Pelumas dan pelumasan pada konversi dan bahan bakar di mesin diesel

  • 2,397 views
Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
2,397
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
144
Comments
0
Likes
2

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Pelumas dan Pelumasan Pada Konversi danBahan Bakar di Mesin DieselDISKUSI ILMIAH MASPI 8Ditjen Migas, 28 Oktober 2008
  • 2. Latar Belakang Harga fossil fuel yang sempat mencapai harga tertingginya di bulan Juli 2008 membuat operator mesin diesel beralih ke berbagai bahan bakar alternatif Page 1
  • 3. Alternatif Bahan bakar Diesel generator Bahan bakar alternatif yang paling banyak dipilih ; Dual Fuel Gas dan HSD, khususnya dari pemakai HSD Gas dan MFO, khususnya dari pemakai MFO Full MFO, khususnya dari pemakai HSD dan atau IDO Bio Diesel Page 2
  • 4. Aplikasi Dual Fuel Page 3
  • 5. Dual fuel engineMesin diesel yang beroperasi dengan bahan bakar gas, dimanamenggunakan bahan bakar cair (Solar, IDO, atau MFO) sebagai pilotignition (menggantikan spark ignition pada mesin diesel gas (gasengine)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 4
  • 6. Perbedaan Dual Fuel Engine, Gas Engine & Diesel FuelEngineKarakteristik Gas Engine Dual Fuel Engine Diesel Fuel EngineBahan bakar Gas (%Sulphur - Liquid fuel sebagai pilot Liquid fuel bervariasi) ignition - Gas (%Sulphur bervariasi)Ignition Spark / busi Kompresi Liquid fuel KompresiCombustion >>> >> >Soot production > >> >>>Catalytic Kadang ada Jarang ada Jarang adaconverterCombustion >>> >> >chamber temp Page 5
  • 7. Pelumas Dual Fuel Engine, Gas Engine & Diesel FuelEngineKarakteristik Pelumas Gas Pelumas Dual Pelumas Diesel Engine Fuel Engine Fuel EngineBasa (TBN) > >> (tergantung jenis >>> liquid fuel dan % gas-nya)Ash content Menjadi perhatian Tidak boleh Tidak boleh karena dapat berlebihan berlebihan mengganggu kinerja busi dan catalytic converterKestabilan Utama Utama Pentingoksidasi dannitrasiSoot handling Penting Utama Utama Page 6
  • 8. Pelumas untuk Dual Fuel EngineDual fuel membutuhkan pelumas dengan kemampuan menjagakebersihan mesin dan kestabilan thermal dan oksidasi dan nitrasi yangbaik .Beberapa OEM hanya membedakan nilai TBN dan ash content untukDual Fuel Oil dan Spark Ignited Gas engine oil. Page 7
  • 9. Pelumas untuk Dual Fuel EnginePelumas Diesel Konvensional Tidak adanya spark ignition pada dual fuel engine membuat dapat digunakannya pelumas diesel konvensional. Penggunaan pelumas Diesel konvensional ini juga memudahkan operator apabila suplai gas terhenti dan mesin harus beroperasi penuh dengan fossil fuel.Pelumas Gas Engine Dual 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 relatif lebih banyak dibanding gas pada umumnya). Page 8
  • 10. Critical PointPenggunaan Pelumas Diesel Konvensional padaDual Fuel Engine1. Perubahan ratio antara Gas dan Fossil Fuel harus disertai dengan perubahan TBN dari pelumas yang digunakan. Penggunaan pelumas diesel konvensional akan lebih memudahkan dalam kondisi ini.2. Pastikan kandungan sulfated ash tidak berlebihan sehingga tidak menyebabkan deposit pada valves dan komponen di ruang bakar lain, serta pada sudu dan shaft turbo charger. Lakukan pemeriksaan dengan borescope secara berkala. Page 9
  • 11. Critical PointPenggunaan Pelumas Diesel Konvensional padaDual Fuel Engine3. Setelah 1000 jam pertama operasi, cek kondisi ruang bakar dan kebersihan mesin untuk memastikan pelumas yang dipakai sudah sesuai dengan kebutuhan Page 10
  • 12. Aplikasi MFO Page 11
  • 13. Fuel Oil SpecificationProperties Method Minyak Solar Minyak Diesel Industri Minyak bakar (high speed (Industrial Diesel Oil) (Fuel Oil) diesel oil / gas oil)Specific gravity ASTM Min 0.820 Min 0.840 Max 0.990at 60/60°F D 1298 Max 0.870 Max 0.920Visco. kinematic ASTM Min 1.6 - -at 100°F, cSt D 445 Max 5.8Visc redwood I ASTM - Min 35 Min 400/100°F, secs D 445 Max 45 Max 1250Pour point, ASTM Max 18 °C Max 65 °F I. Max 80°F D 97 II. Max 90°FSulfur content, ASTM Max 0.5 Max 1.5 Max 3.5% wt D1551Flash point, ASTM Min 150 Min 150 Min 150PMCC, °F D 93Conradson ASTM Max 0.1 %m/m Max 1 %m/m Max 14 %wtCarbon Residu D 189 Page 12
  • 14. Fuel Oil Dangerous Content Year of 70’s : 35% of oil barrel becomes HFO Now : 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 separator React 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 13
  • 15. Fuel Oil Content Sodium and Vanadium Vanadium can not be remove by fuel purification since it is fuel soluble material Improper purification lead sodium ash built up at turbine blade Sodium react with vanadium, forming corrosive material which attacks piston crown Silicon and Aluminum Catalist fines Normally 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 14
  • 16. Fuel Oil Content Residu (Microcarbon Residue, Ramsbottom and Conradson Carbon 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 combustion Can 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 15
  • 17. Fuel Oil Content Sulphur 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 16
  • 18. Fuel Oil ContentHow should we deal with this situation? Page 17
  • 19. 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 time Use the right fuel injector Maintain good combustion due to heavy fuel residual content Page 18
  • 20. Critical Points, HFO Application Use the right lubricant Right type Right TBN Always maintain oil purification system for medium speed diesel engine to remove contaminants from oil Gravity disk selection Centrifugal separator operating temperature and feed rate No medium speed oil can survive without a proper purification system Assure that the capacity is sufficient for the system and engine condition Page 19
  • 21. Page 20
  • 22. 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 21
  • 23. Insoluble TestSludge and deposit ; bad oil quality or contaminant built up?? Soluble in toluene Lubricants Soluble in pentane Oxidation products derived from fuels &/or lubricants Dust & Insoluble in pentane wear debrisInsoluble in toluene soot Page 22
  • 24. Insoluble Content - Pentane Insolubles – Toluene Insolubles > 0.5 %wt lubricating oil deterioration - Pentane Insolubles – Toluene Insolubles < 0.5 %wt engine excessive contamination (check for ring piston, injector, valve, purifier, oil cooler) Pentane Insolubles – Toluene Insolubles II oil degradation product Page 23
  • 25. Service / Condemning Limit, example Page 24
  • 26. 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 25
  • 27. Most popular lubrication problem in Indonesia 2.Problems arise from lack of oil detergency and oxidation stability May resulted from TBN miss selection 3. Problems arise from light fuel contamination Viscosity drop low oil film can not provide a sufficient load carrying capacity 4. Problems arise from insufficient oil feed rate for cylinder lubrication 5. High oil consumption Mostly caused by centrifugal separator problems, leakages and ring and liner worn. Page 26
  • 28. Aplikasi Bio Fuel Page 27
  • 29. Bio Fuel Bio Fuel adalah bahan bakar nabati yang terbaharukan, dengan jenis antara lain ; Bio diesel, yaitu FAME atau MAE hasil reaksi minyak nabati dengan alkohol Bio etanol, yaitu produk etanol terdenaturasi (kemurnian > 99.5%) Minyak Nabati Murni (Pure plant oil), yaitu produk hasil proses mekanik atau fermentasi bahan baku nabati selain FAME dan Etanol Page 28
  • 30. Bio Fuel Bio Fuel dapat digunakan dalam bentuk murni (100%) atau campuran antara bio fuel dengan fossil fuel seperti HSD, Gasoline, Fuel Oil Saat ini bio fuel mulai dipasarkan di Indonesia dalam bentuk ; B5 – campuran 5% FAME dengan HSD E5 – campuran 5% Etanol dengan HSD Page 29
  • 31. Bio Fuel Peraturan menteri ESDM No.32 tanggal 26 September 2008 tentang Mandatory Penyediaan, Pemanfaatan dan Tata Niaga Bio Fuel, salah satu pasalnya mengatur bahwa ; Per Januari 2009, 1% dari kebutuhan HSD untuk transportasi PSO harus sudah digantikan dengan B100, 1 % juga untuk transportasi 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 30
  • 32. Facts mengenai Bio Fuel Biofuel di klaim sebagai ramah lingkungan dan pembakaran yang bersih Untuk Bio Diesel dan Bio Etanol, pemakaiannya tidak membutuhkan modifikasi mesin (bio content < 20%wt) Nilai kalor-nya lebih rendah dibanding solar atau premium, sehingga fuel consumptionnya menjadi lebih boros. Walau demikian apabila harga FAME atau Etanol jauh lebih murah dari solar / premium, pemakaiannya akan memberikan penghematan. Page 31
  • 33. 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 dalam pemakaiannya seperti clogging di filter dan keasaman tinggi 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 menyumbat injector bahan bakar higroskopis sehingga bisa menyerap air, yang kemudian mengundang mikroba tumbuh. mudah teroksidasi membentuk asam, sedimen dan gum sehingga dapat menyumbat filter atau injector. Page 32
  • 34. Facts mengenai Bio FuelBeberapa 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 dengan jenis dan kadar bio diesel berbeda, memang ada indikasi 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 BioDiesel dapat memperbaiki hasil tersebut diatas. Page 33
  • 35. 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 memasuki injector harus sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan, sehingga terkadang diperlukan pemanasan Page 34
  • 36. Crtical point, aplikasi bio diesel Pada penggunaan B100, harus diwapadai pelarutan hose atau gasket di mesin yang berasal dari karet neoprene Pelumas - pelumas yang ada tetap dapat digunakan dengan catatan kondisi pelumas mendapat perhatian yang lebih untuk mengantisipasi adanya fuel dilution yang bisa menyebabkan lapisan film menipis, korosi dan oksidasi. Page 35
  • 37. Thank YouMia Krishna+628129563262 Page 36