INFORMASI LAIN MENGENAI STEAM TRACING

Heat Steamed Heat Tracing vs Metode Baru Heat Steam Heat

Untuk kondisi dimana pelacak bisa terlalu panas dengan garis yang mengandung asam, kaustik, amina, air fenolik, atau bahan kimia lainnya, blok spacer isolasi harus dipasang di antara pelacak dan pipa.

Blok spacer :

Metode "spacer block" lama adalah pilihan terbaik saat ini untuk memasok tingkat perpindahan panas di bawah tingkat yang dapat disediakan oleh pelacakan konveksi. Memvariasikan persyaratan pengiriman panas memerlukan dimensi jarak yang berbeda, dan ketepatan desain dalam sistem semacam itu sangat sulit. Meskipun sistem pelacakan lama tidak terlalu canggih atau efisien, namun mereka berhasil bekerja dengan perintis awal di industri penyulingan, kimia, pulp dan kertas dan industri lainnya.

            Salah satunya adalah untuk menunda pelacak telanjang di atas pipa dan berusaha mempertahankan celah udara dengan blok pengatur jarak. Sistem ini bermasalah. Blok-blok itu sulit dijaga saat perakitan dan dengan demikian membosankan dan memakan waktu untuk dipasang. Mereka sering tergelincir keluar dari tempatnya dalam dinas karena ekspansi alam dan kontraksi tabung pelacak. Sistem ini diganggu dengan tingkat perpindahan panas yang tak terduga, titik panas, dan biaya pemasangan yang tinggi.

            SafeTrace mengisolasi tabung penelusuran uap dari Thermon mengurangi konsumsi uap dan membakar risiko. Selama lebih dari 40 tahun Thermon telah membantu pelanggan hot tracing mereka mendapatkan lebih banyak panas dari tabung pelacak uap mereka, dan sekarang efisiensi panasnya sangat baik sehingga banyak pelanggan menuntut sedikit panas.

            Untuk memenuhi permintaan ini, Thermon telah menciptakan serangkaian tabung pelepas uap terisolasi yang dirancang khusus untuk membuat pipa musim dingin, sambil mengurangi risiko terbakar dan mengurangi konsumsi uap dibandingkan dengan peluru uap tabung telanjang konvensional.

            Dirancang untuk memberikan sifat perpindahan panas yang akurat dan dapat diprediksi yang diperlukan untuk menjaga produk yang sensitif terhadap suhu dan korosif, tabung pelacak uap SafeTrace memungkinkan musim dinginisasi dari setiap pipa berukuran dan menghilangkan bintik panas dan dingin yang terkait dengan pelek logam dan blok spacer.

            Tabung pelacak uap SafeTrace sesuai dengan ASTM Std C-1055 untuk suhu paparan kulit kurang dari 58 ° C saat bersentuhan dengan permukaan panas selama lima detik, dan jaket pengaman kuning keselamatan mengingatkan personil pabrik pada bahan berbahaya, seperti uap, sebagai per ASME / ANSI A13.1-1996.

            Mudah dipasang tanpa perlu saluran, blok pengatur jarak atau pita kemiringan metalik, tabung pelacak uap SafeTrace dilekatkan pada pipa atau bejana dengan pita perekat dengan rating suhu. Hal ini mengurangi biaya pemasangan dengan mensyaratkan 1/3 tenaga kerja lebih sedikit daripada blok pengatur jarak dan menghilangkan kebutuhan akan jalur transisi dan alat kelengkapan. Selanjutnya, lebih sedikit alat kelengkapan yang memotong perawatan dan perbaikan.

DAFTAR PUSTAKA

-       www.interstates.com

-       www.spiraxsarco.com

-       www.thermon.com

-       Nayyar, M., ed. Piping Handbook,
Heattracing of piping systems 

DDisusun oleh:

Khairul Hakim 

Nataniel 

Nia Widyaningsih 

Putri Eka Sari 

*Ilmu tanpa amal, bagaikan pohon tanpa Buah.. maka berbagilah.. 😊

ALAT STEAM TRACING DAN APLIKASI PADA PENANGANAN MINYAK CPO KELAPA SAWIT

Oleokimia merupakan bahan kimia yang berasal dari minyak/ lemak alami, baik tumbuhan maupun hewani. Berbeda dengan Petrokimia yang bahannya berasal dari fosil. Bahan baku industri oleokimia di Indonesia pada umumnya adalah minyak kelapa dan minyak inti sawit (CPKO). Kedua minyak tersebut dipilih karena karakteristiknya yang cocok untuk memproduksi alkohol lemak dengan rantai sedang (8 hingga 18) 

Salah satu permasalahan yang perlu diperhatikan dalam penanganan CPO adalah masalah penyimpanan dan transportasi. CPO memiliki karakteristik khusus yang berbeda dengan minyak nabati lainnya yang berpengaruh terhadap penanganannya selama penyimpanan dan transportasi.

Asam lemak tidak jenuh yang terdapat di dalam lemak atau minyak, terutama dari sumber nabati, dalam hal ini CPO. Semakin banyak asam lemak tidak jenuh seperti asam oleat, linoleat atau asam linolenat pada suatu trigliserida, maka titik cairnya lebih rendah atau sebaliknya trigliserida yang lebih banyak mengandung asam palmitat dan stearat, titik cairnya lebih tinggi. Semakin panjang susunan karbon pada asam lemak, maka titik didih dari minyak akan semakin tinggi. Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27 °C). Semakin panjang rantai C penyusunnya,semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut

CPO tersusun atas 50% asam lemak jenuh dan 50% asam lemak tidak jenuh dengan titik leleh yang berbeda-beda. Oleh karena itu, pada suhu tertentu dapat terjadi pemisahan fraksi pada CPO. CPO dapat terpisah menjadi fraksi minyak yang tetap cair karena memiliki titik leleh yang rendah (disebut fraksi olein) dan fraksi yang memadat (membeku) karena memiliki titik leleh yang tinggi (disebut fraksi stearin) (Ketaren 2008). Akibatnya, bila suhu penyimpanan dan pengaliran cukup rendah, CPO dapat memadat sebagian atau bahkan seluruhnya. Kondisi fase bahan yang memadat tersebut akan menyulitkan saat CPO dialirkan.

Pada industri yang selama ini dilakukan, CPO yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit (PKS) diangkut dengan menggunakan truk tangki menuju tangki penyimpanan. Sebelum disimpan ke dalam tangki penyimpanan, CPO perlu dipanaskan untuk mencairkan minyak yang telah mengkristal dengan cara mengalirkan steam ke dalam truk tangki. Setelah CPO di dalam truk tangki mencair, CPO dialirkan dengan pipa menuju tangki penyimpanan. Untuk keperluan ekspor, CPO dari tangki penyimpanan dialirkan menuju tangki kapal di pelabuhan dan di industri oleochemicals, dengan menggunakan sistem pipa berpompa. Hal yang terjadi dalam pengaliran CPO di dalam sistem pipa masih berlangsung untuk jarak dekat di pabrik atau saat pengisian tangki yaitu dengan mengalirkan CPO pada kondisi panas di dalam sistem pipa yang berpemanas atau berisolasi untuk mencegah pemadatan (pembekuan).

 A.  Pengertian Steam Tracing dan Penjelasannya

Steam tracing adalah suatu kondisi yang dibuat agar fluida di dalam pipa tidak mengalami pembekuan dengan menjaga tempratur pada pipa cukup tinggi dan akhirnya si fluida dapat di pompa atau di alirkan. Kondisi ini biasanya sebuah tube yang di kenal dengan tracer, di dalamnya di isi oleh steam yang berasal dari steam-header (atau subheader), kemudian di tempelkan pada pipa utama secara pararel dan di bungkus bareng dalam satu insulasi Pipa.

       Pipa horizontal biasanya di trace di bagian bawah dengan satu tracer, tracer tersebut biasanya terbuat dari tube (copper atau stainless) tracer ini kemudian di gabung pararel dengan pipa yang akan di atur suhunya, kemudian baru di buatkan insulasi pipanya.

Pertanyaanya kenapa digunakan steam? kenapa tidak di panaskan mengunakan pemanas electric atau sejenisnya. Dengan mengunkan steam, ongkos instalasi dan perawatanya memang lebih mahal, tapi satu steam tracer menghasilkan 2-10 lebih panas dibandingkan aplikasi lainnya.

Disamping itu tracer mengunakan steam ini lebih sedikit resikonya, pertimbangan lain adalah fluida dalam pipa tidak akan melebihi maximum saturation dari tempratur steam.
Tekanan dan temperature steam untuk tracing

Steam yang digunakan memiliki tekanan Antara 10-200 PSIG. Beberapa steam biasanya disediakan tekanan yang cocok untuk tracernya, tetap apabila steam pressurenyanya terlalu tinggi ia akan diatur melalui control valve. Untuk steam yang memiliki tekanan rendah bisa juga digunakan asal di ujung dischargenya langsung mengarah ke atmosfer, jadi langsung di buang.

Tekanan yang digunakan dalam steam tracing dapat dibedakan menjadi tiga bagian, Low pressure (LP) steam, medium pressure (MP) steam atau High pressure (HP) steam. Temprature steamnya berkisar 150-180 C untuk LP steam, atau 200-270 C untuk MP steam dan sisanya 350-400 C untuk HP steam.

A.  Dimana steam tracing di pasang?

Gambar Pipa Steam tracing 

Steam tracing biasanya di pasang dalam keadaan berikut ini :m
1. Pada jalur pipa yang kemungkinan terjadi genangan, contohnya pada cabang (branch) dari pararel heat exchanger atau pompa, bypass sekitar ekuipment. Pada beberapa bagian pipa ini, kondensat atau pembekuan bisa saja terjadi.
2. Ekuipment atau pipa yang tidak boleh berada dibawah ambient temperature, misalnya ketika terjadi pada musim gugur (di luar negeri misalnya).
3. Pada suction pipe gas kompresor yang berasal dari keluaran KO drum, kondensat bisa saja terjadi yang nantinya dapat merusak kompresor.
4. Inlet piping dari relief valves, untuk meyakinkan bagian dalam pipa bebas dari solidifikasi material atau cristalisasi hydrate

B.   Tujuan dari steam tracing

Gambar Steam Tracing tampak samping

Tujuan penggunaan steam tracing adalah :

1. Menjaga fluida di dalam untuk mencegah menjadi solid (solidifikasi) karena kristalisasi atau air yang membeku.
2. Menjaga fluida agar tetap memiliki kekentalan (viscous) yang tinggi
3. Untuk menjaga fluid dari rendahnya temperature
4. Mencegah pembekuan dari fluida yang mengandung air
5. Mencegah senyawa korosif yang terbentuk ketika terjadi kondensasi
6. Mencegah kondensasi dari gas yang mengalir pada pipa
7. Mencegah cold brittleness (pipa menjadi getas) karena tempratur yang dingin
8. Mencegah hidrate formation di pipeline
           Steam tracer ini bisa di bagi lagi menjadi dua bagian utama, yaitu system tertutup dimanan keluaran dari steam ini di kumpulkan dan kemudian digunakan kembali (recover). Atau open system, dimana steam dari discharge dilepas ke atmosfir, namun ini jarang sekali terjadi.

C.   Jenis Heat Tracing Systems

               Sistem heat-tracing dapat dibagi menjadi dua kelas luas, yaitu listrik dan cairan. Sistem pelacakan panas fluida memanfaatkan media pemanas pada suhu tinggi untuk mentransfer panas ke jaringan pipa. Cairan tersebut biasanya terkandung dalam tabung atau pipa kecil yang menempel pada pipa yang dilacak. Jika uap adalah cairan penelusuran, kondensat dikembalikan ke boiler atau dibuang. Jika cairan perpindahan panas organik digunakan, maka cairan tersebut dikembalikan ke alat penukar panas untuk pemanasan ulang dan resirkulasi. Secara umum, pemanasan cairan kalkir dapat disediakan oleh limbah panas dari aliran proses, pembakaran bahan bakar fosil, uap, atau listrik.

Gambar steam tracing pada industri

               Sistem pelacakan panas listrik mengubah tenaga listrik menjadi panas dan memindahkannya ke pipa dan cairannya yang terkandung. Mayoritas sistem pelacakan panas listrik komersial yang digunakan saat ini bersifat resistif dan berbentuk kabel yang ditempatkan pada pipa. Bila arus mengalir melalui elemen resistif, panas dihasilkan sebanding dengan kuadrat arus dan hambatan elemen terhadap aliran arus. Sistem pelacakan listrik khusus lainnya menggunakan efek impedansi, induksi, dan konduksi kulit untuk menghasilkan dan mentransfer panas.

Sebagai ontoh dapat dilihat di : http://www.wermac.org/images/steam_tracing3.gif

D.   Pelacakan Uap yang Efektif

               Pelacakan uap adalah penerapan panas uap ke pipa dan kapal untuk tujuan mempertahankan suhu proses yang diinginkan, proteksi pembekuan, kontrol viskositas atau untuk mendapatkan titik kontrol suhu dalam cairan untuk interaksi kimianya dalam suatu proses.

               Pelacakan uap biasanya dilakukan dengan menjalankan saluran uap secara langsung dengan pipa atau bejana yang akan dipanaskan. Seluruh majelis kemudian diisolasi untuk mengarahkan panas ke dalam proses fluid. Banyak artikel teknis telah ditulis mengenai pelacakan uap bersama dengan persamaan dan grafik kehilangan panas yang terkait. Insinyur yang lebih muda, personil pemeliharaan, tukang pipa dan orang lain yang menggunakan jejak uap tidak selalu menggunakan metode yang efektif untuk musim dingin dan proses pemeliharaan suhu.

E.   Kebutuhan akan steam tracing

            Gambar bagian dalam Steam Tracing 

Pelacakan uap sangat sederhana dalam prinsip operasinya. Bila produk dalam pipa berada pada suhu yang lebih tinggi daripada udara yang mengelilinginya, panas akan melewati dinding pipa dari produk ke udara sekitarnya.

Kehilangan panas ini akan menyebabkan suhu produk turun. Isolasi pipa secara signifikan akan menurunkan tingkat di mana panas hilang, tapi sayangnya, tidak ada insulasi yang 100% efisien. Uap adalah pembawa panas yang sangat efisien dengan hubungan tetap antara tekanan dan suhu. Ini dapat mengangkut panas pada jarak yang jauh dan melepaskan panasnya pada suhu konstan.

Untuk mengatasi panas yang hilang dari pipa produk, pipa uap kecil, atau pelacak, dilekatkan pada lini produk. Panas dari uap masuk ke lini produk dan menggantikan panas yang hilang. Jumlah panas yang ditransfer, dan oleh karena itu suhu produk, dapat dengan mudah dikendalikan oleh sistem kontrol self-acting sederhana.

Jenis kontrol yang sama juga dapat digunakan dalam aplikasi musim dingin, hanya membiarkan uap masuk ke jalur penelusuran saat suhu sekitar turun di bawah tingkat yang telah ditentukan.

Sebagai gambaran dapat dilihat pada : http://www.wermac.org/images/steam_tracing1.jpg

F.   Jenis pelacakan panas uap

    Jaket - digunakan dalam aplikasi ultra-kritis, biasanya dimana suhu produk harus dijaga pada suhu tinggi sepanjang waktu. Penggunaan jaket uap juga memungkinkan pemanasan awal pipa dengan cepat.

    Kritis - disini, pelacakan uap digunakan untuk menjaga suhu suatu produk yang akan mengeras atau merusak jika suhunya turun di bawah tingkat yang telah ditentukan.

    Pelacakan non-kritis digunakan untuk menjaga viskositas produk pada tingkat pemompaan yang optimum.

    Winterization - untuk memastikan jaringan pipa tidak rusak akibat pembekuan dalam kondisi cuaca buruk. Instrumen - pipa peluru uap kecil, biasanya 10 mm, digunakan untuk melindungi flowmeters, katup kontrol, stasiun pengambilan sampel, jalur impuls dll.

G.   Menentukan persyaratan pelacak

               Untuk memilih ukuran dan jumlah jalur pelacak uap yang diperlukan untuk aplikasi tertentu, tingkat kehilangan panas dari pipa produk dalam kondisi desain terburuk harus ditentukan.

               Tingkat kehilangan panas ini bergantung pada perbedaan antara suhu produk dan suhu lingkungan. Faktor lain seperti konduktivitas termal insulasi, kecepatan angin ambien dan emisivitas permukaan insulasi akan mempengaruhi tingkat kerugian ini.

H.  Ukuran dan Panjang Steam tracing

               Diameter pelacakan uap yang paling umum adalah pipa tembaga tembaga atau stainless steel sebanyak 3/8 in. (9,52 mm) dan 1/2 in. (12,7 mm). Diameter tabung masuk 5/8 inci (15,88 mm) dan 3/4 inci (19,05 mm) telah digunakan; Namun, ini memerlukan biaya yang lebih besar. Tabung yang berukuran 3/8 in ini lebih mudah dipasang oleh sedimen dan / atau puing, sehingga kurang sering digunakan. Tembaga lebih disukai karena karakteristik perpindahan panasnya, sementara baja tahan karat menampilkan ketahanan yang lebih baik pada lingkungan korosif.

I.   Manfaat Steam Tracing Versus Metode Lainnya

               Meskipun manfaat dari setiap metode dapat diperdebatkan, tabel di bawah ini menunjukkan manfaat dan kelemahan relatif dari masing-masing sistem. Karena meningkatnya biaya energi, salah satu bidang utama yang perlu difokuskan oleh pabrik adalah keandalan dan efisiensi energi sistem pelacak. Kandungan panas uap yang dapat digunakan tinggi menawarkan banyak manfaat dibandingkan penggunaan cairan termal untuk penelusuran dan secara signifikan lebih efisien daripada pelacak listrik.

               Karena uap terutama terbuat dari air, ia memiliki dampak rendah terhadap lingkungan jika terjadi kebocoran ke atmosfer. Diperkirakan bahwa membersihkan satu liter glikol bisa menghabiskan biaya hingga $ 5.000,00. Biaya ini mencakup pembersihan, pelaporan, dan dokumentasi yang diperlukan saat tumpahan terjadi di lokasi industri. Uap secara intrinsik aman, yang menjadikannya pilihan praktis untuk sebagian besar aplikasi industri di mana sumber pengapian harus diminimalkan. Untuk alasan ini, penggunaan steam tracing masih menjadi pilihan utama untuk perawatan suhu pada sebagian besar aplikasi industri dan proses.

Kelemahan dari penggunaan Steam Tracing:





Biaya
     yang mahal
Perawatan
     yang sulit dilakuan
Perbaikan
     pada jalur steam tracing hanya bisa dilakukan pada saat shut down atau
     sumber steam dimatikan.







Disusun oleh:

Khairul Hakim 

Nataniel Payung

Nia Widyaningsih 

Putri Eka Sari 

*Ilmu tanpa amal, bagaikan pohon tanpa Buah.. maka berbagilah.. 😊

KOROSI PADA SISTEM PENDINGIN HEAT EXCHANGER

Sistem di heat exchanger

A. LATAR BELAKANG 

           Di dalam dunia industri, korosi merupakan salah satu hal yang sering menimbulkan kendala bagi jalannya proses kerja di lingkungan industri. Korosi banyak menyerang semua peralatan-peralatan pabrik terutama mesin-mesin dan bangunan dari logam. Korosi dapat terjadi pada semua logam , terutama yang berhubungan dengan udara atau cairan yang korosif. Korosi adalah proses degradasi / deteriosasi / perusakan material yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan yang bersifat kimia, fisik dan biologis.                  Mesin-mesin yang bersinggungan langsung dengan air atau cairan lain yang korosif akan mudah terserang korosi lebih-lebih jika mesin tersebut berhubungan langsung dengan air secara terus menerus. Seperti halnya pada sistem pendingin yang mana berfungsi sebagai penyuplai air dingin ke mesin-mesin industri seperti kompresor, kondensor dan chiller, air bersirkulasi di dalam sistem pendingin dan terjadi kontak langsung dengan semua komponennya. Akibatnya komponen-komponen tersebut akan mudah terserang korosi. Dalam hal ini yang akan dibahas adalah korosi pada heat exchanger. Definisi heat exchanger, dalam Bahasa Indonesia heat exchanger memiliki arti harfiah alat penukar panas. 

         Namun di sini saya akan tetap menggunakan bahasa aslinya agar tidak terjadi kerancuan lebih lanjut. Pengertian ilmiah dari heat exchanger adalah sebuah alat yang berfungsi untuk mentransfer energi panas (entalpi) antara dua atau lebih fluida, antara permukaan padat dengan fluida, atau antara partikel padat dengan fluida, pada temperatur yang berbeda serta terjadi kontak termal. Lebih lanjut, heat exchanger dapat pula berfungsi sebagai alat pembuang panas, alat sterilisasi, pasteurisasi, pemisahan campuran, distilisasi (pemurnian, ekstraksi), pembentukan konsentrat, kristalisasi, atau juga untuk mengontrol sebuah proses fluida. 

B. TUJUAN PENULISAN 

         Tujuan penulisan makalah ini, adalah sebagai berikut: 

1. Untuk mengetahui apa itu heat exchanger 

2. Untuk mengetahui fungsi air pada heat exchanger 

3. Untuk mengetahui tentang penyebab korosi dan terbentuknya endapan pada heat exchanger 

4. Untuk mengetahui cara menanggulangi korosi pada heat exchanger 4

C. RUMUSAN MASALAH 

           Rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Apa pengertian heat exchanger? 2. Bagaimana proses yang terjadi di heat exchanger? 3. Mengapa digunakan air pada heat exchanger? 4. Bagaimana cara terbentuknya kendapan dan korosi pada heat exchanger? 5. Bagaimana solusi agar endapan dan korosi dapat dihilangkan dari heat exchanger? 

D. MANFAAT PENULISAN     

           Manfaat penulisan makalah ini, adalah sebagai berikut: 

1. Sebagai acuan atau referensi bagi mahasiswa yang akan mempelajari tentang korosi pada heat exchanger.

2. Sebagai pemenuhan tugas mata kuliah BKTK & Korosi 

3. Sebagai sarana atau sumber pemberian informasi bagi pembaca tentang korosi pada heat exchanger 

E. METODE PENULISAN 

           Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah metode kepustakaan yakni mengumpulkan data yang diperlukan dari bahan-bahan referensi seperti buku, diktat kuliah, makalah, dan jurnal yang bersangkutan dengan topik yang akan dibahas oleh penulis serta tambahan bahan dari internet. 

I. PENGERTIAN HEAT EXCHANGER

             Definisi heat exchanger, dalam Bahasa Indonesia heat exchanger memiliki arti harfiah alat penukar panas. Namun di sini saya akan tetap menggunakan bahasa aslinya agar tidak terjadi kerancuan lebih lanjut.     

             Pengertian ilmiah dari heat exchanger adalah sebuah alat yang berfungsi untuk mentransfer energi panas (entalpi) antara dua atau lebih fluida, antara permukaan padat dengan fluida, atau antara partikel padat dengan fluida, pada temperatur yang berbeda serta terjadi kontak termal. Lebih lanjut, heat exchanger dapat pula berfungsi sebagai alat pembuang panas, alat sterilisasi, pesteurisasi, pemisahan campuran, distilisasi (pemurnian, ekstraksi), pembentukan konsentrat, kristalisasi, atau juga untuk mengontrol sebuah proses fluida. Satu bagian terpenting dari heat exchanger adalah permukaan kontak panas. Pada permukaan inilah terjadi perpindahan panas dari satu zat ke zat yang lain. Semakin luas bidang kontak total yang dimiliki oleh heat exchanger tersebut, maka akan semakin tinggi nilai efisiensi perpindahan panasnya. Pada kondisi tertentu, ada satu komponen tambahan yang dapat digunakan untuk meningkatkan luas total bidang kontak perpindahan panas ini. Komponen tersebut adalah sirip. 

Gambar Heat Exchanger 

II. AIR PADA HEAT EXCHANGER

             Mengapa Air digunakan dalam sistem pendingin pada Heat Exchanger? karena air adalah molekul unik dengan sifat dasar yang membuatnya ideal untuk aplikasi air pendingin. Misalnya, aman, mudah ditangani, banyak tersedia, dan murah di sebagian besar kawasan di dunia. Air adalah media perpindahan panas yang lebih efisien daripada bahan lainnya, terutama dibanding udara. 

            Air juga sering disebut pelarut universal - properti yang dapat menyebabkan efek samping yang tidak diinginkan untuk aplikasi industri. Air bisa melarutkan banyak zat, termasuk gas seperti oksigen dan karbon dioksida. Akibatnya, air dapat menyebabkan korosi terhadap logam yang digunakan dalam sistem pendingin. Sebagai air yang mempunyai konsentrasi dalam sistem pendingin, ion terlarut dapat melebihi kelarutan beberapa mineral dan skala bentuk. Sifat universal air juga bisa mendorong pertumbuhan bakteri yang bisa merusak permukaan sistem. 

            Masalah ini memerlukan perawatan dan pengendalian yang tepat untuk menjaga nilai sistem air pendingin ke proses yang dilayaninya. Mengapa Sistem Pendingin Air Dibutuhkan? Sebagian besar proses produksi industri membutuhkan air pendingin untuk operasi yang efisien dan tepat. Kilang, pabrik baja, pabrik petrokimia, fasilitas manufaktur, pabrik makanan, bangunan besar, pabrik pengolahan kimia, dan utilitas listrik semuanya mengandalkan sistem air pendingin untuk melakukan tugasnya. Sistem pendingin mengendalikan suhu dan tekanan dengan memindahkan panas dari cairan proses panas ke dalam air pendingin, yang membawa panasnya. Karena ini terjadi, air pendingin akan memanas dan harus didinginkan terlebih dahulu sebelum bisa digunakan kembali atau diganti dengan air makeup segar. 

            Total nilai proses produksi akan dipertahankan hanya jika sistem pendingin dapat mempertahankan suhu dan tekanan proses yang tepat. Desain sistem pendingin, keefektifan dan efisiensi bergantung pada jenis proses yang didinginkan, karakteristik pertimbangan air dan lingkungan. Jumlah volume air yang dibutuhkan sangat besar sehingga kenaikan temperatur relatif kecil sepanjang pipa unit heat exchanger dan kandungan mineral dalam air relatif sama. Pada umumnya air pendingin untuk unit heat exchanger diambil dari berbagai sumber seperti sungai, danau, laut dan sumur. 

III. PROSES TERJADINYA KOROSI PADA HEAT EXCHANGER.

             Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat.   

             Reaksi yang terjadi tidak hanya reaksi kimia namun juga reaksi elektrokimia, karena bahan-bahan yang bersangkutan terjadi perpindahan electron. Reaksi kimia adalah reaksi penggabungan antara unsur-unsur maupun senyawa sederhana membentuk senyawa yang lebih kompleks atau reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana atau menjadi unsur-unsur. Heat excahnger adalah suatu peralatan penting untuk keperluan proses pertukaran panas atau pendinginan udara bagi berbagai industri. 

Gambar Heat Exchanger yang terkorosi 

Penyebab terjadinya korosi pada HE (Heat Exchanger) adalah: 

a. Proses pembentukan endapan / deposit Deposit yang dikatagorikan sebagai kerak (endapan yang terjadi akibat keberadaan garam-garam sadah dan silica) dan fouling (deposi yang disebabkan oleh keberadaan padatan tersuspensi dalam air) serta slime deposit yang diakibatkan oleh mikroorganisme seperti alga dan fungi yang melapisi pipa dan permukaan heat exchanger akan mengkibatkan turunnya kinerja Steam-Condensing Unit dan efisiensi pertukaran panas instalasi c ooling tower. 

b. Karat dan korosi akibat reaksi kimia 

Proses karat dan korosi harus ditekan seminimal mungkin yang bertujuan untuk menekan tingkat kerusakan heat exchanger terutama pada jaringan pipa sekaligus untuk meningkatkan waktu hidup (life cycle).

IV. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI TERJADINYA KOROSI

            Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya korosi yaitu: 

1. PH Semakin asam atau basa pH maka laju korosi akan semakin cepat, sehingga air dalam sistem pendingin dikontrol agar pH sekitar pH netral yaitu tujuh koma lima sampai delapan koma lima (7,5 – 8,5). 2. Temperature Temperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada peristiwa korosi. Secara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin cepat terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif pada reaksi redoks semakin besar dan laju korosi pada logam semakin meningkat. 

3. Partikel padat dan system deposit Banyaknya partikel padat atau mineral-mineral yang terkandung di dalam air bertendensi menyebabkan terbentuknya deposit. Deposit yang keras dan melekat kuat dipermukaan logam disebabkan oleh konsentrasi mineral-mineral nyang melebihi batas kelarutannya. Dari adanya deposit maka di daerah bawah deposit akan mudah terbentuk korosi (korosi di bawah deposit / under deposit corrosion). 

4. Kecepatan aliran air Kecepatan aliran air yang tinggi diatas kecepatan kritisnya di dalam pipa berpotensi menimbulkan korosi. Kerusakan permukaan logam yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat deras itu yang disebut erosi. Proses erosi dipercepat oleh kandungan partikel padat dalam fluida yang mengalir tersebut atau oleh adanya gelembung-gelembung gas. Dengan rusaknya permukaan logam, rusak pula lapisan film pelindung sehingga memudahkan terjadinya korosi . Kalau hal ini terjadi maka proses ini disebut karat erosi. 

5. pertumbuhan mikro organisme

Secara teoritis apabila tidak terdapat zat asam, maka laju korosi pada baja relatif lambat, namun pada kondisi-kondisi tertentu ternyata laju korosinya justru tinggi sekali. Setelah diselidiki ternyata di daerah tersebut hidup sejenis bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam kondisi 

tanpa zat asam. Bakteri ini mengubah (reducing) garam sulfat menjadi asam yang reaktif dan menyebabkan korosi.

V. KOMPONEN HEAT EXCHANGER YANG BIASANYA TERKOROSI

             Sistem pada heat exchanger bekerja berdasarkan perpindahan panas antara udara dan air. Di dalamnya terjadi suatu siklus panas dan dingin. Air yang telah didinginkan oleh cooling tower dipompa dan didistribusikan ke mesin-mesin industri seperti kompresor, kondensor dan chiller untuk mendinginkan fluida kerjanya. 

             Air panas yang keluar dari penukar kalor mesin-mesin tersebur selanjutnya kembali lagi ke cooling tower untuk didinginkan lagi hingga seterusnya. Karena permukaan heat exchanger ini selalu kontak dengan air maka korosi yang terbentuk sering dikatakan sebagai korosi dalam air. Semua air dapat jadi penyebab korosi karena air dapat berfungsi sebagai pereaksi, katalisator, sebagai pelarut, maupun sebagai elektrolit untuk terjadinya korosi pada logam. Tetapi korosivitas dari masing-masing air ini akan berlainan terhadap logam yang sama karena agresivitas berbeda disebabkan mempunyai komposisi zat terlarut yang tidak sama. 

             Komponen-komponen dari cooling system yang biasa terserang korosi adalah sebagai berikut: a. Pipa dan pipa pompa b. Pipa masuk after cooler kompresor c. Katup-katup, elbow, dan sambungan sambungan pipa Gambar perbedaan Heat exchanger yang belum terkorosi dan sudah terkorosi 

VII. JENIS KOROSI PADA HEAT EXCHANGER

a) General Korosi Atmosfer ( General corrosion )

Jenis korosi ini terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat khususnya logam besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan dengan udar terbuka. di udara, perbedaan struktur molecular dari material logam itu sendiri, serta perbedaan tegangan di dalam bagian-bagian logam besi tersebut. Secara alami hal-hal tersebut menimbulkan perbedaan potensial antara bagian-bagian, perbedaan potensial ini menyebabkan sebagian dari logam bersifat katodis, yakni kotoran , oksida, dan struktur molecular yang katodis, serta bagian yang anodis, yakni bagian metal besi yang murni. 

b) Korosi Galvanis.

Korosi galvanis berprinsip reaksi sebagaimana halnya sel galvanis. Korosi galvanis merupakan proses pengkorosian elektrokimiawi jika dua macam logam yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit yang sama. 

c) Korosi Erosi (Errosion corrosion).

Erosi adalah kerusakan permukaan metal yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat deras. aliran fluida di permukaan logam yang sebetulnya halus. Adanya celah yang memungkinkan fluida mengalir di luar aliran utama. Adanya produk korosi atau endapan lain yang dapat mengganggu aliran laminar. 

d) Korosi Sumuran (Pitting corrosion).

Bentuknya ada yang merata di seluruh permukaan metal, ada yang terisolir (isolated), namun keseluruhannya berada dalam lingkungan yang cair atau basah, hal ini dikarenakan sumuran tersebut sebagai akibat proses elektrokimia yang terkonsentrasi pada suatu lokasi secara berkesinambungan. Secara umum karat ini memiliki ciri-ciri anoda sangat kecil dan sering terjadi dibawah deposit atau titik lemah. 

e) Korosi kavitasi.

Apabila karena tingginya kecepatan cairan menciptakan daerah-daerah bertekanan tinggi dan rendah secara berulang-ulang pada permukaan peralatan dimana cairan tersebut mengalir, maka terjadilah gelembung –gelembung uap cairan pada permukaan tersebut, yang apabila pecah kembali menjadi cairan yang menimbulkan pukulan pada permukaan yang cukup besar untuk memecahkan film oksida pelindung permukaan tadi.

VII. EFEK YANG DITIMBULKAN OLEH ADANYA KOROSI

 - Merusak logam dari cooling system. 

 - Korosi menghasilkan deposit dalam penukar kalor. 

 - Efisiensi perpindahan panas berkurang oleh adanya deposit. 

 - Kebocoran pada perlengkapan maupun peralatan. 

 - Terjadi kontaminasi pada proses dan airnya sendiri. 

VIII. PENANGGULANGAN KOROSI PADA HEAT EXCHANGER

             Mengapa Pencegahan dan Pengendalian Penting karena pada Operasi sistem pendingin, khususnya heat exchanger, karena secara langsung dapat mempengaruhi keandalan, efisiensi, dan biaya setiap proses industri, kelembagaan, atau kekuatan. Pemantauan dan pemeliharaan pengendalian korosi, pengendapan, pertumbuhan mikroba, dan operasi sistem sangat penting untuk memberikan Total Cost of Operation (TCO) optimal. 

             Penanggulangan pencegahan korosi pada system pendingin industri dilakukan dengan pemilihan material logam, jenis dan dosis inhibitor korosi dan anti kerak yang memadai (treatment air). Penerapan pengelolaan (treatment) Air untuk Pencegahan Korosi Pada Pipa Aliran Sistem Pendingin Di Instalasi Radiometalurgi. Sistem heat exchanger ruangan di gedung Instalasi Radiometalurgi (IRM) dipasok oleh Central Air Conditioning System (CAS) yang menggunakan air sebagai media pendingin dengan sistem sirkulasi tertutup.   

             Pengelolaan (treatment) terhadap air dingin dalam pipa sirkulasi bertujuan untuk mencegah agar tidak terjadi kebocoran akibat korosi dan pengotor. Treatment dilakukan dengan cara mencampurkan zat kimia yang disebut Scale and Corrosion Inhibitor ke dalam sistem aliran air dingin sehingga terjadi reaksi kimia yang dapat mengikat unsur unsur pemicu terjadinya korosi pada pipa aliran serta membentuk fouling dan scaling yang sekaligus melapisi permukaan dalam pipa. Terikatnya secara kimia impuriti yang terbawa dalam aliran dengan berat jenis lebih berat dari air akan mengendap pada jalur pipa pengendapan. Dapat disimpulkan bahwa dengan mengendalikan fouling dan scaling serta pengotor lainnya maka pH air akan meningkat diatas 8,5, sehingga air tidak lagi bersifat korosif. 

             
Berikut adalah beberapa jenis zat inhibitor yang biasa di gunakan untuk mengatasi masalah korosi pada heat exchanger: 

1. Passivating inhibitor Passivating inhibitor adalah jenis inhibitor yang paling efektif dari seluruh jenis inhibitor lainnya karena dapat melumpuhkan pengkaratan hampir secara menyeluruh , namun jenis inhibitor ini disebut sebagai inhibitor yang berbahaya, karena dalam kondisi tertentu justru akan mempercepat pengkaratan. 

2. Inhibitor katodik

Ialah zat-zat yang dapat menghambat terjadinya reaksi di katoda. Pelambatan karat ( inhibition ) dengan mempolarisasi reaksi katodik. Inhibitor bereaksi dengan ion hidroksil untuk mengendapkan senyawa-senyawa tidak dapat larut ke permukaan katoda Inhibitor katodik ada

kecenderungan tidak efisien walaupun tidak berbahaya pada logam , tapi jelas kurang memperbaiki ketahanan pada korosi. 

3. Inhibitor anodik Inhibitor ini akan diadsorbsi pada bagian yang anodik dan akan menahan terjadinya korosi pada yang anodik. Karena korosi terjadinya pada anoda, maka penggunaan inhibitor anoda ini sangat efisien. Hanya ada bahayanya yaitu bila inhibitor tidak menutupi seluruh anoda, akan memperluas daerah katoda. 

4. Inhibitor Adsorpsi Jenis inhibitor adsorpsi adalah merupakan kelompok yang terbesar. Terutama zat organik dan koloid-koloid yang dapat membentuk lapisan film pada permukaan logam. 

5. Inhibitor organik Senyawa organik banyak yang bersifat menghambat proses pengkaratan yang tidak dapat digolongkan sebagai bersifat katodik atau anodik. Secara umum dapat dikatakan bahwa zat ini mempengaruhi seluruh permukaan metal yang sedang berkarat apabila diberikan dalam konsentrasi secukupnya.

IX, KESIMPULAN 

             Korosi merupakan salah satu hal yang sering menimbulkan kendala bagi jalannya proses kerja di lingkungan industri. Korosi merupakan suatu proses elektrokimia dimana atom-atom akan bereaksi dengan zat asam dan membentuk ion-ion positif (kation). Hal ini menyebabakan timbulnya aliran-aliran elektron dari suatu tempat ke tempat yang lain pada permukaan metal. Korosi banyak menyerang semua peralatan-peralatan pabrik terutama mesin-mesin dan bangunan dari logam. 

             Korosi dapat terjadi pada semua logam, terutama yang berhubungan dengan udara atau cairan yang korosif. Mesin-mesin yang bersinggungan langsung dengan air atau cairan lain yang korosif akan mudah terserang korosi lebih-lebih jika mesin tersebut berhubungan langsung dengan air secara terus menerus. Seperi halnya pada heat exchanger yang mana berfungsi sebagai penyuplai air dingin ke mesin-mesin industri seperti kompresor, kondensor dan chiller, air bersirkulasi di dalam sistem pendingin dan terjadi kontak langsung dengan semua komponennya. Akibatnya komponen-komponen tersebut akan mudah terserang korosi. 

             Masalah klasik yang dihadapi sistem instalasi pendingin udara menggunakan media air adalah: 

1) Proses pembentukan endapan baik berupa kerak (scale) maupun fouling 

2) Proses korosi yang disebabkan oleh reaksi kimia 

3) Masalah endapan dan korosi secara biologi (Biological deposition and Corrotion) akibat keberadaan mikroorganisme dalam sistem cooling tower. 

Korosi yang terjadi pada heat exchanger umumnya disebabkan oleh : 

a. Tingginya kandungan oksigen dalam air 

b. PH air yang tidak terkontrol

c. Tingginya kandungan ion OH- dalam air (Alkaline embrittlement) 

d. Akibat samping dari timbulnya deposit dan kerak        

              Cara menghilangkan korosi dan pengendalian kerak pada heat exchanger adalah dengan: pemilihan material logam, jenis dan dosis inhibitor korosi dan anti kerak yang memadai, maka masalah korosi dan kerak pada unit heat exchanger dapat diatasi, penghematan material logam, penurunan biaya pemeliharaan dan produktivitas berjalan dengan lancar. 

DAFTAR PUSTAKA

Ecolab Company. 2016. Cooling WaterTraining Program I.. Jakarta; Nalco Water Malau, Daniel. 1999. Pengendalian korosi dan pembentukna kerak pada unit heat exchanger.. LIPI. Tangerang : PUSPIPTEK Sinaga, Marungkil. 2015. Korosi Pada Sistem Pendingin Industri Minyak Bumi. Jakarta : Universitas Indonesia.

Disusun oleh:

Khairul Hakim 

Nataniel 

Nia Widyaningsih 

Putri Eka Sari 

*Ilmu tanpa amal, bagaikan pohon tanpa Buah.. maka berbagilah.. 😊