Trending Topik

Analisa Ketahanan Material Cu Based (Brass-CuZn atau CuZnAl) || Properties, Korosi dan Material Substitusi

Diposting oleh On Wednesday, January 19, 2022

Material tembaga (Cu) memiliki sifat properties yang baik sebagai heat-exchanger seperti thermal conductivity yang sangat baik dibawah silver/perak (Ag). Material Cu based yang umumnya dikenal di lapangan seperti brass/kuningan (CuZn-Al) atau bronze/perunggu (CuSn) dan di PLTU penggunaan material Cu banyak digunakan di heat-exchanger seperti condenser, oil cooler, radiator dan lain-lain dimana fluida yang mengalir didesain air sungai atau air demineralisasi dengan sifat low conductivity dan tidak korosif. Pertimbangan pemakaian material Cu based ini dibandingkan lainnya, dimana pada umumnya tube condenser PLTU terbuat dari titanium (Ti) adalah karena material Cu memiliki thermal conductivity yang tinggi sehingga transfer panas lebih maksimal (efisiensi pertukaran panas tinggi), dengan dimensi yang minim (size dan jumlah) maka bisa sebanding dengan material lain dengan desain size dan jumlah yang besar. Dari beberapa kelebihan tersebut, juga terdapat kelemahan dari material Cu based seperti tidak tahan korosif (pH, air laut/salinitas), mudah leaching lapisan Cu2O oleh larutan ammonia (NH3), amine (NH2) dan nitrate (NO2), tidak tahan abrasif karena low strength dan low hardness. (Schweitzer, 2010)

Berikut kutipan dari handbook Schweitzer (2010) sebagai berikut:


Berdasarkan Revie & Uhlig (2008) berikut kutipannya:

Berdasarkan grafik tersebut bisa diketahui bahwa semakin lama material brass terpapar ammonia (NH3) maka sifat properties stress akan menurun yang menandakan material bersifat getas/rapuh sehingga mudah cracking yang disebut dengan Stress Corrosion Cracking (SCC).)

Berdasarkan Revie & Uhlig (2008), ammonia yang ada pada condensate PLTU pada umumnya merupakan hasil reaksi hydrazine (oxygen scavenger chemical) yang bisa terjadi pada 2 tahap yaitu: 

  1. Reaksi LAMBAT pada suhu 175 oC
  2. Reaksi CEPAT pada suhu 300 oC

Berikut reaksinya: 

3 N2H4 + O2 ---> N2 + 2 H2O

3 N2H4 ---> N2 + 4 NH3

Ammonia (NH3) sangat dihindari untuk penggunaan material Cu based dan terdapat 2 substitusi oxygen scavenger yang bisa memberikan protective film pada iron (Fe) dan copper (Cu) yaitu: (Revie & Uhlig, 2008)

  1. Carbohydrazide, (NH2NH)2CO + 2 O2 ---> 2 N2 + 3 H2O + CO2
  2. Diethylhydroxilamine, 4 (C2H5)2NOH + 9 O2 ---> 8 CH3COOH + 2 N2 + 6 H2O
SSCC pada brass bisa diminimalisir dengan 4 prosedur sebagai berikut: (Revie & Uhlig, 2008)

  1. Stress-Relief Heat Treatment
  2. Menjauhi kontak dengan ammonia (NH3) yang juga didukung dengan dissolved oxygen (DO) yang cukup tinggi karena kehadirannya sedikit saja bisa menyebabkan cracking
  3. Menambahkan cathodic protection.
  4. Menggunakan inhibitor H2S

Terdapat kelayakan operasi untuk tipe material Cu based terhadap fluida yang mengalir melewatinya, seperti:(Revie & Uhlig, 2008)

  • Fresh water, tipe pure copper (Cu) dan admiralty.
  • Brackish/payau dan sea water/air laut, tipe admiralty, cupro-nickel, alumunium brass.
  • Pollutant water/mengandung TDS tinggi/kontaminan kimia tinggi, tipe cupro-nickel.

Alumunium Brass (CuZn-Al) cocok ketika full sea water dan jika mengandung pollutant water maka mudah sekali pitting, material ini cocok untuk debit air yang tinggi.

Tipe cupro/cupper-nickel ada 2 yang umum dipakai yaitu: (Revie & Uhlig, 2008)

  1. 30% Ni-70% Cu, sifat properties ini lebih tahan terhadap SCC daripada 10-20% Ni-Cu atau CuZn-Al (brass). Berarti menandakan kandungan nikel (Ni) yang membuat alloy menjadi tahan korosi
  2. 10-20% Ni-90% Cu

Berdasarkan Ahmad (2006) berikut kutipannya:

Terdapat 4 tipe SCC yaitu: (Ahmad, 2006)

1.    Chloride SCC, disebabkan oleh hadirnya salinitas air laut/garam yang didukung dengan oksigen cukup pada temperatur tinggi

2.    Caustic SCC, disebabkan oleh kondisi basa (pH tinggi)

3.    Sulphide SCC, disebabkan oleh kontaminan hydrogen sulphide (H2S)

4.    Seasonal Cracking, ini istilah yang umum digunakan oleh SCC di brass/kuningan/CuZn-Al/Cu based karena cemaran ammonia (NH3)



Berikut senyawa kimia yang bisa menyababkan material Cu based mengalami SCC: (Ahmad, 2006) (Caesarvery, 2021)

·   Ammonia (NH3), kehadirannya melarutkan protective layer material Cu based yaitu Cu2O dan terlebih ketika terdapat dissolved oxygen (DO) maka ammonia sangat merusak (destructive) permukaan Cu yang bisa memperparah SCC

·   Hydrogen sulphide (H2S)

·   SO2 yang didukung moisture (basah) sehingga mudah terbentuk SO3 dan H2SO4

·   Asam Nitrat (HNO3)

·   Amine (NH2)

Berdasarkan handbook Revie (2011) berikut kutipannya:

Berdasarkan Revie (2011) tersebut didapatkan informasi bahwa ammonia (NH3) yang berasal dari dekomposisi hydrazine (N2H4) mempercepat korosi pada Cu alloy. Ketahanan material Cu alloy contohnya brass/kuningan (CuZn) terhadap SCC pada range pH 7.3-11.3.

Terdapat 3 faktor utama yang menyebabkan ammonia (NH3) mengalami SCC pada material Cu alloy: (Revie, 2011) (Caesarvery, 2021)

  1. Korosi pada lapisan film (Cu2O) yang mengurangi fungsi anodik
  2. Terlarutnya Zn anodic pada grain boundaries
  3. Stabilisasi dari valensi Cu


Berdasarkan handbook Revie (2011) tersebut didapatkan informasi sebagai berikut:

  • Penambahan 5-40% nickel (Ni) meningkatkan mechanical properties seiring peningkatan temperatur seperti tahan korosi pada lingkungan brackish/payau dan sea water/air laut
  • Cupro/Cupper-Nickel (CuNi) lebih stabil daripada brass/kuningan (CuZn) pada aliran yang mengalir dan SCC. CuNi lebih baik daripada CuZn pada polllutant water
  • Penambahan unsur iron/besi (Fe) pada CuNi membentuk pembentukan protective layer untuk menciptakan ketahanan terhadap air laut
  • Copper tidak cocok digunakan untuk aliran yang mengalir kencang karena bersifat low hardness dan low strength
  • 60 Cu-40 Zn (kuningan) cocok digunakan untuk operasi temperatur rendah dengan fluida air sungai, danau dan tanah. CuZn tahan terhadap hydrogen sulphide (H2S). Penambahan unsur timbal/lead (Pb) cocok digunakan untuk HE/condenser yang berpendingin air laut/sea water
  • Penambahan unsur Al pada brass/kuningan/76 Cu-22 Zn-2 Al membantu pembentukan protective layer untuk ketahanan terhadap mechanical destructive (abrasif). Penambahan unsur arsenik (As) digunakan untuk membuat ketahanan brass pada pollutant water, brackish dan sea water

Berdasarkan Standard EPRI (2004) sebagai berikut:


Berdasarkan Standar EPRI (2004) didapatkan informasi sebagai berikut:

  • Hydrazine (N2H4) tepatnya digunakan tanpa aditif atau ketika ada maka digunakan amine
  • Aplikasi hydrazine dijaga pada range pH 8.5-9.6 untuk cupper alloy dan untuk all-ferrous alloy 8.5-10.5
  • pH control bisa menggunakan sodium hydroxide (NaOH) untuk material all-ferrous namun untuk cupper alloy digunakan azoles untuk corrosion protection. Macam-macam azoles sebagai berikut:

1.    Tolyltriazole (TTA)

2.    Benzotriazole (BZT)

3.    Mercaptobenzothiazole (MBT)

Berdasarkan Standard EPRI (1985) sebagai berikut:
Berdasarkan Standard EPRI (2001) sebagai berikut:
Referensi:
[1] 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
[2] Revie, R.W. (2011). Handbook Uhlig's Corrosion, Third Edition. John Willey & Sons
[3] Ahmad, Z. (2006). Handbook Principles of Corrosion Engineering and Corrosion Control. Elsevier
[4] Schweitzer, P.A. (2010). Handbook of Fundamentals of Corrosion Mechanisms, Causes, and Preventative Methods. CRC Press. London & New York
[5] EPRI. (2004). Closed Cooling Water Chemistry Guideline
[6] EPRI. (1985). Condenser Procurement Guidelines
[7] EPRI. (2001). Condenser Appication and Maintenance Guide

Proses Korosi pada Iron-Steel atau Carbon Steel atau Besi Baja yang Umumnya pada Material Konstruksi

Diposting oleh On Saturday, December 25, 2021

Material konstruksi yang umumnya kita temui seperti jembatan, tiang listrik, rangka bangunan, peralatan di industri/PLTU dan masih banyak lagi lainnya pada umumnya adalah iron-steel (FeC) atau baja carbon atau carbon steel. Pada proses casting-nya material tersebut ditambahkan sedikit aditif unsur untuk memperbaiki sifat properties-nya. Detail bisa dibaca di: Mechanical Properties Unsur Logam (Metallurgy).

Proses korosi pada besi terjadi karena pada larutan yang bersifat anodik (sebagai tanda nilai bilangan oksidasi besi mengalami kenaikan) terdapat reaksi pelepasan elektron (kodrat semua unsur untuk mencapai keadaan stabil/mencari peasangan), berikut reaksinya: (Revie and Uhlig, 2008)

Fe ---> Fe2+ + 2e

Area yang anodik tersebut bisa dihambat dengan adanya anoda tumbal (sacrificial anode) atau injeksi arus (impressed current) sehingga besi sebagai material dasar digantikan fungsi anoda-nya oleh logam yang mudah teroksidasi (reduktor kuat) atau aliran elektron digantikan oleh fungsi injeksi arus sehingga tidak ada elektron yang hilang dari besi.

Sedangkan area cathodic (sebagai tanda terdapat pengurangan bilangan oksidasi), ditempati oleh media yang bisa menghantarkan arus elektron seperti kelembapan/air/elektrolit. Berikut reaksinya:

H+ + e ---> ½ H2

Reaksi katodik (reduksi) dipercepat pada pH asam dan diperlambat pada pH basa atau netral. Cathodic reaction juga bisa dipercepat dengan adanya dissolved oxygen (DO) yang dikenal dengan istilah "Depolarization" seperti reaksi berikut:

2 H+ + ½ O2  + 2e---> H2O

Dengan adanya pendukung lingkungan yang lengkap seperti moisture dan oxygen atmosfer maka permukaan besi akan bereaksi sebagai berikut:

Fe + H2O + ½ O2 ---> Fe(OH)2

Warna Fe(OH)2 adalah putih dan terkadang juga berwarna hijau atau hijau kehitaman yang disebabkan reaksi oksidasi lanjutan dengan oxygen. Fe(OH)2 ini masih belum tergolong karat masih sedimen/deposit pengotor permukaan iron. Ketika masih terdapat moisture dan excess oxygen maka akan lanjut bereaksi sebagai berikut:

Fe(OH)2  +  ½ H2O + ¼ O2 ---> Fe(OH)3

Warna Fe(OH)3 adalah orange atau merah kecoklat-coklatan yang sudah tergolong karat (rust) dan lebih lanjut tergolong menjadi 2 yaitu non-magnetic disebut hematite (Fe2O3) warna kemerahan dan magnetic (Fe3O4) warna kehitaman. Detail bisa dbaca di: Analisa kerak (Scale & Deposit) pada Boiler Turbine Condenser

Referensi:

[1] 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

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

Analisa Profil Kerusakan FIRE SIDE TUBE (OUTER) Boiler PLTU (3 of 3)

Diposting oleh On Friday, August 20, 2021

Artikel sebelumnya membahas tentang "Analisa Profil Kerusakan WATER SIDE TUBE (INNER) Boiler PLTU". Kali ini dibahas profil kerusakan  FIRE SIDE TUBE (OUTER) yang disebabkan oleh beberap hal seperti berikut: [Basu, 2015]

  • Fuel dengan chlorine (Cl) dan sulphur (S) tinggi
  • Kontrol pembakaran yang buruk
  • Overheating furnace dan flue gas temperature terlalu tinggi
  • Tube overheating
  • Erosion-Corrosion
  • Oxidation/reduction
  • Sulfidation
  • Chlorination
Mekanisme korosi yang terjadi di outer tube seperti berikut: oxide layer (magnetite-Fe3O4) memberikan lapisan pasifasi tube untuk menghindarkan reaksi kimia korosi. Proses pembakaran menghasilkan reducing agent seperti H2 dan CO yang bisa men-degradasi Fe2O3 dan Fe3O4 menjadi Fe (korosi adalah kembalinya senyawa/logam pada titik kestabilan membentuk unsur tunggal penyusunnya/bijihnya).
Ketika bahan bakar devolatilize maka akan menghasilkan unsur seperti Na, K, S dan Cl membentuk senyawa korosif seperti HCl, SO2, Na2SO4 dan NaCl.
  • Sulphate Corrosion
Merupakan lanjutan dari reaksi senyawa korosif hasil pembakaran dengan SO2 dan Fe2O3 seperti reaksi berikut:
3 Na2SO+ Fe2O3 + 3 SO3 ---> 2 Na3Fe(SO4)3

Namun bisa juga melewati reaksi tidak langsung membentuk pyrosulphate (Na2S2O7) seperti berikut:

Na2SO4 + SO3 ---> Na2S2O7

Pyrosulphate (Na2S2O7) inilah yang bersifat menyerang oxide layer tube.

  • Sulphide Corrosion
Pada kondisi tereduksi dan panas yang cukup tinggi FeS terbentuk. Sifat dari FeS sangat berbeda dengan FeO, dimana FeS porous dan tidak memberikan lapisan pasifasi bahkan membuat getas kekuatan mekaniknya.
  • Chlorine Corrosion
Chlorine (Cl) sebagai hasil sisa pembakaran bahan bakar bereaksi dengan Fe membentuk FeCl2 yang bersifat mudah menguap pada temperatur rendah sehingga mudah mengkorosi tube material. FeCljuga bisa terikut sampai flue gas dan jika bereaksi dengan O2 akan menghasilkan gas Clyang bersifat korosif.
  • Vanadium Corrosion
Pada flue gas temperatur tinggi, SO2 terkonversi menjadi SO3 yang reaksinya dipercepat oleh katalis V2Odan Fe2O3 di ash deposit.
  • Erosion-Corrosion
Disebabkan oleh sebagian besar karena pasir dan bahan bakar yang memiliki hardness yang besar serta karena sootblowing system.

Referensi:
[1] Basu, P. (2015). Circulating Fluidized Bed Boilers, Design, Operation and Maintenance. Canada

Screening Awal Secara Visual dan Bau untuk Mengetahui Kualitas Oil Tribology

Diposting oleh On Tuesday, August 10, 2021

Oli memerlukan pengecekan secara rutin untuk mengetahui trending kualitasnya. Di PLTU, untuk oil turbine dilakukan pengecekan periodik 3 bulanan dan bisa lebih pendek ketika terjadi gangguan atau indikasi-indikasi yang bisa terlihat di lapangan tanpa harus menggunakan alat seperti visual dan bau. Pengalaman kami melakukan pengujian oil tribology dan melakukan analisa banyak ditemui kondisi screening awal oil sudah memberikan tanda-tanda terdapat ketidaknormalan seperti: (i) secara visual (warna kemerahan, warna kehitaman, terdapat buih-buih, warna keputihan dan terdapat kontaminan hitam melayang-layang; (ii) secara bau (seperti bau terbakar/gosong dan ammonia/air kencing menyengat).

2 screening tahap awal tersebut harus dilakukan untuk menentukan kapan harus dibawa ke laboratorium untuk dilakukan pengujian secara detail. Baca Juga: Analisa Oil Tribology dan Referensi Report. Berikut screening awal visual yang bisa dilakukan:


Warna umum yang oli yang pernah penulis temukan adalah:
  1. Bening Jernih/Transparan ---> fresh oil masih segel dari manufacture seperti shell turbo T46, total preslia 46
  2. Kuning Tipis ---> fresh oil, penulis pernah menemui juga warna ini pada shell turbo T46, total preslia 46 baru
  3. Kuning ---> oli yang sudah dipakai dengan purifikasi yang maksimal, umumnya purifier yang dipakai adalah heater + vacuum dehydration + filter membrane sehingga sangat efektif dalam treatment wear dan contaminan
  4. Kuning Kemerahan ---> oli yang sudah dipakai dengan purifikasi yang rutin namun tipenya masih yang biasa yaitu sentrifugal purifier. Harus dikonfirmasi dengan bau karena umumnya diikuti bau terbakar/gosong menyengat
  5. Kemerahan ---> oli yang terkena paparan panas berlebih, umumnya mengandung wear yang tinggi, varnish dan ada bau menyengat seperti terbakar/gosong
  6. Kemerahan Kehitaman ---> umumnya oli pada gearbox yang memiliki viskositas sangat tinggi, baunya apek pekat dan untuk analisa hanya viskositas tanpa uji lainnya karena kalau untuk oil bearing turbine menandakan ikatan kimia hydrocarbon ter-degradasi sedangkan untuk gearbox analisanya cukup ganti atau tidak based time
  7. Putih Keruh/Berbuih ---> oli yang mengandung water content tipe free water yang sangat tinggi dan efektif di-treatment menggunakan purifier tipe heater + vacuum dehydration

Secara bau ini juga harus dilakukan karena screening awal ini sangat penting dilakukan. Umumnya jadwal periodik oil tribology ke laboratorium setiap 3 bulan, namun ketika diantara waktu tersebut ditemukan bau yang tidak normal seperti bau terbakar/gosong dan ammonia/air kencing maka harus segera dilakukan uji oli secara laboratorium. Pengalaman penulis ketika melakukan uji oli bau terbakar terdapat parameter wear yang sangat tinggi (pertanda gesekan berlebih antar material yang menyebabkan overheating). Overheating pada temperatur >290 oC menyebabkan ikatan rantai hydrocarbon oil mengalami thermal degradation. Lebih detail baca artikel: Proses Terbentuknya Varnish (Jelaga) dan Sludge (Lumpur) pada Oil Tribology

Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):

Feriyanto, Y.E. (2021). Screening Awal Secara Visual dan Bau untuk Mengetahui Kualitas Oil Tribology, Best Practice in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:

[1] Pengalaman Pribadi Penulis pada Tema Terkait