Deteksi Kebocoran Oli pada Cooling Water Pabrik Sawit: Strategi Monitoring Online dan Tanggap Darurat

Pabrik kelapa sawit—dari mill hingga refinery—mengandalkan loop air pendingin bersirkulasi besar untuk lube‑oil coolers dan heat exchanger. Dalam praktik, kebocoran oli proses atau pelumas ke sirkuit ini sering “sunyi” tapi mahal: fouling menumpuk, efisiensi anjlok, dan peluang pelanggaran lingkungan meningkat. Satu contoh yang kerap dikutip: pada debit 10.000 gpm, kebocoran 1 ppm berarti sekitar 1 galon oli hilang tiap 100 menit; menunggu hasil lab harian dengan batas deteksi ~5 ppm bisa “kecolongan” ~72 galon/hari (~1.900 L/minggu) sebelum terdeteksi (oilinwatermonitors.com).

Karena itu, operator berpengalaman menggabungkan cek manual yang disiplin dengan pemantauan online real‑time. Dari “jatuhnya level” pelumas sampai lonjakan sinyal UV‑fluorescence di header balik, semuanya masuk radar—dan dieksekusi cepat dengan prosedur isolasi penukar bocor serta penyesuaian program kimia pendingin yang agresif.

Indikator lapangan dan sampel laboratorium

Gejala paling awal sering sederhana: level pelumas/hidrolik yang turun atau tetesan oli di lantai; kadang tampak kilap (oil sheen) di ventilasi air pendingin. Namun, debit tinggi kerap “mengencerkan” tanda ini hingga tak kentara (pmablog.com) (oilinwatermonitors.com). Maka, rutinitas inspeksi biasanya meliputi anomali tekanan, kenaikan kekeruhan (turbidity) di sump, pembentukan busa, atau bau (pmablog.com).

Parameter sederhana pun bicara banyak: kekeruhan sump normal sering < 10 NTU (Nephelometric Turbidity Units), lalu lonjakan ke ~300 NTU adalah indikator kuat kontaminasi (chemengonline.com). Begitu juga penurunan ORP (oxidation‑reduction potential) atau free‑chlorine di header balik: banyak site menjaga ORP di atas ~450 mV (sering 500–600 mV) untuk menekan mikroba; tarikan turun berkelanjutan di bawah ~450 mV mengindikasikan masuknya hidrokarbon (chemengonline.com).

Sampel grab terjadwal dari sump atau return header tetap relevan untuk Oil & Grease (mis. ASTM D892 atau setara), tapi perlu diingat: metode gravimetri lab umumnya tak sensitif di bawah ~5 ppm (oilinwatermonitors.com). Praktisnya, sampel intermiten hanyalah “jaring belakang”. Baseline kandungan oli yang bersih kerap < 0,5 ppm; setiap tren naik perlu dikibarkan benderanya.

Monitor oil‑in‑water berbasis UV‑fluorescence

Untuk proteksi real‑time, industri mengandalkan sensor optik oil‑in‑water. Tipe UV‑fluorescence mendeteksi hidrokarbon lacak dari ppb (parts per billion) rendah hingga puluhan ppm—mengungguli sensivitas lab manual (hydrocarbononline.com) (pma.uk.com). Contoh populer: Turner Designs TD‑4100 (kini TD 120) yang menakar hidrokarbon aromatik sampai ppb rendah dan didesain untuk layanan cooling water (hydrocarbononline.com) (pma.uk.com).

Untuk loop pendingin di sawit (analog dengan lube‑oil coolers pembangkit), sensor ini membaca konsentrasi oli kontinu dan memicu alarm. Metode fluorescence disukai karena merespons oli bebas maupun terlarut dan tahan gangguan kekeruhan (pma.uk.com) (oilinwatermonitors.com). Sensor cooling‑water OPTEK, misalnya, dapat mengalarm hanya pada beberapa ppm oli pelumas yang masuk (optek.com).

Posisi pemasangan yang kritis: return header atau outlet sump, tempat oli dari exchanger manapun akan berkumpul. Sinyal sensor dipasok ke DCS/SCADA (Distributed Control System/Supervisory Control And Data Acquisition) dengan setpoint alarm tinggi/rendah, lazim di kisaran 0,5–2 ppm. Tren data kontinu memperlihatkan kebocoran lambat atau intermiten yang mudah lolos dari spot‑sampling (oilinwatermonitors.com).

“Figure 1” dalam panduan teknis menggambarkan skema umum: monitor oil‑in‑water di return, terhubung ke alarm dan DCS; saat normal terbaca dekat nol, lalu melonjak saat oli masuk dan alarm aktif—memungkinkan aksi segera (optek.com). (Catatan: semua gambar yang digunakan pada rujukan tersebut berlisensi bebas.)

Detail sensitivitas, integrasi, dan keandalan

Regulasi kerap menuntut kadar oli di outlet di level ppm rendah, sehingga analyzer kontinu dipakai bukan hanya untuk keandalan operasi namun juga kepatuhan (pma.uk.com). Cara kerjanya: UV‑fluorescence mengukur pendar alami senyawa hidrokarbon saat disinari UV (pma.uk.com); model baru seperti TD 120 menampilkan pembacaan ppm, punya relay terpasang, dan kalibrasi yang mudah (pma.uk.com).

Sensitivitasnya mencapai ppb–ppm; beberapa unit membaca dari < 1 ppb sampai puluhan ppm—jauh di bawah ambang gravimetri lab (~5 ppm) (hydrocarbononline.com) (pma.uk.com) (oilinwatermonitors.com). Metode ini relatif “buta” terhadap kekeruhan/partikulat, umumnya dilengkapi wiper pembersih otomatis, dan sering cukup kalibrasi satu titik dengan oli sintetis (pma.uk.com) (oilinwatermonitors.com).

Integrasi ke ruang kontrol lazim via sinyal 4–20 mA yang ditrend di HMI (Human‑Machine Interface). Ambang alarm bisa di 1,0 ppm; pada satu kilang, shutdown otomatis pada train tersangka diset di > 2 ppm. Kalibrasi sebaiknya spesifik jenis oli (turbine oil vs. palm oil), dengan baseline bersih < 0,1 ppm dan “noise floor” air murni sering < 0,02 ppm. Tren lambat dari 0,05 ke 0,2 ppm selama beberapa hari bisa mengindikasikan seal leak; spike instan (detik) memberi sinyal retak/gasket gagal.

Sensor pendukung lainnya kerap dipasang: ORP online sangat berguna—penurunan dari 500+ mV menuju nol dinilai “quite effective” untuk melokalisasi sumber kebocoran (chemengonline.com). Probe UV‑absorbance high‑range, turbidity meter, atau flowmeter bisa memberi petunjuk tambahan. Namun, sensor oli langsung tetap utama.

Kasus kerugian dan standar baku mutu

Tanpa deteksi real‑time, kebocoran 5 ppm yang berlangsung sehari pada 10.000 gpm bisa menumpahkan ~504 galon oli; alarm di level ppm menangkap jauh lebih cepat (oilinwatermonitors.com). Untuk konteks Indonesia, baku mutu air limbah industri minyak sawit menetapkan Oil & Grease ≤ 25 mg/L (karbonaktif.org); pemantauan real‑time membantu memastikan blowdown/discharge cooling water tetap jauh di bawah angka ini.

Rencana tanggap darurat bertahap

1. Konfirmasi dan pelokalan: telaah tren dan ambil sampel konfirmasi; bandingkan inlet vs. outlet setiap heat exchanger. Ukur ORP di header kritis: ORP > 450 mV dianggap “bersih”, dan penurunan mendadak memandu lokasi kebocoran (chemengonline.com). Jika perlu, isolasi cabang cooling secara berurutan untuk mempersempit sumber.
2. Isolasi exchanger bocor: tutup valve suplai/return ke exchanger tersebut; bila ada bypass, aktifkan. Buka vent/drain, depresurisasi penuh, dan alirkan air pendingin terkontaminasi ke wadah aman/tangki terpisah. Tandai “out of service”. “Once the leak source is confirmed, the unit should be isolated immediately” (chemengonline.com).
3. Penahanan dan pembersihan: cegah sebaran dengan boom/sorben. Alihkan proses hilir ke make‑up air segar bila perlu. Pompan air terkontaminasi melalui separator/koaleser oli; peralatan oil removal dapat menurunkan oli bebas hingga target rendah. Bila peraturan mengizinkan, alihkan blowdown “kotor” ke pengolahan air limbah, mis. unit DAF untuk memisahkan padatan tersuspensi dan minyak.
4. Penyesuaian program kimia:
   • Tingkatkan biocide pengoksidasi: gandakan atau tiga‑kalikan feed klorin/bromin (atau tambahkan chlorine dioxide/ozone) hingga ORP pulih di atas ~450 mV (chemengonline.com). Dosis presisi dibantu dosing pump yang akurat dan paket bahan kimia cooling water.
   • Tambahkan biodispersant: dosis ekstra dispersant organik untuk melepaskan biofilm dan mengemulsikan oli agar biocide efektif (chemengonline.com). Opsi praktis tersedia sebagai dispersant chemicals.
   • Shock‑dose biocide non‑oksidasi: injeksi dosis tinggi QAC (quaternary ammonium compounds) atau glutaraldehyde untuk “shock kill” bakteri; lakukan hati‑hati karena dapat memobilisasi debris (chemengonline.com). Produk biocides non‑oksidasi biasanya disediakan sebagai slug dosing.
   • Blowdown purge: lakukan overflow/drain sump 10–20% volume sirkulasi dan isi dengan make‑up bersih untuk “menguras” oli, biomassa, dan busa (chemengonline.com). Air blowdown harus ditampung dan diolah—unit physical separation membantu pra‑treatment sebelum ke IPAL.
   • Netralisasi aditif: bila derivat oli bersifat asam, naikkan pH ke kisaran 8–9, lalu optimalkan ulang feed inhibitor korosi untuk pH baru; paket corrosion inhibitors disesuaikan setelah stabil.

   (Panduan dosis spesifik bergantung volume/kimia sistem; rujuk penyedia treatment. Contoh aksi: klorin dari ~1 ke 2–3 mg/L, feed dispersant naik 2–3×, satu kali slug glutaraldehyde 100–200 ppm.)

5. Perbaikan dan verifikasi: bersihkan dan pressure‑test (udara/air) heater/plate exchanger tersangka; ganti gasket atau tube sesuai temuan (chemengonline.com). Kembalikan ke layanan hanya setelah lolos uji; buka aliran kembali bertahap dan tes ulang kebocoran.
6. Pemantauan pemulihan: monitor sampai indikator pulih—monitor oil‑in‑water kembali ke baseline dalam hitungan jam; kekeruhan dan ORP normal lagi. Konfirmasi lab: target oli < 1 ppm di sump dalam sehari bila penahanan efektif. Pertahankan dosis biocide/dispersant lebih tinggi selama beberapa hari; cek kinerja perpindahan panas exchanger sekitar dan lakukan cleaning jika perlu.
7. Pelaporan dan pembelajaran: catat waktu, debit, konsentrasi oli, dan langkah yang diambil. Beri tahu fungsi lingkungan/regulator bila ada pelampauan izin. Telaah akar penyebab untuk pencegahan berulang (mis. kualitas gasket, jadwal pemeliharaan kontrol).

Dampak, efisiensi, dan praktik terbaik

Pemantauan proaktif dan respons cepat dapat mencegah hilangnya ribuan liter oli serta menghindari fouling peralatan. Dalam skenario terburuk di atas, kebocoran satu hari bisa membuang ~504 galon oli—sementara alarm real‑time memangkas kerugian > 90% (oilinwatermonitors.com). Ghosal juga menegaskan biofouling dapat menjadi insulator 4× lebih parah daripada scale; shock treatment dan blowdown mengembalikan kebersihan sistem (chemengonline.com).

Direduksi ke esensi, pertahanan cooling water sawit mencakup: monitor oil‑in‑water real‑time plus sensor ORP/turbidity untuk tangkap kebocoran di ppb–ppm (pma.uk.com) (chemengonline.com); prosedur isolasi yang jelas; serta program kimia yang tegas—biocide/dispersant dan blowdown terukur—untuk “menguras” oli dari loop (chemengonline.com) (chemengonline.com). Plant yang mengadopsi monitoring kontinu plus isolasi cepat melaporkan jauh lebih sedikit upset dan minim denda dibanding yang bergantung pada sampling intermiten (oilinwatermonitors.com) (chemengonline.com).