pakai, dan menghindari waktu henti produksi.
ID 
EN 
DE 
RU 
FA