pelumas dan pelumasan pada konversi dan bahan bakar di mesin diesel

37
Pelumas dan Pelumasan Pada Konversi dan Bahan Bakar di Mesin Diesel DISKUSI ILMIAH MASPI 8 Ditjen Migas, 28 Oktober 2008

Upload: bocah666

Post on 19-Jan-2015

2.483 views

Category:

Documents


19 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Pelumas dan Pelumasan Pada Konversi danBahan Bakar di Mesin Diesel

DISKUSI ILMIAH MASPI 8

Ditjen Migas, 28 Oktober 2008

Page 2: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 1

Latar BelakangHarga fossil fuel yang sempat mencapai harga tertingginya dibulan Juli 2008 membuat operator mesin diesel beralih keberbagai bahan bakar alternatif

Page 3: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 2

Alternatif Bahan bakar Diesel generatorBahan bakar alternatif yang paling banyak dipilih ;

Dual Fuel Gas dan HSD, khususnya dari pemakai HSDGas dan MFO, khususnya dari pemakai MFO

Full MFO, khususnya dari pemakai HSD dan atau IDOBio Diesel

Page 4: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 3

Aplikasi Dual Fuel

Page 5: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 4

Dual fuel engine

Mesin diesel yang beroperasi dengan bahan bakar gas, dimanamenggunakan bahan bakar cair (Solar, IDO, atau MFO) sebagai pilot ignition (menggantikan spark ignition pada mesin diesel gas (gas engine)Umumnya menggunakan 10-15% bahan bakar diesel dan 85-90% gasSecara otomatis berpindah ke moda operasi dengan bahan bakar cair, apabila suplai gas terhentiUntuk mencapai kinerja pembakaran yang optimal, mesin dilengkapikontrol elektronik yang terintegrasi dengan modul kontrol elektronikyang sudah ada, sehingga terjadi kontrol yang akurat atas waktu danjumlah injeksi masing – masing bahan bakar

Page 6: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 5

Perbedaan Dual Fuel Engine, Gas Engine & Diesel Fuel Engine

Karakteristik Gas Engine Dual Fuel Engine Diesel Fuel Engine

Bahan bakar Gas (%Sulphurbervariasi)

- Liquid fuel sebagai pilot ignition- Gas (%Sulphurbervariasi)

Liquid fuel

Soot production > >> >>>

Catalytic converter

Kadang ada Jarang ada Jarang ada

Ignition Spark / busi Kompresi Liquid fuel Kompresi

Combustion >>> >> >

Combustion chamber temp

>>> >> >

Page 7: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 6

Pelumas Dual Fuel Engine, Gas Engine & Diesel Fuel Engine

Karakteristik Pelumas Gas Engine

Pelumas Dual Fuel Engine

Pelumas Diesel Fuel Engine

Basa (TBN) > >> (tergantung jenisliquid fuel dan % gas-nya)

>>>

Soot handling Penting Utama Utama

Ash content Menjadi perhatiankarena dapatmengganggukinerja busi dancatalytic converter

Tidak bolehberlebihan

Tidak bolehberlebihan

Kestabilanoksidasi dannitrasi

Utama Utama Penting

Page 8: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 7

Pelumas untuk Dual Fuel Engine

Dual fuel membutuhkan pelumas dengan kemampuan menjagakebersihan mesin dan kestabilan thermal dan oksidasi dan nitrasi yang baik .Beberapa OEM hanya membedakan nilai TBN dan ash content untukDual Fuel Oil dan Spark Ignited Gas engine oil.

Page 9: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 8

Pelumas untuk Dual Fuel Engine

Pelumas Diesel KonvensionalTidak adanya spark ignition pada dual fuel engine membuat dapatdigunakannya pelumas diesel konvensional. Penggunaan pelumas Diesel konvensional ini juga memudahkanoperator apabila suplai gas terhenti dan mesin harus beroperasipenuh dengan fossil fuel.

Pelumas Gas EngineDual fuel engine dapat menggunakan pelumas gas engine sepanjang memiliki TBN yang cukup untuk menetralisir sulfur dalam bahan bakar fuel-nya (asam dalam bahan bakar diesel relatiflebih banyak dibanding gas pada umumnya).

Page 10: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 9

Critical Point Penggunaan Pelumas Diesel Konvensional padaDual Fuel Engine

1. Perubahan ratio antara Gas dan Fossil Fuel harusdisertai dengan perubahan TBN dari pelumas yang digunakan. Penggunaan pelumas diesel konvensionalakan lebih memudahkan dalam kondisi ini.

2. Pastikan kandungan sulfated ash tidak berlebihansehingga tidak menyebabkan deposit pada valves dankomponen di ruang bakar lain, serta pada sudu dan shaft turbo charger. Lakukan pemeriksaan dengan borescopesecara berkala.

Page 11: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 10

Critical Point Penggunaan Pelumas Diesel Konvensional padaDual Fuel Engine

3. Setelah 1000 jam pertama operasi, cek kondisiruang bakar dan kebersihan mesin untukmemastikan pelumas yang dipakai sudah sesuaidengan kebutuhan

Page 12: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 11

Aplikasi MFO

Page 13: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 12

Fuel Oil SpecificationProperties Method Minyak Solar

(high speed diesel oil / gas oil)

Minyak Diesel Industri(Industrial Diesel Oil)

Minyak bakar(Fuel Oil)

Specific gravity at 60/60°F

ASTM D 1298

Min 0.820Max 0.870

Min 0.840 Max 0.920

Max 0.990

Visco. kinematicat 100°F, cSt

ASTM D 445

Min 1.6Max 5.8

- -

Visc redwood I/100°F, secs

ASTM D 445

- Min 35Max 45

Min 400Max 1250

Pour point, ASTM D 97

Max 18 °C Max 65 °F I. Max 80°F II. Max 90°F

Sulfur content, % wt

ASTMD1551

Max 0.5 Max 1.5 Max 3.5

Flash point, PMCC, °F

ASTM D 93

Min 150 Min 150 Min 150

ConradsonCarbon Residu

ASTM D 189

Max 0.1 %m/m Max 1 %m/m Max 14 %wt

Page 14: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 13

Fuel Oil Dangerous Content

Year of 70’s : 35% of oil barrel becomes HFONow : 12% only.

Heavy Residual Content in HFO!!Asphaltene

Generally related with residu content, but its soluble in fuel and oil, can not be separated with centrifugal separatorReact with “non asphaltene compatible oil”, forming sticky black sludge which insulating piston cooling gallery and causing thermal deformation of piston crown material. “1 mm of deposit thickness at piston under crown will increase piston temperature up to 150°C”

choose any oil which has good compatibility with asphaltene

Page 15: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 14

Fuel Oil ContentSodium and Vanadium

Vanadium can not be remove by fuel purification since it is fuel soluble materialImproper purification lead sodium ash built up at turbine blade Sodium react with vanadium, forming corrosive material which attacks piston crown

Silicon and Aluminum Catalist finesNormally is less than 120 ppm. Large size particle will causing abrasive wear at injector and small size particles potentially will causing wear at piston rings and liner!Fuel purification is an effective means of removing most of particles.

Page 16: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 15

Fuel Oil Content

Residu (Microcarbon Residue, Ramsbottom and ConradsonCarbon Residue)

Residue formed when the combustion takes place under reduced air supply incompletely burned fuel particles and also the ash formed by the fuel upon combustionCan be separated with proper fuel purification

Water Has to be removed by purification of the fuel. An excessively high water content of the fuel after purification may lead to erratic engine operation. .

Page 17: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 16

Fuel Oil ContentSulphur

Oxidized during combustion and produces oxides of sulphur which may lead to corrosive wear in the engine if the proper TBN lubricants are not used.

Page 18: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 17

Fuel Oil Content

How should we deal with this situation?

Page 19: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 18

Critical Points, HFO Application

Maintain Centrifugal separator operation to separate fuel content Maintain Fuel Heater operation to get the specified fuel viscosity affecting fuel consumption and injector life timeUse the right fuel injectorMaintain good combustion due to heavy fuel residual content

Page 20: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 19

Critical Points, HFO Application

Use the right lubricantRight typeRight TBN

Always maintain oil purification system for medium speed diesel engine to remove contaminants from oil

Gravity disk selectionCentrifugal separator operating temperature and feed rateNo medium speed oil can survive without a proper purification systemAssure that the capacity is sufficient for the system and engine condition

Page 21: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 20

Page 22: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 21

Critical Points, HFO Application

Conduct routine used oil sample analysis!!Based on the oil test result, take necessary action as specified at the manual Always refer to condemning limit

Any significant viscosity drop or increase?Low TBN?Any water ?High solid contaminant?

– Combustion product?– Oil degradation product?– Dirt ?

.

Page 23: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 22

Lubricants

Oxidation products derived

from fuels &/or lubricants

Dust & wear debris

soot

Insoluble in toluene

Soluble in pentane

Insoluble in pentane

Soluble in toluene

Insoluble TestSludge and deposit ; bad oil quality or contaminant built up??

Page 24: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 23

- Pentane Insolubles – Toluene Insolubles > 0.5 %wt lubricating oil deterioration

- Pentane Insolubles – Toluene Insolubles < 0.5 %wtengine excessive contamination (check for ring

piston, injector, valve, purifier, oil cooler)

Pentane Insolubles – Toluene InsolublesII

oil degradation product

Insoluble Content

Page 25: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 24

Service / Condemning Limit, example

Page 26: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 25

Most popular lubrication problem in Indonesia

1. Problems arise from high impurities content

Impurities aggregates is very abrasive

– Liner scuffing– Ring piston premature wear– Bearing premature wear– Valve stem wear, etc

Mostly arise from operator’s lack of knowledge and skill (of centrifugal separator) and miss selection of lubricants

Page 27: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 26

Most popular lubrication problem in Indonesia

2.Problems arise from lack of oil detergency and oxidation stabilityMay resulted from TBN miss selection

3. Problems arise from light fuel contaminationViscosity drop low oil film can not provide a sufficient load carrying capacity

4. Problems arise from insufficient oil feed rate for cylinder lubrication5. High oil consumption

Mostly caused by centrifugal separator problems, leakages and ring and liner worn.

Page 28: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 27

Aplikasi Bio Fuel

Page 29: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 28

Bio Fuel

Bio Fuel adalah bahan bakar nabati yang terbaharukan, dengan jenis antara lain ;

Bio diesel, yaitu FAME atau MAE hasil reaksi minyaknabati dengan alkoholBio etanol, yaitu produk etanol terdenaturasi (kemurnian > 99.5%)Minyak Nabati Murni (Pure plant oil), yaitu produk hasilproses mekanik atau fermentasi bahan baku nabati selainFAME dan Etanol

Page 30: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 29

Bio Fuel

Bio Fuel dapat digunakan dalam bentuk murni (100%) ataucampuran antara bio fuel dengan fossil fuel seperti HSD, Gasoline, Fuel OilSaat ini bio fuel mulai dipasarkan di Indonesia dalam bentuk ;

B5 – campuran 5% FAME dengan HSDE5 – campuran 5% Etanol dengan HSD

Page 31: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 30

Bio Fuel

Peraturan menteri ESDM No.32 tanggal 26 September 2008 tentang Mandatory Penyediaan, Pemanfaatan dan TataNiaga Bio Fuel, salah satu pasalnya mengatur bahwa ;Per Januari 2009,

1% dari kebutuhan HSD untuk transportasi PSO harussudah digantikan dengan B100, 1 % juga untuktransportasi non PSO, dan 2.5% untuk industri & komersial. 1% kebutuhan Gasoline untuk sektor transportasi PSO sudah harus digantikan E100, 5% untuk transportasi non PSO dan 5% untuk industri/komersial.

Page 32: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 31

Facts mengenai Bio Fuel

Biofuel di klaim sebagai ramah lingkungan dan pembakaranyang bersihUntuk Bio Diesel dan Bio Etanol, pemakaiannya tidakmembutuhkan modifikasi mesin (bio content < 20%wt)Nilai kalor-nya lebih rendah dibanding solar ataupremium, sehingga fuel consumptionnya menjadi lebih boros. Walau demikian apabila harga FAME atau Etanol jauh lebihmurah dari solar / premium, pemakaiannya akan memberikanpenghematan.

Page 33: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 32

Facts mengenai Bio Fuel

FAME tersedia di pasaran dengan kualitas dan sumber (palm oil, soy, etc) yang bermacam-macam, sementara FAME yang kualitasnya jelek dapat menyebabkan masalah dalampemakaiannya seperti clogging di filter dan keasamantinggi yang dapat menyebabkan korosi di sistem bahan bakar.FAME memiliki sifat ;

Melarutkan, sehingga dapat membawa kotoran yang selama ini ada di tanki BBM, cat, dll yang bisa menyumbatinjector bahan bakarhigroskopis sehingga bisa menyerap air, yang kemudianmengundang mikroba tumbuh.mudah teroksidasi membentuk asam, sedimen dan gum sehingga dapat menyumbat filter atau injector.

Page 34: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 33

Facts mengenai Bio Fuel

Beberapa hasil pengujian terhadap aplikasi Bio Diesel, bahkanpada B5 dan B10, menunjukan bahwa ;

kondisi ruang bakar menjadi lebih kotor, pelumas mengalami penurunan kekentalan. Berdasar info beberapa pihak yang juga melaksanakan pengujian denganjenis dan kadar bio diesel berbeda, memang adaindikasi fuel dilution atas pelumas.

Hal - hal ini disinyalir disebabkan oleh SG, boiling point, viscosity dan tegangan muka FAME yang lebih tinggidibanding solar. Walau demikian, pemakaian aditif pada Bio Diesel dapat memperbaiki hasil tersebut diatas.

Page 35: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 34

Crtical point, aplikasi bio diesel

Karena sifat - sifat FAME, penyimpanan Bio Diesel harus hati-hati, tanki harus bersih, kering dan tidak menggunakan bahan reaktif.Pada penggunaan Minyak Nabati Murni, kekentalan bahan bakar tersebut saat memasukiinjector harus sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan, sehingga terkadang diperlukanpemanasan

Page 36: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 35

Crtical point, aplikasi bio diesel

Pada penggunaan B100, harus diwapadai pelarutanhose atau gasket di mesin yang berasal dari karetneoprenePelumas - pelumas yang ada tetap dapat digunakandengan catatan kondisi pelumas mendapat perhatianyang lebih untuk mengantisipasi adanya fuel dilution yang bisa menyebabkan lapisan film menipis, korosidan oksidasi.

Page 37: Pelumas dan pelumasan pada konversi dan  bahan bakar di mesin diesel

Page 36

Thank You

Mia Krishna+628129563262