2010-11-30 pengaruh kualitas hfo terhadap kinerja mesin

19
2010 PT PLN (Persero) Rhino Fieldianto, S.T. [PENGARUH KUALITAS HFO TERHADAP KINERJA MESIN] PLTD Trisakti, Sektor Barito. Banjarmasin, Desember 2010.

Upload: rhino-fieldianto-st

Post on 26-Jun-2015

1.426 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Pengamatan parameter HFO sebagai ukuran kualitasnya beserta pengaruhnya terhadap kinerja mesin. Dari hasil pengamatan ini, dapat direncanakan langkah-langkah perbaikan sehingga sistem HFO menjadi lebih sempurna.

TRANSCRIPT

Page 1: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

2010

PT PLN (Persero) Rhino Fieldianto, S.T.

[PENGARUH KUALITAS HFO TERHADAP KINERJA MESIN] PLTD Trisakti, Sektor Barito. Banjarmasin, Desember 2010.

Page 2: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

1

Latar Belakang

Heavy Fuel Oil (HFO) adalah salah satu jenis BBM yang dapat digunakan pada mesin

diesel SWD 9TM. Tipe HFO adalah BBM residual yang terlihat pada warna yang hitam pekat,

biasanya menghasilkan asap yang lebih gelap dari hasil pembakarannya, dan bersifat kental,

sehingga harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum dapat digunakan. HFO juga biasanya

mengandung polutan yang relatif lebih tinggi dari jenis BBM yang lain. Salah satu contoh

polutan tersebut adalah sulfur, yang nantinya akan membentuk sulfur dioksida (SO2) pada

saat pembakaran. Karena banyaknya polutan yang tidak dikehendaki tersebut dan perlunya

proses persiapan sebelum HFO dapat digunakan, maka HFO memiliki harga jual yang relatif

lebih rendah dibandingkan BBM jenis lain.

Karena sifat HFO tersebut, maka diperlukan pengamatan pada beberapa

parameternya, sehingga kinerja mesin tidak terganggu. Parameter tersebut perlu

dibandingkan dengan spesifikasi yang disarankan oleh buku manual mesin SWD 9TM,

spesifikasi dari Pertamina, dan spesifikasi yang disarankan oleh beberapa literatur lainnya.

Kemudian parameter aktual HFO yang digunakan mesin akan diteliti masing-masing

komponennya agar diketahui kekurangan HFO tersebut dan proses persiapan HFO dapat

lebih disempurnakan lagi.

Pada PLTD Trisakti di Kota Banjarmasin, khususnya pada mesin SWD 9TM, HFO sudah

digunakan sebagai bahan bakar utama sejak proyek MFOnisasi (MFO/ Marine Fuel Oil

adalah istilah lain untuk HFO) yang dilaksanakan pada tahun 2007. Proyek ini juga termasuk

menambah sistem persiapan HFO di dalam plant pembangkit listrik. Namun seiring

dimulainya penggunaan mesin pembangkit dengan bahan bakar HFO, frekuensi terjadinya

gangguan menjadi lebih banyak bila dibandingkan saat masih menggunakan HSD. Selain

pemeriksaan material mesin, perlu juga dilakukan pengamatan terhadap HFO yang

digunakan, karena dikhawatirkan parameter yang dianjurkan oleh produsen mesin tidak

tercapai.

Dari pemeriksaan HFO akan diketahui apakah parameter tersebut telah tercapai atau

tidak. Apabila ternyata HFO yang digunakan tidak memenuhi kriteria yang dianjurkan, maka

perlu dilakukan langkah-langkah perbaikan sehingga kinerja mesin tidak terganggu.

Pemeriksaan yang dilakukan pada tulisan ini antara lain meliputi pemeriksaan komposisi

HFO aktual yang dipakai dan perbandingannya dengan komposisi dari literatur-literatur yang

Page 3: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

2

sesuai, pemeriksaan sistem persiapan HFO, dan pemeriksaan berdasarkan gangguan yang

sering terjadi pada mesin.

Tujuan

- Mengamati komposisi HFO aktual dan dibandingkan dengan komposisi HFO dari

beberapa literatur

- Menguraikan masalah yang mungkin terjadi apabila komposisinya melebihi batasan

yang dianjurkan

- Memberikan langkah-langkah perbaikan agar kualitas HFO dapat lebih terjaga

sehingga tidak mengganggu kinerja mesin

Dasar Teori

Heavy Fuel Oil (HFO)

Produk minyak, secara umum (baik minyak diesel, minyak pelumas, LFO/ Light Fuel

Oil, atau HFO/ Heavy Fuel Oil), terdiri dari dua elemen utama, karbon dan hidrogen.

Kombinasi dari dua elemen itu disebut hidrokarbon. Hidrokarbon merupakan penyusun

utama minyak mentah dari berbagai formasi geologi di seluruh dunia.

Tipikal penyulingan minyak mentah modern

Page 4: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

3

Minyak mentah terdiri dari spektrum hidrokarbon yang luas, dari jenis yang paling

ringan (berbentuk gas) hingga jenis residu yang berat. Residu yang berat tersebut berasal

dari sisa proses penyulingan. Hidrokarbon ringan dan beberapa hidrokarbon jenis lain

diekstrak dari minyak mentah melalui proses penyulingan. Proses serupa juga digunakan

untuk menyuling residu hidrokarbon menjadi hidrokarbon yang memenuhi kriteria pasar.

Rantai hidrokarbon yang biasanya ditemukan di dalam MFO/ Marine Fuel Oil terdiri dari

empat kelas utama, paraffinic, aromatic, naphthenic, dan olefinic.

Selain menjadi sumber dari berbagai hidrokarbon yang terkandung di dalam bahan

bakar yang energinya digunakan saat pembakaran di dalam mesin diesel, minyak mentah

juga menjadi sumber dari properti lain yang dihasilkan melalui proses penyulingan.

Kontaminan-kontaminan itu akan terkonsentrasi di dalam HFO yang telah melalui proses

penyulingan secara intensif.

Kontaminan lain dan properti yang berhubungan langsung dengan minyak mentah

antara lain sulfur, vanadium, nikel, kandungan abu, dan pour point. Tingkatan kontaminan-

kontaminan tersebut dapat digunakan untuk melacak asal minyak mentah.

Kontaminan lain dan properti yang berhubungan dengan proses penyulingan yang

dilakukan pada minyak mentah antara lain spesific gravity, viskositas, Kandungan aspal

(ashphaltene), sedimen, kandungan air, titik nyala, kompatibilitas, dan sodium.

Kualitas bahan bakar dapat mempengaruhi kinerja, pengoperasian, dan

pemeliharaan mesin diesel. Agar pengaruh bahan bakar tersebut dapat dipahami dengan

baik, diperlukan pemahaman terhadap karakteristik, properti, dan kontaminan yang dapat

mempengaruhi pengoperasian mesin diesel; penanganan sistem bahan bakar, dan sistem

persiapan bahan bakar. Mesin diesel memiliki tingkat sensitivitas terhadap beberapa

properti bahan bakar yang lebih tinggi dibandingkan tingkat sensitivitas boiler uap.

Berdasarkan buku Note on Heavy Fuel Oil yang diterbitkan ABS, properti bahan bakar adalah

karakteristik yang dihasilkan secara alami dari sumber minyak mentah dan juga merupakan

hasil dari proses penyulingan yang telah dilalui oleh bahan bakar tersebut. Kontaminan

adalah materi asing yang terbawa pada bahan bakar karena proses penyulingan,

transportasi, atau saat penyimpanan. Properti dan kontaminan tersebut akan dibahas pada

bagian selanjutnya dalam tulisan ini beserta pengaruhnya.

Page 5: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

4

Properti Penting pada HFO

1. Viskositas

HFO biasanya dibeli berdasarkan batasan nilai viskositas. Walaupun begitu, nilai

viskositas tidak berhubungan dengan tingkat kualitas HFO, namun lebih berhubungan

langsung terhadap sistem pemanas dan penanganan bahan bakar. Hal ini dikarenakan

HFO harus dipanaskan terlebih dahulu agar mencapai nilai viskositas injeksinya untuk

mengoptimalkan pembakaran dan kinerja mesin.

2. Specific gravity

Specific gravity dapat didefinisikan dalam persamaan berikut:

Massa jenis HFOSpecific gravity

Massa jenis air

Kedua massa jenis tersebut diukur pada temperatur yang sama (15 derajat celcius). Dari

hasil perhitungan itu, akan didapatkan nilai specific gravity. Nilai ini, pada kasus HFO,

berhubungan langsung dengan proses pemisahan kandungan air dari HFO, karena di

PLTD Trisakti proses separasi ini didasarkan pada perbedaan massa jenis dari dua

substansi yang ingin dipisahkan. Sehingga apabila nilai specific gravity mendekati nilai 1,

maka proses separasi sentrifugal akan menjadi tidak efektif. Pada HFO yang memiliki

nilai specific gravity yang tinggi, perlu dilakukan penambahan kapasitas separasinya.

Nilai specific gravity yang tinggi mengindikasikan bahan bakar dengan kualitas

pembakaran yang rendah, yang dapat mengakibatkan keausan yang tidak normal pada

liner (efek ini sering terjadi pada mesin diesel kecil berkecepatan tinggi).

Proses pemanasan pada HFO sebelum separasi dapat membantu proses

pemisahan dengan air, karena massa jenis HFO lebih sensitif terhadap perubahan

temperatur dibandingkan dengan massa jenis air. Nilai viskositas yang lebih rendah juga

dapat membantu proses separasi sentrifugal. Batas maksimal specific gravity yang baik

bagi proses separasi sentrifugal adalah sebesar 0,991 (pada 15 derajat celcius).

Page 6: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

5

3. Kualitas pengapian (ignition quality)

Nilai kualitas pengapian bahan bakar sangat bervariasi. Kualitas pengapian yang rendah

dapat mengakibatkan permasalahan pada saat proses penyalaan mesin (terutama saat

proses start dingin) dan saat operasi dengan beban rendah. Kualitas pengapian yang

rendah dapat mengakibatkan keterlambatan pengapian yang panjang dan juga dapat

mengakibatkan peningkatan tekanan secara cepat serta tekanan maksimum yang

sangat tinggi. Deposit di atas piston, pada katup exhaust, di dalam sistem exhaust, ring

nosel turbin, dan pada sudu turbin dapat terjadi. Karena deposit pada sistem

turbocharger tersebut, efisiensinya akan merendah dan beban termal mesin akan

meningkat. Salah satu cara mengukur nilai kualitas pengapian adalah menghitung

perhitungan calculated carbon aromaticity index (CCAI) yang didasarkan pada nilai

massa jenis dan viskositas bahan bakar:

273140.7 log(log( 0.85)) 80.6 210 ln

323

tCCAI D V

D = massa jenis pada 15°C (kg/m3)

V = viskositas (cST)

t = temperatur viskositas (°C)

Nilai CCAI normal biasanya berkisar antara 800 hingga 880. Semakin rendah nilainya,

maka semakin baik kualitas pengapiannya. Bahan bakar dengan nilai CCAI melebihi 880

biasanya sering bermasalah dan bahkan sebaiknya tidak digunakan pada mesin diesel.

Kualitas pengapian ini terutama dapat mengakibatkan masalah bagi mesin diesel

berkecepatan sedang dan tinggi (di atas 400 rpm). Untuk bahan bakar distilat (distillate

fuel), nilai kualitas pengapian diukur dengan cetane number.

4. Kandungan air

Air yang terkandung di dalam HFO dapat berasal dari berbagai sumber dan bisa berupa

air biasa atau bahkan air laut. Air juga dapat dihasilkan dari kondensasi yang terjadi di

dalam tangki penyimpanan. Semakin tinggi kandungan air dapat menyebabkan

penurunan kandungan energi pada bahan bakar tersebut, yang nantinya akan

Page 7: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

6

mengakibatkan peningkatan jumlah konsumsi bahan bakar. Bila HFO terkontaminasi

dengan air laut, maka klorin di garam dapat menyebabkan korosi pada sistem bahan

bakar, termasuk sistem injeksi bahan bakar. Air laut dapat menjadi penyebab masalah,

deposit, dan korosi terutama pada area bertemperatur tinggi.

Mikroba yang berkembang pada HFO

Solusi jangka pendek untuk mencegah pertumbuhan mikroba di HFO, yang biasanya

bersifat korosif, adalah dengan penambahan kimia “biosida”. Solusi yang lebih baik

untuk jangka panjang adalah dengan menguras bagian bawah tangki secara berkala

agar air yang merupakan sumber pertumbuhan mikroba dapat tereliminasi dari HFO.

5. Sulfur

Sulfur dioksida yang mengakibatkan polusi udara

Page 8: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

7

Sulfur yang terkandung di dalam HFO dapat mengakibatkan korosi temperatur rendah

(cold corossion) dan keausan korosi, terutama saat operasi dengan beban rendah. Sulfur

juga berkontribusi menghasilkan deposit pada sistem exhaust, biasanya bersama

dengan vanadium dan/ atau sodium dalam bentuk sulfat (sulphates). Depositnya juga

dapat mengakibatkan korosi temperatur tinggi.

6. Kandungan abu (ash)

Komponen abu yang terdapat dalam HFO antara lain:

- Aluminium dan silikon oksida berasal dari proses penyulingan dan dapat

menyebabkan keausan abrasif utamanya pada pompa injeksi dan nosel, dan bisa

juga terjadi pada liner silinder dan ring piston. Separasi bahan bakar yang efisien

harus dilaksanakan agar mencegah keausan pada komponen mesin

- Vanadium dan sodium oksida, utamanya sodium vanadyl vanadates, terbentuk

selama proses pembakaran, dan akan bercampur atau bereaksi dengan oksida dan

vanadates dari komponen abu lain (seperti nikel, kalsium, silikon, dan sulfur).

Campuran tersebut dapat membentuk deposit pada katup exhaust atau pada

turbocharger. Deposit ini bersifat sangat korosif dan dapat merusak lapisan

pelindung oksida (seperti pada katup exhaust) sehingga mengakibatkan korosi

temperatur tinggi dan terbakarnya katup. Deposit dan korosi temperatur tinggi pada

turbocharger, khususnya pada ring nosel dan sudu turbin, akan mengakibatkan

penurunan efisiensi turbocharger.

Sistem udara masuk akan ikut terganggu karena kurangnya udara inlet, sehingga

beban termal mesin menjadi meningkat. Bentukan deposit ini akan menjadi semakin

banyak sejalan dengan meningkatnya temperatur dan output mesin.

7. Kandungan residu karbon

Kandungan residu karbon yang tinggi akan mengakibatkan pembentukan deposit di

dalam ruang bakar dan pada sistem udara exhaust, terutama pada saat pembebanan

rendah.

Page 9: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

8

8. Kandungan aspal (asphaltene)

Kandungan aspal dapat menyebabkan pembentukan deposit pada ruang bakar dan

pada sistem exhaust, terutama pada beban rendah. Kandungan aspal yang tinggi

mengindikasikan bahwa bahan bakar sulit mengalami pengapian dan terbakar dengan

lambat.

Bila HFO tidak stabil, kandungan aspal akan mengendap dari bahan bakar dan akan

membuat filter menjadi buntu dan/ atau menghasilkan deposit di sistem bahan bakar,

dan juga bisa menghasilkan bentukan lumpur di separator bahan bakar. Lebih jauh lagi,

saat beroperasi menggunakan HFO berkandungan aspal tinggi, minyak pelumas dituntut

berkinerja baik. Hal tersebut menjadi penting agar minyak pelumas mampu mengikat

residu pembakaran yang mengandung aspal.

9. Titik nyala

Titik nyala yang rendah tidak akan berpengaruh pada proses pembakaran, tapi bahan

bakar akan lebih berbahaya untuk ditangani dan disimpan. Dan akan lebih berbahaya

bila pour point bernilai tinggi, yang memerlukan pemanasan HFO, sehingga

temperaturnya bisa mendekati titik nyalanya. Pour point adalah titik temperatur

dimana bahan bakar tidak dapat dialirkan.

Tekanan penguapan yang tinggi (yang biasanya mengindikasikan titik nyala yang

rendah) dapat juga menyebabkan kavitasi dan kantong udara di dalam pipa bahan

bakar.

10. Kandungan sedimen

Semua HFO mengandung sedimen dalam jumlah tertentu yang dapat berupa organik

dan anorganik. Jumlah total sedimen (analisis TSP) menunjukkan kebersihan bahan

bakar (keberadaan pasir, karat, kotoran, butir katalis, dan kontaminan anorganik/ padat

lainnya), stabilitas bahan bakar (ketahanan pada kerusakan dan adanya endapan aspal),

dan kompatibilitas terhadap bahan bakar dengan kualitas berbeda.

Page 10: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

9

Standar Komposisi HFO

Terdapat beberapa komposisi HFO standar yang diamati pada tulisan ini. Masing-masing

berasal dari beberapa literatur yang berbeda dan merupakan hasil dari metode pengukuran

yang mungkin berbeda, namun seluruhnya nanti akan dibandingkan dengan komposisi HFO

aktual pada bagian analisis dan pengamatan.

1. Standar batas dari buku manual SWD 9TM 620

Batas nilai HFO bunker

Properti Nilai Satuan

Viskositas pada 50° C Maks. 700 mm2/ s

Massa jenis pada 15° C Maks. 0,991 g/ ml

Kandungan air Maks. 1,0 %volume

Kandungan sulfur Maks. 5,0 %massa

Kandungan abu Maks. 0,2 %massa

Kandungan vanadium Maks. 600 mg/ kg

Kandungan sodium Maks. 100 mg/ kg

Residu karbon Maks. 22 %massa

Kandungan aspal Maks. 14 %massa

Flash point Min. 60 °C

Pour point Maks. 30 °C

Kandungan aluminium + silikon Maks. 80 mg/ kg

Sedimen total Maks. 0,1 %massa

2. Spesifikasi standar dari Pertamina

No Properti Satuan Batasan Metode Pengujian

Min Maks ASTM IP

1 Specific gravity 60 60° F

- - 0.990 D-1298

2 Viskositas redwood 1 100° F

Secs 400 1250 D-445 *) IP 70

3 Pour point °F - 80 D-97

4 Calorific value gross BTU/ lb 18000 - D-240

5 Kandungan sulfur % wt - 3.5 D-1551/1552

6 Kandungan air % vol - 0.75 D-95

7 Sedimen % wt - 0.15 D-473

8 Strong acid number mgKOH/ gr - Nil

9 Flash point P.M.c.c °F 150 - D-93

10 Conradson carbon residu

% wt - 14 D-189

*) Kinematic Viscosity Conversion specifications according to Oil and Gas Director General Decree

No.003/P/DM/MIGAS/1986. 14 April 1986.

Page 11: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

10

3. Standar batas dari artikel buletin Wartsila (tahun 2004)

Properti Satuan HFO I Bunker

HFO I Mesin

HFO II Bunker

HFO II Mesin

Metode Pengujian

Viskositas, maks.

mm2/s 50° C

730 730 730 730 ISO 3104

Massa jenis, maks.

kg/ m3 15° C

991 991 991 991 ISO 3675 atau 12185

Air, maks. %volume 1,0 0,3 1,0 0,3 ISO 3733

MCR, maks. %massa 15 15 22 22 ISO 10370

Aspal, maks. %massa 8 8 14 14 ASTM D 3279

Flash point, min.

°C 60 60 60 60 ISO 2719

Pour point, maks.

°C 30 30 30 30 ISO 3016

Sedimen total, maks.

%massa 0,1 0,1 0,1 0,1 ISO 10307-2

Sulfur, maks. %massa 2,0 2,0 5,0 5,0 ISO 8754

Abu, maks. %massa 0,05 0,05 0,20 0,20 ISO 6245

Vanadium, maks.

mg/ kg 100 100 600 600 ISO 14597

Sodium, maks.

mg/ kg 50 30 100 30 ISO 10478

Aluminium + silikon, maks.

mg/ kg 30 15 80 15 ISO 10478

CCAI, maks. 850 850 870 870 ISO 8217

Page 12: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

11

Sistem HFO pada PLTD Trisakti Banjarmasin

Diagram blok sistem HFO PLTD Trisakti

Sistem HFO pada PLTD Trisakti terdiri dari:

1. Storage tank

Tempat penampungan HFO dengan kapasitas yang harus mampu menyimpan bahan

bakar dalam jangka waktu tertentu sesuai waktu pengiriman bahan bakar. Storage

tank dipanaskan oleh heater dengan temperatur HFO dipertahankan pada 45 - 55° C.

UNLOADING PUMP MFO

STORAGE TANK MFO

TRANSFER PUMP

SETTLING TANK

SEPARATOR MODULE

SERVICE TANK

BOOSTER MODULE

MIXING TANK

ENGINE

STEAM SYSTEM (existing)

BURNER THERMAL OIL HEATER

OIL RETURN

OIL SUPPLY

Page 13: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

12

2. Transfer pump

Pompa yang dipakai untuk mengalirkan HFO dari storage tank ke settling tank.

Modul ini terdiri dari dua filter, dual screw pump, dan heater. Transfer pump terdiri

dari dua unit (satu unit sebagai cadangan).

3. Settling tank

Tempat penyimpanan HFO sebelum masuk ke unit separasi. HFO akan diendapkan

dan dipanaskan sekitar 60 - 80° C di dalam tangki ini. Sistem pemanasannya

menggunakan burner thermal oil heater.

4. Separator module

Unit pemisah antara bahan bakar dengan kandungan kotoran dan air. Alat separasi

menggunakan prinsip gaya sentrifugal dengan menggunakan pembilasan air. Hasil

keluaran unit separasi ini akan dialirkan ke service tank sebagai bahan bakar yang

siap pakai. Modul ini terdiri dari separator sentrifugal, pemanas, sistem katup, dan

sistem kontrol.

5. Service tank

Tempat penyimpanan HFO yang telah siap digunakan oleh mesin. HFO pada tangki

ini dipertahankan pada temperatur 80 - 98° C, sehingga viskositas bahan bakar

memenuhi viskositas injeksinya.

6. Booster module

Modul ini digunakan untuk mempertahankan viskositas HFO yang sesuai standar

mesin kemudian dipompakan menuju mixing tank. Modulnya terdiri dari dua unit

dengan filter yang dilengkapi pemanas, serta viskometer (alat ukur viskositas HFO).

7. Mixing tank

Tangki penyalur HFO ke mesin diesel serta juga berfungsi sebagai media proses

change-over bahan bakar HSD ke HFO atau sebaliknya dengan menggunakan three

way valve.

Page 14: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

13

8. Sludge tank

Tangki penampungan lumpur atau kotoran hasil separasi HFO. Kotoran tersebut

selanjutnya dikumpulkan untuk dimusnahkan.

9. Burner thermal oil heater

Pemanas HFO dengan media oli menggunakan burner heater yang berbahan bakar

HFO yang telah bersih atau HSD.

Analisis dan Pengamatan

Hasil Tes Laboratorium HFO Sebelum Mesin (Setelah Sistem HFO) Tanggal 28 Januari 2010

No Parameter Satuan Nilai Metode

1 Viskositas redwood 1 (pada 100° F) Secs 785 ASTM D-445

2 Massa jenis pada 15° C kg/ l 0,985 ASTM D-1298

3 Kandungan air % 0,32 ASTM D-95

4 Kandungan sulfur % 1,07 ASTM D-129

5 Flash point PMCC °C 164 ASTM D-93

6 Pour point °C 9 ASTM D-97

7 Spesific gravity 60 (pada 60° F) - 0,980 ASTM D-1298

8 Strong acid number mg KOH/ g Nil ASTM D-874

9 Conradson C residue % 3,02 ASTM D-189

10 Kandungan sedimen % 0,09 ASTM D-473

11 Nilai kalori BTU/ lb 18,560 ASTM D-260

12 Vanadium, V ppm 3,32 AAS

13 Natrium, Na ppm 1,5 AAS

Analisis Parameter HFO Hasil Laboratorium

1. Viskositas

Hasil laboratorium menunjukkan nilai 785 secs (redwood 1 (pada 100° F)).

Viskositas = 785 s (redwood 1)

= 200,11 centistokes (mm2/ s)

Viskositasnya memenuhi standar yang dianjurkan.

2. Massa jenis

Hasil laboratorium menunjukkan nilai 0,985 kg/ l (pada 15° C).

ρ = 0,985 kg/ l = 0,985 g/ ml

Massa jenisnya memenuhi standar yang dianjurkan.

Page 15: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

14

3. Kualitas pengapian

273140.7 log(log( 0.85)) 80.6 210 ln

323

37,78+273985 140.7 log(log(200.11 0.85)) 80.6 210 ln

323

985 140.7 log(2.3031096) 80.6 210 ( 0.038567)

985 (50.98) 80.6 8.1

861.52

tCCAI D V

Dengan menggunakan data massa jenis (D) dan viskositas (V dan t) dari pengujian

laboratorium, didapatkan nilai CCAI yang sebesar 861,52. Nilai ini sedikit melebihi

standar HFO I yang dianjurkan namun masih dibawah nilai standar HFO II (menurut

buletin wartsila). Nilai CCAI diusahakan serendah mungkin karena dapat

menyebabkan banyak masalah, terutama pada mesin berkecepatan di atas 400 rpm

seperti SWD 9TM.

4. Kandungan air

Hasil laboratorium menunjukkan nilai 0,32 %

Nilai kandungan air ini sedikit melebihi nilai yang dianjurkan oleh buletin wartsila

yaitu 0,3 %. Hal ini dapat mengakibatkan penurunan kandungan energi pada HFO

yang dapat berakibat semakin borosnya penggunaan bahan bakar. Bila airnya

mengandung klorin dapat mengakibatkan korosi dan deposit pada area

bertemperatur tinggi.

5. Kandungan sulfur

Hasil laboratorium menunjukkan nilai 1,07 %

Kandungan sulfur ini memenuhi nilai standar yang dianjurkan.

6. Kandungan aluminium dan silikon

Kandungan ini tidak terukur dari pengujian laboratorium. Apabila kandungannya

melebihi batas normal dapat terjadi keausan abrasif di beberapa komponen mesin.

Page 16: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

15

7. Kandungan vanadium dan sodium

Hasil laboratorium menunjukkan nilai 3,32; sehingga masih berada di dalam batas

aman nilai maksimal kandungan vanadium. Namun, kandungan sodium tidak

diperiksa dalam pengujian laboratorium. Kelebihan kandungan sodium akan

mengakibatkan terbentuknya deposit pada mesin. Deposit ini bersifat sangat korosif

dan dapat merusak lapisan pelindung oksida (seperti pada katup exhaust) sehingga

mengakibatkan korosi temperatur tinggi dan terbakarnya katup. Deposit dan korosi

temperatur tinggi pada turbocharger, khususnya pada ring nosel dan sudu turbin,

akan mengakibatkan penurunan efisiensi turbocharger.

8. Kandungan residu karbon

Hasil laboratorium menunjukkan nilai 3,02 %. Nilai tersebut masih dibawah batas

maksimal kandungan residu karbon yang diijinkan.

9. Kandungan aspal

Kandungan ini tidak terukur dari pengujian laboratorium. Kandungan aspal yang

melebihi normal dapat mengakibatkan terbentuknya deposit di ruang bakar serta

dapat menyebabkan masalah pada sistem bahan bakar.

10. Flash point

Nilai titik nyala HFO ini adalah 164° C, sehingga masih berada di atas nilai minimal

yang dianjurkan.

11. Kandungan sedimen

Nilai kandungan sedimen yang sebesar 0,09 %; sangat mendekati batas maksimal

dari nilai yang dianjurkan (maksimal 0,1 %). Sehingga, nilai kebersihan serta

kestabilan bahan bakar kurang baik.

Page 17: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

16

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

- Berdasarkan hasil pengujian laboratorium tanggal 28 Januari 2010, Nilai viskositas,

massa jenis, kandungan sulfur, kandungan vanadium, kandungan residu karbon, dan

titik nyala bahan bakar memenuhi standar yang dianjurkan. Kandungan sedimen juga

memenuhi standar, namun nilainya mendekati batas maksimal yang diijinkan.

- Berdasarkan hasil pengujian yang sama, kandungan air telah melampaui batas yang

diijinkan, sehingga dapat mempengaruhi kinerja mesin.

- Terdapat beberapa parameter penting yang tidak terukur berdasarkan pengujian

laboratorium tersebut, yaitu kandungan aluminium dan silikon, kandungan sodium,

dan kandungan aspal.

- Nilai CCAI yang menggunakan data hasil pengujian laboratorium menunjukkan

bahwa kualitas pengapian kurang baik, karena hanya sedikit di bawah nilai CCAI

maksimal yang dianjurkan.

Saran

- Perlu dilakukan pengamatan dan perbaikan terhadap sistem reparasi dan sistem

filter HFO, sehingga nilai kandungan air dan kandungan sedimen dapat menjadi lebih

rendah.

- Nilai CCAI yang kurang baik perlu diperhatikan, sehingga kinerja mesin dapat lebih

baik.

- Pengujian yang dilakukan harus diusahakan mencakup semua properti penting dan

dilakukan secara periodik, sehingga kondisi aktual HFO dapat teramati dan dapat

dijadikan bahan evaluasi terhadap sistem HFO.

Page 18: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

17

Daftar Pustaka

1. http://blog.fleetowner.com/trucks_at_work/wp-content/uploads/2009/01/oil-

rig.jpg

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_oil

3. American Bureau of Shipping, Notes on Heavy Fuel Oil, Houston, 1984.

4. http://www.kittiwake.com/images/contentimages/L_chart1.1.gif

5. Kai Juoperi, Heavy Fuel Oil – Still the Dominant Fuel Quality for Diesel Engines,

Wartsila, Finland, 2004.

6. http://en.wikipedia.org/wiki/Calculated_Carbon_Aromaticity_Index

7. http://www.bangor.ac.uk/news/images/news/1308/1.jpg

8. http://www.treehugger.com/sulfur-bill.jpg

9. http://www.pertamina.com/index.php?option=com_content&task=view&id=60&Ite

mid=390

10. PT. Indonusa Harapan Masa, Training Pengoperasian MFO System di PLTD Trisakti,

Banjarmasin, 2007.

Page 19: 2010-11-30 Pengaruh Kualitas HFO Terhadap Kinerja Mesin

18

Biodata Penulis

Saya terlahir pada tanggal 2 Juli 1986 di Jombang, Indonesia

dan diberi nama Rhino Fieldianto. Karena nama tersebut,

banyak yang mengira saya terlahir di sebuah lapangan

bersama seekor badak. Sebelum menerka hal-hal yang lebih

aneh lagi mengenai nama saya, mungkin lebih baik anda

langsung tanyakan kepada saya agar cerita mengenai asal

usul nama tersebut lebih mendekati kebenaran. Masa kecil

saya hingga SMP dihabiskan di sebuah kota kecil dan tenang

di Kalimantan Timur, Balikpapan. Setelah lulus SMP, saya

melanjutkan pendidikan ke SMA Taruna Nusantara di

Magelang, Jawa Tengah. Tiga tahun saya jalani dalam sekolah berasrama itu, hingga

akhirnya lulus di tahun 2004 dan kemudian melanjutkan ke Institut Teknologi Bandung dan

memilih jurusan teknik mesin. Teknik mesin saya pilih karena ketertarikan saya terhadap

matematika dan fisika (sekaligus menghindari biologi, akuntansi, dan kimia). Setelah lulus

kuliah pada Oktober 2008 dengan IP pas-pasan, saya bekerja di PT PLN (Persero) dan

kemudian ditempatkan di PLTD Trisakti yang terletak pada Kota Banjarmasin, Kalimantan

Selatan. Selain belajar dan bekerja demi Bangsa Indonesia, saya memiliki beberapa hobi.

Hobi saya sejak kecil adalah menggambar (hobi yang modalnya paling kecil, hanya perlu

pensil dan kertas), membaca buku, dan sejak kuliah mulai mempelajari fotografi. Saya

adalah salah satu pendiri blog komik (pendirinya memang hanya satu) di alamat:

www.smallniceblog.blogspot.com

Untuk pertanyaan, masukan, kritik, dan saran dapat dikirimkan ke email saya yaitu:

[email protected]