Korosi pada heat exchanger
Logam dan paduannya sering diserang oleh lingkungan seperti atmosfer, tanah, air, atau larutan berair. Penghancuran logam dan paduan ini dikenal sebagai korosi. Umumnya logam terkorosi oleh mekanisme elektrokimia.
Hampir semua proses industri bekerja terus menerus. Kegagalan prematur dari korosi berbagai jenis peralatan, termasuk heat exchanger, perpipaan, dan lain-lain, dapat mengakibatkan shutdown dan operasi pemeliharaan yang mahal. Hal Ini sangat merepotkan dalam penyulingan minyak, Industri bahan kimia, dan pembangkit listrik di darat dan laut, serta dalam pengolahan makanan dan minuman keras, pembuatan kertas, pendinginan, AC, dll. Oleh karena itu, pemahaman tentang korosi dan pengendalian korosi harus menjadi perhatian besar bagi industri dan masyarakat umum.
Mekanisme Dasar Korosi
Prinsip dasar korosi dijelaskan oleh mekanisme korosi besi dalam air. Dalam skema sederhana, reaksi ini terdiri dari dua bagian: (1) pelarutan besi pada anoda dan (2) reaksi katodik tanpa adanya oksigen atau reduksi oksigen menjadi membentuk ion hidroksil di katoda. Oleh karena itu, reaksi korosi teoritis keseluruhan menjadi:
Fe = Fe +2 + 2e–
2H++2e– -> H2
0.5O2 + H2O +2e− = 2OH−
Fe +0.5O2 +H2O = Fe+2 +2OH–
Fe++2OH– -> Fe(OH)2
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Korosi Material di Lingkungan
- Faktor lingkungan seperti konsentrasi bahan kimia, pH, kecepatan, pengotor dan tersuspensizat, dan suhu medium.
- Sumber panas, jika ada. Jika lingkungan dipanaskan melalui bahan yang dipilih, efek perpindahan panas dan suhu permukaan menjadi faktor pengendali.
- Faktor material seperti komposisi, elemen paduan, kepasifan, kecenderungan pengotoran.
- Kondisi desain dan geometri sambungan, seperti permukaan gasket, celah, stagnasi daerah, dan U-bends.
- Teknik fabrikasi: korosi akibat pengelasan, brazing, soldering, dan perlakuan panas.
Jenis- Jenis Korosi
- Uniform corrosion
- Galvanic corrosion
- Pitting corrosion
- Crevice corrosion
- Intergranular corrosion
- Dealloying or selective leaching
- Erosion–corrosion
- SCC
| Jenis Korosi | Ciri-ciri | Logam yang rentan | Pencegahan |
| Uniform corrosion | didominasi dengan penipisan seragam dan serangan lokal yang cukup besar. Hasil korosi seragam dari kontak yang lama dengan lingkungan seperti atmosfer, air, asam, alkali, tanah, dll. | Meskipun semua logam menimbulkan korosi/ menodai di atmosfer, besi adalah yang utama | Pemilihan bahan yang tepat, paduan tambahan ke logam, perlindungan katodik menggunakan anoda korban, penggunaan inhibitor, pelapis permukaan, dan tunjangan korosi |
| Galvanic corrosion | Ketika dua logam yang berbeda ditempatkan di system tegangan listrik seri dalam elektrolit. | Tembaga-nikel, stainless, atau titanium Logam Muntz, kuningan, aluminium perunggu | Pilih kombinasi dari logam sedekat mungkin dalam seri galvanic dan hindari area yang tidak menguntungkan |
| Pitting corrosion | Komposisi yang tidak homogen dalam paduan | Aluminium, austenitik stainless, nikel, titanium. | Pembersihan dengan larutan tertentu dan pemilihan permukaan bahan yang tahan terhadap pitting. |
| Crevice corrosion | Permukaan yang berbeda dari permukaan keseluruhan | Bergantung pada film permukaan pelindung korosi seperti aluminium, stainless, dan titanium | Meminimalkan celah dan pemeliharaan praktik untuk menjaga permukaan tetap bersih dan hindari penumpukan fouling |
| Intergranular | akibat dari aksi sel lokal dalam granul yang menyebabkan korosi | Austenitic stainless steels 304 (18-8), ferritic, superferritic, duplex stainless steels. | Gunakan larutan suhu tinggi yang sesuai untuk pembersihan. Pastikan bahwa baja mengandung karbon yang tidak cukup untuk membentuk Cr23C6 dan paduan yang menyebabkan penipisan. |
| Dealloying | Unsur paduan lebih sering terkorosi daripada paduan induk. | Kuningan-dezincifikasi, denikkelifikasi cupronickel, aluminium dealuminifikasi perunggu, silicon perunggu destannifikasi atau desilikonifikasi | Substitusi bahan- kuningan yang dihambat, Pembersihan permukaan |
| Erosi-korosi | terjadi karena gerakan fluida kecepatan tinggi di atas permukaan material. | Biasanya terbatas pada tembaga, paduan dan paduan aluminium. | Gunakan air yang disaring. Gunakan titanium, stainless atau aluminium yang tahan terhadap erosi-korosi. |
| Stress corrosion cracking (SCC) | Serangan korosi Karena interaksi tegangan tarik, pengaruh suhu sehingga muncul retakan | Perengkahan klorida, dari stainless austenitik dan aluminium | Menggunakan paduan incoloy, logam ferritic, dan duplex stainless dan aluminium |
Proses-proses korosi pada heat exchanger ternyata dapat dianalisis menggunakan metode komputasi. Salah satu metode untuk analisis korosi heat exchanger adalah menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), yaitu metode menyelesaikan persamaan-persamaan mekanika fluida bahkan reaksi kimia menggunakan komputer, sehingga diperoleh hasil yang komprehensif dan detail. >> Klik di sini untuk mempelajari selengkapnya tentang CFD!
Bagi anda mechanical engineer yang ini meningkatkan skill di bidang heat exchanger atau mechanical engineering secara umum, Kami juga menyediakan solusi yaitu training dengan topik-topik seputar mechanical engineering dengan trainer yang sudah sangat berpengalaman di bidangnya untuk meningkatkan skill dan kompetensi anda sebagai seorang engineer profesional. Untuk list training mechanical engineering >>klik di sini!
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL HEAT EXCHANGER LAINNYA!
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
Thulukkanam, Kuppan. 2013. Heat Exchanger Design Handbook Second Edition. New York: CRC Press.
https://www.engineerlive.com/content/how-avoid-top-10-heat-exchanger-mistakes (diakses pada tanggal 20 Agustus 2021)
Leave a Reply
Want to join the discussion?Feel free to contribute!