Mengenal Nitrogen Blanketing: Tujuan, Manfaat, dan Metode Aplikasinya

Nitrogen Blanketing merupakan teknik pembersihan yang secara luas diterapkan oleh berbagai industri.

Tujuan utama teknik tersebut adalah untuk melindungi produk dan peralatan dari kerusakan akibat kontaminasi dan oksidasi.

Tetapi, apa sebenarnya Nitrogen Blanketing itu? Bagaimana prosesnya berjalan? Dan apa manfaatnya bagi operasi industri?

Dalam artikel ini, kita akan menyelami dunia Nitrogen Blanketing dari segala sudut, mulai dari konsep dasarnya hingga implementasi praktisnya.

Topik yang dibahas:

1. Apa Itu Nitrogen Blanketing?
2. Tujuan dan Manfaat Nitrogen Blanketing
3. Prosedur dan Metode Nitrogen Blanketing

Apa Itu Nitrogen Blanketing?

Nitrogen merupakan gas inert yang ideal untuk proses penyelimutan atau penyucian. Nitrogen dapat digunakan untuk blanketing tangki penyimpanan tempat berbagai hidrokarbon atau bahan kimia disimpan, atau digunakan untuk mengurangi kandungan oksigen menjadi tingkat yang aman.

Nitrogen Blanketing adalah proses pengisian gas nitrogen ke dalam ruang kosong atau ruang uap suatu wadah penyimpanan (storage tank/vessel) untuk mengontrol komposisinya. Tujuannya adalah untuk menjaga kondisi inert di dalam wadah tersebut dengan mengurangi atau menghilangkan kadar oksigen. Hal ini membantu mencegah risiko ledakan, degradasi produk, polimerisasi, dan perubahan kualitas lainnya yang tidak diinginkan.

Proses Nitrogen Blanketing sering digunakan dalam berbagai industri di mana produk yang mudah terbakar, mudah teroksidasi, atau rentan terhadap perubahan kualitas disimpan atau diproses. Beberapa industri yang umumnya menerapkan Nitrogen Blanketing adalah:

• Industri Kimia: Untuk menyimpan bahan kimia yang mudah terbakar atau reaktif.
• Industri Petrokimia: Untuk mengontrol kondisi penyimpanan produk minyak dan gas.
• Industri Farmasi: Untuk menjaga kualitas obat-obatan yang sensitif terhadap oksigen.
• Pabrik Pengolahan Minyak: Untuk mencegah terjadinya oksidasi pada produk minyak.
• Industri Pesawat Ruang Angkasa: Untuk melindungi komponen pesawat dari korosi dan degradasi.
• Kapal dan Transformator: Untuk mengontrol kondisi penyimpanan bahan bakar atau minyak di kapal atau transformator.

Sedangkan pada sistem perpipaan, atau pipeline yang lama tidak digunakan, nitrogen blanketing dapat digunakan sebagai salah satu langkah pemeliharaan untuk melindungi integritas sistem dan mencegah kerusakan atau korosi yang disebabkan oleh oksigen atau kelembaban yang masuk ke dalam sistem.

Proses nitrogen blanketing dalam konteks sistem perpipaan yang tidak aktif biasanya dilakukan dengan memompa gas nitrogen ke dalam sistem perpipaan untuk menggantikan udara dan menciptakan lapisan gas nitrogen di dalamnya. Ini membantu menjaga kelembaban dan oksigen tetap terisolasi dari dalam sistem, mengurangi risiko korosi atau kerusakan akibat reaksi kimia yang terjadi antara udara dan permukaan dalam pipa.

Gambar ilustrasi

Dengan menerapkan nitrogen blanketing, teknik ini dapat memperpanjang umur sistem, mencegah korosi atau kerusakan, dan memastikan bahwa ketika sistem diaktifkan kembali, produk yang dialirkan melalui pipa tidak terkontaminasi atau terpengaruh oleh keadaan sistem yang tidak sesuai.

Baca juga: Pengertian N2 Purging dan Apa Perbedaannya dengan Blanketing

Fungsi dan Manfaat Nitrogen Blanketing

Nitrogen Blanketing memiliki serangkaian manfaat yang signifikan dalam proses penyimpanan dan pengolahan bahan-bahan tertentu. Sedangkan penjelasan rinci tentang fungsi dan manfaatnya adalah sebagai berikut:

1. Mempertahankan Kondisi Inert

Salah satu tujuan utama Nitrogen Blanketing adalah mempertahankan kondisi inert di dalam wadah penyimpanan. Hal ini dilakukan dengan menggantikan udara yang mengandung oksigen dengan nitrogen.

Ketika udara yang mengandung oksigen digantikan oleh nitrogen, atmosfer di dalam wadah penyimpanan menjadi inert, yang artinya tidak mendukung proses pembakaran atau reaksi kimia lainnya yang berpotensi merusak.

Dengan demikian, risiko oksidasi dan kerusakan yang disebabkan oleh reaksi kimia yang tidak diinginkan dapat dihindari atau dikurangi secara signifikan. Ini membantu menjaga keamanan dan kualitas produk yang disimpan dalam wadah tersebut, serta melindungi fasilitas dan personel dari potensi risiko kebakaran atau ledakan.:

2. Melindungi Kualitas Produk

Nitrogen Blanketing membantu melindungi produk dari perubahan kualitas yang tidak diinginkan seperti oksidasi, polimerisasi, dan degradasi. Proses ini penting terutama untuk bahan-bahan yang sensitif terhadap kelembaban atau oksigen.

Dengan menciptakan lingkungan yang rendah oksigen di sekitar produk, Nitrogen Blanketing mencegah reaksi kimia yang dapat merusak produk tersebut. Oksidasi, yang merupakan reaksi dengan oksigen, dapat menyebabkan perubahan rasa, warna, atau aroma pada makanan atau minuman, serta penurunan kualitas pada produk kimia atau farmasi.

Polimerisasi, di mana molekul-molekul bergabung membentuk polimer, dapat mengubah sifat fisik atau kimia produk dan mengurangi kegunaannya. Degradasi, yang merupakan penurunan kualitas atau kerusakan bahan karena reaksi kimia atau faktor lingkungan, juga dapat dihindari dengan menjaga kondisi lingkungan yang tepat menggunakan Nitrogen Blanketing.

Dengan demikian, Nitrogen Blanketing membantu memastikan bahwa produk tetap dalam kondisi optimal dan memenuhi standar kualitas yang diinginkan.

3. Mengurangi Korosi

Nitrogen Blanketing tidak hanya mengurangi kelembaban dan oksigen di dalam wadah penyimpanan, tetapi juga membantu mengurangi risiko korosi pada material tangki dan peralatan lainnya.

Korosi adalah proses degradasi material yang disebabkan oleh reaksi kimia antara logam dengan lingkungan sekitarnya, yang sering kali melibatkan oksigen dan kelembaban. Dengan menggantikan udara di dalam wadah dengan gas nitrogen, tingkat oksigen dalam lingkungan dapat dikurangi, sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya korosi.

Dengan demikian, penggunaan Nitrogen Blanketing dapat membantu memperpanjang umur pakai material tangki dan peralatan penyimpanan lainnya dengan mengurangi risiko kerusakan yang disebabkan oleh korosi. Ini memiliki implikasi penting dalam mempertahankan integritas struktural dan fungsi dari infrastruktur penyimpanan dan pengolahan bahan kimia.

4. Mencegah Ledakan

Nitrogen Blanketing bertujuan untuk mengurangi atau bahkan menghilangkan kadar oksigen di dalam ruang kosong atau uap wadah penyimpanan, sehingga secara signifikan mengurangi risiko terjadinya ledakan akibat pembakaran bahan yang disimpan.

Dengan menggantikan udara yang mengandung oksigen dengan nitrogen, proses pembakaran tidak dapat terjadi karena oksigen yang diperlukan untuk membakar bahan tidak ada atau dalam konsentrasi yang sangat rendah. Hal ini membuat lingkungan di dalam wadah menjadi inert dan tidak mendukung pembakaran.

Dengan demikian, penggunaan Nitrogen Blanketing membantu mencegah terjadinya ledakan yang bisa terjadi jika kadar oksigen mencapai tingkat yang cukup untuk menyebabkan pembakaran bahan yang disimpan. Ini merupakan langkah penting dalam menjaga keselamatan fasilitas dan personel yang terlibat dalam proses penyimpanan dan penggunaan bahan kimia atau material yang mudah terbakar.

Prosedur dan Metode Nitrogen Blanketing

Sebelum masuk ke dalam prosedur pengisian nitrogen, mari kita kembali mengingat beberapa dasar. Kita semua tahu bahwa kebakaran terjadi ketika ada tiga elemen yang hadir: sumber pengapian, bahan bakar, dan oksigen. Menghilangkan salah satu dari ketiga elemen ini akan menghilangkan kemungkinan terjadinya kebakaran.

Di ruang di atas tangki, terdapat campuran udara dan uap dari bahan yang mudah terbakar yang disimpan, seperti uap dari minyak atau mogas. Campuran ini hanya akan terbakar jika konsentrasi uap berada dalam kisaran kebakaran pelarut dan ada sumber penyulut. Kejadian ini berpotensi menyebabkan cedera serius pada individu yang berada di sekitarnya.

Meskipun fasilitas tangki penyimpanan mungkin sudah terhubung ke tanah secara listrik untuk mengurangi kemungkinan pengapian, muatan statis masih dapat terbentuk baik dalam sistem maupun dalam pelarut itu sendiri, yang dapat menjadi sumber penyulut.

Tangki penyimpanan dapat dibuat menjadi inert dengan salah satu dari tiga cara berikut:

1. Membatasi konsentrasi oksigen di ruang uap – LOC (Limiting the Oxygen Concentration).
2. Mengurangi konsentrasi bahan bakar di bawah LEL (Lower Explosion Limit).
3. Meningkatkan konsentrasi bahan bakar di atas UEL (Upper Explosion Limit).

Informasi mengenai nilai LEL dan UEL untuk suatu bahan kimia biasanya terdapat dalam MSDS (Material Safety Data Sheet) dari pabrikan. Nilai LOC bisa ditemukan dalam buku panduan industri kimia, seperti National Fire Protection Association (NFPA) Guide.

Batas kebakaran campuran gas, bahan bakar, dan zat inert untuk suhu dan tekanan tinggi dapat ditentukan dengan menggunakan metode komputasi.

Ketika mempertimbangkan desain pengisian nitrogen yang baru atau yang ditingkatkan, faktor pertama yang harus diperhatikan adalah jenis tangki. Ini akan menentukan apakah nitrogen blanketing diperlukan atau tidak. Aturan berikut berlaku untuk tangki penyimpanan untuk filosofi nitrogen blanketing:

Saat mempertimbangkan improve desain nitrogen blanketing, perhatian pertama adalah jenis tangki, ini menentukan apakah nitrogen blanketing diperlukan atau tidak. Aturan berikut ini berlaku untuk tangki penyimpanan dalam konteks filosofi nitrogen blanketing:

• Ketika tangki atap tetap menyimpan bahan mudah terbakar, nitrogen blanketing harus diterapkan.
• Tangki atap mengambang (Floating roof tanks) tidak memerlukan pelapisan tangki.
• Internal floating roof tanks atau tangki atap tertutup kadang-kadang memerlukan nitrogen blanketing karena ada kemungkinan penumpukan uap.

Selain dari tangki penyimpanan dan wadah serupa, sejumlah tangki tertutup seperti ruang non-berpenekanan mungkin juga memerlukan pelapisan, seperti konveyor pneumatik, powder and dust hoppers, atau tanki controlled atmospheric.

Prosedur pengisian nitrogen mempertahankan konsentrasi nitrogen di dalam tangki/wadah yang dilapisi. Ini juga mencegah reintroduksi oksigen dan kontaminan gas lainnya di dalam daerah tersebut. Prosedur pengisian nitrogen pada umumnya menggunakan metode berikut:

• Pembersihan otomatis pada wadah bertekanan (Automatic pressurized vessel purging)
• Continuous pressurized nitrogen blanketing menggunakan kontrol manual
• Pengukuran dan variasi konsentrasi oksigen
• Pemantauan ganda konsentrasi oksigen dan tekanan
• Menjaga tekanan yang stabil dari gas nitrogen dan eliminasi oksigen.

Kesimpulan

Nitrogen Blanketing adalah proses kritis dalam industri penyimpanan dan pengolahan bahan kimia serta hidrokarbon. Dengan memahami konsep dasarnya, tujuan, dan manfaatnya, kita dapat mengaplikasikan prosedur ini dengan efektif untuk melindungi produk, mencegah ledakan, dan menjaga keamanan di lingkungan kerja.

Dengan mempertimbangkan berbagai faktor seperti jenis tangki dan pengukuran konsentrasi oksigen, kita dapat merancang sistem yang optimal untuk aplikasi Nitrogen Blanketing. Ini adalah langkah penting dalam menjaga kualitas produk, memperpanjang umur pakai peralatan, dan memastikan keselamatan personel. (Referensi:https://whatispiping.com).