Risalah Peltemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan T eknologi lsalop dan RadiaSl; ,,(XX)

ARTI STRATEGISTEKNIK RADIOTRACER DAN RADIOSCANNING

DALAM INDUSTRI PUPUK

Wibisono Soeyoso dan M Abbad-

P. T. Pupuk Sriwijaya

ABSTRAK

ARTI STRATEGIS TEKNIK RADIOTRACER DAN RADIOSCANNING DALAM INDUSTRIPUPUK Penggunaan teknik Radiotracer dan Radioscawling dalam indtistri pupuk antara lain untuk mendeteksisumber kebocoran atau adanya kelainan pada bagian daIam peralatan pabrik. PT. Pupuk Sriwidjaja Palembangpernah menggunakan kedua teknik ini bekerjasama dengan Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) daIammelakukan pemeriksaan Com'erter Amoniak Pusri-n, 1lI, N dan menentukan lokasi kebocoran pada DustChamber Prilling Tower Urea pusri-n, N dan Pusri-lB. Teknik Radiotracer dan Radioscanning ditinjau dariaspek waktu, akumsi, biaya, aplikasi teknologi untuk pengembangan SDM dan prospek kerjasama dimasamendatang memiliki arti strategis dalam industri pupuk, sehingga sangat menunjang tercapainya target produksipupuk yang ditetapkan. Keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan teknik Radiotracer dan Radioscanningini sangat berarti sehingga perlu dikembangkan lagi dengan memanfaatkannya untuk melakukan pemeriksaanperalatan lailmya yang mengalami problem.

PENDAHULUAN gilirannya akan menurunkan jumlah produksi daD tingkatefisiensi secara keseluruhan.

Sejalan dengan pesatnya perkembangan teknologinuklir dewasa ini rnaka salah satu cara untuk melakukanpemeriksaan terltadap peralatan pabrik dengan cepat danakurat adalah penggunaan teknik Radiotracer dan

RadioscalUling.Penggunaan metode ini pernah dilakukan di PT.

Pusri pada waktu penentuan lokasi kebocoran di DustChamber yaitu salah satu bagian dari menara pembutirurea di pabrik Urea pada tabun 1988/95/99 daD jugapemeriksaan bagian dalam Converter Arnoniak yaituperalatan utama untuk melangsungkan reaksi pembuatanAmoniak pada tabun 1997.

Pemeriksaan peralatan diatas dilakukan denganbekerjasalna dengan Badan Tenaga Nuklir Nasional(BAT AN) yang berhasil dengan baik daD akurat sertamenghemat waktu.

PRINSIP RADIOTRACER DAN RADIOSCANNING

PT. Pupuk Sriwidjaja (PT. Pusri) Palernbangrnerupakan salall satu produsen pupuk Urea di Indonesia

dengan kapasitas terpasang keernpat pabriknya yaituPusri-lI, III, IV dan IB sebesar 2,2 juta ton pertallun.

Masing-rnasing pabrik diatas terdiri dari 3 unitpabrik yaitu pabrik Arnoniak yang rnengllasilkanArnoniak cair (NH3) untuk ballaD baku Urea, pabrik Ureayang rnengllasilkan Urea prill dan pabrik Utilitas yangrnengllasilkan steam daD tenaga listrik sebagai penunjangberoperasinya pabrik Amoniak dan Urea.

Dalam proses pernbuatan Urea yangrnenggunakan ballaD baku gas bumi, air dan udara inibanyak digunakan peralatml antara lain Bejana Tekan(Vessel), alai Penttkar Panas (Heat Exchanger),Refonner, Reaktor dan Converter yang dioperasikanpada berbagai kondisi ternperattJr dan tekanan rnulai dariternperatur -180°C Satnpai 1000°C datI tekmlaIl rnulaidari vakum sampai 250 kgicrn".

Untuk rnencapai kapasitas produksi yangdiinginkan maka pabrik llarUS dioperasikan secarakontinyu dalmn waktu 24 jam sehari dan peralatannyallarUs dalmn kondisi yang baik serta terintegrasi satusarna lain dengan baik pula. Guna rnendapatkan kondisiperalatan yang baik maka perneriksaan (inspeksi)peralatan yang cepat dan aktJrat rnenjadi faktor yang

sangat penting.Dalmn rnelakttkan perneriksaan peralatan yang

rnengalanli gangguan rnisalnya rnencari surnberkebocoran dengan rnetode konvensional rnemerlukanwaktu yang lama ballkan seringkaii tidak rnungkindilakukan pada kondisi pabrik sedang beroperasisehingga tidak jarang barns dilakukan dengan mernatikanpabrik terlebih dahulu. Jika hill ini sering terjadi makakehilangan produksi akan makin besar pula yang pada

Metode Radiotracer dan Radioscanning ini padaprinsipnya adalah melnanfaatkan sifat dari beberapaRadioisotop yang memancarkan radiasi sinar gaDllna (y).

Untuk mengetahui sumber kebocorandimungkinkan karena Radioisotop yang memancarkansinar gamma ini dapat menembus materi serta dapatdideteksi sehingga kebocoran atau pola Radio isotopyang menggambarkan kebocoran dapat diketahui.

Pemeriksaan dengan metode Radiotracer danRadioscanning ini tergantung pada pelDilihan senyawakilnia yang digunakan. Berdasarkan sifat radio aktifnyamaka kedua metode ini dapat digunakan untuk diagnosasecara cepat terl13dap kelainan yang terjadi pada suaturangkaian peralatan industri. Beberapa Radioisotop yangumum dipakai dapat dilihat pada table-I.

Risalah Pertemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan leknologi Isolop dan Radias/; 2tXXJ

Table-I: Beberapa Radioisotop yang umum digunakan

-

Mn-56-

2-6 jam ManganeseNaohthanate

Br-82--36 jam Paradibromo benzene

---

KBrNa2CO3-

Trillated waterMolecular Argon

Molecular XryptonMolecular Xenon

H Au CI4

Na-24H-3

Ar-41Kr-85

Xe-133Au-198

15 jam12 tahun1,7 jam

10,6 tahun5,6 hari2.7 hari

berfungsi untuk melarutkan debu urea dengan jalanmelarutkannya dalam air. Problem yang ada disini ialahterjadinya kebocoran larutan urea (campuran air dan ureayang dilarutkan) sehingga mengalir keluar danmembasahi dinding menara pembutir yang terbuat daribeton (concrete). Jika kebocoran ini tidak segeraditangguJangi maka dikhawatirkan larutan urea tersebutdapat menyebabkan korosi pada besi betonnya. Denganmetode konvensional pemeriksaan kebocoran dilakukandengan melakukan vakum test pada semua sambunganlas plat Stainless Steel dilantai Dust Chamber dilanjutkandengan melakukan Dye Penetrant Test. Untuksambungan antara dinding beton dengan plat stainlesssteel yang dilapisi dengan kasa (duramesh) yang dicatdengan cat epoxy polyamide hi-build, dilakukanpemeriksaan secara visual. Metode pemeriksaan sepertiini memerlukan waktu sekitar 12 hari karena lantai daDdinding yang diperiksa arealnya cukup luas (sekitar 137

m2).

Adapun metode penggunaan Radioisotop danRadioscalU1ing yang pemah dilakukan di PT. Pusriadalah sebagai berikut :

Converter Amoniak

Pacta perala tan utarna yang berfungsi untukmelangsungkan reaksi pembuatan amoniak ini telahterjadi problem berupa pengurangan produk dan efisiensi

energi dibandingkt'1D dengan desainnya yangdimungkinkan oleh beberapa penyebab antara lain:.Kebocoran tube pacta interchanger atau expansion

joint.Menurunnya keaktifan katalis pacta bed-I, bed-II, bed-

III atau bed-IV.

Sehubungan dengan bal tersebut maka bekerjasarna dengan Badan Tenaga Nuklir Nasional (BAT AN),telah dilakukan pemeriksaan untuk menentukan lokasikebocoran dengan metode radiotracer menggunakanradioisotop Au-198 yang terikat pada HAuCl4 daDmempunyai waktu paruh 2,7 bari. Hasilnya dapatditentukan bahwa sumber kebocoran bukan berasal dariplat stainless steel pada lantai tetapi pada sambunganantara dinding beton Dust Cllamber dengan plat stainlesssteel yang dilapisi kasa (duramesh) dan di cat dimanaterdapat lokasi yang tidak sempurna pengecatannya.Pemeriksaan dengan metode radiotracer inimembutuhkan waktu kurang lebih 7 (tujuh) hari dandilaksanakan pada waktu turn around.

Oleh karena perneriksaan bagian dalam ConverterArnoniak untuk rnendeteksi kelainan alat pada waktupabrik beroperasi tidak rnungkin dilaksanakan denganalat inspeksi yang tersedia di PT. Pusri, rnaka bekerjasarna dengan Badan Tenaga Nuklir Nasional (BAT AN)telah dilakukan pernerikSc'lan dengan rnetode radioisotopdan radioscanning yang terdiri dari :I. Oeteksi by pass aliran gas (kebocoran gas) pada

internal part Converter Atnoniak 105-0 Pusri-Il, IIIdan IV dengan "Metode Tracer RadioIsotop Ar-41daD Kr-85".

2. Oeteksi by pass aliran liquid (kebocoran BFW) padapartition plate BFW exchanger 123-C Pusri-IIl danIV dengan "Metode Tracer Radioisotop KBr-82".

3. Oeteksi level catalyst pada Converter arnoniak 105-0Pusri-1II dengan "Metode Gridding/ScanningRadioisotop Cobalt".

PemeriksaaJ\ Converter amoniak tanpamengl\entikan operasi peralatan ini dilaksanakan denganbaik dalam waktu kurang lebih 8 (delapan) hari danltasilnya akurat karena pacta saat peralatan tersebutdibuka. adanya kelainan pacta bagian dalmn peralatantersebut sesuai dengan yang digambarkan oleh ltasil

pemeriksaan matas.

ARTI STRA TEGIS TEKNIK RADIO TRACER DANRADIOSCANNING

Dust Chamber Prillin1! To}ver

Seperti telah disampaikan sebelunmya bahwapemeriksaan peralatan pabrik yang mengalami kelainandengan teknik Radiotracer dan Radioscanning memilikibanyak kelebihan dibandingkan dengan metodekonvensional.

Beberapa kelebihan tersebut dapat ditinjau dariaspek sebagai berikut :Dust chamber ini mempakan salah satu bagian

daTi menara pembutir urea (prilling tower) yang

18

Risalah Pel1emuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan Teknologi lsolop dan Radiasi. 2fXXJ

dalam bidang pemeriksaan dengan radiotracer daD

radioscanning.

1.~Untuk pemeriksaan dengan teknik radiotracer

dipera1atan Dust Chmnber Prilling Tower pabrik Ureamemerlukan waktu 7 (tujuh) bari sedangkan denganmetode konvensional memerlukan waktu 12 (dua belas)hari.

Selain itu untuk pemeriksaan Converter Amoniakdengan metode radiotracer daD radioscanning diperlukanwaktu 8 (delapan) Imri. Sedangkan dengan metodekonvensional pemeriksaannya tidak dapat dilakukan.Untuk pabrik pupuk Urea dengan kapasitas besar sepertiPT. Pusri, maka pemeriksaan bagian dalam peralatanyang mengalami kelainan/kebocoran tanpa hamsmematikan pabrik merupakan suatu hal berarti dan jugasangat menguntungkan karena dengan diketahuinyasecara tepat kelainan/kebocoran yang terjadi pada bagiandalam peralatan, maka persiapan untuk melakukanperbaikannya seperti : metode perbaikan, man poweryang kan digunakan maupun alat bantu yang diperlukan,dapat dilaksanakan dengan baik sehingga lamanyapekerjaan dapat diestimasi setepat mungkin dan rentangwaktu ini bisa dilnanfaatkan pula untuk memperbaiki alailain jika ada yang mengalami gangguan. Sebaliknya jikakelainan pada bagian dalam alat tersebut tidak bisadiprediksi sebelumnya karena tidak dapat dilakukanpemeriksaan pada waktu pabrik beroperasi, makapersiapan perbaikannya pun tidak dapat dilakukan secarasempurna karena cenderung berupa dugaan sellinggatidak jarang terjadi keterlambatan (delay) dalamperbaikannya.

5. KeriasamaMengingat banyaknya keunggulan yang dimiliki,

maka teknik Radiotracer dan radioscanning inimempunyai prospek yang cerah dirnasa datang terutamauntuk melakukan pemeriksaaan ataupun pengukurandisamping mendeteksi kebocoran, misalnya: mengukurlaju alir, menentukan distribusi residence time,memeriksa kebuntuan menentukan volume atau berat zatcair maupun mengindentiflkasi penyebaran pollutant.Bagi PT. Pusri pada khususnya dan industri pupuk padaumumnya, mengingat manfaat yang telah diperoleh,maka kerjasama dengan Badan Tenaga Nuklir Nasional(BAT AN) dalam melakukan pemeriksaan peratatanpabrik dengan Radiotracer dan Radioscanning inimerupakan suatu hat yang penting serta perlu dilanjutkandaD bahkan ditingkatkan lagi dengan penggunaan metodeini diperalatan lain yang mengalami problem.

Ditinjau dari beberapa aspek diatas makapemeriksaan dengan radiotracer dan Radioscanning inibagi industri pupuk memiliki arti yang strategis terutamakarena sangat menunjang tercapainya target produksiyang ditetapkan.Dengan tercap~nya target produksi inimaka kebutul1aD pupuk dalam negeri juga akan terpenuhisehingga sektor pertanian yang sangat erat kaitannyadengan pemakaian pUPuk. akan terjaminkelangsungannya yang pada akhimya dapat menunjangketersediaan pangan dinegeri kita.

KESIMPULAN2. Akurasi

Teknik pemeriks3.:w dengan radiotracer danradioscanning mempunyai tingkat keakuratan yangcukup tinggi dan ini terbukti pacta waktu pemeriksaanDust CI13mber untuk mencari sumber kebocoran pactawaktu Turn around serta pemeriksaan bagian dalaInConverter Arnoniak yang mengalarni kelainan tapa

mengganggu operasi pabrik.Pemeriksaan Converter Amoniak ini lmsilnya

akurat karena pacta saat peralatan tersebut dibuka adanyakelainan pacta bagian dalam peralatan tersebut sarnaseperti yang digambarkan oleh hasil pemeriksaan denganradiotracer dan radioscanning. Dernikian pula denganDust Chamber yang smnber kebocorannya dapatditentukan dengan tepat.

3.~Dari segi biaya teknik radiotracer dan

radioscanning ini lebih efisien karena waktu pemeriksaanyang diperlukan lebih singkat sehingga akibat kehilanganproduksi dapat dikuraIIgi .

1. Prinsip Radiotracer dan Radioscanning ini ialahmemanfaatkan sifat Radio isotop yang mernancarkanradiasi sinar gamma yang dapat menembus materi,dan mudah terdeteksi.

2. Di PT. Pusri, teknik Radiotracer dan Radioscanningini pernah digunakan untuk melakukan pemeriksaanpada peralatan Converter Amoniak dan DustChamber Prilling Tower, bekerja sarna dengan BadanTenaga Nuklir Nasional (BAT AN) yang berhasil baikserta menghemat waktu dan biaya.

3. Teknik Radiotracer dan Radioscanning ditinjau dariaspek waktu, akurasi, biaya, aplikasi untukpengembangan SDM dan prospek kerjasama dimasamendatang memiliki arti strategis dalarn industripupuk, sehingga sangat menunjang tercapainya targetproduksi pupuk yang ditetapkan.

4. Kerjasama PT. Pusri dengan BAT AN dalarnpemanfaatan teknik radiotracer dan Radioscanninguntuk pemeriksaan peraiatan perlu dilanjutkan danballkan ditingkatkan lagi.4. Aolikasi Teknologi lUltuk Pengembanl!anSumber

Dava ManusiaPenggunaan teknik radiotracer daD radioscanning

ini sangat penting lUltuk pengembangan sumber dayamanusia bagi kedua belall pihak yaitu Badan TenagaNuklir Nasional (BAT AN) daD PT. Pusri. BagiBAT AN teknik ini mempakan aplikasi dari teknologiyang dimilikinya untuk kepentingan industri sedangkanbagi PT.Pusri dapat menanlbah wawasan/ pengetahuan

DAFTARPUSTAKA

Hadan Tenaga Nuklir Nasional (BAT AN) : "LaporanPemeriksaan Convener Amoniak Pusri-II, /II& IV", tabun 1997.

19

Risalah Pet1emuan Ilmiah Penefltian dan Pengembangan Tt'knologi lsotop dan Radias~ 2fXXJ

2. Badan Tenaga Nuklir Nasional (BAT AN) : "LaporanPemeriksaan Dust Chamber Prilling To}verUrea Pusri-l/", tallUll 1999.

4. Badan Tenaga Nuklir NasionaJ (BAT AN) : "AplikasiSumber Tertutup untuk Pemeriksaan BejanaProses (Column Scanningj"

3. Badal. Tenaga Nuklir Nasional (BATAN):"Menentukan Kehocoran Pipa yangTerpendam Dengan Teknik Radioisotop"

5. Faizal Farid Wajidi : "Nuclear Techniques for theMeasurement and Investigation of IndustrialProcess Systems", ICI Catalyst Simposium,Malaysia, tahun 1986.

DISKUSI

ENDRA W ANTO M.ABBAD

Berapa rupiah penghematan yang diperoleh olehPT. Ptlpllk Pusri dengan memanfaatkan teknologinuklir ?

Tergantung kondisi

R. DIDIEK HERHAD Y

M.ABBAD Pacta kesimpulan disebutkan bahwa penggwmanradioisotop terbukti mempunyai keunggulandibandingkan dengan konvensional, dari segi waktu danbiaya. Sejaull mana tingkat ekonomisnya ? Apa actausalla mendidik karyawan Pusri menguasai teknik

perunut, artinya mengingat ketergantungan denganBATAN?

Sangat menghemat biaya danSebelumnya haInpir 10% kellilaIlgansedangkan dengan cara radiotracer lebih efisien.

efisiensi.produksi,

WIWIK SOFIARTI

M.ABBADMengingat manfaat radio isotop sebagai tracerbagi industri, saat kapa11 radio isotop sebagai tracerdiperg\makan untuk mengetahui kebocoran tangki-tangki ?

Ada banyak metode pemeriksaan, akan tetapidengan cara konvensional memerlukan waktu lama.

20