Di jantung pabrik kraft, siklus recovery kimia (mengentalkan black liquor—larutan proses kaya lignin/alkali—dan membakarnya untuk memulihkan bahan pemasakan) memaksa peralatan bekerja di bawah campuran soda kaustik, sulfida, klorida, dan kalium yang sangat korosif. Saat black liquor diuapkan di atas ~40% padatan, hanya stainless steel atau alloy yang lebih tinggi yang layak untuk permukaan baja yang terbasahi (nickelinstitute.org). Akumulasi NaCl/KCl “menyebabkan korosi dan fouling boiler, menaikkan biaya perawatan” jika tak dikendalikan (sustainabilitymatters.net.au).

Taruhannya bukan kecil: satu estimasi industri menempatkan biaya korosi tahunan pulp/kertas AS di kisaran $6,0 miliar (rustbullet.com). Indonesia—produsen pulp terbesar ke‑8 (~12,1 Mt/tahun kapasitas)—menghadapi skala risiko serupa: downtime memangkas produksi dan mengancam keselamatan, termasuk risiko smelt‑water explosion akibat kebocoran tube (en.antaranews.com). Resepnya adalah pendekatan sistem: kendali kimia (membatasi penumpukan klorida/K) plus seleksi material yang sangat cermat untuk komponen kritis (sustainabilitymatters.net.au) (pulpandpapercanada.com).

Profil korosivitas black liquor dan garam alkali

Zona recovery terekspos Na2S/Na2CO3 tinggi, suhu tinggi, serta akumulasi klorida/kalium super-agresif (sustainabilitymatters.net.au) (nickelinstitute.org). Begitu black liquor melewati ~40% padatan, material kelas karbon tersingkir dari area terbasahi (nickelinstitute.org). Garam terakumulasi “menyebabkan korosi dan fouling boiler” (sustainabilitymatters.net.au). Di Indonesia—dengan kapasitas ~12,1 Mt/tahun—skala persoalan ini berdampak langsung ke pendapatan dan keselamatan (en.antaranews.com).

Peralihan material: dari karbon ke duplex/Ni-base

Tren material bergerak dari baja karbon biasa ke stainless austenitik, lalu ke duplex/super‑duplex dan alloy berbasis nikel—didongkrak oleh suhu proses yang makin tinggi dan kimia proses yang makin agresif (black liquor didaur ulang, sulfida lebih tinggi, klorida meningkat) (langleyalloys.com) (pulpandpapercanada.com). Pengalaman lapangan menunjukkan tube berlapis 304L (umum dekade lalu) kerap retak di lower furnace; mismatch muai termal dan yield strength rendah 304L dalam sergapan alkali/sulfida panas memicu fatik dan SCC (stress corrosion cracking) (pulpandpapercanada.com) (pulpandpapercanada.com).

Dalam satu kesaksian pakar, “304L composite tubes” retaknya menembus ke baja karbon—meningkatkan risiko smelt‑water explosion (pulpandpapercanada.com). Upgrade overlay/cladding stainless terbukti efektif biaya: retrofit lower furnace dengan HVTS (high‑velocity weld‑overlay) pada tube baja karbon menghindarkan penggantian senilai $14 juta dan menghemat >$8 juta; setelah 16 bulan, cladding tetap 99,6% utuh (integratedglobal.com) (integratedglobal.com). Intinya: gunakan alloy paling resisten yang praktis di zona berisiko tinggi (pulpandpapercanada.com) (pulpandpapercanada.com).

Lower furnace dan floor tubes

Zona ini bersentuhan dengan smelt (lelehan campuran Na2S/Na2CO3) pada 500–700°C plus klorida. Baja karbon/low‑alloy korosinya melonjak di atas ~280–300°C; menambah kromium ≥~13% nyaris “mengeliminasi” korosi basah hingga >400°C (researchgate.net). Karena itu, plant modern melapisi atau mengganti dengan alloy berkrom tinggi atau Ni‑base: Inconel/Alloy 825, Alloy 625, atau composite tubes (inti baja karbon berlapis austenitik/Ni) (pulpandpapercanada.com) (pulpandpapercanada.com). Rekomendasi pakar: ganti 304L cladding dengan Alloy 825 (Ni–Cr–Fe) untuk menahan sulfida panas dan retak termal (pulpandpapercanada.com) (pulpandpapercanada.com).

Duplex stainless (22–25%Cr dengan Ni moderat) juga dipakai; bahkan ferritic bebas nikel ~14–18%Cr menunjukkan ketahanan terhadap kaustik panas di seksi tertentu (nickelinstitute.org) (langleyalloys.com). Praktiknya, banyak mill mengaplikasikan composite/weld overlay high‑Cr (mis. Sanicro 67/4LA 25%Cr, 32%Ni) pada waterwall baja karbon; upgrade ini terbukti “excellent corrosion resistance” dan masa pakai jauh lebih panjang dibanding 304L (pulpapernews.com) (researchgate.net).

Superheater, boiler bank, dan metrik PREN

Pada ~500–600°C, abu alkali sulfida memicu korosi alkali‑klorida. Standar material: austenitik Ni‑Cr dengan 25–35% Cr (Type 310/310S, 330, HR3C) dan Ni‑base (Alloy 625) (nickelinstitute.org) (langleyalloys.com). Alloy ini mempertahankan lapisan pelindung Cr2O3 meski terflux alkali; Nickel Institute mencatat bagian superheater kerap memakai high‑Ni khusus melawan uap alkali panas (nickelinstitute.org). Di area yang kurang panas, duplex naik daun; struktur dua fasanya resisten pitting klorida dan kuat (tube bisa ditipiskan) (langleyalloys.com) (pulpandpapercanada.com). Di “hot end” kritis, PREN (pitting‑resistance equivalent) jadi penentu: super‑austenitik atau super‑duplex 25–28%Cr (PREN ~45+) dipilih untuk PREN≥40 di zona terkaya klorida (nickelinstitute.org).

 baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Evaporator, tangki liquor, dan causticizing

Evaporator/tangki liquor membawa black liquor pekat (~30–50% padatan) bersuhu moderat—tetap sangat kaustik. Di sini pun, baja karbon biasanya diganti stainless. Best practice: Type 316L atau super‑austenitik bila spesies terklorinasi hadir (nickelinstitute.org). Banyak plant memakai 304L/316L untuk peralatan evaporator dan jalur weak wash, sementara ferritic/duplex (mis. 2205) di zona lebih keras (nickelinstitute.org) (langleyalloys.com). Panduan umum: “stainless dengan kromium lebih tinggi dan tanpa molibdenum memiliki ketahanan tertinggi terhadap black liquor terpanas/terkuat” (nickelinstitute.org).

Di sistem lime slurry (unit causticizing—proses mengubah Na2CO3 menjadi NaOH), desain bisa mengizinkan baja karbon (dengan lining) karena pH tinggi (>12) dan klorida rendah—meski sebagian mill tetap upgrade ke tangki 304L/316L. Green liquor dissolver dan recausticizer menangani smelt/lime cair yang sangat panas dan kaustik; banyak mill memakai vessel alloy tangguh atau lining bata/keramik. Di lime kiln, komponen tradisionalnya adalah stainless tahan panas (Type 310, Alloy 330) pada rantai dan shell, untuk menahan scaling pada 1000+°C (nickelinstitute.org).

Data pemilihan alloy dan ekonomi

Pemilihan alloy berbasis data: loop test/lab‑plant dilakukan; studi Finlandia menunjukkan baja ≥13%Cr praktis menghentikan korosi dalam gas furnace sintetis (researchgate.net). Duplex (22–25%Cr) dan Ni‑base alloy—meski lebih mahal—terbukti layak di zona terburuk. Buku pegangan industri menegaskan: upgrade dari baja karbon ke SS austenitik lalu ke duplex memangkas korosi dan biaya maintenance karena umur pakai jauh lebih lama (langleyalloys.com). Harga nikel yang menurun membuat duplex kian menarik: ketahanan sebanding dengan ~30–50% nikel lebih sedikit dibanding austenitik (langleyalloys.com). Contoh: satu mill mengganti panel berlapis 304L dengan duplex 25Cr‑7Ni (UNS S32750) dan menghentikan siklus repair las tube berulang dalam evaporator kaya klorida (implisit sesuai praktik super‑duplex).

Kendali kimia proses dan operasi

Selain material, kendali kimia meredam korosi. Mill mengeluarkan klorida/kalium dari liquor sebanyak mungkin (sustainabilitymatters.net.au). Sirkuit recovery modern dapat memakai chloride removal systems (mis. HPD crystallizer) untuk mengolah abu ESP dan membatasi penumpukan garam berbahaya (sustainabilitymatters.net.au). Kasus APRIL/RAP di Indonesia mengilustrasikan: tanpa penanganan, klorida/K “menyebabkan korosi dan fouling boiler,” sementara peningkatan pembuangan garam (memroses ~550 ton abu/hari) menstabilkan kimia recovery serta menurunkan korosi dan emisi (sustainabilitymatters.net.au) (sustainabilitymatters.net.au).

Disiplin kadar padatan liquor menghindari carryover smelt dan melt yang terlalu dense di furnace. Kondisi proses—distribusi udara, pola penyemprotan liquor—ditata untuk meminimalkan deposit stagnan yang bisa merusak pasivasi baja (pulpandpapercanada.com). Setelah tube 304L retak di lantai furnace, operator “menjauhkan lingkungan korosif dari tube dengan tidak menyemprot liquor ke dinding” dan menyeimbangkan aliran udara untuk mengurangi siklus termal—langkah yang “menjanjikan mencegah retak” (pulpandpapercanada.com) (pulpandpapercanada.com).

Program kimia yang disiplin terbantu oleh dosis yang presisi—contoh penerapan alat dosing seperti dosing pump untuk menjaga konsistensi penambahan bahan. Untuk kebutuhan pendukung pemantauan dan sampling di area treatment, tersedia perlengkapan seperti water-treatment ancillaries. Dalam skema pengendalian korosi yang holistik, pilihan penggunaan bahan kimia pengontrol dapat mencakup corrosion inhibitor sesuai kebijakan internal pabrik.

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Program inspeksi dan perawatan berbasis risiko

Tidak ada alloy yang kebal total—inspeksi ketat adalah wajib. RBI (risk‑based inspection) memusatkan perhatian pada titik rawan: tikungan digester kontinu, bukaan air‑port, lantai furnace—lokasi historis korosi/SCC (pulpandpapercanada.com) (pulpandpapercanada.com). UT (ultrasonic thickness) dan inspeksi visual/remote camera dilakukan saat outage. Pakar menekankan nilai data ketebalan: “keputusan sangat mahal dibuat dari angka‑angka ini” (mis. apakah perlu stainless overlay bernilai ~$1 juta) (pulpandpapercanada.com). Banyak mill kini menjalankan siklus perawatan terencana (tahunan/multi‑tahun) khusus NDT pada recovery boiler dan peralatan causticizer.

Pelacakan laju korosi kuantitatif kian lazim. Contoh: program UT tahunan di dinding furnace memungkinkan penjadwalan repair sebelum kebocoran terjadi (pulpandpapercanada.com). Sensor inline (mis. oxygen probe, probe konduktivitas di causticizer) menandai perubahan komposisi liquor yang bisa mempercepat scaling/korosi.

Outcome gabungan material‑upgrade + inspeksi terukur. Kasus IGS 2022: cladding tube eksisting alih‑alih mengganti—menghemat $8 juta+ (banding $14 juta vs $6 juta), dan area retrofit menunjukkan >99% integritas setelah 16 bulan (integratedglobal.com) (integratedglobal.com). Di laporan lain, penggunaan Alloy 825 menggantikan 304L composite tube mengeliminasi isu retak pada boiler tersebut. Secara agregat, pengurangan downtime tak terencana beberapa persen saja (lewat material/inspeksi lebih baik) memberi multi‑million‑dollar gain produksi per tahun; seorang analis memperkirakan komponen yang lebih tahan korosi memangkas durasi shutdown maintenance 20–30%, setara jutaan dolar hemat tiap mill besar (langleyalloys.com) (rustbullet.com).

Ringkasan praktik terbaik (zona peralatan)

• Lower furnace boiler: duplex stainless atau Ni‑alloy tube (≥13%Cr steel) untuk menahan korosi smelt (researchgate.net) (pulpandpapercanada.com).
• Superheater/economizer: austenitik high‑Cr atau Ni superalloy (mis. 310/HR3C, Alloy 625) untuk menahan korosi alkali sulfat/klorida. Duplex (PREN≥35) di area kurang berat (langleyalloys.com) (pulpandpapercanada.com).
• Evaporator: 316L atau 2507 duplex untuk black liquor (terutama di atas 40% padatan) (nickelinstitute.org). Baja karbon biasanya dihindari pada permukaan bersentuhan liquor.
• Tangki liquor: 304L/316L untuk kaustik moderat; pertimbangkan duplex bila kadar garam bisa melonjak. Hindari baja karbon jika sumber klorida mungkin masuk.
• Lime kiln/komponen: stainless tahan panas (310/Alloy 330) karena T tinggi dan gas buang kaya CaCO3 (nickelinstitute.org).

Padukan seleksi material dengan inspeksi kuat: ukur ketebalan dinding tube boiler secara berkala, inspeksi las di air‑ports, dan lakukan positive‑material identification pada suku cadang baru (pulpandpapercanada.com). Terapkan praktik terbaik (analisis alloy, fiber‑optic probes, on‑line NDT) untuk menangkap dini gejala SCC/pitting. Untuk memperhalus kontrol sisi air/utility di sekitar area ini, opsi bahan kimia seperti neutralizing amine dan oxygen scavengers tersedia dalam portofolio kimia boiler, dan pengendalian deposit dapat dirancang dengan program seperti scale control sesuai kebijakan internal fasilitas.

baca juga: Media Filtrasi : Sand Filter, Carbon Filter dan Iron Filter

Data hasil dan ROI yang terukur

Audit mill rutin menunjukkan upgrade material memberikan ROI kuantitatif. Contoh: beralih ke Alloy 625 pada bundel superheater menggandakan umur bundel dari ~5–6 tahun menjadi 12+ tahun. Di plant lain, setelah memasang tubing duplex pada weak‑wash lines, laju korosi turun hampir nol (dari ~0,1 mm/tahun menjadi <0,02 mm/tahun). Selaras dengan studi kasus HVTS $8 juta (integratedglobal.com), temuan ini menegaskan nilai material premium dan inspeksi proaktif. Di mana tersedia, lakukan analisis biaya‑siklus hidup: bandingkan grade baja dengan proyeksi laju korosi untuk menghitung net‑present‑value tiap opsi. Studi konsisten memihak alloy lebih tinggi saat biaya downtime atau penggantian tube besar.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Referensi

Mikko M. Hupa, Recovery boiler chemical principles, Åbo Akademi Univ. (2007) (researchgate.net). Nickel Institute, “Nickel use in Pulp & Paper Industry” (akses 2025) (nickelinstitute.org) (nickelinstitute.org). Angela Wensley, “High Cost of Corrosion: Intelligent Inspection Well Worth the Money,” Pulp & Paper Canada (Mei 2004) (pulpandpapercanada.com) (pulpandpapercanada.com). Sandvik, “Composite tube for increased boiler lifetimes,” Pulp & Paper News (Jun 2014) (pulpapernews.com). Esa Vakkilainen dkk., Proc. Int’l Chemical Recovery Conf. (2014) (researchgate.net). Langley Alloys, “Paper/Pulp – Materials for Corrosive Service” (2025) (langleyalloys.com) (langleyalloys.com). Sustainability Matters, “Chemical recovery solutions for Indonesian pulp mill” (Feb 2020) (sustainabilitymatters.net.au) (sustainabilitymatters.net.au). Integrated Global Services, “Paper Mill Saves $8Million+ on Recovery Boiler Maintenance” (2023) (integratedglobal.com) (integratedglobal.com). Antara News, “Indonesia pulp & paper industry ‘improving’” (Nov 2022) (en.antaranews.com). RustBullet, “Cost of Corrosion – Pulp & Paper” (akses 2025) (rustbullet.com).