korosi pada industri perminyakan
Korosi adalah serangan destruktif suatu material melalui reaksi dengan lingkungannya dan memiliki potensi bahaya alam yang terkait dengan fasilitas produksi dan transportasi minyak dan gas. Hampir semua lingkungan berair dapat meningkatkan korosi, yang terjadi dalam berbagai kondisi kompleks dalam produksi, pemrosesan, dan sistem perpipaan minyak dan gas.
Korosi yang terjadi pada industri minyak dan gas umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor utama, yaitu suhu dan tekanan yang tinggi, adanya gas korosif (CO2 dan H2S), air yang terproduksi dari dalam sumur dan adanya aktifitas bakteri. Degradasi material menyebabkan penurunan sifat mekanis seperti kekuatan, keuletan, kekuatan impact, menyebabkan material terkelupas, pengurangan ketebalan dan pada akhirnya mengalami kegagalan.
Korosi merugikan industri perminyakan ratusan juta dolar setiap tahun. Permasalahan korosi dapat merusak komponen-komponen industri perminyakan serta dapat mengakibatkan bertambahnya potensi pencemaran oleh minyak bumi terhadap lingkungan akibat kegiatan eksplorasi dan eksploitasi berlangsung. Ada banyak kemungkinan untuk mengurangi atau meminimalkan biaya ini, tetapi itu membutuhkan usaha yang terus menerus dan rutin. Pertimbangan korosi dan pemilihan material yang tepat harus menjadi bagian penting dari semua desain peralatan, pengawasan, dan tindakan operasi, terutama untuk aktivitas berbiaya tinggi dalam beberapa tahun terakhir dan antisipasi aktivitas di masa mendatang.
Macam-macam Korosi pada Industri Perminyakan
Sweet corrosion (korosi CO2). CO2 adalah salah satu agen pengorosi utama dalam sistem produksi minyak dan gas. Gas CO2 kering tidak korosif pada suhu yang tertentu dalam sistem produksi minyak dan gas tetapi ketika dilarutkan dalam zat cair yang melaluinya, CO2 akan mendorong reaksi elektrokimia antara baja dan zat cair. CO2 akan bercampur dengan air, membentuk asam karbonat. Korosi CO2 dipengaruhi oleh temperatur, kenaikan nilai pH, komposisi aliran air, keberadaan fasa non-air, kondisi aliran, dan karakteristik logam dan sejauh ini bentuk serangan yang paling umum dijumpai dalam produksi minyak dan gas. Pada suhu tinggi, besi karbida terbentuk pada pipa minyak dan gas menjadi kerak dan logam mulai terkorosi pada kondisi ini. Korosi CO2 dapat muncul dalam dua bentuk utama: pitting (serangan lokal yang menghasilkan penetrasi cepat dan penghilangan logam pada area diskrit kecil) dan serangan mesa (suatu bentuk CO2 yang terlokalisasi korosi dalam kondisi aliran sedang). Berbagai mekanisme korosi CO2 biasanya melibatkan asam karbonat atau ion bikarbonat yang terbentuk dari pelarutan CO2 di dalam air.
Sour corrosion (korosi H2S). Korosi H2S disebabkan oleh kontak logam dengan hidrogen sulfida (H2S) dan embun air. Korosi H2S paling sering merusak pipa bor. Meskipun H2S tidak korosif dengan sendirinya, ia menjadi agen korosif parah bersama air yang menyebabkan kerusakan pipa. Hidrogen sulfida bila dilarutkan dalam air adalah asam lemah, dan oleh karena itu, H2S merupakan sumber ion hidrogen dan bersifat korosif. Produk korosi adalah besi sulfida (FeS) dan hidrogen. Besi sulfida membentuk skala yang rendah suhu dapat bertindak sebagai penghalang untuk memperlambat korosi. Bentuk korosi asam adalah seragam, pitting, dan retak bertahap.
Crevice (celah) corrosion. Korosi celah biasanya merupakan korosi lokal yang terjadi di celah sempit atau celah masuk logam dan cairan menjadi stagnan di celah. Hal ini disebabkan oleh perbedaan konsentrasi korosi pada permukaan logam. Perbedaan potensial elektrokimia menghasilkan celah atau lubang yang mengakibatkan korosi. Oksigen yang terlarut dalam cairan pengeboran meningkatkan celah dan serangan lubang logam di daerah bor.
Erosion corrosion. Mekanisme korosi erosi meningkatkan laju reaksi korosi dengan terus menghilangkan lapisan pasif dinding pipa. Lapisan pasif adalah lapisan tipis produk korosi yang sebenarnya berfungsi untuk menstabilkan reaksi korosi dan memperlambatnya. Akibat turbulensi dan tegangan geser tinggi pada saluran, lapisan pasif ini dapat dihilangkan sehingga laju korosi meningkat. Korosi erosi selalu dialami pada aliran turbulensi yang tinggi dengan rezim yang signifikan sehingga laju korosi yang lebih tinggi dan bergantung pada laju aliran fluida serta kepadatan dan morfologi padatan hadir dalam cairan. Kecepatan tinggi dan adanya bahan tersuspensi abrasif di dalam pengeboran dan cairan akan menghasilkan korosi.
Microbiology Corrosion. Jenis korosi ini disebabkan oleh aktivitas bakteri. Bakteri menghasilkan produk limbah seperti CO2, H2S, dan asam organik yang menimbulkan korosi pada pipa dengan cara meningkatkan
toksisitas fluida yang mengalir di dalam pipa. Mikroba tersebut cenderung membentuk koloni dan meningkatkan korosi di bawah koloni. Pembentukan koloni ini dibawa dengan air netral terutama saat tergenang. Ditemukan banyak mikroba dalam site industri perminyakan di perairan yang meliputi spesies Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus, Mycobacterium, Clostridium, dan Escherichia. Korosi yang diinduksi secara mikrobiologis dikenali dari munculnya limbah hitam berlendir atau noda pada permukaan pipa serta lubang dinding pipa di bawah endapan tersebut.
Mengurangi Resiko Korosi
- Pemilihan bahan tahan korosi yang sesuai dengan budget dan sistem yang digunakan
- Pemberian lapisan pelindung pada pipa
- Inspeksi berkala
- Pemasangan filter untuk mengurangi mikroba penyebab korosi
- Mengendalikan laju aliran fluida
- Penggunaan inhibitor yaitu zat aditif yang dapat mengurangi laju reaksi kimia (korosi)
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
https://scib.azhar.live/wp-content/uploads/2016/03/Corrosion-in-Petroleum-industryI.pdf (diakses pada tanggal 24 Mei 2021)
https://application.wiley-vch.de/books/sample/352734618X_c01.pdf (diakses pada tanggal 24 Mei 2021)
https://onepetro.org/JPT/article-abstract/39/07/756/75133/Corrosion-in-Oil-and-Gas-Production?redirectedFrom=PDF (diakses pada tanggal 24 Mei 2021)
control valve (katup kendali)
Proses industri terdiri dari ribuan sistem kendali yang semuanya terhubung bersama untuk menghasilkan produk. Masing-masing kendali ini dirancang untuk menjaga beberapa variabel proses penting seperti tekanan, aliran, level, suhu, dll.
Karena jumlahnya ribuan, error atau kesalahan pasti bisa terjadi akibat banyaknya beban yang ditanggung. Untuk mengurangi efek gangguan beban ini, sensor dan pemancar mengumpulkan informasi tentang variabel proses dibeberapa titik yang diinginkan. Pengendali kemudian memproses informasi ini dan memutuskan apa yang harus dilakukan untuk mengembalikan variabel proses ke tempat semestinya setelah gangguan beban terjadi. Ketika semua pengukuran, perbandingan, dan penghitungan selesai, beberapa jenis elemen kendali akhir terpasang yang dipilih oleh para insinyur.
Elemen kendali akhir yang paling umum dalam proses industri adalah katup kendali (control valve). Control valve mengatur laju aliran fluida yang dikendalikan oleh aktuator. Control valve digunakan untuk mempertahankan variabel proses sedekat mungkin dengan titik setel yang diinginkan. Titik setel pengontrol biasanya adalah laju aliran, tekanan, dan suhu. Parameter produk, seperti densitas, konsentrasi, level cairan, dan lainnya juga dapat dikontrol dengan control valve.
Control valve terdiri dari mekanisme aktuator yang mampu mengubah posisi elemen pengontrol aliran di valve. Aktuator dapat dioperasikan secara pneumatik atau elektrik yang mengarahkan penutup valve oleh perangkat kendali eksternal. Aktuator menanggapi sinyal eksternal yang biasanya berasal dari kendali. Pengendali dan valve bersama-sama membentuk sistem kendali loop dasar.
Ada banyak jenis katup yang tersedia, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Pemilihan valve bergantung pada kemampuan valve melakukan fungsi tertentu yang secara detail dijelaskan dengan anda klik link >>di sini !
Aktuator
Aktuator katup adalah alat yang menghasilkan gaya untuk membuka atau menutup katup dengan menggunakan sumber tenaga. Sumber tenaga ini bisa manual (tangan, roda gigi, roda rantai, tuas, dll) atau bisa juga dengan listrik, hidrolik atau pneumatik. Pada industri yang modern, sumber tenaga pneumatik dan elektrik lebih disukai.
Aktuator pneumatik. Aktuator pneumatik menggunakan sinyal udara dari perangkat kontrol eksternal untuk membuat kontrol tindakan melalui solenoida. Biasanya tersedia dalam dua bentuk utama: aktuator piston dan aktuator diafragma.
Aktuator elektrik. Aktuator elektrik adalah perangkat yang digerakkan motor yang memanfaatkan sinyal input listrik untuk menghasilkan putaran poros motor. Rotasi ini diterjemahkan oleh keterkaitan unit menjadi gerakan, yang menggerakkan batang katup dan rakitan steker untuk modulasi aliran. Motor yang umum digunakan untuk aktuator elektrik termasuk stepper dan servos.
Pengendali Katup
Loop kontrol terdiri dari elemen sensing (penginderaan), pengontrol, dan elemen kontrol terakhir: katup dan aktuatornya.
Elemen sensing mengirimkan sinyal ke pengontrol tunggal atau sistem kontrol terdistribusi
(DCS). Pengontrol membandingkan sinyal dengan setpoint, dan kemudian membuat yang diperlukan
koreksi dengan mengirimkan sinyal ke katup kontrol. Koreksi diukur dan diverifikasi oleh elemen sensing, menyelesaikan loop. Transduser I / P mengubah sinyal elektronik menjadi gerakan pneumatik. Control valve harus bereaksi seketika terhadap setiap perubahan di sinyal.
Respons yang cepat mungkin tidak cocok untuk semua aplikasi. Misalnya secara cepat atau tiba-tiba
pengurangan lubang katup dalam pipa mungkin berbahaya dan dapat menyebabkan gelombang kejut.
Kemampuan katup untuk mengontrol aliran tergantung pada kualitas aktuatornya. Biasanya komponen positioner ditambahkan untuk mendapatkan respons yang lebih presisi dan kontrol yang lebih ketat. Kualitas kendali apa pun perangkat dapat diukur dalam hal perolehannya, konstanta waktu, dan jeda waktu mati. Dari jumlah tersebut, penguatan adalah yang terpenting untuk control valve.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
https://arita.co.id/definisi-control-valve (diakses pada tanggal 22 Mei 2021)
https://www.cedengineering.com/userfiles/Control%20Valves%20Basics%20-%20Sizing%20&%20Selection.pdf (diakses pada tanggal 22 Mei 2021)
https://www.emerson.com/documents/automation/control-valve-handbook-en-3661206.pdf (diakses pada tanggal 22 Mei 2021)
solid feeder (pengumpan padatan)
Solid feeder (pengumpan padatan) digunakan untuk mengangkut bubuk, butiran, dan bahan padat curah lainnya di sepanjang jalur proses, atau ke unit proses, tempat penyimpanan, konveyor, dan pengemasan produk. Selain itu, solid feeder dapat berfungsi memecah rumpun atau lengkungan untuk menciptakan distribusi ukuran padatan yang lebih seragam.
Untuk memilih pengumpan (feeder) yang andal, Anda perlu memahami bagaimana material padatan itu mengalir. Material padatan memiliki beberapa karakteristik yang perlu diperhatikan dalam sistem solid feeder yaitu:
- Free flowing: Bahan yang mengalir bebas, seperti plastik pelet, mengalir dengan mudah oleh gravitasi tanpa bantuan dari alat bantu aliran atau peralatan yang dirancang khusus.
- Friable: Bahan rapuh, seperti wax, produk pasta, atau perekat serpihan, memiliki partikel yang mudah pecah, sehingga membutuhkan penanganan khusus untuk menghindari pengurangan bentuk tertentu, atau menyebabkan material mengalir dengan kecepatan yang tidak konsisten.
- Adhesive: Bahan adhesive mudah menempel pada segalanya, menjadikannya salah satu bahan yang paling menantang untuk diangkut di sistem solid feeder. Contoh yang bagus adalah pewarnaan pigmen pada bahan yang dapat melekat pada semua jenis permukaan.
- Cohesive: Bahan yang kohesif biasanya cenderung mengemas atau menggumpal seperti bola salju dan tidak mengalir dengan mudah. Contohnya bubuk yang sangat halus dan bubuk yang mengandung lemak (seperti campuran kue) atau embun.
- Berserat (fibrous): Bahan berserat seperti tepung kayu atau serat biomassa mengandung partikel yang panjang yang saling mengunci dan membentuk massa yang dapat memperlambat atau menghentikan aliran.
- Hygroskopic: Bahan higroskopis adalah bahan yang mempunyai kemampuan menyerap air dengan baik. Bahan seperti ini mudah sekali untuk menggumpal. Meninggalkan material seperti ini dalam peralatan dapat menyebabkan saluran feeder tersumbat karena gumpalan.
- Pressure-sensitive: Bahan yang peka terhadap tekanan rentan terhadap proses packing yang kasar (tidak hati-hati. Proses packing yang tidak hati-hati akan menghasilkan tekanan ke bahan.
- Titik leleh bahan: Bahan dengan suhu leleh rendah cenderung rusak atau meleleh bila terkena gesekan atau energi yang berlebihan.
Macam-macam Peralatan Solid Feeder
Gravimetric Feeder. Gravimetric feeder adalah sistem takaran yang mengkalibrasi sendiri takaran padatan berdasarkan berat dalam kecepatan. Dalam dosis gravimetri, berat zat aditif yang diberi dosis diukur menggunakan sel beban yang merupakan fondasi dari keseluruhan sistem. Berat dihitung menggunakan teknologi penurunan berat badan yang mengukur berat yang berkurang saat memberi dosis.
Dalam sistem pengumpan gravimetri yang mengkalibrasi sendiri, motor stepper secara otomatis mengubah kecepatannya saat ada perubahan pada aliran material. Sistem ini dapat menghilangkan kebutuhan kalibrasi manual. Perubahan aliran material seperti itu dapat disebabkan oleh penambahan material baru atau fluktuasi kerapatan material. Berkat sistem takaran yang dapat dikalibrasi sendiri oleh pengumpan gravimetri, risiko overdosis bisa teratasi dan menghemat biaya saat menggunakan zat aditif mahal.
Volumetric Feeder. Volumetric adalah sistem pemasokan yang mengkalibrasi takaran berdasarkan volume dalam kecepatan. Berbeda dengan pengumpan gravimetri, kecepatan takaran dari pengumpan volumetrik harus dikalibrasi secara manual, yang dapat bervariasi berdasarkan sifat bahan input.
Untuk proses produksi yang lebih kecil dan perusahaan yang ingin menghemat peralatan takaran, Sistem volumetrik lebih disukai daripada pengumpan gravimetri karena sistem kerjanya yang simpel dan tidak perlu pemasangan sensor.
Kelebihan dan Kekurangan Sistem Gravimetric dan Volumetric
Gravimetric
| Kelebihan | Kekurangan |
| Menyesuaikan sendiri / mengkalibrasi sendiri | Relatif lebih mahal |
| Kontrol 100% atas kualitas produk Anda | Perlu pemasangan sensor |
| Mudah dioperasikan | |
| Fluktuasi kepadatan tidak mempengaruhi hasil | |
| Peka terhadap penumpukan material | |
| Kecepatan motor stepper mulai dari 0,1 hingga 200 rpm | |
| Deteksi otomatis gangguan pasokan material | |
| Penghematan lebih tinggi untuk aditif yang mahal |
Volumetric
| Kelebihan | Kekurangan |
| Harga relatif rendah | Kalibrasi ulang manual diperlukan |
| Kecepatan motor stepper mulai dari 0,1 hingga 200 rpm | Kontrol terbatas atas kualitas produk Anda |
| Perawatan lebih mudah | Tidak ada opsi pemantauan dan pelaporan |
| Tidak dapat secara otomatis mengimbangi fluktuasi kerapatan bahan | |
| Tidak ada deteksi otomatis gangguan pasokan material |
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
https://www.ptonline.com/knowledgecenter/plastics-feeding/feed-rate-basics (diakses pada tanggal 21 Mei 2021)
https://www.movacolor.com/news/gravimetric/gravimetric-feeder-versus-volumetric-feeder (diakses pada tanggal 21 Mei 2021)
https://www.schenckprocess.com/data/en/files/986/TECHNICAL-ARTICLE-CHOOSING-A-FEEDER.pdf (diakses pada tanggal 21 Mei 2021)
konveyor dan elevator mekanik (mechanical conveyors and elevators) pada industri
Industri-industri yang mengolah bahan mentah berbentuk butiran atau bubuk pasti memiliki sejumlah peralatan penggerak yang mengangkut bahan-bahan mentah tersebut. Salah satu peralatan pengangkut yang terkenal di industri adalah konveyor dan elevator mekanik.
Padatan butiran diangkut secara mekanis dengan didorong bersama atau diseret atau dibawa dengan konveyor. Gerakan bisa berarah horisontal atau vertikal atau keduanya. Dalam proses industri jarak pemindahan konveyor di bawah seratus kaki atau beberapa ratus kaki. Kapasitas berkisar hingga beberapa ratus ton / jam. Konveyor dan elevator telah dibentuk selama kurang lebih 100 tahun oleh sejumlah produsen dan terus berkembang mulai dari teknologinya sampai standar yang berlaku hingga saat ini.
Macam-macam Konveyor dan Elevator
Belt conveyor. Belt conveyor merupakan media pengangkut jarak jauh dari susunan ban atau sabuk yang dapat digunakan untuk mengangkut beberapa unit dengan kapasitas yang besar. Sabuk ini biasanya dilapisi karet pada bagian atas atau sisi yang aus dan diperkuat lebih lanjut dengan karet “tapak” yang meluas ke tepi luar sabuk. Bagian bawah atau sisi katrol hanya memiliki lapisan tipis untuk melindungi dudukan. Dudukan conveyor biasanya memiliki berat 28 sampai 42 ons tergantung pada faktor panjang conveyor, lebar belt, ukuran head dan tail pulley serta berat dan karakter material yang akan diangkut.
Belt conveyor memiliki karakteristik tertentu pada proses pemindahan bahan, yaitu :
- Dapat digunakan dalam posisi horisontal atau diagonal dengan sudut yang maksimum.
- Sabuk dari belt conveyor ini disanggah menggunakan plat roller yang berfungsi untuk membawa bahan.
- Kapasitas pengangkutan belt conveyor tinggi serta dapat diatur.
- Dapat digunakan pada berbagai jenis pekerjaan pengangkutan unit.
- Laju pemindahan bahan bisa mencapai 600 ft/m.
- Perawatan mudah sehingga menghemat banyak waktu saat proses pemerikasaan dan pembersihan.
Screw Conveyor. Conveyor yang menggunakan poros ulir heliks berputar, dipasang pada poros tengah yang digerakkan menggunakan motor listrik. Ulir/sekrup ini berputar di dalam tabung yang dilengkapi dengan mekanisme pengumpan di salah satu ujungnya. Bahan yang akan diangkut dimasukkan ke ujung umpan perangkat dan diangkut ke ujung pembuangan dengan perpindahan putaran seperti putaran ulir.
Panjang konveyor sekrup biasanya dibatasi kurang dari sekitar 150 kaki. Ketika jarak pengangkutan lebih besar dari ini, sabuk atau jenis mesin lain harus dipilih. Batasan panjangnya disebabkan oleh kekuatan struktural poros, kopling, dan torsi maksimum yang diijinkan.
Bucket elevator. Pada umumnya, elevator ini berguna mengangkut berbagai macam material
berbentuk serbuk, butiran-butiran kecil dan bongkahan. Contoh material adalah semen, pasir, batubara, tepung dan lain sebagainya. Alat ini dapat digunakan untuk menaikkan bahan dengan ketinggian 50 meter, kapasitasnya dapat mencapai 50 m3/jam, dan konstruksinya bisa dengan posisi vertikal atau diagonal.
Bahan dimasukkan ke dalam bucket (ember) dari saluran masuk. Bucket dirancang untuk pembuangan yang lembut. Bucket dikaitkan dengan sabuk atau rantai dengan jarak tertentu yang berputar pada pulley sehingga bucket dapat bergerak secara vertikal atau diagonal.
Komponen-komponen utama dari bucket elevator yaitu: bucket, motor listrik, pulley, rantai atau sabuk pemutar, saluran output dan input, dan kerangka struktur elevator.
Kebanyakan jenis konveyor dan elevator dari beberapa pabrikan dirancang berdasarkan standar kekokohan masing-masing pabrikan termasuk bahan konstruksi, detail mekanis, kinerja, dan harga. Perbedaan ini terjadi karena perbedaan penggunaan di pabrik. Oleh karena itu, pemilihan konveyor dan elevator biasanya harus dibuat dari katalog pabrikan dengan saran dari pabrikan.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
https://www.911metallurgist.com/equipment/belt-conveyors/ (diakses pada tanggal 20 Mei 2021)
https://www.conveying-equipment.com/product/Inclinedscrewconveyor.html (diakses pada tanggal 20 Mei 2021)
https://media.neliti.com/media/publications/142773-ID-rancang-bangun-bucket-elevator-pengangka.pdf (diakses pada tanggal 20 Mei 2021)
