Bleach plant adalah habitat kimia paling agresif di pabrik pulp: pH bisa melompat dari ~14 ke ~1, sementara klorin dioksida mengintai di udara. Pilihan material yang tepat—ditambah inspeksi disiplin—menjadi pembeda antara umur peralatan “nyaris permanen” dan shutdown mahal.
Dalam bleaching pulp, kimia proses mendorong material hingga batasnya. Larutan kaustik panas bisa mencapai pH ~14, lalu turun tajam ke pH ~1 di tahap oksidatif (asminternational.org). Agen seperti Cl₂, ClO₂, dan garam klorat menyerang kebanyakan paduan. Di menara dan washer bleaching, level uap ClO₂ sekitar ~1 ppm lazim ditemukan (bryair.com). Tidak heran baja karbon atau 304/316 SS gagal cepat.
Taruhannya nyata. Di AS saja, industri ~US$165 miliar menanggung biaya korosi sekitar US$6 miliar/tahun (asminternational.org). Inspeksi lama menunjukkan retak tegangan kaustik (caustic stress‑cracking) parah di digester dan boiler bergelombang beberapa dekade silam. Perencanaan material dan pemeliharaan yang presisi bukan hanya mencegah tumpahan, downtime, dan denda—ini fondasi keberlanjutan operasional.
Baca juga:
Profil lingkungan kimia bleach plant
Ekstrem pH dan oksidator membuat korosi menjadi keharusan desain, bukan opsi. Fakta kunci: pH proses melaju dari ~14 (larutan kaustik) ke ~1 (tahap oksidatif), sementara Cl₂, ClO₂, dan klorat menggerus paduan umum (asminternational.org). Uap ClO₂ sekitar ~1 ppm lazim di area tower/washer (bryair.com), membuat 304/316 SS cepat menyerah.
Alloy tahan korosi untuk bleaching
Titanium (Ti) memimpin di layanan bleaching karena imunitasnya terhadap serangan klorin/klorida. Studi awal (1981) menegaskan “outstanding corrosion resistance of titanium in chloride environments” dan memprediksi pemakaian Ti meningkat saat sirkuit air ditutup (asmedigitalcollection.asme.org). Kini banyak bleach tower, D0 tower, sock filter, washer, dan digester vent berbahan Titanium grade 2 atau grade 7. Meski mahal (10–20× baja karbon), biaya siklus hidupnya sering lebih rendah karena ketahanan korosi yang nyaris “permanen” (strongwell.com; asmedigitalcollection.asme.org). Di Amerika Utara, spool pipa FRP/metal yang menua diganti dengan Ti demi “reliability dan service longevity” lebih baik (apexep.com; apexep.com). Pedoman desain juga menegaskan 316L/317L tak bertahan terhadap klorida yang meningkat di filtrat bleaching sirkuit tertutup—upgrade ke Ti (atau Ni alloys) diperlukan (asmedigitalcollection.asme.org).
Duplex stainless steels (DSS) seperti UNS S31803 (2205), S32205 (2304), dan SUPERDUPLEX S32750 menggabungkan ~50% ferit + ~50% austenit, menghasilkan kekuatan dan ketahanan korosi tinggi. Dibanding 304/316, DSS menoleransi klorida lebih tinggi dan jauh lebih tahan SCC (stress corrosion cracking) di campuran liquor kaustik panas (pulpandpapercanada.com). Pengalaman lapangan menyebut biaya DSS tak jauh dari baja karbon namun keawetannya unggul: “new duplex digesters are no more costly than new digesters built using carbon steel,” dan dalam operasi “just don’t experience appreciable corrosion or cracking” (pulpandpapercanada.com; pulpandpapercanada.com).
Catatan penting: 316L modern umumnya hanya ~2,0% Mo (molybdenum, di batas bawah spesifikasi), sedangkan generasi lama ~2,8% Mo (pulpandpapercanada.com). Sebaliknya, duplex 22%Cr–5%Ni punya ~3,5% Mo, memberikan ketahanan pitting/crevice jauh lebih baik. Alhasil, sebagian besar digester batch/continuous, flash vessel, level tank, dan instalasi washer bleaching kini memakai 2205/2304. Di banyak kasus, duplex menggantikan 316L/321, memangkas inspeksi: “equipment constructed using duplex needs far less inspection and maintenance” karena mampu “resist stress corrosion cracking even under wet insulation” (pulpandpapercanada.com).
Contoh aplikasi DSS di kraft mill (mdpi.com): digester vessel (tekanan tinggi, “P”=pressure) memakai 2205; washer & flash tank (tekanan sedang) 2304/2205; liquor piping (tanpa tekanan, “n/a”=none) 2205/2101; O₂‑delignification separator 2205; brownstock washers (tekanan rendah) 2101/2205. Beberapa discharge tank/washing vessel memakai 2304/2205; post‑O₂ washer 2101; penyimpanan black liquor bisa menggunakan kelas standar 2202 (25Cr) dan lain‑lain (dirujuk dari sumber industri pada tautan yang sama).
Paduan lain: untuk kasus khusus, Ni alloys (mis. Alloy 20, 825, Hastelloy C276) atau zirkonium dipakai saat duplex masih gagal (contoh: vent condenser, mixer asam tertentu). Namun, keseimbangan biaya‑kinerja di bleach plant umumnya tercapai dengan Titanium dan duplex.
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Material non‑logam: FRP dan karet lining
FRP (fiberglass‑reinforced plastic)—komposit resin vinyl ester/epoksi dengan serat kaca—menjadi standar di bleach plant sejak 1950‑an, menggantikan baja karbon seiring kimia proses makin agresif. FRP menawarkan ketahanan korosi sangat baik, rasio kekuatan/berat tinggi, dan fleksibilitas desain (onepetro.org). Ia tidak terkorosi di kaustik panas atau kimia bleaching pH rendah (kecuali kondisi ekstrem), sehingga berumur panjang. Contoh: pipa FRP buangan yang ditanam beroperasi 30 tahun dengan degradasi nyaris nol dan diganti hanya untuk ekspansi kapasitas (onepetro.org). Biaya FRP kompetitif dibanding paduan eksotik (onepetro.org), dengan umur layanan 25–40+ tahun di bleaching; sebaliknya baja karbon berlapis sering perlu diganti 5–10 tahun pada kondisi serupa.
Keterbatasan FRP muncul di oksidator pekat. ClO₂ konsentrasi tinggi atau asam pekat panas dapat menyerang matriks resin. UTComp mencatat ClO₂ “can attack and degrade FRP” dan menyebabkan penipisan dinding (utcomp.com). Praktiknya, beberapa mill menemukan retak dan penipisan pada FRP bleach washer setelah ~15–20 tahun, memicu perbaikan (utcomp.com; utcomp.com). Karena itu, FRP perlu dipantau: sistem UT (ultrasonic thickness) khusus memetakan ketebalan dinding dari luar. Satu studi menunjukkan FRP seal tank berusia 28 tahun yang membawa filtrat ClO₂ tetap tidak perlu re‑lining segera dan diperkirakan berumur ~29 tahun lagi (utcomp.com). Pada aplikasi oksidator, frekuensi inspeksi FRP memang dinaikkan (utcomp.com). Dengan desain yang baik (kendali temperatur/konsentrasi asam) dan NDT (non‑destructive testing) rutin, FRP sering mengungguli logam—“through multiple life cycles” dari padanan metal (strongwell.com).
Di seputar area bleaching, pemilihan komponen komposit yang tahan kimia—misalnya housing komposit ringan yang resistan klorin dan air laut—relevan untuk layanan filtrasi pelengkap. Contohnya, housing PVC/FRP dapat dipilih saat lingkungan sangat korosif (pvc‑frp cartridge housing).
Rubber linings/elastomers—neoprene, EPDM, Hypalon—umum pada tank washer, wash tower, dan lye tank karena ketangguhan dan ketahanan kimia di lingkungan oksidatif ringan. Neoprene lining lazim di washer dengan klorida rendah untuk menahan abrasi NaOH dan bleaching moderat. Umur tipikal 5–10 tahun sebelum re‑lining, tergantung kimia. Selain itu, vinyl ester atau beton polimer berisi keramik juga dipakai sebagai liner di bleach tower (blome.com). Namun karet menua (mis. beberapa formulasi embrittle oleh klorida), sehingga inspeksi periodik dan pengecekan potensi gap corrosion/kegagalan lining tetap wajib.
Tindakan pengendalian korosi tambahan
Cathodic protection/anodic straps tidak lazim di bleed piping (air campuran), tetapi sebagian digester memasang anodic strap atau anoda kurban; jika ada, performanya dipantau berkala.
Coating/lining polimer menambah pertahanan pada baja karbon: novolac epoxy spray (mis. tipe TL‑47, TL‑91) dan membran urethane tebal dipakai untuk melindungi interior dari NaOH/klorin (blome.com). QA ketat—ketebalan dan holiday test (uji kebocoran coating bertegangan tinggi)—krusial karena kegagalan coating memicu serangan lokal cepat.
Chemical inhibitors dipakai terbatas—di water‑scrubber atau heat exchanger—untuk buffering pH atau “mengikat” oksidator dengan fosfat, amina, atau silikat; pada proses bleaching langsung, penggunaannya terbatas. Dosis inhibitor secara presisi biasanya diumpankan dengan pompa kimia (dosing pump).
Salah satu opsi buffering pH yang sejalan dengan praktik di atas adalah penggunaan amina penetral yang memang dirancang untuk kontrol pH (neutralizing amine).
Kontrol proses juga mengurangi korosi: misalnya resirkulasi filtrasi hingga konsentrasi asam turun—seperti yang dilakukan satu mill demi menjaga pipa FRP (onepetro.org, “(38oc)”)—atau menyeimbangkan temperatur/flow washer untuk meminimalkan erosion‑corrosion. Solusi tetap spesifik lokasi: tipe kayu, komposisi liquor, dan laju alir membuat resep satu mill tak selalu cocok di mill lain.
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Program inspeksi dan pemeliharaan
Bahan terbaik pun wajib diawasi. Program inspeksi yang ketat bertujuan menangkap penipisan/kerusakan sebelum bocor. Pemantauan ketebalan berkala dengan UT (ultrasonic thickness) di semua bejana dan pipa area bleaching—dengan prioritas tinggi pada bleach tower, digester, dan washer drum—biasanya tahunan/dua‑tahunan. Praktik industri: pemetaan ketebalan zona penipisan di digester dilakukan setiap tahun karena retak dapat tumbuh ~10 mm/tahun (pulpandpapercanada.com). Data ini jadi dasar keputusan mahal: ukur tebal dinding untuk menilai perlu overlay stainless senilai ~US$1 juta atau alternatif lain (pulpandpapercanada.com).
NDT (non‑destructive testing) di luar UT meliputi dye‑penetrant dan metode akustik. UTComp UltraAnalytix, misalnya, mendeteksi delaminasi/penipisan FRP tanpa shutdown (utcomp.com; utcomp.com). Thermal imaging atau guided‑wave ultrasound membantu memetakan kebocoran/korosi tersembunyi. Yang terpenting, NDT harus menargetkan failure mode yang diketahui—“tailor” ke area berisiko (sambungan pipa, sudut nozzle, pelat bawah)—alih‑alih pendekatan “shotgun” (pulpandpapercanada.com).
Inspeksi visual & keselamatan pada setiap turnaround: pemeriksaan internal pitting/retak/kegagalan lining; high‑voltage holiday test pada lining/coating; detektor kebocoran (sump/sensor) untuk peringatan dini antara inspeksi besar.
PMV (positive material verification) saat konstruksi memastikan grade alloy/lining sesuai. Satu kasus: analyzer ~US$30 ribu mengungkap material salah (baja karbon alih‑alih 310), mencegah kebocoran besar (pulpandpapercanada.com).
Pelacakan pemeliharaan & KPI melalui CMMS, termasuk catatan insiden korosi, estimasi sisa umur, dan biaya. KPI seperti laju korosi, outage yang dicegah, hingga rasio perbaikan vs penggantian memandu peningkatan. Literatur korosi menyebut setiap dolar untuk pencegahan/inspeksi berpotensi memberi ROI 5–15×, meski tetap spesifik lokasi. Di praktik, FRP seal tank di atas yang tadinya akan di‑relining pada usia 25 tahun mendapat perpanjangan ~3 tahun berkat data UT (utcomp.com). Banyak mill juga menunda belanja modal jutaan dolar berkat data inspeksi yang rinci. Sebaliknya, penghematan salah tempat bisa fatal: satu insiden karena analyzer gas proses “murah” berujung ledakan boiler dan kerugian US$100 juta saat pipa baja karbon gagal (pulpandpapercanada.com).
Kesimpulan dan konteks regulasi
Di bleaching pulp, pemilihan material dan inspeksi adalah dua sisi mata uang yang sama. Titanium atau duplex stainless pada unit paling agresif terbukti memangkas risiko sejak awal (pulpandpapercanada.com; apexep.com), sementara FRP atau rubber lining melindungi receiver yang rentan. Namun, rigor pemeliharaan tetap kuncinya.
Dorongan regulator Indonesia menuju PROPER Hijau (kinerja lingkungan tertinggi) di industri pulp and paper (kemenlh.go.id) pada praktiknya menuntut integritas proses setara standar global, bukan hanya emisi. Investasi pada material tahan korosi dan program integrity berbasis data memberikan dividen: downtime berkurang, biaya siklus hidup turun, dan risiko tumpahan/denda menipis. Strategi yang mengawinkan paduan tepat/komposit dengan inspeksi disiplin memaksimalkan umur peralatan di layanan bleach plant yang keras.
