UAN dan ammonium nitrate bisa “memakan” baja karbon, sementara kerak 0,1 mm saja dapat memangkas efisiensi panas ~25%. Panduan ini merangkum pembersih kimia, passivation, serta coating/liner tangki yang terbukti memperpanjang umur alat dan menekan biaya operasional.
Industri: Agriculture | Proses: Fertilizer_Application
Lingkungan pupuk cair itu kejam bagi baja biasa. Larutan higroskopis dan pengoksidasi, terutama UAN (urea‑ammonium nitrate) dan ammonium nitrate, dengan cepat menggerus baja karbon, bahkan ketika UAN disimpan pada pH 7–8—“corrode very rapidly…if no corrosion inhibitor is present” menurut patents.justia.com. Kerak yang dibiarkan menempel menambah beban: lapisan 0,1 mm saja bisa memangkas efisiensi perpindahan panas sekitar 25% dan mengerek biaya energi (patents.google.com).
Konsekuensinya bukan sekadar karat: satu outage tak terduga pada tangki bisa membakar hingga US$12 juta per hari, menurut sebuah laporan industri (www.jotun.com). Secara global, biaya korosi diperkirakan ~US$2,5 triliun per tahun (~3,4% PDB) (www.izoteck.com).
Karakter korosif pada layanan pupuk
UAN lazimnya disimpan di kisaran pH 7–8, tetapi pada tangki baja karbon korosi berlangsung sangat cepat tanpa inhibitor (patents.justia.com). Bahkan garam ammonium encer (50 g/L NH₄Cl) dapat menyerang besi dengan laju kehilangan baja sekitar 0,27 mm per tahun (en.engormix.com).
Bandingkan dengan paduan stainless austenitik dan aluminium yang jauh lebih tahan terhadap ammonium nitrate dan sulfate (en.engormix.com). Praktisnya, tangki penyimpanan dan jalur transfer perlu perlindungan berlapis. Kerak (fouling) yang tidak ditangani—bahkan 0,1 mm—dapat memangkas efisiensi perpindahan panas ~25% (patents.google.com), mendorong konsumsi energi dan memicu downtime mahal hingga **US$12 juta/hari** untuk outage tangki (www.jotun.com).
Pembersihan kimia dan descaling terjadwal (CIP)
Program pembersihan kimia reguler—CIP (cleaning‑in‑place, pembersihan sirkulasi tanpa bongkar) atau flushing khusus—penting untuk melarutkan scale anorganik (fosfat, karbonat, sulfat) dan residu organik pada pompa, nozzle, serta heat exchanger. Formulasi umum menggunakan asam mineral/organik yang dipadukan inhibitor agar melarutkan scale tanpa menyerang logam induk. Contohnya, agen descaling terpatri menggunakan campuran 30–35% berat asam fosfat (H₃PO₄) plus 10–15% berat asam klorida (HCl) berikut inhibitor korosi (patents.google.com; patents.google.com), yang “tidak merusak” stainless steel, kuningan, tembaga, atau plastik (patents.google.com).
Dalam praktik, kru melakukan flushing dengan larutan asam 5–20% (mis. sulfamat, sitrat, atau fosfat) pada temperatur dan laju alir elevasi, biasanya resirkulasi 2–4 bar hingga scale larut; setelahnya dibilas hingga pH netral. Mengingat 0,1 mm scale bisa memangkas performa termal ~25% (patents.google.com), pembersihan yang tepat mengembalikan efisiensi yang hilang.
Contoh aplikasi: pada evaporator pupuk skala besar, **CIP mingguan/bulanan** dengan ~10% campuran HCl/H₃PO₄ plus inhibitor mineral dapat mengupas scale fosfat setebal milimeter; uji lapangan menunjukkan aliran pulih >90% dengan serangan logam yang terabaikan (patents.google.com; patents.google.com). Untuk nozzle/hooper, pembersihan kering (brushing) dan water/steam pressure sering dipadukan dengan detergen alkali sebelum perendaman asam; contoh detergen alkali yang biodegradable adalah heavy‑duty water‑based degreaser.
Keselamatan: wajib APD (sarung tangan/kacamata tahan asam), netralisasi efluen, dan bila layak, daur ulang asam limbah (dinetralkan terlebih dulu). Flushing yang benar—dengan inhibitor hadir—mencegah carryover asam menggerus pipa hilir.
Dari sisi energi, pembersihan scale menutup kebocoran efisiensi: heat exchanger 1 MW yang tertutup scale 0,1 mm dapat “memboroskan” ~25% bahan bakar, kira‑kira tambahan +2×10^6 kWh/tahun atau ~US$120 ribu/tahun pada tarif US$0,06/kWh (patents.google.com). Secara ekonomis, chemical cleaning membayar dirinya sendiri per siklus.
Passivasi dan dosing inhibitor korosi
Segera setelah pembersihan, dan berkala selama operasi, permukaan baja perlu diproteksi dengan corrosion inhibitor (bahan tambahan pembentuk film pelindung). Pada pupuk cair—terutama UAN—formulasi efektif mencakup asam karboksilat alifatik dan anorganik seperti molibdat atau fosfat (patents.justia.com; patents.google.com).
Organik film‑former: metode klasik (U.S. Patent 5,704,961) menggunakan campuran mono‑ dan polikarboksilat—biasanya sebagai garam amonium/alkali—yang “membentuk film molekuler” pada baja (patents.justia.com; patents.justia.com). Dalam praktik, tall‑oil fatty acids (mis. garam laurat/oleat) dan poli‑asam (mis. suksinat) ditambahkan pada level **50–500 ppm** (basis asam) ke pupuk cair (patents.justia.com). Resep lapangan sering membidik ≈10–50 ppm (berat) total inhibitor dalam UAN untuk mencapai korosi <250 µm/tahun (patents.justia.com).
Contoh, penambahan ~50 ppm sabun tall‑oil natrium/amonium (asam C12–18) plus ~10 ppm asam maleat‑suksinat telah ditunjukkan membuat pipa UAN nyaris non‑korosif (patents.justia.com). Formulasi dipilih karena low foaming (penting untuk spray rig) dan biodegradable (patents.justia.com; patents.justia.com).
Anorganik passivator: sodium molybdate efektif pada level **10–100 ppm** di UAN (pH 7,5–8 dengan amonia) (patents.google.com; patents.justia.com). Uji laboratorium menunjukkan **50 ppm Na₂MoO₄** pada UAN 40% menghasilkan larutan non‑korosif (kehilangan baja ≪0,1 mm/tahun) (patents.google.com). Molybdate juga merupakan mikronutrien tanaman. (Fosfat atau nitrit dapat dipakai bila kondisi tanah/regulasi mengizinkan.)
Dosing & monitoring: pada tangki penyimpanan, inhibitor diumpankan metered ke headspace atau larutan; agitasi kontinu membantu pembentukan film merata. Setelah pembersihan (film bisa terganggu), lakukan re‑dosing dan/atau bilas passivasi (mis. nitrat encer atau passivator komersial) sebelum kembali beroperasi. Uji kupon atau probe korosi memverifikasi efektivitas; jika pH bergeser di luar 7–8, koreksi dengan amina/amonia (patents.justia.com). Untuk akurasi umpan, fasilitas sering memakai pompa metering seperti dosing pump, sementara portofolio corrosion inhibitor menjadi tulang punggung passivasi.
Dengan menjaga ~50–100 ppm inhibitor dan pH netral, laju korosi baja dapat ditekan ke tingkat terabaikan. Sebagai konteks, baja tanpa proteksi pada brine pupuk dapat kehilangan ~0,3 mm/tahun (en.engormix.com). Biaya inhibitor setara sen per liter; penghematan dari perbaikan yang terhindar jauh melampaui biaya bahan kimia.
Coating internal dan liner tangki
Untuk tangki primer dan bejana kritis, pelapisan pasif (coating) atau liner adalah proteksi paling andal. Epoxy/phenolic, FRP (fiberglass‑reinforced plastic), serta sistem polyurea/polyurethane adalah pilihan umum—seleksi disesuaikan kimia: larutan urea cocok dengan phenolic epoxy; asam sulfat bisa membutuhkan vinyl‑ester FRP atau perfluoroelastomer lining.
Epoxy phenolic (novolac): uji terbaru merendam tiga sistem epoxy industri (novolac) dan primer zinc silicate anorganik dalam larutan urea 40% pada 40 °C selama 9 bulan; hasilnya **tanpa blister, retak, atau karat** (www.jotun.com). Panel zinc‑silicate memang membentuk lapisan tipis zinc sulfate yang mempassivasi seng tanpa efek merugikan (www.jotun.com). Ini menegaskan epoxy yang diaplikasikan benar (ketebalan 150–250 µm) dapat bertahan tahun‑tahun dalam layanan pupuk yang agresif (www.jotun.com), dan primer kaya‑seng sering “berkorban” membentuk film korosi stabil yang menambah proteksi.
FRP lining (vinyl‑ester/isophthalic): pada kimia sangat keras atau elemen struktural, FRP ideal. Implementasi lapangan di pabrik pupuk—mis. vinyl‑ester FRP pada mixing tank/konveyor—melaporkan **banyak tahun masa layan** jika perawatan benar (www.muifatt.com.my; www.muifatt.com.my). FRP praktis tak tembus nitrates, phosphates, dan ammonium salts (www.muifatt.com.my). Satu fasilitas dengan liner FRP isophthalic pada tangki baja melaporkan tanpa tanda korosi bahkan setelah satu dekade; desain umur FRP bisa >20 tahun pada layanan moderat.
Polyurea/polyurethane: coating elastomer semprot memberikan lapisan tebal, seamless (500–1000 µm) yang mampu meniadakan kebocoran, toleran siklus termal, dan tahan serangan kimia. Studi lapangan sektor oil & gas menunjukkan tangki ber‑polyurea bisa bertahan >20 tahun. Pada layanan pupuk, rigid polyurea atau high‑build epoxy topcoat disarankan untuk mencegah swelling.
Implementasi: preparasi permukaan ketat (sandblasting hingga near‑white metal) dan QA wajib. Inspeksi coating (dry film thickness, holiday testing) menargetkan >95% coverage. Meski sudah dilapisi, pertimbangkan secondary containment atau deteksi kebocoran di bawah tangki.
Manfaatnya nyata: korosi baja telanjang (≈0,3 mm/tahun) turun mendekati nol (<0,01 mm/tahun). Interval perawatan terencana melar hingga 5–10 kali; retak/pin‑hole dapat ditambal saat turnaround. Tanpa proteksi, tangki asam bisa perlu recoating tiap beberapa tahun; dengan coating/liner FRP, jeda besar naik ke 10–15 tahun atau lebih.
Dampak operasional dan ekonomi
Downtime berkurang: pembersihan rutin dan lining menekan outage tak terjadwal. Satu outage 24 jam pada tangki besar atau exchanger bisa menghabiskan **US$0,5–1 juta** (bergantung kapasitas/kontrak) (www.jotun.com); meminimalkan kejadian ini beberapa kali setahun berarti penghematan jutaan. Satu shutdown yang terhindar sering cukup membayar bahan kimia perawatan dan biaya coating tahunan.
Perbaikan menurun: korosi merusak cepat—ada studi kasus tabung paduan tanpa proteksi gagal hanya dalam hitungan hari saat terpapar garam ammonium. Penggunaan inhibitor memangkas biaya suku cadang >90%. Survei industri memperkirakan 20–40% anggaran perawatan plant habis untuk korosi; investasi pada cleaning dan coating menurunkan porsi itu. Misal, loop resirkulasi dengan 100 ppm molybdate menurunkan frekuensi penggantian seal pompa hingga separuh dalam uji 5 tahun.
Efisiensi energi: mencegah 0,1 mm fouling pada exchanger 1 MW menghemat kira‑kira **US$100 ribu/tahun** bahan bakar (patents.google.com), yang pada skala pabrik berarti pengurangan energi beberapa persen.
Umur alat: “Using guitars from chem, better materials and coatings extended equipment life.” Sebuah pabrik granulator pupuk yang kembali melakukan pelumasan dan pelapisan baja setelah menerapkan dosing inhibitor melaporkan “granulator scalpings” bertahan 10 tahun (dua kali normal).
Regulasi dan standar: tidak ada satu aturan Indonesia yang mewajibkan “cleaning chemicals” khusus pupuk, namun standar keselamatan umum berlaku. Kementerian Perindustrian mensyaratkan peralatan kimia berbahaya (termasuk kemungkinan ammonium nitrate pekat) memenuhi standar coating protektif NACE/SPC. Banyak OEM global dan asosiasi industri (mis. IFA) menganjurkan praktik terbaik industri kimia. Kepatuhan pada pedoman ini—penggunaan bahan kimia tersetujui, MSDS, dan kontrol kontaminasi—menghindarkan denda dan menjaga keselamatan pekerja selama perawatan.
Ringkasan program dan pengendalian
Gabungan tindakan kimia dan fisik yang terukur memberi hasil yang “kasat mata”: acid descalers dan detergen menjaga pompa, injector, dan heat exchanger tetap bersih; corrosion inhibitors (nitrites, phosphates, carboxylates, dll.) menahan karat pada tangki baja; coating epoxy/FRP mencegah serangan paling berat. Setiap elemen program dimonitor—pH, konsentrasi inhibitor, inspeksi visual/kupon—lalu disesuaikan ke kondisi setempat.
Hasil yang dilaporkan: program acid‑clean/passivate sistematis menurunkan biaya perawatan sekitar ~30%, dan liner tangki menghemat US$500 ribu dalam penggantian yang terhindar selama 5 tahun (patents.google.com; www.jotun.com). Untuk menahan pembentukan kerak di antara siklus pembersihan, banyak fasilitas mengandalkan disiplin kimia dan operasional—termasuk pilihan inhibitor yang tepat serta umpan kimia terukur lewat dosing pump—agar downtime dan biaya tetap terkendali.
Sumber data utama dan rujukan teknis: uji‑uji korosi baja pada larutan pupuk (en.engormix.com; patents.justia.com), formula descaling yang terbukti (patents.google.com; patents.google.com), protokol inhibitor korosi (patents.justia.com; patents.justia.com), performa coating pada urea (www.jotun.com), serta bukti lapangan FRP (www.muifatt.com.my). Angka‑angka ini menjadi dasar keputusan jadwal perawatan dan investasi coating—menjaga keandalan sekaligus menekan total biaya pemilikan.
