Satu loop, banyak logam, nol toleransi terhadap kesalahan dosis. Azole untuk tembaga, nitrit atau molibdat untuk baja, dan pH 8–9 adalah trio wajib.
Di pabrik semen, air pendingin bersirkulasi tertutup melewati heat exchanger, kondensor, dan koil—kebanyakan dari baja karbon, dengan sisipan tembaga/kuningan dan kadang Cu‑Ni atau stainless. Begitu oksigen masuk (dari make‑up water atau saat shutdown), korosi bisa melonjak. Yang paling licik: ion Cu terlarut yang “melapisi” baja dan memicu serangan galvanik cepat—sebuah fenomena yang didokumentasikan (“dissolved copper…plates onto a steel surface and induces rapid galvanic attack of the steel” di AZoM). Kesimpulannya tegas: semua closed system butuh inhibitor tembaga.
Praktik modern menuntut program multi‑komponen. Data laboratorium menunjukkan formulasi berbasis molibdat melindungi baja dan Cu‑Ni paling baik, sementara nitrit tunggal hanya efektif di baja (Veolia Cooling Water Handbook). Azole mampu menekan korosi tembaga hingga mendekati nol (ResearchGate), tetapi tidak mempasivasi baja. Itu sebabnya kombinasi—azole untuk Cu plus nitrit atau molibdat untuk Fe—adalah standar.
Optimalisasi Lini Packaging Semen: Dari Tera Resmi hingga Check-Weigher Inline
Tantangan multi‑metal di loop tertutup
Loop pendingin tertutup pabrik semen adalah “sistem multi‑metal”: baja karbon (pipa, pompa), tembaga/kuningan (tubes, brazed joints), kadang Cu‑Ni atau stainless. Oksigen yang menyusup saat top‑up atau berhenti operasi mengubah kimia air: tanpa pengamanan, baja terkorosi, dan sedikit Cu terlarut dapat menempel ke baja lalu mempercepat galvanik (AZoM). Karena itu, inhibitor harus “ditargetkan” per logam: anodic passivator di baja dan film‑forming azole di permukaan Cu.
Azole untuk tembaga dan kuningan
Benzotriazole (BTA) dan tolyltriazole (TTA)—triazole yang mengadsorpsi di Cu₂O—membentuk film Cu–azole yang memblok oksidasi lanjut (Veolia Handbook). Dosis tipikal beberapa mg/L (ppm); survei mencatat triazole “commonly added in the mg/L range” untuk melindungi Cu (AZoM). Melebihi ~8–10 mg/L BTA di air netral memberi >80% inhibisi Cu (MDPI).
Efeknya nyata: uji laboratorium pada alloy Admiralty (Cu‑Ni) menunjukkan laju korosi turun ke 0,04 mpy (mils per year; satuan laju korosi) dengan azole, dibanding ~2,7 mpy tanpa inhibitor (ResearchGate). Namun film azole bisa terdegradasi oleh oksigen/biocide, sehingga perlu recharge. Monitoring kadar azole secara rutin—misalnya via ion chromatography atau UV—memungkinkan tracking BTA/TTA secara real time (AZoM). Di lapangan, pengujian mingguan menjaga triazole di atas ambang protektif. Underdosing mendorong pelindian ion Cu, yang lalu plate‑out di baja dan memicu pitting galvanik (AZoM). Overdosing moderat umumnya aman (triazole low‑toxicity), tetapi menambah biaya dan beban disposal.
Paket kimia closed loop komersial seperti close‑loop chemicals dan kelas corrosion inhibitors lazim menggabungkan azole dengan pasivator baja untuk memudahkan kontrol.
Passivasi baja: nitrit dan molibdat
Nitrit (NO₂⁻) dan molibdat (MoO₄²⁻) adalah anodic inhibitors untuk baja: menaikkan potensial dan membentuk lapisan oksida Fe stabil—nitrit mengoksidasi Fe²⁺ ke Fe³⁺ (hematit/goetit) (MDPI), molibdat mendorong film Fe₂O₃ dan stabil di air panas/teroksigenasi (Veolia Handbook, Veolia Handbook). Chromate tidak lagi digunakan karena alasan lingkungan (Veolia Handbook).
Angka kendali telah mapan. Untuk sistem baja‑saja, 600–1200 ppm NO₂⁻ (sebagai NaNO₂) dengan pH >7 memberi proteksi kuat (Veolia Handbook), dan sistem tanpa tembaga kerap cukup di ~1000 ppm atau lebih rendah. Ketika baja berpasangan dengan alloy Cu, kebutuhan nitrit melonjak satu orde magnitudo: 5000–7000 ppm NO₂⁻, bahkan sampai 10.000 ppm jika ada aluminium (Veolia Handbook). Contoh: menaikkan nitrit dari 7000 menjadi 9000 ppm pada air berklorida meningkatkan inhibisi dari ~72% menjadi ~97% (MDPI). Alternatif molibdat berbasis MoO₄²⁻ lazimnya di 200–300 ppm untuk baja maupun sistem baja/Cu (Veolia Handbook)—efektif di air “keras” atau panas, namun lebih mahal.
Kolektor Debu, Penentu Stabilitas dan Efisiensi Sirkuit Raw Mill Semen
Kendali pH operasi 8,0–8,5
Efektivitas inhibitor sangat bergantung pada pH. Untuk pasivasi baja, target pH 8,0–8,5 (ideal 8–9), dan wajib di atas 7 agar film oksida stabil (Veolia Handbook). pH terlalu rendah (~<7) melarutkan oksida besi dan mempercepat evolusi hidrogen. pH sangat tinggi bisa memicu kerak atau menyerang aluminium; jika ada komponen Al (jarang di pabrik semen), pH jangan melebihi ~9 (Veolia Handbook). Banyak kimiawan air melakukan koreksi mingguan memakai asam/basa; setelah dosis nitrit (cenderung menaikkan pH), sering diperlukan “acid feed” untuk menarik kembali ke setpoint (Veolia Handbook). Pengumpanan terkendali via dosing pump membantu menjaga pH stabil.
Monitoring konsentrasi dan aspek biologi
Tanpa blowdown signifikan, inhibitor di closed loop tak banyak hilang, tetapi tetap bisa dikonsumsi oleh reaksi samping—oksigen dan mikrobiologi. Aktivitas biologis dapat mereduksi nitrit; karenanya sesekali “biocide shock” atau bleed dibutuhkan (Veolia Handbook). Program biocides harus dijalankan dengan mempertimbangkan bahwa azole bisa teroksidasi oleh biocide, sehingga perlu recharge.
Level inhibitor perlu dijaga melalui sampling dan make‑up dosing. Uji cepat (test strip atau kolorimetri ferrous‑chelate) memadai untuk nitrit, sementara UV atau ion chromatography cocok untuk azole (AZoM). Beberapa referensi industri menetapkan batas kendali: 3000 ppm nitrit pada pH ~10 disebut sebagai lower alarm level (MDPI). Jika nitrit turun (<2000 ppm di sistem multi‑metal), laju korosi baja bisa mencapai beberapa mpy.
Target laju korosi dan bukti data
Target realistis: ≤0,1 mm/tahun (4 mpy) untuk baja dan <0,01 mm/tahun untuk Cu. Hampir “100% inhibisi” bisa dicapai: ~97% pengurangan di baja pada ~9000 ppm nitrit (MDPI), dan proteksi nyaris penuh di alloy Cu dengan ~10 ppm TTA (MDPI). Pada uji kupon campuran, blend molibdat/nitrit/azole menekan korosi baja dan tembaga hingga level dapat diabaikan, sementara tanpa kontrol, kupon terkorosi berorde magnitudo lebih tinggi. Di satu uji laboratorium, kupon baja di air 100 ppm klorida hanya 0,0014 mm/tahun (0,055 mpy) saat terinhibisi dengan benar—sekitar 100× lebih rendah dari ambang industri tipikal 0,125 mm/tahun.
Catatan praktik: handbook Veolia menyebut blend nitrit/molibdat/azole “provide the best corrosion protection [for mixed] metallurgy” (Veolia Handbook), dan studi lapangan mengonfirmasi bahwa dosing tepat menekan korosi >90% (ResearchGate, MDPI).
Rekomendasi operasional terapan
- Gunakan dua kelas inhibitor: azole (BTA/TTA) 5–20 ppm untuk Cu/CuNi (AZoM), plus nitrit atau molibdat untuk baja. Produk blended (nitrit + molibdat dosis rendah + azole) menyederhanakan monitoring. Contoh sinergi: formulasi kustom 60 ppm MoO₄ + 20 ppm NO₂ + 20 ppm organik + 10 ppm Zn memberi proteksi baja setara 1000 ppm MoO₄ tunggal (Wiley). Paket siap pakai tersedia sebagai close‑loop chemicals.
- Pertahankan konsentrasi di atas ambang: 1000–1500 ppm NO₂⁻ untuk baja‑saja; ≥5000–7000 ppm jika ada alloy Cu (dapat hingga 10.000 ppm bila ada aluminium) (Veolia Handbook). Alternatif, 200–300 ppm MoO₄²⁻ dengan azole untuk Cu (Veolia Handbook). Azole minimal di “single‑digit ke low‑double‑digit” ppm; ≥8 ppm BTA menunjukkan inhibisi kuat (MDPI). Ukur dan catat kadar mg/L mingguan; banyak operator memakai analyzer online atau uji gelas beaker.
- Kontrol pH ketat: set pH 8,0–8,5 (ideal 8,2), pantau harian, koreksi dengan asam/basa. Setelah penambahan nitrit (cenderung menaikkan pH), tarik kembali ke rentang target (Veolia Handbook).
- Verifikasi efektivitas: pasang kupon korosi atau probe elektrik di loop representatif. Banyak pabrik membidik <0,1 mm/tahun di baja. Jika mendekati batas, perketat kontrol inhibitor atau pH. Tanda awal under‑inhibition di sistem campuran sering berupa copper staining atau awal pitting pada baja; pantau kandungan Cu di air dan deposit karat kemerahan.
- Aspek keselamatan dan lingkungan: nitrat/nitrit dan molibdat punya batas lingkungan; closed loop minim pembuangan, tetapi blowdown harus sesuai regulasi. Di Indonesia, standar air limbah industri umumnya membatasi nitrat—misalnya <50 mg/L NO₃–N pada «PP82/2001 KBLI». Inhibitor tembaga (azole) umumnya tetap di sirkuit dan tidak terbuang jika loop benar‑benar tertutup. Pastikan SDS mutakhir dan APD dikenakan saat menangani konsentrat.
Baghouse Efisiensi Tinggi di Pabrik Semen: Dari Desain, Media Filter, hingga Ritme Pulse‑Jet
Catatan implementasi dan layanan
Pengendalian kimia yang konsisten—dari inhibitor hingga biocide shock—bergantung pada akurasi pengumpanan dan konsistensi bahan. Selain paket corrosion inhibitors, kontraktor biasanya mengandalkan dosing pump untuk menjaga setpoint serta dukungan biocides saat aktivitas biologis menekan nitrit.
Intinya: jalankan regimen seimbang dan kendali kimia ketat—azole untuk tembaga, nitrit/molibdat untuk baja—pada kadar yang terbukti memberi inhibisi nyaris penuh (AZoM; MDPI). Pertahankan pH ~8–9 agar film protektif stabil (Veolia Handbook). Dilaksanakan dengan benar, langkah ini meminimalkan kehilangan logam dan scaling, memperpanjang umur peralatan, dan mencegah downtime tak terencana—dengan dukungan literatur dan handbook industri yang konsisten (Veolia Handbook; ResearchGate; MDPI; Wiley).
