Refinery pernah kehilangan ~1.600 lb/hari hidrokarbon (~700 ppbw) hanya dari loop cooling—dan 99% VOC yang terlarut bisa terlepas ke udara dari menara. Monitoring real-time memangkas level ke ≤84 ppbw dan memangkas kerugian lebih dari 90%.
Di kilang downstream, kebocoran fluida proses—oil, kondensat, LPG—ke sistem cooling water bukan sekadar noda di permukaan. Hidrokarbon yang lolos melapisi permukaan heat-exchanger dan “memberi makan” mikroba, memicu biofouling, scaling, dan korosi. Literatur menyebut slime mikroba bisa hingga 4× lebih menginsulasi dibanding scale mineral (www.chemengonline.com), menurunkan transfer panas, melambungkan konsumsi biocide, hingga memunculkan uap mudah terbakar.
Kasus nyata di kilang 330.000 bpd tanpa VOC monitor memperlihatkan kehilangan ~1.600 lb/hari hidrokarbon (~700 ppbw) di sirkulasi cooling (≈250 ton/tahun). Dengan monitoring, kebocoran ditekan ke ≤84 ppbw—penurunan kerugian >90% (www.hydrocarbonengineering.com).
Tak kalah serius, ~99% VOC (volatile organic compounds; senyawa organik mudah menguap) yang terlarut pada air sirkulasi berpotensi terstripping ke atmosfer dari menara (www.hydrocarbonengineering.com), menambah risiko pelanggaran emisi. Dalam skenario ekstrem, cooling tower bahkan mencapai LEL (lower explosive limit; batas bawah mudah meledak) dan meledak (www.hydrocarbonengineering.com). Blowdown yang terkontaminasi menaikkan COD/BODC (chemical/biochemical oxygen demand; beban organik), berisiko melanggar baku mutu Indonesia (peraturan.bpk.go.id) dan memicu emisi VOC/HAPs (hazardous air pollutants; polutan udara berbahaya) (www.researchgate.net).
Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia
Indikator lapangan dan parameter online
Tanda-tanda klasik di sump/return: lapisan oily sheen (film pelangi), bau hidrokarbon menyengat, gelembung gas dari light ends terlarut, penurunan pH tiba-tiba (sering terkait pembentukan H₂S), dan jatuhnya residual klorin bebas secara drastis (www.chemengonline.com) (www.chemengonline.com). Masuknya heavy oil kerap melambungkan turbidity—observasi mencapai >300 NTU (nephelometric turbidity units; satuan kekeruhan) (www.chemengonline.com)—serta ledakan populasi mikroba: SRB (sulfate-reducing bacteria) 10³–10⁴ sel/mL dan total bakteri >10⁵/mL (www.chemengonline.com).
Alarm otomatis seperti penurunan ORP (oxidation-reduction potential; milivolt) juga krusial: ambang ~450 mV di return dapat menjadi penanda foul-up (www.chemengonline.com).
Analyzer hidrokarbon real-time (teknologi dan ambang)
Pilihan modern adalah analyzer hidrokarbon/VOC in water online untuk deteksi kontinu. Teknologi umum: UV-induced fluorescence (cahaya UV memicu fluoresensi khas hidrokarbon) atau IR spectroscopy. Contoh laser-induced fluorescence memancarkan UV laser dan menangkap fluoresensi spesifik hidrokarbon (www.boquinstrument.com), membedakan minyak dari turbidity atau organik alami. Unit komersial seperti Turner Designs TD-120 dan Keco 204 PermaStream menggunakan membran & sensor atau fiber optics, melaporkan “oil-in-water” hingga level parts-per-billion.
Perangkat online mengungguli grab test berkala: sampling laboratorium bisa butuh hari untuk analisis—kerusakan sudah terjadi ketika hasil keluar—(oilinwatermonitors.com), sementara monitor kontinu memberi alarm dalam hitungan menit saat kebocoran beberapa ppbw (parts per billion by weight). Monitor berbasis fluoresensi juga relatif tidak sensitif terhadap turbidity, sehingga deteksi level rendah tetap andal (oilinwatermonitors.com).
Ambang alarm praktis dipasang jauh di bawah batas keselamatan/izin. Contoh izin Texas mengkalibrasi sistem pada ~0,015 ppmw (15 ppbw) di air (www.researchgate.net), dengan sampling harian benzena di 0,013 ppmw (13 ppbw) LOD (limit of detection) (www.researchgate.net). Jika benzena terkonfirmasi >13 ppbw selama lima hari, perbaikan wajib dalam 45 hari (www.researchgate.net) (www.researchgate.net). Industri hulu kerap menargetkan <5 ppbw benzena atau total VOC di air resirkulasi (www.hydrocarbonengineering.com). Praktiknya, alarm beberapa ppbw saja sudah cukup men-trigger investigasi; trend data (ppbw vs waktu) membantu melokalisasi kebocoran terhadap train exchanger atau upset proses.
Baca juga:
Rencana respons darurat terstruktur
Begitu alarm hidrokarbon atau hasil lab terkonfirmasi, prioritas adalah isolasi heat exchanger/loop yang diduga bocor. Ini berarti menutup aliran ke unit tersangka atau bypass (meski mengorbankan sebagian operasi) untuk menghentikan sumber kontaminasi (www.chemengonline.com). Protokol insiden cepat diaktifkan: pemberitahuan operasi dan HSE, pengamanan sumber ignisi di sekitar tower, memastikan drift curtains atau sistem penanganan VOC aktif. Jika suplai uap mudah terbakar ke tower meningkat, keselamatan dapat menuntut blowdown yang disengaja atau penghentian sementara train terdampak guna menghindari mencapai LEL.
Diagnostik sumber kebocoran unit
Setelah isolasi, diagnosis dilakukan dengan membandingkan sampel sump dan pembacaan header. Praktiknya, ukur oil‑in‑water di sisi supply dan return tiap unit untuk pinpoint. Sensor ORP membantu: penurunan tajam >50–100 mV di outlet exchanger menjadi indikator kuat (www.chemengonline.com). Konfirmasi dengan grab sample atau uji GC (gas chromatography) cepat untuk hidrokarbon spesifik. Exchanger yang gagal dijadwalkan perbaikan atau penggantian tube seketika selama outage/turnaround berjalan.
Penyesuaian program kimia sistem
Selagi perbaikan berjalan, kimia cooling water disesuaikan untuk mitigasi kerusakan. Opsi program kimia dapat dieksekusi melalui paket seperti bahan kimia cooling tower yang memang dirancang untuk siklus ini.
Peningkatan biocide oksidator—misalnya klorin atau klorin dioksida—di atas normal menjadi langkah awal. Masuknya hidrokarbon memicu lonjakan mikroba dan melahap klorin; ada kasus residual klorin jatuh ke nol dalam hitungan hari saat terjadi kebocoran (www.chemengonline.com). Dosis dinaikkan (atau gunakan oksidan lebih kuat seperti bromine/ozone) untuk menekan biofouling yang dipercepat (www.chemengonline.com). Pemilihan dan dosis praktis ditopang produk biocides yang kompatibel dengan air pendingin.
Secara simultan, “shock dose” biocide non‑oksidator—misalnya glutaraldehyde atau quaternary ammonium compounds—ditujukan ke mikroba oil‑loving dan organisme sesil di biofilm yang sulit ditembus oksidator.
Penambahan biodispersant—surfaktan biodegradable—menjadi kunci. Dispersant ini mengemulsikan/melepaskan hidrokarbon dan biofilm dari permukaan agar biocide efektif. Seperti dicatat Ghoshal, dosis biodispersant “lebih cepat melepaskan organisme dari permukaan sehingga biocides bekerja efektif” (www.chemengonline.com). Rekomendasi pemasok kerap mensyaratkan shock ~1000+ ppm saat insiden (dibanding ~200 ppm basal) untuk menyapu sistem. Kategori dispersant menyediakan formulasi untuk skenario ini.
Blowdown/flush terkontrol dilakukan untuk mengusir oil terlarut dan biomassa dari sistem—mengosongkan sump secara perlahan “mengeliminasi minyak, biomassa, dan froth” yang kalau tidak akan resirkulasi (www.chemengonline.com). Blowdown diseimbangkan dengan make‑up water agar sirkulasi tetap terjaga. Untuk pengelolaan efluen blowdown menuju unit pra‑treatment, lini peralatan physical separation atau klarifikasi flotasi seperti DAF lazim diintegrasikan pada fasilitas utilitas.
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Perbaikan mekanis dan pemulihan sistem
Target industri: perbaikan sesegera mungkin dan tidak lebih lambat dari ~45 hari sejak identifikasi (www.researchgate.net). Setelah perbaikan, lakukan pressure test/tightness test sebelum kembali operasi. Filter dibersihkan/diganti, dan pertimbangkan chemical/acid flush pada loop terdampak untuk mengangkat deposit residu; layanan seperti pembersihan cooling tower membantu eksekusi. Sistem diisi ulang, diklorinasi ulang, dan monitoring dikembalikan bertahap ke baseline saat sensor tidak lagi mendeteksi oil.
Dokumentasi dan kepatuhan lingkungan
Seluruh jalannya insiden didokumentasikan: pembacaan sensor, aksi respons, dan timeline. Jika terjadi blowdown ke limbah, efluen wajib diolah atau dipisahkan untuk memenuhi baku mutu nasional Indonesia (Permen LH No.5/2014; peraturan.bpk.go.id). Insiden signifikan berpotensi melanggar COD/BOD atau parameter nonkonvensional, sehingga remediasi cepat juga menghindari penalti. Integrasi ke pelaporan HSE (mis. pelaporan tumpahan/UPDL) dan penyesuaian preventive maintenance menjadi bagian penutup—termasuk penggantian exchanger berflange menjadi welded bila layak, sebagaimana telah disyaratkan oleh sebagian izin (www.researchgate.net).
ROI pemantauan online dan bukti lapangan
Pemasangan analyzer real‑time terbukti mengembalikan investasi melalui pencegahan kehilangan produk dan downtime. Studi lapangan menunjukkan VOC dibatasi ~84 ppbw—dibanding ~700 ppbw saat tak dipantau—memangkas kebocoran sekitar satu orde magnitudo (www.hydrocarbonengineering.com). Dalam contoh itu, lonjakan benzena 2 ppbw memicu respons dalam 30 menit; unit bocor diisolasi dan diperbaiki; level benzena kembali ke baseline dalam ~1,5 jam (www.hydrocarbonengineering.com). Metode tradisional (grab mingguan) hampir pasti melewatkan anomali ini.
Vendor melaporkan sistem semacam ini “membayar dirinya sendiri” dengan menyelamatkan produk dan tenaga kerja sambil mencegah fouling berkepanjangan dan shutdown tak terjadwal (www.hydrocarbonengineering.com) (oilinwatermonitors.com). Dengan tren data kontinu, kondisi pasca perbaikan dapat diverifikasi stabil (mis. tidak ditemukan sisa tail leak 0,5 ppbw setelah perbaikan pada studi tersebut; www.hydrocarbonengineering.com).
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Ringkasan langkah kunci berbasis data
- Pemantauan berkelanjutan: pasang analyzer oil‑in‑water atau VOC pada return resirkulasi; monitor berbasis fluorescence/IR direkomendasikan (oilinwatermonitors.com) (www.boquinstrument.com).
- Ambang rendah: tetapkan alarm pada beberapa ppbw oil/VOC target (rujukan ketat LOD 10–15 ppbw; www.researchgate.net) (www.researchgate.net).
- Isolasi kebocoran: pada alarm positif, valve‑off exchanger terdampak (www.chemengonline.com).
- Penyesuaian treatment: tingkatkan biocide dan lakukan shock biodispersant/biocide untuk menetralisir biofouling berbahan bakar oil (www.chemengonline.com); lakukan blowdown/flush terkontrol untuk membuang kontaminan (www.chemengonline.com). Solusi produk relevan tersedia pada biocide dan dispersant.
- Perbaikan peralatan: percepat perbaikan mekanis (pressure test, cleaning, penggantian tube) dan gunakan layanan seperti pembersihan cooling tower untuk pemulihan menyeluruh.
- Verifikasi dan dokumentasi: lanjutkan monitoring intensif (termasuk cek lab) selama pemulihan; catat dan laporkan seluruh tindakan sesuai izin lingkungan Indonesia (peraturan.bpk.go.id).
Sumber dan catatan teknis
Fakta di atas ditopang referensi industri dan regulasi. Contoh: studi refinery melaporkan VOC bocor 1.600 lb/hari (~700 ppbw) tanpa monitoring vs ~84 ppbw dengan monitoring (www.hydrocarbonengineering.com). Kasus izin pemerintah AS menetapkan level aksi ~13–15 ppbw benzena (www.researchgate.net) (www.researchgate.net). Literatur treatment kimia menggarisbawahi efektivitas oksidator, biocide, dan biosurfactant “biodispersant” untuk menekan biofouling akibat hidrokarbon (www.chemengonline.com) (www.chemengonline.com).
Referensi
Analytical Systems International. “Hydrocarbon analysers.” Hydrocarbon Engineering (Feb 2015) (www.hydrocarbonengineering.com).
Ghosal, S. (Indian Oil Corp.). “Caring for Cooling Water Systems.” Chemical Engineering (Feb 15 2008) (www.chemengonline.com) (www.chemengonline.com).
Hile, A.C. III, Lai, L., Kolmetz, K., Walker, J. “Cooling Tower Monitoring and Environmental Compliance.” AIChE Spring 2000 (Atlanta) (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).
Benchmark Measurement Solutions (Turner Designs). “Online Monitors for Oil Leaks in Cooling Water.” Industry Application Note (Feb 26 2021) (oilinwatermonitors.com).
Boqi Instrument. “Real-Time Oil in Water Monitoring for Industrial Cooling Towers.” (web article, Feb 19 2024) (www.boquinstrument.com).
Kementerian Lingkungan Hidup RI. Peraturan Menteri LH No. 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah. (Jakarta, Oct 15 2014) (peraturan.bpk.go.id).
