Apa Penyebab Penurunan Kinerja pada Reaktor Baja Tahan Karat?

Selama pengoperasian, reaktor baja tahan karat sering terkena media korosif seperti asam, basa, garam, dan pelarut organik. Di bawah kondisi pengoperasian suhu tinggi dan tekanan tinggi, efek korosif media ini pada material baja tahan karat meningkat secara signifikan.

• Korosi Pitting dan Intergranular: Ion klorida (Cl⁻) merupakan penyebab utama korosi lubang dan retak korosi tegangan pada baja tahan karat. Di lingkungan yang mengandung klorida atau larutan pembersih dengan klorida, lapisan pasif pada permukaan baja tahan karat dapat dengan mudah rusak, sehingga menyebabkan korosi lokal.
• Korosi Celah: Celah kecil cenderung terbentuk di lokasi seperti segel poros agitator, sambungan flensa, dan lapisan las. Retensi elektrolit di area ini menciptakan sel konsentrasi oksigen, yang dapat memulai korosi celah.
• Kerusakan Lapisan: Beberapa interior reaktor mungkin dilindungi dengan enamel, PTFE yang disemprotkan, atau lapisan anti korosi lainnya. Setelah lapisan ini tergores, terkelupas, atau diaplikasikan secara tidak merata, substrat logam di bawahnya akan langsung terkena lingkungan korosif, sehingga mempercepat degradasi.
• Rekomendasi: Pilih kualitas baja tahan karat yang sesuai berdasarkan media proses—seperti baja 316L atau baja dupleks—untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi ion klorida. Periksa kondisi permukaan bagian dalam secara teratur dan lakukan perawatan pasivasi bila diperlukan untuk mengembalikan lapisan pelindung pasif.

Reaktor sering mengalami siklus suhu (pemanasan/pendinginan) dan perubahan tekanan (tekanan/depresurisasi), sehingga material mengalami tekanan termal dan mekanis secara berkala. Seiring waktu, hal ini dapat menyebabkan kerusakan akibat kelelahan.

• Retak Kelelahan Termal: Fluktuasi suhu yang cepat menyebabkan ekspansi dan kontraksi yang tidak merata di berbagai bagian kapal, sehingga menimbulkan tekanan termal. Retakan mikro sangat mungkin terjadi pada diskontinuitas struktural seperti nozel, lubang got, dan sambungan pendukung.
• Kelelahan Tekanan: Variasi tekanan yang berulang mengakibatkan deformasi plastis kumulatif pada logam, sehingga mengurangi kekuatan dan ketangguhannya, sehingga berpotensi menyebabkan perambatan retak atau bahkan pecah.
• Efek Getaran: Getaran mekanis yang dihasilkan oleh sistem pengadukan selama pengoperasian dapat memperburuk kerusakan kelelahan pada pengelasan dan titik sambungan.
• Rekomendasi: Mengontrol laju pemanasan dan tekanan selama pengoperasian untuk menghindari kejutan termal; melakukan pengujian non-destruktif secara teratur (misalnya inspeksi partikel ultrasonik atau magnetik) untuk mendeteksi potensi retakan sejak dini.

Untuk memastikan kemurnian reaksi dan mencegah kontaminasi silang, reaktor memerlukan pembersihan rutin. Namun, metode pembersihan yang tidak tepat justru dapat mengganggu kinerja peralatan.

• Penggunaan Pembersih Asam/Alkali Kuat: Meskipun efektif untuk menghilangkan endapan, jika konsentrasi tidak dikontrol dengan benar atau pembilasan tidak memadai setelah pembersihan, sisa asam atau alkali dapat terus menimbulkan korosi pada permukaan baja tahan karat—terutama pada baja tahan karat dengan kadar nikel rendah.
• Pembersihan Tidak Lengkap: Produk sisa reaksi, polimer, atau zat kristal dapat terakumulasi pada dinding bejana, sehingga mengurangi efisiensi perpindahan panas dan menjadi tempat permulaan korosi.
• Penggunaan Sikat Keras atau Pembersih Abrasif: Ini dapat menggores permukaan bagian dalam, merusak lapisan pasif dan meningkatkan kerentanan terhadap korosi.
• Rekomendasi: Gunakan bahan pembersih netral atau khusus, dan ikuti urutan pembersihan standar: pra-bilas → cuci → bilas menyeluruh → keringkan. Pertimbangkan untuk menerapkan sistem CIP (Clean-in-Place) untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan pembersihan.

Rasionalitas desain dan kualitas produksi merupakan faktor mendasar yang menentukan masa pakai peralatan.

• Desain Struktural yang Buruk: Zona mati yang berlebihan, aliran pembuangan yang buruk, atau tata letak pengaduk yang tidak tepat dapat menyebabkan retensi material dan pencampuran yang tidak merata, sehingga meningkatkan kesulitan pembersihan dan risiko korosi.
• Pemilihan Bahan yang Salah: Menggunakan kualitas baja tahan karat yang tidak sesuai (misalnya, mengganti 304 dengan 316L dalam aplikasi yang mengandung klorida) sangat memperpendek masa pakai peralatan.
• Kualitas Las yang Buruk: Masalah seperti porositas, inklusi terak, atau fusi tidak sempurna pada pengelasan tidak hanya mengurangi kekuatan mekanik namun juga menciptakan lokasi yang disukai untuk inisiasi korosi.
• Perawatan Permukaan yang Tidak Memadai: Permukaan bagian dalam yang terlalu kasar atau kurangnya perawatan pemolesan/pasifasi menghambat pembentukan lapisan oksida padat yang seragam, sehingga mengurangi ketahanan terhadap korosi.
• Rekomendasi: Tinjau secara cermat gambar desain, sertifikasi material, dan kualifikasi prosedur pengelasan selama pengadaan. Lakukan inspeksi borescope dan perawatan pasivasi sebelum dioperasikan.

Kurangnya manajemen pemeliharaan yang ilmiah dan efektif merupakan faktor kunci manusia yang berkontribusi terhadap penurunan kinerja peralatan.

• Kegagalan Mengganti Segel yang Sudah Tua: Segel atau gasket mekanis dapat rusak atau berubah bentuk setelah digunakan dalam waktu lama, menyebabkan kebocoran yang mempengaruhi pengoperasian vakum atau tekanan dan berpotensi menyebabkan insiden keselamatan.
• Penyumbatan atau Korosi Katup dan Pipa: Jika saluran pengumpan/pengosongan, katup buang, dan pipa terkait tidak dibersihkan secara teratur, penyumbatan aliran dapat terjadi, sehingga mengganggu stabilitas proses.
• Mengabaikan Inspeksi Rutin: Kegagalan untuk segera mengidentifikasi tanda-tanda korosi, suara bising yang tidak biasa, atau getaran yang tidak normal dapat mengakibatkan hilangnya peluang untuk perbaikan tepat waktu.
• Pelumasan Tidak Memadai: Kurangnya pelumasan pada komponen penggerak (misalnya gearbox, bantalan) mempercepat keausan dan mempengaruhi pengoperasian normal sistem pengadukan.
• Rekomendasi: Membuat catatan pemeliharaan peralatan yang komprehensif, menerapkan rencana pemeliharaan terjadwal (misalnya, pemeriksaan triwulanan, perbaikan tahunan), segera mengganti suku cadang yang aus, dan memelihara catatan servis terperinci.

• Korosi yang Dipengaruhi Secara Mikrobiologis (MIC): Dalam bio-fermentasi atau sistem air tertentu, produk samping metabolisme mikroba (misalnya hidrogen sulfida) dapat menyebabkan korosi lokal.
• Korosi Galvanik: Ketika baja tahan karat bersentuhan langsung dengan logam yang berbeda (misalnya, penyangga baja karbon, alat kelengkapan instrumen tembaga) dalam lingkungan elektrolitik, sel galvanik dapat terbentuk, sehingga mempercepat korosi pada baja tahan karat.
• Kesalahan Operator: Menjalankan peralatan melebihi batas suhu atau tekanan, atau memasukkan bahan yang tidak kompatibel, dapat menyebabkan kerusakan permanen pada reaktor.