Trending Topik

Memilih Jenis Oxygen Scavenger yang Tepat

Diposting oleh On Thursday, August 23, 2018

Oxygen scavenger adalah agent/chemical yang digunakan untuk mengikat oksigen terlarut di fluida. Di PLTU, oxygen scavenger digunakan pada tahap persiapan boiler water. Pemilihan agent ini harus benar-benar tepat agar dampak bahaya terhindarkan selama operasional PLTU. Beberapa potensi bahaya/dampak di oxygen scavenger adalah:
  • Karsinogenik
  • Sesak nafas
  • Gangguan genetik
  • Korosif
  • Mendegradasi tube boiler
  • Menambah kandungan TDS dan TSS di siklus uap-air
Sumber Gambar : www.agiwater.com
Jenis oxygen scavanger berdasarkan kelarutannya ada 2 yaitu:
  1. Non-Volatile (Inorganic) ---> menambah TDS di boiler water
  2. Volatile (Organic) ---> tidak menambah TDS di boiler water

Jenis oxygen scavanger berdasarkan fase-nya ada 2 yaitu:
  1. Solid (padat) ---> sodium sulhite, sodium metabisulphite
  2. Non-Solid ---> hydrazine, sodium bisulphite, diethyl hydroxylamine (DEHA), carbohydrazide, ascorbic acid, hydroquinone dan ISO-ascorbic acid
1. Sodium sulphite (Na2SO3)
Reaksi : 2 Na2SO3 + O2 ---> 2 Na2SO4
Kelebihan:
  • Sangat cepat reaksi dengan oksigen
  • Murah
Kekurangan:
  • Menambah TDS di siklus air-uap
  • Menghasilkan sodium sulphate pH rendah yang korosif, berbahaya bagi tube boiler bertekanan
2. Hydrazine (N2H4)
Reaksi : N2H4 + O2 ---> N2 + 2 H2O
Kelebihan:
  • Tidak menambah TDS
Kekurangan:
  • Reaktifitas lemah pada suhu rendah
  • Cukup mahal
  • Potensi karsinogenik
  • Membutuhkan spesial penanganan
  • Ter-deposisi menjadi ammonia yang dapat mengkorosi material copper (Cu)
3. Hydroquinone (C6H6O2) 
Reaksi: C6H6O2 + ½ O2 ---> H2O + C6H4O2
Kelebihan:
  • Tidak menambah TDS
  • Bereaksi lebih cepat daripada hydrazine pada suhu rendah
  • Tidak membutuhkan penanganan khusus
  • Tidak karsinogenik
Kekurangan:
  • Lebih mahal daripada hydrazine
  • Dapat meingkatkan kation conductivity
4. Ascorbic Acid/Asam Askorbat (C6H8O6) 
Reaksi: C6H8O6 + ½ O2 ---> C6H6O6 + H2O
Kelebihan:
  • Bekerja baik di range pH 7-11
  • Tidak menambah TDS
Kekurangan:
  • Harga mahal
  • Non-Volatile
5. Diethyl Hydoxylamine (DEHA)
Reaksi: 2(C2H5)2NOH + O2 ---> 2(C2H5)CH3 CHN=O + 2 H2O
Kelebihan:
  • Tidak menambah TSS di boiler
  • Mudah dalam penggunaan dosis dan pengontrolan
Kekurangan:
  • Harga mahal
  • Non-Volatile

6. Acetaldehyde (CH3CHO)
Reaksi: 2 CH3CHO + O2 ---> 2 CH3COOH

7. Carbohydrazide [(N2H3)2CO]
Reaksi tidak langsung:
(N2H3)2CO + H2O ---> 2 N2H4 + CO2 (operasi pada T > 135 oC)
2 N2H4 + 2 O2 ---> 4 H2O + 2 N2
Reaksi langsung:
(N2H3)2CO + H2O ---> 2 NH3 + N2 + H2 + CO2 (operasi pada T > 200 oC)
Kelebihan:
  • Tidak menambah TSS
  • Tidak terdekomposisi ke asam organik
  • Membentuk lapisan pasifasi di tube
  • Tidak karsinogenik
Kekurangan:
  • Kurang reaktif terhadap oksigen
Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2018). Memilih Jenis Oxygen Scavenger yang Tepat, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2018). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
[2] Rahman et al. Carbohydrazide vs Hydrazine : a Comparative Study. Saline Water Desalination Research Institute
[3] Woodruff, E.,Lammers, H., dan Lammers, T. (2000). Steam Plant Operation, Eighth Edition Handbook

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Pengukuran Laju Aliran Fluida dengan Portable Flowmeter

Diposting oleh On Monday, January 29, 2018

Flowmeter adalah alat untuk mengukur laju aliran fluida. Laju aliran bisa berupa volumetric (m3/h), velocity (m/h) dan mass flow (kg/h). Fluida yang bisa diukur bermacam-macam jenisnya dan sesuai pengalaman saya menggunakan alat tersebut, berikut fluida yang bisa diukur :
  • Water 
  • Glikol 
  • Oil (crude, lube) 
  • Sea water 
  • Alkohol (etanol, metanol) 
  • Freon atau LN2 (-199 oC)
  • Dan masih banyak lagi dengan menginputkan sendiri jenis fluida, viskositas, densitas, sound speed di software dan mencari sendiri properties dari zat tersebut 

Tabel 1. Daftar Fluida yang Bisa Diukur dengan Portable Flowmeter
Flowmeter yang saya pakai bisa dipakai untuk pipa mulai ukuran 2 s/d 24 inch untuk transducer/probe size 1 MHz dan pipa >24 inch untuk size transducer 0.5 MHz.
Material yang bisa terukur sebagai berikut :
  • Steel (carbon) 
  • Stainless 
  • Iron (duct) 
  • Iron (cast) 
  • Copper (Cu) 
  • Alumunium (Al) 
  • Brass (kuningan) 
  • Glass (pyrex, flint, crown) 
  • Plastic (nylon, PVC, acryl, PE, PP) 
  • 10% Nickel 
  • 30% Nickel
  • Dan masih banyak lagi dengan mengisi sendiri di software kemudian memasukkan sound speed dan properties lainnya untuk material tersebut 

Tabel 2. Nilai Kecepatan Suara (Sound Speed) Berbagai Jenis Material
Flowmeter ini terdiri dari beberapa part (bagian) seperti :
  • Bingkai dilengkapi rantai pengikat ---> tempat clamp holder transducer
  • Transducer / Probe ---> bagian pemancar dan penerima sinyal ultrasonic 
  • Transmitter ---> penerjemah dari input-an dan output-an flowmeter 
  • Pocket Thickness Gauge ---> alat untuk mengukur ketebalan pipa dengan ukuran alat yang seukuran genggaman tangan
  • Holder Trannsducer Tambahan ---> digunakan jika arah sinyal input dan output adalah 3 phasa atau lebih 
    Gambar 1. Holder Tambahan Diletakkan di Bawah karena Sinyal 3 Phasa
  • Meteran ---> untuk mengukur keliling (circumference) atau outside diameter (OD) pipa 
  • Thermo Gun ---> alat untuk mengukur temperatur fluida 
  • HP Tablet atau HP Biasa ---> tempat di-instal-kan software untuk input dan output hasil pembacaan flowmeter
Gambar 2. Bagian Peralatan Portable Flowmeter
Berikut gambar pengukuran dengan portable flowmeter sesuai pengalaman saya di lapangan :
Gambar 3.  Pengukuran Portable Flowmeter Pipa Vertikal di Inlet Cooling Tower, Fluida : RO Water, OD : 1330 mm




Gambar 4.  Pengukuran Portable Flowmeter Pipa Horizontal di Outlet Cooling Tower, Fluida : RO Water, OD : 698 mm









Gambar 5. Pengukuran Portable Flowmeter Pipa Horizontal di Inlet Close Cooling, Fluida : Water, OD : 535 mm
Gambar 6. Penunjukkan Summary Pengukuran yang Tidak Ada Error dari Awal Inputan sampai Akhir Outputan

Gambar 7. Pengukuran Portable Flowmeter di Outlet Oil Turbine, Fluida : Lube Oil, OD : 283 mm
Gambar 8. Pengukuran Portable Flowmeter di Pipa Diameter Kecil, Pipa : Carbon Steel, Fluida : Water, OD : 154 mm
Gambar 9. Pengukuran Portable Flowmeter di Pipa PVC, Fluida : Water, OD : 154 mm
Gambar 10. Pengukuran Portable Flowmeter di Pipa PVC, Fluida : Sea Water, OD : 635 mm

BACA JUGA : Cooling Water System PLTU 200 MW

Langkah-Langkah Dalam Pengukuran dengan Portable Flowmeter adalah :
1. Mengisi log sheet yang harus diisi sebelum pengukuran, seperti yang tercantum dibawah ini :
Tabel 3. Log Sheet Spesifikasi Peralatan Sebelum dilakukan Pengukuran Flowmeter
2. Memasukkan data sesuai log sheet di software flowmeter dan akan didapatkan jarak (spacing) antara transducer
Gambar 8. Spacing yang Dihasilkan dari Softaware Flowmeter
3. Setting bingkai dan clamp holder transducer sesuai spacing yang diberikan oleh software (di bingkai sudah terdapat titik penggaris antara 1 s/d 300 mm sehingga tinggal menggeser bingkai saja)
Gambar 11. Install Portable Flowmeter
4. Menyiapkan peralatan dan install bingkai di perpipaan dengan rantai besi (transducer sudah terpasang diantara 2 clamp holder). Pipa yang dipilih adalah pipa yang memungkinkan fluida didalamnya mengalir "laminer" dan mengisi full pada kolom pipa seperti pipa vertikal atau jika horizontal maka pengukuran pada arah jam 3 atau jam 9
Gambar 12. Skematik Cara 2 Transducer Bekerja
Gambar 13. Saran Pengukuran untuk Transducer pada Arah Jam 3 atau Jam 9
Gambar 14. Profil Fluida Berdasarkan Tata Letaknya
5. Menghubungkan kabel transmitter ke transducer dan otomatis pembacaan flowmeter langsung terdetect di software by HP atau Tablet
6. Men-setting tiap berapa detik/menit data aliran fluida diambil dan akan te-record otomatis di software
7. Mengunduh hasil record dalam bentuk excel dan menganalisa
Kegunaan dari pengukuran flowmeter adalah : 
  • Untuk mengetahui laju aliran fluida (volumetric, velocity dan mass flow)
  • Mengetahui secara tepat %bukaan valve pipa atau pompa yang mempresentasikan laju aliran fluida yang sesungguhnya
  • Mengetahui desain efektif sebuah heat exchanger dalam menurunkan panas
  • Mengetahui dimensi pipa yang efektif digunakan untuk aliran fluida
  • Mengetahui prosentase volume fluida dan ruang kosong di perpipaan
Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E (2018). Pengukuran Laju Aliran Fluida dengan Portable Flowmeter, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi: 
[1] Feriyanto, Y.E. (2016). Pengalaman Pribadi Mengoperasikan Portable Ultrasonic Flowmeter. Surabaya

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Macam - Macam Stainless Steel (SS)

Diposting oleh On Tuesday, February 21, 2017

Stainless Steel (SS) artinya baja tahan karat, “stain” artinya noda / karat sedangkan “less” artinya minim / tidak ada / tahan. Di Tahun 1913 dimulai penggunaan SS dengan pencampuran antara :
  • Carbon (C) ---> meningkatkan kekuatan/strength (yield & ultimate) dan kekerasan (hardness) 
  • Chromium (Cr) ---> utk menambah ketahanan terhadap suhu tinggi (800 – 1150 oC), menghambat terjadinya retakan logam (creep) karena hydrogen attack dan graphitization, meningkatkan kekuatan dan kekerasan (ketahanan terhadap abrasi dan wear), menambah corrosion resistance. Kandungan >11.5%Cr membentuk lapisan proteksi oksida yang stabil
  • Sedangkan di jaman modern berkembang pencampuran menggunakan Titanium (Ti) ---> memperbaiki sifat mudah di las (weldability)
  • Nickel (Ni) ---> logam termahal & utk mempersulit las/mengurangi sifat mudah di las, meningkatkan fracture toughgness dan fatigue resistance. Kandungan >7% Ni mengubah struktur atom menjadi austenitic pada temperatur ruangan
  • Molybdenum (Mo) ---> utk memperbaiki ketahanan korosipitting  (corrosion resistance) di larutan asam dan lingkungan air laut, menambah ketahanan dari keausan logam (wear resistance), menambah kekuatan & kekerasan logam khususnya untuk temperatur tinggi, memperhalus bulir atom, meningkatkan creep resistance
  • Silicon (Si) ---> deoxidizer (menangkap dissolved oxygen), menghindarkan porosity pada material, meningkatkan castability
  • Alumunium (Al) ---> utk memperbaiki ketahan terhadap oksidasi (deoxidation). Pencapaian deoxidation paling the best adalah gabuangan Al + Si
  • Nitrogen (N2) ---> utk membantu meningkatkan kekuatan logam (strength) & meningkatkan ketahanan korosi
  • Manganese (Mn) --->  mencegah oksidasi steel (deoxidize), menambah kekerasan, desulfurize (menangkap impurities S untuk menjauhi brittle FeS, meningkatkan kinerja material pada kondisi panas (hot-workability), memperhalus bulir atom. Kandungan >0.8%Mn cenderung ke harden steel (besi baja yang keras)
  • Copper (Cu) ---> penangkap impurities sulfur, meningkatkan ketahanan terhadap atmospheric corrosion
  • Vanadium (V) ---> memperhalus bulir atom, meningkatkan mechanical properies, meningkatkan ketahanan terhadap hydrogen attack pada temperatur tinggi
Unsur impurities yang umum di alloy material adalah S dan P, berikut karakteristiknya:
  • Sulphur (S) ---> utk meningkatkan kualitas komponen mesin shg performa mesin menjadi lebih baik (machinability), menyebabkan brittle FeS
  • Phosporus (P) ---> meningkatkan ultimate strength & corrosion resistance (jarang digunakan di CS)
Berikut kutipan dari handbook Antaki (2003):
Penambahan minimal 12 % Cr membuat SS tahan karat karena Cr di SS berikatan dengan O2 bebas untuk membentuk lapisan tipis (passive film) yang tidak terlihat dan sering disebut Lapisan Oksida (oxide layer). Jika logam SS dilukai dan diamplas bagian luarnya maka dengan segera lapisan oksida terbentuk lagi sehingga SS sangat aman digunaakan untuk peralatan yang fungsinya banyak gesekan.
Beberapa istilah kerusakan logam adalah :
  • DUCTILE (kelenturan): meregang tanpa menyebabkan patah
  • CREEP (retakan): regangan yang mendekati titik maksimal mengakibatkan retakan sehingga membuat pori-pori logam membesar
  • CRACK/FRACTURE (patah): retakan yang terus-menerus dibiarkan meregang dan akan membagi permukaan logam menjadi beberapa bagian
  • FATIGUE (lelah): material yang berputar dengan rotasi/gerakan yang sama terus-menerus sehingga menyebabkan kelelahan logam
  • STRESS (tegangan mekanis): beban dibagi luas penampang bahan
  • STRAIN (keregangan): pertambahan panjang dibagi panjang awal
  • BRITTLE/EMBRITTLEMENT (getas / rapuh): bisa disebabkan karena korosi hydrogen damage, caustic, nitrat, phospate, acid
  • RUPTURE (pecah): bisa disebabkan karena adanya gas methane sehingga menyebabkan hydrogen damage, atau operasi panas yang ter-lokalisir (overheating)
  • PITTING (lubang dengan lebar kecil namun dalam): bisa disebabkan karena chloride/sulphide attack
  • CREVICE (celah antara sambungan atau las-lasan): bisa disebabkan karena chloride/sulphide attack
  • TENSILE STRENGTH (kekuatan tarik): tegangan max yang bisa ditahan ketika diregangkan
Berdasarkan handbook Ahmad (2006) berikut kutipannya:
Berdasarkan “Struktur Mikro atau Bentuk Kristalnya “ ada 5 tipe SS:
1. AUSTENITIC Stainless Steel
  • Terbentuk ketika low alloy/carbon steel dipanaskan >735 oC ( 1300 s/d 1600 oF) namun dibawah melting point kemudian iron-carbide (campuran antara carbon dengan satu/lebih elemen metal) dilarutkan kedalamnya
  • Bentuk kristalnya adalah Face Centered Cubic (FCC) crystal
  • Campurannya berisi Cr, Ni kadang – kadang juga Mn & N2 
  • Jenis SS yang mendekati tipe ini adalah 302 SS & 304 SS (komposisi umum adalah dominan Fe, 18% Cr & 8% Ni), 201, 301, 316 & 321
  • Austenite tidak mengeras oleh pemanasan, ketahanan korosi paling bagus diantara lainnya, mudah di las dan dibentuk, tahan terhadap retakan (creep), tidak bersifat magnetik
  • Austenitic adalah tipe SS yang terbesar di pasaran dan dibagi menjadi 5 sub-grup:
* Cr – Mn Grade
* Cr – Ni Grade
* Cr – Ni – Mo Grade ---> Mo utk memperbaiki ketahanan korosi (terlebih asam dan air laut)
* High Performance Grade ---> alloy yang ramah lingkungan
* High Temperature Grade ---> Cr & Ni tinggi tetapi tanpa Mo yang digunakan utk operasi suhu tinggi > 550 oC
Berdasarkan Schweitzer (2010) berikut kutipannya:
Perbedaan SS 304, 316, 304L dan 316L adalah:
  • SS 304 mengandung C mx 0.08% memiliki sifat tahan korosi dan oksidasi, excellent strength & ductility, mudah dilas
  • SS 316 adalah SS 304 yang ditambahkan  lebih unsur molybdenum (Mo) sehingga SS 316 lebih tahan air laut, chloride, sulfur dan juga tahan terhadap operasi temperatur tinggi.
  • SS dengan low carbon seperti 304L dan 316L mengandung mx 0.03%C berguna menurunkan precipitation of intergranular carbide dna resiko dari intergranular corrosion
Berikut kutipan dari handbook Antaki (2003):
2. FERRITIC Stainless Steel
  • Terbentuk ketika low alloy/carbon steel dipanaskan <735 oC (dibawah critical temperature)
  • Bentuk kristalnya adalah Body Centered Cubic (BCC) crystal
  • Campurannya berisi Fe & Cr dengan low carbon & nickel
  • Jenis SS yang mendekati tipe ini adalah 430 SS (11,2 sd 19 %Cr), 405, 409, 422 & 446
  • Ferritic SS bersifat mudah diregangkan (ductile), tidak mengeras (not hardenable) oleh pemanasan dan bersifat magnetik, weldability
Berdasarkan Schweitzer (2010)berikut kutipannya:
3. MARTENSITIC Stainless Steel & PRECIPITATION-HARDENED
  • Ditemukan oleh ilmuwan Jerman tahun 1890 “Adolf Martens”
  • Martensite adalah low carbon, tidak ada/sedikit Ni & Mo dengan jumlah paling sedikit dari SS yang beredar di pasaran
  • Bentuk kristalnya adalah Body Centered  Tetragonal
  • Jenis SS yang mendekati tipe ini adalah 410 SS (komposisinya adalah Fe, 12% Cr & 0,12% C), 403, 410, 416 & 420
  • Sifat mertensite adalah sangat keras (great hardness), mudah patah/rapuh (brittle), dapat mengeras (hardenable) oleh panas, ketahanan tinggi terhadap keausan (wear), ketahanan korosi rendah, bersifat magnetik
Berdasarkan Schweitzer (2010)berikut kutipannya:
4. DUPLEX Stainless Steel (gabungan Ferritic & Austenitic)
  • Bersifat sangat kuat dan keras
  • Sangat baik ketahanan korosinya (corrosion resistance), mudah di las (weldability), ringan (light weight), bersifat magnetik, tahan terhadap korosi yang disebabkan tegangan (stress corrosion cracking)
  • Karakteristik Duplex SS yaitu high Cr content (20,1 - 25,4 %) & low Ni content (1,4 - 7 %)
5. CAST Stainless Steel
Beberapa hal penting yang di ilmu logam:
  • AMORPHOUS: tidak memiliki struktur kristal (non crystalline)
  • CARBON STEEL: steel yang dikombinasikan dengan jumlah carbon yang bervariasi atau bisa disebut dengan low alloy steel (besi baja dengan rendah unsur aditif)
  • COMPOSITE: material yang tersusun dari elemen yang berbeda
  • MILD/LOW STEEL: low alloy steel disebut juga carbon steel dengan maksimum 0,25 % carbon
  • QUENCHING: pemanasan logam diikuti pendinginan mendadak (suhu turun drastis)
  • ANNEALING: pemanasan logam diikuti pendinginan pelan-pelan (suhu turun bertahap) --->  bertujuan utk menghasilkan perubahan properties/struktur mikro sesuai yang diinginkan
Berdasarkan Schweitzer (2010)berikut kutipannya:
Nomenclatur dari Ferrous Alloy :
10xx ---> plain carbon steel
11xx ---> plain carbon steel (resulfurized for machinability)
15xx ---> Mn (10 sd 20 %)
40xx ---> Mo (0.2 sd 0.3 %)
43xx ---> Ni (1.65 sd 2 %), Cr (0.4 sd 0.9 %), Mo (0.2 sd 0.3 %)
dimana xx adalah %Wt dari C x 100
Contoh : 1060 steel artinya plain CS dengan % Wt C sebesar 0.6%
TABEL KOMPOSISI LOGAM
Tabel Perbandingan SS tipe Austenitic, Ferritiv dan Martensitic
Tabel Komposisi Logam SS
Tabel Komposisi Logam SS
Tabel Komposisi Logam Carbon Steel 
Tabel Komposisi Logam Alloy Steel 

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2017). Macam - Macam Stainless Steel (SS), Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2016). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
[2] https://grilljunkieguy.com/stainless-steel-deeper-look/
[3] https://www.google.com.ar/patents/EP2550033A1?cl=en
[4] http://icfbogie.com/wp/steel-on-indian-railways/stainless-steel/
[5] http://www.outokumpu.com/en/products-properties/more-stainless/stainless-steel-types
/pages/default.aspx
[6] http://chemistry.about.com/cs/metalsandalloys/a/aa071201a.htm
[7] Engineering Handbook “Technical Information” by GL Huyet
[8] Modern Physical Metallurgy and Materials Engineering by Smallman - Bishop
[9] Schweitzer, P.A. (2010). Handbook of Fundamentals of Corrosion Mechanisms, Causes, and Preventative Methods. CRC Press. London & New York
[10] Ahmad, Z. (2006). Handbook Principles of Corrosion Engineering and Corrosion Control. Elsevier
[11] Antaki, G.A. (2003). Piping and Pipeline Engineering. Design, Construction, Maintenance, Integrity, and Repair. Marcel Dekker, Inc. USA

ARTIKEL TERKAIT: