Ini bukan sekadar angka di lab. Dalam sistem sour water stripping (SWS—unit yang menyingkirkan H₂S dan NH₃ dari air), baja karbon dapat terkikis puluhan mil per tahun. Dalam satu studi, kenaikan temperatur sour water dari 43°C menjadi 121°C memicu lonjakan laju korosi sekitar 640% pada baja karbon, sementara kebocoran udara memperbanyak kerusakan sekitar 4× via pembentukan politionat (www.corrosionsource.com) (www.corrosionsource.com). Di sisi lain, stainless 300‑series menunjukkan korosi umum yang sangat rendah dalam kondisi serupa (www.corrosionsource.com).

Kuncinya ada di kimia air dan pemilihan material. Lapisan sulfida besi (FeS—film pelindung alami pada baja karbon) bisa stabil pada pH ~4,5–7, namun asam kuat seperti HCl yang terbentuk dari hidrolisis klorida dapat mendorong pH di bawah 4,5 dan mempercepat serangan pada baja (amcosite.wordpress.com). Data uji autoclave menyebut 304 SS tidak menunjukkan korosi umum terukur dalam sour water kilang, sementara baja karbon tergerus puluhan mil per tahun (mpy—mils per year, satuan ketebalan yang hilang per tahun) (www.corrosionsource.com).

Lingkungan korosif sour water

Sour water (umumnya pH 4–7) memuat H₂S, NH₃, CO₂, dan garam terlarut. Pada pH “asam ringan” ≈4,5–7, film FeS dapat menahan korosi umum pada baja (amcosite.wordpress.com). Namun temperatur dan oksigen adalah pendorong utama laju korosi: satu studi menunjukkan korosi baja karbon naik ~640% ketika temperatur sour water meningkat dari 43°C ke 121°C (www.corrosionsource.com), sementara jejak udara/oksidan meningkatkan korosi sekitar 4× (melalui politionat) (www.corrosionsource.com).

Kontrasnya, austenitik 300‑series seperti 304/316 menampilkan korosi umum yang sangat rendah di kondisi tersebut (www.corrosionsource.com). Namun pada klorida tinggi atau celah (crevice), pitting atau stress corrosion cracking/SCC (retak akibat gabungan tegangan–lingkungan) dapat muncul (amcosite.wordpress.com).

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Perbandingan material konstruksi

Baja karbon & low‑alloy. Murah dan umum dipakai, tetapi diserang cepat oleh H₂S dan NH₃. Tanpa inhibitor, baja karbon dapat mencapai 10–80 mpy di sour water panas; pada 121°C, laju korosi tercatat 66–87 mpy di pH netral–asam (www.corrosionsource.com). Penambahan Cr tahan panas (mis. 3–9% Cr steels sesuai NACE MR0175/MR0103—standar material untuk lingkungan H₂S) hanya sedikit meningkatkan ketahanan; H₂S masih dapat memicu sulfide stress cracking atau kerusakan hidrogen. Desain biasanya memakai corrosion allowance 3–5 mm.

Austenitik stainless (300‑series). Tahan korosi umum, namun rawan serangan lokal jika klorida atau tegangan hadir. Uji laboratorium menunjukkan 304 SS “tidak ada korosi umum terukur” di berbagai larutan sour (www.corrosionsource.com). 316L (mengandung Mo) lebih kebal pitting. Namun pengalaman industri membatasi 304/316 pada temperatur lebih rendah (biasanya <60–80°C) untuk menghindari chloride‑SCC (amcosite.wordpress.com) (amcosite.wordpress.com). Dalam satu kasus uji, serangan celah pada U‑bend 304 mencapai 12–71 mpy ketika pH ~3 (www.corrosionsource.com). Karena itu, 300‑series biasanya dibatasi pada Cl⁻ < ~100–500 ppm dan H₂S moderat, dengan kontrol rekayasa (mis. sisa amonia untuk menaikkan pH).

Duplex dan super‑duplex stainless. Duplex (mis. 5Cr‑0,5Mo 22%Cr atau UNS S32205) menawarkan kekuatan luluh ~2× 304 dan ketahanan klorida/sulfida yang lebih baik. Super‑duplex (UNS S32750, ~25%Cr, 3,5%Mo, ≈5%Ni) menangani Cl⁻ dan H₂S lebih tinggi ketimbang 316L. Alloy ini resisten chloride‑SCC hingga ~200°C dan tekanan parsial H₂S lebih tinggi (lihat ISO 15156/NACE MR0175). Umum di ejector, penukar panas, dan tray sour water. Laju korosi tipikal hanya beberapa mpy dalam kondisi sour moderat (vs puluhan mpy untuk baja karbon).

Alloy nikel tinggi (Incoloy®, Inconel®, Monel®). Ketika sour water sangat agresif (H₂S/NH₃/temperatur/Cl⁻ tinggi), alloy berbasis nikel dipilih. Incoloy 825 (≈Ni–21Cr–30Fe–2Mo) dan Inconel 625 (≈Ni–22Cr–9Mo) lazim dipakai. Keduanya menurunkan laju korosi ke level sangat rendah (<1–2 mpy) di air H₂S/NH₃ dan resisten terhadap sulfida maupun klorida. Ni‑alloys juga nyaris bebas serangan lokal dan SCC “steam‑out” dalam layanan sour (amcosite.wordpress.com). Di lapangan, satu kilang yang mengalami korosi berat pada sour‑water mengganti ke cladding Ni‑Cr‑Mo pada shell kolom stripper seluas 93 m²; setelah 3 tahun operasi, cladding tetap “as‑sprayed” tanpa cacat atau korosi (integratedglobal.com). Data biaya siklus hidup menunjukkan beralih dari baja karbon ke Ni‑alloy (atau pelapisan Ni‑alloy) dapat memangkas downtime terkait korosi secara drastis.

Perbandingan material (ilustratif). 304SS standar (≈8% Ni) ~0–10 mpy (pH ≥5, T <60°C) (www.corrosionsource.com); 316L (~10%Ni+Mo) menambah ketahanan beberapa mpy; Duplex (~22%Cr, ~5%Ni) sering <2 mpy; Incoloy 825/925 atau 6Mo SS (<1 mpy pada kondisi sama). Pada sambungan amoniakal (NH₄HS), kandungan Ni meningkatkan “ductility safety” (Ni‑alloys sangat resisten sulfide‑SCC ketika baja karbon retak secara katastrofik).

Kontrol pH dan konsentrasi klorida

Kontrol pH. Karena korosivitas sour sensitif pH, targetkan pH di atas ~4,5 agar film FeS tetap protektif (amcosite.wordpress.com). Secara operasi, umpan SWS bisa asam (kaya H₂S) namun cenderung menjadi lebih basa sepanjang kolom karena NH₃ lebih sulit terlepas (www.digitalrefining.com). Banyak unit mengoreksi pH ~6–7 di bottom sebelum pembuangan (mis. penambahan kaustik ringan). Uji lab menunjukkan perubahan kecil ini membantu: menaikkan pH dari 4,0 ke 7,0 pada 43°C menurunkan laju korosi baja karbon dari ~15,5 menjadi 11,9 mpy (~25% penurunan) (www.corrosionsource.com).

Hindari asam kuat: dosing HCl ke pH 6–6,5 terkadang dipakai untuk mencegah scale CaCO₃ (www.digitalrefining.com), tetapi memunculkan HCl bebas (via hidrolisis klorida) yang agresif terhadap baja (www.digitalrefining.com). Asam sulfat lebih buruk. Rekomendasi: target pH netral/alkalin ringan (6–9); gunakan hanya pencucian asam/basa ringan (mis. asam asetat atau amonia) saat maintenance (www.digitalrefining.com). Program amina penetral (neutralizing amine) seperti produk penetral amina sering diintegrasikan untuk menahan fluktuasi pH, dengan kontrol injeksi menggunakan dosing pump akurat.

Kontrol klorida. Klorida merusak film pasif SS dan memicu pitting serta SCC. Batasi masuknya klorida (hindari kontaminasi air laut atau carry‑over brine). Pedoman industri umumnya menahan Cl⁻ di bawah beberapa ratus mg/L untuk 300‑series SS; untuk klorida tinggi gunakan duplex atau Ni‑alloy. (NACE/MR0175 mengizinkan duplex pada H₂S hingga ~70–80°C meski ada klorida, sedangkan 304/316L cepat retak di atas ~60°C bila Cl⁻ hadir (amcosite.wordpress.com) (amcosite.wordpress.com).) Pemantauan daring klorida atau konduktivitas disarankan. Di kilang daratan Indonesia, air umpan dapat mengandung Ca/Mg sedang—pretreatment pelunakan membantu menghindari penumpukan Cl⁻ di bottom stripper; di sini, unit softener penghilang Ca/Mg relevan untuk mengondisikan air make‑up.

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Tren numerik lapangan

Dalam unit nyata, laju korosi baja karbon di sour water biasanya 10–50 mpy (≈0,25–1,25 mm/tahun). Uji yang dikutip menunjukkan 13,4 mpy pada 43°C (pH ~7) naik menjadi 87 mpy pada 121°C (pH ≈4) (www.corrosionsource.com). Ketika udara masuk ke stripper, laju meningkat sekitar 400% (www.corrosionsource.com). Sebaliknya, kupon 304SS kehilangan “no significant weight”—menegaskan dominasi baja karbon dalam korosi umum (www.corrosionsource.com).

Inhibitor kimia dan verifikasi efektivitas

Inhibitor dipakai sebagai pagar tambahan, khususnya pada baja karbon. Formulasinya umumnya senyawa “filming”/amfoterik yang mengadsorpsi pada logam; kelas lazim termasuk asam lemak, imidazolin, atau tiol (organik pembentuk film), dan amina penetral untuk H₂S. Contoh praktik: aliran amina tersier “sweetening” (thionoethylamines) atau garam amonium kuartener diinjeksikan membentuk film pelindung pada baja. Inhibitor anodik (fosfat, nitrat) lebih jarang pada sour water.

Efektivitas harus divalidasi—uji lapangan/kupon direkomendasikan. Studi menunjukkan inhibitor yang tidak tepat bisa kontra-produktif: penambahan 250 ppm inhibitor filming komersial “IPC 2625” tidak menurunkan korosi baja karbon pada uji sour water, malah sedikit lebih tinggi (www.corrosionsource.com). Sebaliknya, paket inhibitor yang tepat dapat memangkas korosi secara drastis; klaim vendor berkisar 50–90% pengurangan, meski hasil aktual tergantung lingkungan. Biasanya, program menjaga konsentrasi inhibitor 10–200 ppm, dipantau dengan probe korosi, dan diinjeksikan di overhead/umpan untuk melindungi pompa, penukar panas, dan shell kolom. Dalam skema ini, opsi corrosion inhibitor yang dirancang untuk sistem sour dan amina penetral menjadi pasangan yang sering diuji di lapangan.

Langkah suplementer. Oxygen scavenger wajib karena O₂ terlarut bahkan pada level puluhan ppb dapat memicu pitting. Paket seperti oxygen/H₂S scavengers lazim diintegrasikan. Menjaga overhead tetap panas dan kering (mis. minimum 80–85°C) membantu mencegah kondensasi garam amonia yang dapat menjadi titik awal korosi (www.digitalrefining.com).

Kontrol rekayasa dan praktik operasi

Kontrol temperatur. External reflux atau pump‑around cooling menurunkan temperatur puncak kolom dan dew point gas, mengurangi konsentrasi asam. Satu studi menunjukkan loop pump‑around di puncak kolom “mengurangi potensi korosi” dengan mengondensasikan HCl/H₂S dari vapor (www.mdpi.com).

Desain aliran. Minimalkan zona kecepatan tinggi (nozzle, siku) tempat cairan berimpak pada permukaan logam. Pastikan internal (tray/packing) tahan fouling dan mudah dibersihkan. Untuk injeksi bahan kimia yang konsisten, penggunaan dosing pump presisi membantu menjaga film inhibitor dan pH pada setpoint.

Cladding material. Retrofit dengan CRA lining atau alloy cladding (mis. weld‑overlay Inconel/SS, atau high‑velocity thermal spray seperti pada kasus di integratedglobal.com) dapat menyelamatkan kolom eksisting. Pada contoh lain, aplikasi pelapisan Ni‑Cr‑Mo selama 2,5 hari menghasilkan 3+ tahun operasi bebas korosi (integratedglobal.com).

Hasil berbasis data

• Efek temperatur: menaikkan T dari ~110°F ke 250°F meningkatkan korosi baja ~640% (www.corrosionsource.com).
• Efek pH: menaikkan pH dari 4,0→7,0 (pada 43°C) menurunkan mpy baja karbon ~25% (www.corrosionsource.com).
• Efek oksidan: kebocoran udara menaikkan korosi baja ~4× (via politionat) (www.corrosionsource.com).
• Perbandingan material: 304SS pada uji tersebut memiliki korosi seragam “nol” (0 mpy), ketika baja karbon berada di puluhan mpy (www.corrosionsource.com). Namun 304 menunjukkan crevice pitting pada pH rendah, menjelaskan mengapa 316L/6‑Mo SS atau Ni‑alloy kerap ditetapkan untuk zona terburuk.
• Inhibitor: satu amina inhibitor (250 ppm IPC‑2625) tidak efektif (www.corrosionsource.com); sebaliknya, paket yang tepat dapat menurunkan laju korosi sehingga baja karbon tetap pada ~10–20 mpy alih‑alih >50 mpy.

Konteks regulasi dan implikasi biaya

Di Indonesia, air keluar yang diolah harus memenuhi batas lingkungan; pedoman kilang untuk reuse sering menuntut NH₃ <10–20 mg/L dan pH netral (umumnya 6–9) sebelum pembuangan/penggunaan kembali (www.mdpi.com). Regulasi KLHK (MoEF) sejalan dengan nilai‑nilai ini; kegagalan stripper dapat memaksa re‑processing yang mahal. Pendorong bisnis—downtime, denda, fouling katalis—mendukung manajemen korosi yang kuat: upgrade ke alloy Ni memang berbiaya awal lebih tinggi (beberapa× baja), namun dapat memangkas biaya maintenance hingga separuh dan mencegah shutdown.

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Ringkasan praktis

Ringkasnya: (1) pilih alloy dengan kandungan Cr/Mo/Ni yang memadai (mis. 316L → duplex → Alloy 825/625 seiring meningkatnya severitas) (amcosite.wordpress.com) (integratedglobal.com); (2) kontrol ketat pH (hindari pH <4,5) dan klorida (jaga tetap rendah) (amcosite.wordpress.com) (www.corrosionsource.com); dan (3) gunakan inhibitor yang tervalidasi dengan uji lab/lapangan. Tiga langkah ini, yang didukung data uji, dapat menurunkan laju dari puluhan mpy menjadi beberapa mpy, meningkatkan keandalan dan memangkas biaya siklus hidup. Paket perawatan kimia dapat dilengkapi melalui corrosion inhibitor dan neutralizing amine, serta ditunjang oxygen/H₂S scavengers sesuai kebutuhan sistem.

Sumber: studi terulas‑sejawat dan laporan kasus industri—lihat (www.corrosionsource.com) (integratedglobal.com) (amcosite.wordpress.com) (www.mdpi.com)—seluruh angka mengutip laju korosi terukur atau hasil operasi di kondisi sour water. URL digital refining terkait operasi SWS: (www.digitalrefining.com) (www.digitalrefining.com). Semua data di atas berasal dari kondisi sour water yang diuji/dilaporkan.