Trending Topik

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

Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2022). Proses Korosi pada Iron-Steel atau Carbon Steel atau Besi Baja yang Umumnya pada Material Konstruksi. www.caesarvery.com

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 CO2 sebagai 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 CO2 bisa 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



Berdasarkan literatur dari Ceco (211) sebagai berikut:
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

[2] Ceco, E. (2011). Image Analysis in the Field of Oil Contamination Monitoring

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 Na2SO4 + 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. FeCl2 juga bisa terikut sampai flue gas dan jika bereaksi dengan O2 akan menghasilkan gas Cl2 yang bersifat korosif.
  • Vanadium Corrosion
Pada flue gas temperatur tinggi, SO2 terkonversi menjadi SO3 yang reaksinya dipercepat oleh katalis V2O5 dan 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

Macam-Macam Oil Purifier/Oil Separation/Oil Treatment dan Prinsip Kerjanya

Diposting oleh On Friday, July 30, 2021

Oil purifier adalah komponen paling penting dalam sistem pelumasan (lubricating oil). Purifier ini berfungsi sebagai alat yang menjaga kualitas dari oil dan meminimalisir kontaminan pada oli seperti water (air), wear (gram), sludge (lumpur) dan materi suspended lainnya. Sebagai contoh di PLTU, komponen bearing-bearing seperti turbin-generator harus dilakukan pelumasan agar tidak terjadi kerugian gesekan yang bisa menyebabkan keausan. Oli pelumas secara periodik dilakukan uji laboratorium dan lebih detail baca di: Analisa Oil Pelumas (Tribology)

Pada hasil uji oil tribology terbagai menjadi 3 parameter yaitu wear, contaminant dan chemistry. Peran oil purifier ini adalah sebagai polishing pada parameter wear dan contaminant. Wear sebagai indikasi adanya gesekan berlebih baik ferrous maupun non-ferrous serta unsur kimia spesifik lainnya sedangkan contaminant seperti water dan sludge (ISO 4406/NAS 1638). Parameter water content ini terbagi menjadi 4 macam yaitu free water, emulsified, dan dissolved water, detail baca di: Kandungan Air (Water Content) pada Minyak Pelumas

Terdapat 3 Tipe Umum Purifier yang Ditemui di PLTU Sebagai Berikut:

  • Sentrifugal/Centrifugal Oil Purifier
Purifier ini memanfaatkan gaya sentrifugal, dimana putaran porosnya akan membuang partikel yang lebih berat (heavy molecule) seperti sludge dan free water kebawah/keluar sedangkan partikel ringan (light molecule) seperti oli kearah pusat/keatas. Pemisahan ini menghasilkan oli yang sudah terminimalisir dari beberapa kontaminan sehingga oil siklus diharapkan sudah terjaga kualitasnya. Berikut gambaran detail sentrifugal oil purifier:

Gambar 1. Centrifugal Oil Purifier
Karakteristik khas dari sentrifugal oil purifier adalah memiliki mangkok kerucut (cone bowl), dimana komponen itulah yang membentuk gaya sentrifugal.
Gambar 2. Skematik Mangkok Kerucut Sentrifugal Oil Purifier
Didalam centrifugal oil purifier terdapat beberapa komponen seperti poros yang digerakkan pompa, line/piping tempat masuknya oli dan sirip-sirip yang berguna sebagai perangkap partikel yang berbeda berat jenisnya. Desain sirip yang dibuat tajam kebawah mendukung gaya sentrifugal yang melempar partikel dengan berat jenis lebih besar kearah luar sedangkan berat jenis kecil kearah pusat/atas.


Gambar 3. Proses Separation Oil dan Kontaminan
  • Heater + Vacuum Dehydration Oil Purifier + Mechanical Filter
Purifier ini adalah yang paling sempurna ketika digunakan untuk meminimalir kontaminan karena heater + vacuum dehydration sangat baik meminimalisir semua water content (dissolved water, emulsified water, dan free water) dan mechanical filter sangat baik menyaring sludge (ISO 4406/NAS 1638) dan wear (feroous & non-ferrous). Berikut penjelasan detailnya:
Gambar 4. Heater + Vacuum Dehydration + Mechanical Filtration Oil Purifier
Gambar 5. Heater pada Oil Purifier
Heater ini berfungsi sebagai peralatan penguapan air.

Gambar 6. Vacuum Dehydration pada Oil Purifier
Vacuum dehydration berupa perangkat vessel/tank yang dibuat tekanan didalamnya vakum oleh vacuum pump. Dilengkapi dengan pressure gauge untuk mengetahui kinerjanya, vacuum dehydration berfungsi menurunkan titik penguapan air sehingga kinerja purifier lebih cepat, efisien energi dan efektif (lebih banyak air yang terpisahkan).
Mechanical filter ini digunakan untuk menyaring sludge (ISO 4406/NAS 1638) dan wear (ferrous-non-ferrous). Umumnya terdapat 2 filter yang beroperasi seri dan pengalaman kami di PLTU menggunakan ukuran 7 mikron dan 2.5 mikron dengan alasan mewakili ISO 4406 4/6/14.

Gambar 7. Prinsip Kerja Heater + Vacuum Dehydration Oil Purifier
Ketika oli dipanaskan maka akan menguapkan fluida didalamnya (oli + air) dan karena oli memiliki titik uap yang sangat tinggi dan air hanya 100 oC pada tekanan 1 atmosfer, sehingga ketika dipanaskan maka air terlebih dahulu yang akan teruapkan. Agar titik uap turun maka berdasarkan prinsip gas ideal PV=nRT maka tekanan atau volume juga harus turun dan pada oil purifier yang di-improve adalah tekanan operasinya menggunakan sistem vakum dibantu vacuum pump. Kondisi vakum ini bisa menurunkan titik uap air pada temperatur 60 oC sehingga water content lebih cepat terbuang dan hemat energi.


Gambar 8. Skematik Heater + Vacuum Dehydration + Mechanical Filter Oil Purifier
Urutan oil purifier tipe Heater + Vacuum Dehydration + Mechanical Filter sebagai berikut: main oil tank (MOT) ---> suction strainer ---> suction pump ---> heater ---> vacuum dehydration ---> discharge pump ---> mechanical filter ---> main oil tank (MOT)

Gambar 9. Ilustrasi didalam Vaccum Dehydration Tank
Oli yang telah dipanaskan di heater masuk ke vacuum dehydration tank dengan disembur dari atas sehingga terbentuk atomizing. Karena vacuum maka titik uap air turun dan output-an dari heater telah mencapai titik uapnya sehingga droplet-droplet air langsung membentuk uap air dan tersedot keluar oleh vacuum pump. Sedangkan oli karena titik uapnya sangat tinggi tetap berada pada vessel.
Gambar 10. Digital Monitoring Parameter Kualitas Oli
Umumnya untuk oil purifier yang mahal sudah dilengkapi digital monitoring parameter kualitas oli seperti kontaminan ISO 4406/NAS 1638 dan water content. Oil purifier ini memiliki kelebihan dapat meminimalisir semua kontaminan pada oli sedangkan kelemahannya adalah biaya investasi dan operasional yang cukup mahal.
  • Plate and Frame Filter Press Oil Separation
Plate and Frame Filter Press adalah salah satu alat pemisah berupa plate (lempengan besi) dan frame (filter membrane/kassa) dimana keduanya dilakukan pengepresan menggunakan alat hidrolik. Berikut gambar detailnya:
Gambar 11. Plate and Frame Filter Press (Disassembly)

Gambar 12. Filter Membrane/Kassa
Membrane ini memiliki pori-pori yang dipersyaratkan dan karena dalam uji oil tribology pada parameter kontaminan ISO 4406 4/6/14 maka harus digunakan ukuran mikron yang bisa mereferensikan tingkat cleanliness yang diharapkan.
Gambar 13. Plate and Frame Filter Press (Assembly)
Setelah filter press terpasang membrane/kassa kemudian dilakukan pengepresan dengan hidrolik sampai dipastikan telah menempel kuat satu bagian dengan yang lain. Oli yang dipaksa melewati beberapa filter membrane akan tersaring dari suspended solid namun tidak untuk water content. Sehingga pada filter press ini yang memiliki kinerja berat adalah filter bagian suction dan harus rutin dilakukan cleaning agar performa penyaringan maksimal. Kelebihan oil separation ini adalah sangat baik dalam memisahkan suspended solid dan wear (gram) dibandingkan tipe lain dan kelemahannya kurang maksimal dalam mengurangi kontaminan lain seperti water content.

Kutip Artikel ini Sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2021). Macam-Macam Oil Purifier/Oil Separation/Oil Treatment dan Prinsip Kerjanya. www.caesarvery.com. Surabaya