Assalamu’alaikum…Welcome…歡迎光臨

Welcome to my blog, here I want to share about my activities and all of my interest in the Islamic studies, educations, cultures & languages, sciences, and engineering. I hope you can get the benefit from my blog.

Selamat datang di blog saya, disini saya ingin berbagi informasi tentang kejadian-kejadian yang saya alami dan semoga bisa diambil manfaat bagi teman-teman semua. Selain itu, blog ini merupakan wadah untuk menumpahkan seluruh minat saya baik itu dibidang ilmu-ilmu Islam, pendidikan, budaya & bahasa, science, dan engineering.

ENHANCE YOUR SKILL BY THE BEST METHODS

ありがとうございます [謝謝]

Mixed-Bed Deionizer

Teknologi Deionisasi

Teknologi deionisasi adalah proses untuk menghilangkan ion terlarut dalam air menggunakan proses pertukaran ion (ion-exchange) baik menggunakan resin penukar ion atau alat elektrikal deionisasi (seperti CDI). Pada resin penukar ion akan terjadi proses penangkapan ion bermuatan positif oleh resin kation (cation replacement resin) dan ion bermuatan negatif akan ditangkap oleh resin anion (anion replacement resin). Alat untuk menghilangkan ion dengan prinsip teknologi deionisasi disebut deionizer. Salah satu contoh teknologi deionisasi adalah mixed-bed deionizer.

Mixed-Bed Deionizer merupakan alat untuk menghilangkan ion-ion terlarut dalam air menggunakan resin kation dan anion, dimana kedua resin berada dalam satu wadah (tanki). Salah satu industri yang paling banyak menggunakan Mixed-Bed Deionizer yaitu industri elektronik, karena air yang digunakan untuk proses pencucian harus bersih dari ion.

Sebagai informasi tambahan, softener merupakan bagian dari ion-exchanger tetapi hanya menggunakan resin kation saja, karena bertujuan untuk menghilangkan ion Ca2+ atau ion Mg2+ (mengurangi kesadahan) atau kation lainnya yang menggantikan ion Na+ pada resin, sehingga regenerant yang umum digunakan yaitu NaCl. Adapun ion-exchange tower, terdiri atas kation deionizer dan anion deionizer secara terpisah baik 1 maupun lebih. Sedangkan mixed-bed, resin kation dan anion bekerja secara  bersamaan dalam satu tanki. Dengan demikian, istilah deionizer umumnya sering ditujukan pada kemampuannya menghilangkan kation dan anion keduanya, sehingga softener biasanya tidak dimasukkan pada kategori deionizer karena hanya menghilangkan kation saja.

Pada resin mixed-bed deionizer, terjadi pertukaran ion antara kation dengan H+ dan antara anion dengan OH-. Sehingga regenerant resin kation biasanya digunakan HCl (asam kuat) sebagai pengganti kation menjadi H+ kembali, dan regenerant resin anion biasanya digunakan NaOH (basa kuat) sebagai pengganti anion menjadi OH-. Jenis resin yang digunakan mempengaruhi efektifitas dalam menghilangkan kation dan anion dalam air baku.

deionized_img_01

Terdapat 2 tipe deionizer yang menggunakan resin penukar ion yaitu

1. Chemical regeneration type deionizer
Mixed-bed deionizer tank dan ion-exchange tower termasuk kedalam tipe ini, dimana keduanya dapat melakukan regenerasi on-site menggunakan regenerant basa dan asam baik secara manual maupun otomatis. Pengunaan tipe ini biasanya untuk jumlah laju air yang besar mulai dari 4.000 L/jam hingga 40.000 L/jam. Berikut contoh chemical regeneration type deionizer:

Kurita Automatic Mixed-Bed De-Ionizer-AE   Kurita Ion-Exchange Tower-SK, -SK-R, -SK-RW Series

2. Non-regeneration type deionizer
Tipe ini lebih simple dan mudah dipindahkan, dimana proses regenerasi tidak dilakukan on-site. Biasanya memiliki jumlah laju alir yang kecil antara 15 L/jam sampai 1.000 L/jam. Keunggulan tipe ini yaitu meminimalisir biaya pemeliharaan karena proses regenerasi dilakukan diluar melalui jasa perusahaan Water Treatment. Berikut contoh non-regeneration type deionizer yang prinsipnya sama seperti mixed-bed karena resin kation dan resin anion berada dalam 1 tanki:

010404-01-img

Kurita Deionizer-DA-DX, -DA-KB Series

———————————-

Proses Regenerasi Resin Mixed-Bed

Proses regenerasi pada mixed-bed deionizer terdiri atas beberapa tahap yaitu sebagai berikut:
1. Backwash, dialirkan air dari bawah ke atas untuk membersihkan kotoran yang menempel dalam resin selama 15-20 menit, selanjutnya direndam air selama 10 menit, dimana resin anion akan berada diatas karena berat jenisnya yang lebih kecil dari resin kation.
2. Anion regeneration, dialirkan NaOH 48% dan air yang sesuai dengan volume resin anion dari atas melewati resin anion bersamaan dengan aliran air dari bawah menuju regenerant collector yang berada dibagian tengah.
3. Water extrusion, dialirkan air dari atas dan bawah tanki untuk membilas sisa NaOH selama 15 menit.
4. Cation regeneration, dialirkan HCl 32% dan air yang sesuai dengan volume resin kation dari bawah melewati resin kation bersamaan dengan aliran air dari atas menuju regenerant collector yang berada dibagian tengah.
5. Water extrusion, dialirkan air dari atas dan bawah tanki untuk membilas HCl selama 20 menit.
6. Rinsing, dialirkan air untuk pembilasan semuanya dari atas dan bawah.
7. Drain down, dialirkan udara dari atas ke bawah untuk membilas sisa air.
8. Mixing, dialirkan udara dari bawah ke atas untuk mencampur kembali secara homogen resin kation dan resin anion didalam tanki.
9. Flushing and service, dialirkan air secara normal dari atas ke bawah, yang dilanjutkan pengukuran konduktifitas untuk parameter berhasil tidaknya proses regenerasi.

fig8-12_ionexchange

Semoga bermanfaat,
Cikarang, Desember 2016.

PERPIPAAN – PIPING

PERPIPAAN

plumbing-piping_featured-image-e1436533606813

Terdapat tiga (3) istilah terkait perpipaan yang ada dalam bahasa inggris yaitu:

  1. Plumbing, secara umum menggambarkan alat pengangkut air, gas, dan cairan pekat tanpa ada spesifikasi kondisi tertentu, sehingga biasanya tanpa dibantu alat lainnya seperti pompa.
  2. Piping, secara umum menggambarkan alat pengangkut air, gas, dan cairan pekat yang dibantu oleh alat lainnya seperti pompa karena adanya tekanan yang tinggi, laju alir yang besar, dan peningkatan suhu yang tinggi atau adanya material berbahaya (hazardous).
  3. Tubing, secara umum menggambarkan piping dalam bentuk yang jauh lebih kecil dan ringan karena kemampuannya yang bersifat lentur dan fleksibel.

Antara istilah plumbing dan piping kadang disamakan karena aplikasinya yang banyak digunakan dirumah tangga dan lingkungan sekitarnya.

MATERIAL PIPA

Material pipa yang dapat kita temukan saat ini cukup bervariasi, diantaranya sebagai berikut:

  1. Galvanized Carbon Steel (GCS) or Steel Galvanized Pipe (SGP)
  2. Impact-Tested Carbon Steel (ITCS)
  3. Low-Temperature Carbon Steel (LTCS)
  4. Stainless Steel (SS) or Steel Use Stainless (SUS)
  5. Malleable Iron
  6. Non-ferrous Metals (includes copper, inconel, incoloy, and cupronickel)
  7. Non-metallic (includes Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), Fibre-Reinforced Plastic (FRP), Polyvinyl Chloride (PVC), High-Density PolyEthylene (HDPE), and Toughened-glass)
  8. Chrome-molybdenum (alloy) steel

Pada perpipaan sistem pengolahan air, banyak digunakan material pipa SGP atau disebut juga SGPW (Steel Galvanized Pipe for Water service) dan SUS. Perbedaan antara galvanized steel dan stainless steel terletak pada komposisinya. Stainless steel dilapisi minimal 10% chromium (Cr) sedangkan galvanized carbon steel dilapisi dengan zinc oxide untuk melindungi terjadinya pengkaratan (rusting).

Perbedaan Galvanized dan Stainless.jpg

Kemampuan stainless steel dalam menghindari pengkaratan jauh lebih baik dibandingkan galvanized steel (lihat gambar bawah). Pada stainless steel terdapat 2 jenis yang banyak digunakan yaitu SUS 304 dan SUS 316. Perbedaan keduanya adalah kemampuan terjadinya korosi yang disebabkan oleh larutan klorida (garam) yang banyak ditemukan dilingkungan sekitar (seperti air laut). Ion klorida dapat memicu terjadinya korosi disekitar metal, yang disebut ‘pitting’ artinya perluasan tingkat korosi dibawah lapisah kromium yang melapisi baja. Larutan yang mengandung minimal 25 ppm Natrium Chloride (NaCl) dapat memicu terjadinya efek pitting. SUS 304 banyak sekali digunakan dengan komposisi chromium hingga 16 dan 24% dengan komposisi nickel lebih dari 35%, untuk tipe ini akan mudah terjadinya korosi jika terdapan ion klorida yang tinggi. Sedangkan SUS 316 memiliki komposisi sama dengan SUS 304 akan tetapi terdapat penambahan molybdenum sekitar 2-3% untuk menghindari terjadinya korosi yang disebabkan oleh ion klorida dan solvent lainnya. Sehingga SUS 316 banyak digunakan pada sistem pengolahan air laut.

STANDARD PIPA

Kualitas sistem perpipaan tergantung pada prinsip design, kontruksi, dan sistem maintenance-nya. Sehingga setiap pipa akan mengacu pada standard yang sudah berlaku dibeberapa negara. Berikut merupakan organisasi standard dibeberapa negara yang memiliki kode dan standar perpipaan:

  1. AFNOR – French Norms
  2. ASME – American Society of Mechanical Engineers
  3. ASTM – American Society for Testing and Materials
  4. BS – British Standards
  5. SCC – Canadian Norms
  6. DIN – German Norms
  7. EN – Euronorm
  8. GOST – Russion Norms
  9. ISO – International Organization for Standardization
  10. JIS – Japaneses Standards
  11. NACE – The Corrosion Society
  12. SASO – Saudi Arabian Standards Organization
  13. UNI – Italian Standards

Umumnya setiap organisasi standard memiliki komite yang berasal dari kalangan industri, manufaktur, group profesional, pengguna, pemerintah, industri asuransi, dll. Komite akan bertanggung jawab dalam mengatur, mengupdate, dan mereview kode standard yang berlaku untuk dipublikasikan secara berkala. Sehingga seorang profesional perpipaan perlu mengupdate informasi setiap revisi terbaru dari standard yang digunakan.

KOMPONEN PERPIPAAN

Sistem perpipaan terdiri atas beberapa komponen yang dirangkai dalam satu kesatuan bertujuan untuk alat transportasi fluida dari penampung fluida ke penampung fluida lainnya. Komponen sistem perpipaan terdiri atas beberapa bagian:

  1. Pipe (Pipa)
  2. Pipe Fittings (Sambungan pipa)
  3. Flanges (Alat penggabung ke komponen lain)
  4. Gasket (Lapisan sambungan antar komponen)
  5. Bolting (Baut)
  6. Valves (Katup)

 (1) Pipe – Jenis dan material pipa telah dijelaskan diatas. Adapun ukuran pipa berbeda-beda sesuai dengan aplikasinya, hal yang perlu diperhatikan adalah: a) Actual Outside Diameter (OD), ukuran diameter bagian luar pipa, b) Average Inside Diameter (ID), ukuran diameter bagian dalam pipa, dan c) Wall Thickness atau Schedule, ketebalan pipa. Terdapat beberapa istilah untuk ukuran pipa, berikut konversi standar ukuran pipa yang bisa dijadikan acuan berdasarkan OD-nya.

pvc_pipe_dimensions.jpg

c01d-unthreadedpipedimensions1-gis.png

 

(2) Pipe Fittings – merupakan beberapa komponen yang digunakan untuk menyambung dua buah pipa atau lebih, terdiri atas 5 bagian yaitu: a) Elbow, b) Tee, c) Reducer, d) Couplings, dan e) Swage Nipples. Adapun dari sifat tetap tidaknya dibagi menjadi 2 jenis: a) Welded Component, yaitu sambungan bersifat tetap digunakan penge-las-an pada prosesnya, b) Threaded Component, yaitu sambungan bersifat fleksibel dan mudah dilepas menggunakan ulir.

Stainless_steel_Quick_Coupling_Type_F_634772804401567193_3.jpg

(3). Flanges – merupakan sambungan baut dimana dua buah atau lebih pipa, equipment, fitting dan valve dihubungkan bersama-sama. Terdapat beberapa tipe flange diantaranya yaitu a) welding-neck, b) threaded, c) slip-on, d) socket weld, e) lap-joint, f) blind, dan g) orifice flange and plate, dan h) spectable blind.

flanges-image.jpg

(4). Gasket – merupakan lapisan material yang dipasang diantara dua permukaan benda (contohnya flange), dimana di dalamnya terdapat fluida bertekanan agar mencegah terjadinya kebocoran. Gasket biasanya dibuat dari material metal dan non-metal. Contoh gasket metal yaitu terbuat dari tembaga, alumunium, dan kuningan, sedangkan gasket non-metal dibuat dari asbes, kertas, karet, rami, kulit, silikon, gabus, neoprene, karet nitril, fiberglass, PTFE (Polytetrafluoroethylene), atau polimer plastik seperti PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene). Terdapat sekitar 6 jenis gasket berdasarkan bentuknya yaitu: a) flat gasket, b) spiral wound gasket, c) metal O-ring gasket, d) metal U-ring gasket, e) Metal C-ring gasket, dan f) Metal spring-energizing rings. Untuk aplikasi pada flange, gasket dibedakan menjadi beberapa tipe diantara yaitu a) tipe D, ukurannya cocok dengan cincin bagian dalam ring-type-joint flanges, b) tipe E, ukurannya sama dengan diameter luar flange dan disesuaikan dengan potongan baut, dan c) tipe F, ukurannya disesuaikan dengan bagian dalam flange saja tanpa ada lubang yang disesuaikan dengan baut.

gasket

insulating

(5). Bolting – biasa disebut baut yang memiliki alur heliks penguat (threaded fastener) disertai dengan tabung dengan alur heliks (male thread). Setiap baut memiliki mur (nut) sebagai penguatnya.

(6). Valves – disebut juga katup yaitu alat untuk mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran fluida dengan cara membuka, menutup, atau menghalangi sebagian. Pada saat katup terbuka, maka fluida akan mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Terdapat banyak jenis katup, berikut diantaranya yang banyak dipakai yaitu ball valve, butterfly valve, clapper valve, check valve, choke valve, diaphragm valve, gate valve, globe valve, needle valve, pinch valve, piston valve, knife valve, plug valve, solenoid valve dan safety valve.

water-valves.jpg