Trending Topik

Hubungan/Keterkaitan Dalam Uji Oil Transformer/Trafo Meliputi DGA-BDV-Furan

Diposting oleh On Wednesday, December 22, 2021

Transformator merupakan komponen vital dalam industri kelistrikan dan hampir semua industri memiliki trafo untuk mengatur tegangan. Dari bidang kimia terdapat beberapa uji dalam predictive maintenance (PdM) yang secara rutin dilakukan seperti uji Dissolved gas Analysis (DGA) atau gas terlarut, Break Down Voltage (BDV) atau tegangan tembus dan Furan atau senyawa aromatik. Dari 3 uji kimia tersebut, terdapat kesinambungan dan keterkaitan analisa yang bisa digunakan untuk judgment assesment, treatment atau overhaul trafo yang bisa digunakan oleh bidang elektrik melakukan tindakan lebih lanjut.

Transformator sendiri terdiri dari beberapa bagian penting, bisa dibaca di artikel: Bagian-Bagian dari Trafo Arus Kuat 3 Fase. Bagian yang akan menjadi perhatian khusus pada 3 uji kimia adalah oli, insulation paper selulosa, silica gel, fan/radiator dan konservator. Berikut penjelasan terkait hubungan antara 3 uji kimia di trafo:

  • Uji DGA digunakan untuk mengetahui detail AKIBAT yang ditimbulkan oleh pemanasan oil trafo dengan indikator pembacaan DGA adalah: (i) senyawa hydrocarbon rantai 1 (alkana), rantai 2 (alkena) dan rantai 3 (alkuna) sebagai akibat degradasi/pemutusan ikatan rantai hydrocarbon karena pemanasan, detai bisa dibaca di: Proses Pembentukan Gas-Gas Terlarut di Minyak Trafo; (ii) senyawa CO dan COsebagai indikator degradasi selulosa paper yang berbahan dasar nabati/bubur kertas; (iii) senyawa H2O sebagai indikator reaksi samping pembentukan gas hydrocarbon hasil degradasi oil trafo atau reaksi oil trafo dengan udara atmosfer. Nilai DGA semakin rendah semakin baik dan judgment awal ketika hasil DGA abnormal adalah purifikasi oil untuk meminimalisir gas hydrocarbon, karena gas ini mudah terbakar dan bisa menyebabkan trafo meledak.
  • Uji BDV digunakan untuk mengetahui SEBAB mengapa gas hydrocarbon,  CO dan CObisa muncul yang mengindikasikan fungsi oil trafo sebagai insulation sudah menurun. Perlu diketahui bahwa fungsi oil trafo sebagai berikut: (i) peredam panas/pendingin; (ii) isolasi antar bagian dalam trafo; (iii) peredam getaran medan magnet; dan (iv) pelumas khususnya On Load Tap Changer (OLTC). Ketika fungsi oil tersebut berkurang maka tegangan bisa tembus (SEBAB) yang mengakibatkan overheating pada oil terjadi dan terbentuklah gas hydrocarbon diawal (AKIBAT 1) dan kemudian perlahan selulosa paper terdegradasi (AKIBAT 2). Nilai BDV semakin tinggi semakin baik dengan artian oil tidak mudah ditembus oleh tegangan. Judgment individu ketika hanya uji BDV abnormal tanpa DGA adalah melakukan purifikasi dengan harapan bahwa nilai BDV rendah karena kontaminan seperti air sedangkan judgment ketika abnormal uji untuk BDV + DGA adalah purifikasi disertai make-up oil atau mengganti beberapa %volume oil. Ketika rekomendasi tersebut belum membuahkan hasil (artian kualitas oil tetap buruk) maka harus melakukan uji furan
  • Ketika 2 uji kimia meng-konfirmasi ketidaknormalan maka judgment awal adalah fungsi oil sebagai insulation menurun sehingga mengakibatkan overehating didalam trafo yang siiring berjalannya waktu akan mengikis selulosa paper.
  • Furan test digunakan di akhir sebagai konfirmasi, apakah dengan adanya fungsi oil yang menurun tadi sudah memperparah selulosa paper rusak. Furan menghasilkan beberapa senyawa aromatik yang menyusun selulosa/bubur kertas sehingga dengan mengetahui kuantitas senyawa pada oil bisa digunakan untuk mengetahui tingkat degradasi yang terjadi. Furan inilah judgment akhir untuk memutuskan apakah oil trafo perlu diganti atau tidak bahkan bisa digunakan untuk replace trafo.
Tugas bidang kimia sudah selesai dengan output memberikan rekomendasi yang segera bisa dilakukan oleh bidang elektrik. Berikut langkah-langkah yang bisa dilakukan oleh bidang elektrik:
  • Preventive Maintenance (PM) rutin thermography pada peralatan kabel RST, oil tank, trafo, dan fan/radiator
  • Melakukan pengecekan arus terminal
  • Semeriksa setting running fan/radiator
  • Memeriksa warna silica gel
  • Purifikasi oil, bila perlu make-up oil yang lebih baik dilakukan ketika online daripada offline hal ini terkait sifat gas itu sendiri yang bersifat mengisi ruang. Ketika online berarti pertumbuhan gas terus-menerus bertambah dan homogenisasi tercapai sehingga diharapkan ketika purifikasi selesai maka baseline kualitas oil adalah benar-benar baik
  • Ketika rekomendasi bertepatan dengan overhaul dan trafo offline maka bisa melakukan asesment secara menyeluruh seperti: (i) TAN DELTA digunakan untuk menguji kondisi isolasi trafo; (ii) SFRA (Sweep Frequency Response Analysis) untuk mengevaluasi mechanical integrity/ada tidaknya perubahan struktur mekanik peralatan; (iii) DIRANA (Dielectric Response Analysis) untuk memprediksi kondisi isolasi seperti oil conductivity dan kadar moisture pada selulosa paper; (iv) Pengecekan relay Bucholz; (v) Pengujian grounding dll
Berdasarkan data-data ini bisa disimpulkan bahwa terdapat hubungan/keterkaitan pada beberapa uji oil trafo dan itu merupakan sequence. Bidang-bidang yang saling terkait dan tidak bisa berdiri sendiri juga menjadi faktor keberhasilan menyehatkan trafo, dimana umumnya yang ditemui untuk asesment trafo adalah bidang elektrik saja padahal didalamnya ada peran bidang kimia dalam analisis mendalam tentang root-cause failure analysis (RCFA) yang menghasilkan beberapa rekomendasi.

Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Hubungan/Keterkaitan Dalam Uji Oil Transformer/Trafo Meliputi DGA-BDV-Furan, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Chemical Aditif pada Pelumas Oli (Oil Lubricating Additive)

Diposting oleh On Saturday, December 18, 2021

Oil Lubricating (pelumas oli) memiliki peran vital dalam melumasi antar 2 permukaan yang bergesekan. Berikut peran oil lubricating:

  1. Pelumas, peminimalisir gesekan & keausan
  2. Pendingin, penyalur panas keluar dari komponen yang bergesekan
  3. Pembersih, pembilas ruang yang bergesekan dari kotoran seperti carbon, sludge & varnish
  4. Pelindung, pencegah kerusakan material akibat oksidasi dan korosi
  5. Pemindah tenaga & panas
  6. Perapat, pencegah kebocoran
Pada oli selain base oil (kandungan utama mineral/sintetik/hewani/nabati) juga terdapat aditif/additive yang berfungsi meningkatkan performa oli sebagai pelumasan. Berikut macam-macam chemical additive pada oli:
  • Anti Wear, berfungsi mencegah terkikisnya material yang bergesekan, memberikan lapisan film pelindung yang cukup tebal dan melicinkan sehingga gesekan terminimalisir
  • Anti-Corrosion, berfungsi mencegah terjadinya korosi pada material yang dilewati pelumasan, karena oli mengandug asam & basa serta pengaruh oksidasi yang kondisi tersebut bisa menyebabkan korosi pada material
  • Anti-Oxidant, berfungsi mencegah terjadinya oksidasi antara oil dengan udara atmosfer
  • Anti-Foam, berfungsi mencegah terjadinya pembusaan pada oil yang bersifat merugikan karena mengganggu pelumasan dan sirkulasi oil
  • Anti-Acid, berfungsi mencegah terjadinya reaksi pembentukan asam yang merugikan peralatan
  • Detergent, berfungsi membilas ruang yang dilewati pelumasan dari kontaminan/kotoran
  • Anti-Dispersant, berfungsi mengikat kontaminan tak larut bisa berikatan dengan oli
  • Anti-Depresant/Pour Point, berfungsi mencegah oli membeku pada temperatur rendah dan tetap mengalir pada kondisi tersebut
  • Viscosity Improver, berfungsi mejaga kestabilan viskositas yang diakibatkan kontaminan atau mengurangi laju perubahan viskosits akibat perubahan temperatur




Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, YE. (2021). Chemical Aditif pada Pelumas Oli (Oil Lubricating Additive). www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2016). Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Perbandingan Material Antara SS 316, SS 316L, SS 304, SS 304L dan HDPE untuk Pipa Air Laut

Diposting oleh On Thursday, September 30, 2021

 Perbandingan material yang bisa digunakan di pipa air laut (sea water pipe) sebagai berikut:

Kesimpulan

  1. Urutan kelayakan: HDPE – SS316L – SS 316
  2. HDPE lebih layak karena tingkat fleksibilitas terhadap kontur dan ketahanan korosi-erosi air laut serta ketahanan SS ada batasnya terhadap serangan Cl-
  3. SS 316L lebih layak dibandingkan SS 316 karena kehadiran Mo dan Ni lebih besar
  4. SS 316L/SS 316 lebih layak dibandingkan karena kehadiran Mo yang tidak dimiliki SS 304L/SS 304
Berdasarkan Schweitzer, P.A. (2010) sebagai berikut:
Berikut kutipan dari handbook Revie & Uhlig (2008):


Kutip Artikel ini Seabagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Perbandingan Material Antara SS 316, SS 316L, SS 304, SS 304L dan HDPE untuk Pipa Air Laut. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Schweitzer, P.A. (2010). Handbook of Fundamentals of Corrosion Mechanisms, Causes, and Preventative Methods. CRC Press. London & New York
[2] Revie, R.W., and Uhlig, H.H. (2008). Handbook Corrosion and Corrosion Control, An Intoroduction to Corrosion Science and Engineering.  Fourth Edition, John Wiley & Sons

Macam-Macam Scale Inhibitor

Diposting oleh On Tuesday, July 20, 2021

Scale adalah kerak/penyumbatan. Terdapat beberapa istilah yang sering didengar di PLTU dengan makna hampir sama seperti berikut:

Scale: tumpukan/penyumbatan pada permukaan material yang terbentuk karena reaksi kimia dan tidak larut dalam fluida. Bentuknya sangat keras mengkristal dan tempatnya di area yang bersentuhan langsung dengan panas. Bisa di-treatment menggunakan chemical. Istilah di PLTU ini adalah penyumbatan di sepanjang inner tube boiler

Slagging: penjelasan sama dengan scaling. Istilah di PLTU ini adalah penyumbatan di furnace boiler

Deposit: tumpukan/penyumbatan pada permukaan material yang terbentuk karena endapan tipis terus-menerus suspended solid dan masih bisa larut dalam fluida. Tempatnya di area yang tidak bersentuhan langsung dengan panas. Bisa di-treatment menggunakan scrapper dan water jet compressor. Istilah di PLTU ini adalah penyumbatan pada steam drum, tangki dan cooling tower (area-area dingin)

Fouling: penjelasan sama dengan deposit. Istilah di PLTU ini adalah penyumbatan di area water treatment plant khususnya membrane reverse-osmosis (RO).

Agglomeration: mirip dengan slagging baik bentuk maupun tempatnya, namun ini lebih ke kondisi batubara atau umpan padat. Agglomeration adalah penggumpalan sangat keras akibat reaksi kimia yang dipanaskan.

Penyumbatan/kerak tersebut sangat merugikan heat transfer karena menjadi penghalang pertukaran panas antara 2 media sehingga harus diminimalisir. Beberapa cara minimalisir penyumbatan/kerak tersebut dikenal dengan istilah "scale inhibitor".

Berdasarkan handbook of water treatment [Kurita, 1999] berikut kutipannya:

 
Macam-Macam SCALE di Cooling Tower:
  • Calcium carbonate [CaCO3]
  • Calcium and zinc phospate [Ca(PO4)2 dan Zn(PO4)2]
  • Silica dan magnesium silicate [SiO2 dan MgSiO3]
  • Calcium sulphate [CaSO4]

Silica terendapkan (deposit) ketika suhu turun (cold condition) sampai <40 oC sedangkan pada temperatur tinggi (hot condition) akan larut. Silica ini umumnya muncul ketika peralatan shutdown seperti di turbine PLTU dan ketika running kondisi superheated dikendalikan parameter silica <20 ppb.



Terdapat 3 tipe gypsum (CaSO4) yaitu: (i) dihydrate-CaSO4.2H2 stabil <98 oC; (ii) hemihydrate 
CaSO4.1/2H2stabil pada 98-170 oC; dan (iii) anhydride CaSO4 stabil pada >170 oC. Gypsum bersifat sangat keras dan hanya bisa dihilangkan dengan chemical cleaning.
Kelarutan gypsum (CaSO4) meningkat pada temperatur air sampai 35 odan turun pada >40 oC.
Calcium carbonate (CaCO3) dikontrol pada cooling tower menggunakan injeksi sulphuric acid (H2SO4).

Macam-Macam SCALE INHIBITOR:
  • Phosponate, cocok digunakan untuk menghilangkan scale dari calcium carbonate
  • Polyphospate ester, cocok digunakan untuk menghilangkan scale dari calcium sulphate
  • Polymer, cocok digunakan untuk menghilangkan scale dari calcium/zinc phospate dan magnesium silicate
  • Miscellaneous, seperti lignin dan tagnin
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Scale Inhibitor:
  • Water Quality
Kualitas air seperti konsentrasi ion, pH dan temperatur mempengaruhi pembentukan scale. Berdasarkan grafik terlihat terjadi peningkatan calcium scale ketika penurunan pH namun dengan adanya scale inhibitor yang bersifat menaikkan pH maka laju pembentukan scale bisa dihambat.
Cara mengontrol scale salah satunya adalah dengan injeksi acid (H2SO4 dan HCl) karena kelarutan scale meningkat ketika pH diturunkan. Namun terdapat beberapa kelemahan cara kontrol menggunakan pH ini seperti: (i) dmpaknya adalah korosi akan meningkat ketika pH <6.5 (walaupun scale akan terlarut) sehingga pH dikontrol pada batas 7-7.5; (ii) penanganan erhadap asam kuat cukup sulit; dan (iii) instalasi untuk mengontrol pH cukup mahal.
  • Water Temperature
Umumnya scale terbentuk/kelarutan berkurang pada temperature >40 oC dan masalah besar pada temperature 60 oC.
  • Water Flow Rate
  • Heat Flux dan Skin Temperature
  • Retention Time

  • Softening & Demineralization Make Up Water
Cara mengontrol pembentukan scale selanjutnya adalah dengan menggunakan raw water yang sudah diminimalisir dari kandungan hardness-na menggunakan teknik ion-exchange resin, RO membrane atau cold lime.
Macam-Macam Inhibitor: (Schweitzer, 2010)
  1. Passivation Inhibitor
  2. Organic Inhibitor
  3. Precipitation/Cathodic Inhibitor
  4. Vapor Phase Inhibitor
Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Macam-Macam Scale Inhibitor, Best Practice Experience in Power Plantwww.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:

[1] Kurita. (1999). Handbook of Water Treatment, Second Edition. Japan

[2] Schweitzer, P.A. (2010). Handbook of Fundamentals of Corrosion Mechanisms, Causes, and Preventative Methods. CRC Press. London & New York

Pengelolaan Limbah B3 Padat dan Cair di PLTU

Diposting oleh On Thursday, June 10, 2021

Limbah padat di PLTU yang paling banyak jumlahnya ada 2 yaitu fly ash (abu terbang) dan bottom ash (abu dasar). Fly ash adalah abu ringan yang berasal dari sisa pembakaran batubara di boiler,  memiliki massa jenis rendah dan di-filter dengan peralatan electrostatic precipitator (ESP) sebelum dibuang ke stack. Fly ash yang tertangkap ESP akan terbuang langsung ke truk khusus berbentuk kapsul dan biasanya dikirim ke pabrik semen untuk campuran karena mengandung silica yang cukup tinggi. Sedangkan bottom ash adalah abu yang memiliki massa jenis besar dan umumnya bisa didapatkan dari dasar boiler yang merupakan sisa bahan bakar yang tidak terbakar atau pengotor umpan boiler yang terikut.
Limbah cair PLTU cukup banyak meliputi sisa regenerasi dan chemical cleaning dari WTP, buangan blowdown steam drum, ceceran oil MOT dll. Di PLTU memiliki treatment khusus untuk limbah cair berupa waste water treatment plant (WWTP) yang lengkap dengan fasilitasnya. Detail bisa dibaca di; "WWTP PLTU dan PLTGU"
Perundang-undangan tentang lingkungan hidup menetapkan tata cara pengelolaan limbah padat di PLTU mulai dari: Penghasil limbah B3-Pengangkut-Pengumpul-Pengolah-Penimbun.
Berdasarkan PP No 101 Tahun 2012 tentang "pengelolaan limbah B3" terdapat beberapa inti yang didapat sebagai berikut:
Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) adalah zat/energi/komponen lain yang karena sifat, konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat membahayakan lingkungan dan kelangsungan hidup manusia
Limbah B3 adalah sisa suatu usaha/kegiatan yang mengandung B3
Limbah B3 berdasarkan kategori bahayanya terdiri atas:
  • Kategori 1
  • Kategori 2

Limbah B3 berdasarkan kategori sumbernya terdiri atas:
  • Dari sumber tidak spesifik
  • Dari B3 kadaluwarsa, tumpah dan tidak memenuhi spesifikasi akan dibuang
  • Dari sumber spesifik, terbagi menjadi 2 yaitu: (i) dari sumber spesifik umum; (ii) dari sumber spesifik khusus
Karakteristik limbah meliputi:
  • Mudah meledak
  • Mudah menyala
  • Reaktif
  • Infeksius
  • Korosif
  • Beracun
Setiap orang yang menghasilkan limbah B3 wajib melakukan pengurangan limbah B3, meliputi:
  • Substitusi bahan, di PLTU misalnya limbah B3 berasal dari bahan bakar coal sehingga apakah coal bisa diganti dengan bahan lain agar tidak mengandung B3 yang cukup besar misalnya biomass
  • Modifikasi proses, di PLTU penggunaan ESP dan bag filter dimaksudkan agar limbah B3 yang dilepas ke lingkungan seminimal mungkin dan penempatan limbah B3 di tempat penampungan khusus yang dikontrol dengan intens
  • Penggunaan teknologi ramah lingkungan, di PLTU penjagaan temperatur operasi agar tidak membentuk NOx serta penambahan injeksi kapur untuk mengikat SOx dilakukan. Lebih detail baca di: Cara Kontrol NOx dan SOx pada Gas Buang

Lama waktu penyimpanan limbah B3:
  • 90 hari sejak limbah B3 dihasilkan sebesar 50 kg/hari atau lebih
  • 180 hari sejak limbah B3 dihasilkan <50 kg/hari untuk limbah B3 kategori 1
  • 365 hari sejak limbah dihasilkan <50 kg/hari untuk limbah B3 kategori 2 dari sumber tidak spesifik dan spesifik umum
  • 365 hari sejak limbah dihasilkan untuk limbah B3 kategori 2 dari sumber khusus
Syarat untuk dapat melakukan kegiatan penyimpanan limbah B3 adalah:
  • Wajib memiliki izin lingkungan
  • Melakukan permohonan secara tertulis kepada bupati/walikota dan melampirkan persyaratan izin (identitas pemohon, akta perusahaan, nama, sumber, karakteristik dan jumlah limbah B3)
Fasilitas penyimpnana limbah B3 dapat berupa:
  • Bangunan, di PLTU ini berupa bangunan khusus untuk menyimpan limbah B3, letaknya dipinggir dari main equipment, tertutup, terbatas akses, diberi tulisan dan tanda yang jelas
  • Tangki/kontainer, di PLTU untuk limbah cair ditaruh dalam wadah kontainer yang kuat, tertutup, terbatas akses, diberi tulisan dan tanda yang jelas
  • Silo, untuk limbah padat seperti fly ash ditempatkan di silo yang langsung terhubung dengan truk kapsul sebelum dibuang ke waste pile
  • Tempat tumpukan limbah (waste pile), di PLTU berupa area luas yang diberi alas agar tidak terjadi resapan limbah padat dan terdapat sumur pantau untuk mengontrol pencemaran lingkungan
  • Waste impoundment
Pemanfaatan limbah B3 meliputi:
  • Sebagai substitusi bahan baku, di PLTU ini digunakan sebagai bahan pembuat batako yang semula menggunakan semen dan pasir, sekarang diganti dengan fly-ash dan bottom-ash yang bagus kandungan silica-nya
  • Sebagai substitusi sumber energi
  • Sebagai bahan baku, di PLTU limbah padat dikirimkan ke pabrik semen untuk campuran silica karena sangat bagus kadar-nya untuk campuran bahan baku semen
  • Sesuai perkembangan IPTEK
Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Pengelolaan Limbah B3 Padat dan Cair di PLTU, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] PP No 101 Tahun 2012
[2] Feriyanto, Y.E. (2016). Training & Sertfikasi Ahli K3 Kimia. Yogyakarta

Ingin Konsultasi dengan Tim Website, Silakan Hubungi DISINI

Hubungan Conductivity (EC) dan Total Dissolved Solid (TDS)

Diposting oleh On Sunday, May 30, 2021

Conductivity/Electrical Conductivity (EC) adalah kemampuan larutan dalam menghantarkan arus listrik, hal ini karena dipengaruhi oleh beberapa hal seperti: konsentrasi dissolved ion, kekuatan ion, dan temperatur pengukuran. EC memiliki satuan ┬ÁS/cm. 

Total Dissolved Solid (TDS) adalah banyaknya jumlah kandungan padatan terlarut (dissolved ion) pada larutan yang meliputi padatan organik maupun anorganik, memiliki satuan mg/L=ppm atau ppb. 
Apakah antara keduanya terdapat saling hubungan?? secara teori bisa dilakukan pendekatan hubungan antara keduanya. Tentu pendekatan itu didasarkan pada trial percobaan beberapa kali dan menemukan kecenderungan kesamaan. Persamaan umum/hubungan conductivity dan TDS adalah: [Rusydi, 2018]
TDS = k. EC (pada 25 oC)


Hubungan antara conductivity dan TDS tidak selalu linear, bahkan penelitian yang sudah lama dilakukan sampai sekarang masih menggunakan konstanta (k) dalam range dan ini bukan angka mutlak namun hanya pendekatan dari beberapa trial experiment. Nilai konstanta (k) bisa dilihat di tabel diatas dalam range 0.55-0.75.
Berikut percobaan Rusydi (2018):
Berdasarkan percobaan tersebut bisa didapatkan kesimpulan:
  • Nilai konstanta (k) untuk fresh water di 2 tempat berbeda menunjukkan hasil yang berbeda yaitu 0.65 dan 0.89. Sehingga nilai konstanta (k) untuk mencari pendekatan hubungan EC dan TDS bukan mutlak sesuai standar namun harus dicari berdasarkan trial percobaan masing-masing kondisi sampel
Berdasarkan Kurita Handbook of Water Treatment Second Edition (1999), berikut rumus hubungannya:
  • Nilai konstanta (k) yang disarankan dalam rentang 0.7-0.75
Berdasarkan beberapa literatur dan percobaan dari peneliti terdahulu bisa disimpulkan bahwa sebenarnya terdapat hubungan antara EC dan TDS walaupun tidak selalu linear dan nilai konstanta (k) harus dilakukan trial experiment untuk menentukan kedekatnnya.

Di PLTU, conductivity dimonitor ketat meliputi di beberapa titik seperti:
  • Outlet mixed bed, ditujukan untuk menganalisa kemampuan resin dalam ion exchange
  • Outlet condensate, ditujukan untuk menganalisa kebocoran tube condenser
  • Saturated steam, ditujukan unuk menganalisa potensi carry-over steam drum dan potensi korosi di boiler
  • Superheated steam, ditujukan untuk menganalisa kualitas steam yang masuk turbine
Pengujian TDS lebih sulit dan mahal daripada EC, namun memiliki kelebihan keakuratan untuk penentuan kandungan padatan terlarut fase larutan. Teknik yang dipakai untuk mengukur TDS yang valid adalah gravimetri dengan memanaskan larutan diatas sedikit titik didihnya (jika air dipanaskan pada 105-110 oC) sehingga pelarut menguap dan yang tersisa hanya padatan (endapan) yang ditimbang antara sebelum dipanaskan dengan sesudah dipanaskan.

Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Hubungan Conductivity (EC) dan Total Dissolved Solid (TDS), Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Woodruff, E.,Lammers, H., dan Lammers, T. (2000). Steam Plant Operation, Eighth Edition Handbook
[2] Rusydi, A.F. (2018). Correlation Between Conductivity and Total Dissolved Solid in Various Type of water: A Review. J. of Earth and Environmental Science, Vol. 118
[3] Kurita. (1999). Handbook of Water Treatment, Second Edition. Japan

Ingin Konsultasi dengan Tim Website, Silakan Hubungi DISINI

Proses Terbentuknya Varnish (Jelaga) dan Sludge (Lumpur) di Oil Tribology

Diposting oleh On Tuesday, May 25, 2021

Varnish (Jelaga) adalah lapisan tipis ada permukaan material yang disebabkan oleh produk oksidasi pada oli pelumas. Varnish bersifat lengket seperti lumpur pekat tipis yang bisa menyebabkan kegagalan operasional peralatan [Kon et al, 2020]. Varnish berbeda dengan sludge, dimana varnish ini menempel tipis pada permukaan yang dilewati lubricating oil [Sasaki et al, 2013]. Penempelan ini karena sifat polaritas-nya dan menempel pada peralatan dengan temperatur tinggi (bearing turbine, heat exchanger) pada kisaran temperatur 250 o[Prasad et al, 2008], namun terbentuknya pada temperatur rendah karena tingkat kelarutan material menurun seiring penurunan temperatur [Farooq, 2009]

Penempelan ini sebagai akibat tidak terlarutnya residu aditif/organik. Varnish tidak bisa dihilangkan dengan cara filterisasi dan menggunakan cara-cara tertentu seperti berikut: [Farooq, 2009]. 

  1. Chemical cleaning-flushing, berfungsi sebagai aditif pada oli sehingga menghambat pembentukan varnish
  2. Electrostatic charge induced agglomeration-retention, berfungsi sebagai pelunak varnish deposit sehingga mudah larut kembali
  3. Adsorption pada medium adsorbent, berfungsi menghilangkan sifat polaritas dari varnish sehingga tidak mudah lagi menempel

Proses Terbentuknya Varnish Sebagai Berikut: [Farooq, 2009]

  1. Setiap oil turbine pasti membentuk material insoluble (varnish) ketika beroperasi
  2. Laju pembentukan material insoluble sangat dipengaruhi pola operasi seperti oksidasi, hot spot, kontaminasi kimia, filter yang mempengaruhi electrostatic discharge, micro-dieseling dan kompresi adiabatik karena gelembung-gelembung udara masuk ke oli
  3. Oksidasi disebabkan oleh udara atmosfer masuk ke sistem atau degradasi dari aditif dan senyawa hydrocarbon (-CH-) pada oil
  4. Hot spot bisa disebabkan karena kebocoran gland seal steam, (umumnya temperatur steam 450-550 oC)
  5. Gelembung udara bisa berasal dari kebocoran piping/seal pompa dan ketika terikut kompresi maka bisa menambah temperatur oil sampai 1000 oF = 538 oC
  6. Electrostatic discharge bisa ditimbulkan dari gesekan internal antara oil dan material logam seperti filter sehingga menimbulkan sparking

Sludge (lumpur) umumnya terdapat pada peralatan dengan temperatur rendah (botom tank), bisa dihilangkan dengan filterisasi atau drain sedimen. Sludge terbentuk karena adanya kenaikan viskositas pada temperatur tinggi sebagai akibat dari reaksi polycondensation dan polymerisation, yang bersifat tidak larut, memiliki berat molekul yang besar dan terendapkan [Rasberger, 1994]. Proses sesuai diagram berikut:

Sludge pada oil turbine bisa disebabkan oleh reaksi antara hydrocarbon (-CH-) pada oil dengan residu antioxidant (amines, phenolic), defoamer, antirust dan demulsfier (polyester) [Liu et al, 2016]. Anti-Oxidant/Oxidation Inhibitor jenis phenol cocok digunakan untuk temperatur rendah sedangkan amine cocok pada temperatur tinggi [Farooq, 2009]. Semua aditif tersebut dimaksudkan untuk menjaga kualitas oil ketika digunakan seperti oxidation stability, wear, TAN, TBN, varnish dan sludge namun aditif tersebut ada life-time atau batas kelarutan sehingga seiiring meningkatkan operating time bisa menimbulkan residu yang berdampak pada menurunnya kualitas oil. Selain itu, sludge juga bisa terbentuk ketika aditif pada oli ter-ekspose pada temperatur tinggi yaitu 290-540 o[Liu et al, 2016]. 

Pada bearing steam turbine kemungkinan terpapar temperatur tinggi adalah kebocoran seal steam turbine atau hasil gesekan vibrasi bearing turbine yang terlalu tinggi. Sludge bisa dilakukan uji dengan: [Liu et al, 2016] [Farooq, 2009]

  • FTIR, digunakan untuk menganalisis degradasi oil dan pengurangan antioxidant pada oli
  • SEM, digunakan untuk menganalisis surface morfology dari sludge
  • Thermo Gravimetric (TG), untuk menganalisis thermal stability dan thermal degradation pada oli
  • Energy Dispersive Analysis X-ray (EDAX), digunakan untuk mengetahui komponen/element kimia sludge, alat ini diintegrasikan dengan SEM sehingga terkenal dengan nama SEM-EDX atau SEM-EDAX dan dari penelitian Liu et al (2016) didapatkan senyawa kimi pada sludge adalah C, H, O, N dan <4% wt metal 

Proses Degradasi Oil Membentuk Sludge Sebagai Berikut: [Liu et al, 2016]

  1. Reaksi yang terjadi adalah autocatalytic reaction
  2. Oksidasi dan degradasi oil disebabkan oleh kombinasi reaksi antara air dan udara atmosfer pada temperatur tinggi
  3. Proses oksidasi diawali dengan putusnya atom-H pada senyawa hydrocarbon oil (-CH-)
  4. Kemudian diikuti terbentuknya alkyl radical + O2 dan menghasilkan alkyl-peroxyl radical yang kemudian + H(atom hydorcarbon yang tidak bereaksi)
  5. Free radical yang terbentuk tersebut berekasi dengan hydrocarbon radical + (alcohol, aldehyde, keton dan carboxylic acid) oleh polimerisasi kondensasi membentuk SLUDGE

Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Pembahasan Lengkap Varnish (Jelaga) dan Sludge (Lumpur) di Oil Tribology, Best Practice Experience in Power Plantwww.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:

[1] Kon, T., Honda, T., and Sasaki, A. (2020). Estimation of the Oxidative Deterioration of Turbine Oil Using membrane Patch Color. J. of Advances in Tribology, ID 1708408

[2] Liu, Z., Wang, H., Zhang, L., Sun, D., Cheng, L., and Pang, C. (2016). Composition and degradation of Turbine Oil Sludge. J. Therm Anal Calorim

[3] Rasberger, M. (1994). Oxidative Degradation and Stabilisation of Mineral Oil Based Lubricants. Chemistry and Technology Lubricants, Chapman & Hall

[4] Prasad, R.S., Ryan, H.T., Dell, S., Pheneger, D.D., and Sheets, R.M. (2008). Formation of Deposits from Lubricants in Hign Temperature Applications

[4] Sasaki, A., Aoyama, H., Honda, T, Iwai, Y., and Yong, C.K. (2013). A Study of the Colors of Contamination in Used Oils. Tribology Transactions

[5] Farooq, K. (2009). Varnish Removal and Control in Turbine Lubrication Systems. Proceeding of the ASME 2009 Power Conference. USA