Viskositas dalam gear oil - SAE, ISO atau AGMA ?

Viskositas merupakan bahasa yang lebih mudahnya untuk memahami tingkat kekentalan sebuah cairan, dalam hal ini kita membahas tentang pelumas oli. Ada beberapa cara untuk mengukur tingkat viskositas oli. Pada artikel sebelumnya secara umum telah membahas klasifikasi SAE & ISO.
Khusus untuk oli gear industri Total Oil menggunakan 3 ketetapan internasional yang sering dipakai, yaitu SAE, ISO dan AGMA.

Mari kita mambahasnya satu per satu :

1. ISO ( International Standardization Organization )

ISO yang berpusat di Jenewa - Swiss merupakan perkumpulan independen ilmuwan internasional yang membahas khusus tentang standard teknologi, industri, service & safety. Hampir semua oli menggunakan ketetapan international ini, karena ketetapan ini berlaku sebagai standard umum untuk semua jenis pelumas. Biasanya orang pelumas industri lebih familiar dengan sebutan ISO VG ( ISO Viscosity Grade ).

2. SAE ( Society of Automotive Engineerings )

Banyak dari kita yang sudah mengenal ketetapan SAE, terutama untuk oli mesin ( engine oil ). Pada gear oil juga kadang menggunakan ketetapan ini seperti yang kita kenal pada gear transmisi, axle / gardan, diffrential & coupling. Contohnya pada transmisi SAE 80, SAE 90 & SAE 140.

3. AGMA ( American Gear Manufacturers Association )

AGMA merupakan ketetapan khusus yang dibuat untuk produk gear, meliputi material/bahan, ukuran, fungsi termasuk pelumas pada gear. Pada oli gear industri ketetapan yang digunakan adalah standard AGMA 9005 - D94.

Pada pembuat gear dan oli mungkin hanya menyertakan salah satu dari standard di atas. Untuk memudahkan ada tabel persamaan yang digunakan. Misalnya oli dengan SAE 90 bisa disetarakan dengan AGMA 5 dan ISO 220.

Berikut tabel persamaa untuk gear oil :

Source : http://www.doolittleoil.com/faq/viscosity-sae-iso-or-agma

Total Nateria MH 40 - Gas engine oil SAE 40

Total Neteria MH 40 merupakan jenis pelumas untuk mesin berbahan bakar gas dengan kadar abu rendah ( low ash > 5% ). Jenis gas alam seperti CNG, LPG dan sejenisnya. Pelumas ini banyak digunakan pada mesin pembangkit listrik tenaga gas.

Total Nateria MH 40 diformulasi khusus dari minyak bumi dengan standard ketahanan terhadap suhu, nitrasi dan oksidasi. Kadar abu redah ( low ash 5%) membuat mesin gas menjadi lebih maksimal dalam pembakaran, perlidungan mesin dari dampak gas dan tingkat kebersihan oli yang sangat optimal sehingga usia pakai oli lebih maksimal.

Additive khusus yang dirancang untuk perlindungan dengan properties antiwear & antikorosi dengan tingkat batasan tertentu yang menjamin kompatible dengan system emisi gas buang mesin.

Berikut approval manufacturer yang telah merekomendasikan Total Nateria MH 40 :

• CATERPILLAR (séries 3300 à 3500) 
• GE 
• JENBACHER 
• MDE 
• MTU 
• MWM 
• PERKINS 
• WAUKESHA (APG 2000/3000) 
• WARTSILA (220 SG)

Berikut properties dari Total Nateria MH 40 :

 source : http://www.total-distributor-partners.com/media/18200/nateria_mh_40_-_04.2012.pdf

Mengapa koneksi listrik butuh pelumasan silicone grease

Pelumas yang banyak dikenal saat ini adalah pada mekanikal seperti pada bearing dan sejenisnya. Pada artikel ini saya ingin mengulas sedikit tentang pelumas dengan grease pada jaringan electrical.

Fungsi pelumas pada jaringan elektrik lebih dititik beratkan pada perlindungan / proteksi terhadap arching atau loncatan elektron yang terlihat seperti petir dan perlindungan terhadap dampak lingkungan seperti uap air, debu, karat dan kontaminan lainnya.

Mengapa menggunakan silicone grease 

Silicone grease merupaakan waterproof grease ( anti air ) yang terbuat dari dari kombinasi silicone oil dan pengental ( thickener ). Jenis silicone oil yang dipakai pada umumnya adalah polydimethylsiloxane ( PDMS ) dan thickener dengan silica, sehingga menghasilkan grease seperti pasta berwana putih agak bening.

Dipilihnya silicone grease sebagai pelumas pada kontak elektrik adalah sebagai berikut :

• Silicone grease ini merupakan pelumas synthetic yang ramah terhadap semua material termasuk plastik, karet/rubber, dan semua logam. Sedangkan kita semua tahu bahwa perangkat elektrik sekarang banyak yang menggunakan part plastik atau karet. Tidak seperti grease mineral yang terbuat dari minyak bumi bisa merusak karet atau plastik.

• Silicone grease merupakan waterproof ( anti air ), jadi menghindarkan jaringan terhadap air atau uap air yang bisa menyebabkan korsleting ( arus pendek ). 

• Silicone grease menjadi electrical insulating yang dapat mengisolasi listrik sehingga daya listrik tidak melebar disekitarnya. Daya insulatingnya kurang lebih 30 KV / mm

• Silicone grease bisa menjadi thermal greaase yang memiliki jangkauan daya tahan temperatur yang sangat baik dari -40 C sampai 200 C

• Silicone grease memiliki daya tahan pelumas jangka panjang karena memiliki konsistensi tidak mudah berubah terhadap air, oli, gas & bahan kimia, seperti amonia, gas chlorine, glycol, glycerol, asam sulfur, asam nitric, dll.    . 

• Silicone grease mampu meredam corona discharge atau loncatan elektron akibat induksi yang bisa mengurangi kinerja jaringan atau bahkan bisa membahayakan di sekitar jaringan listrik

Hal tersebut di atas merupakan silicone grease pada umumnya yang bersifat isolator, saat ini telah ada inovasi yang digunakan sebagai conductive grease ( penghantar listrik ) yang banyak digunakan pada busbar untuk tegangan tinggi ( high voltage ).

Silicone conductive grease memiliki thickener dengan bahan konduktor yang paling bagus saat ini adalah silver ( perak ). Namun karena harganya sangat mahal, maka dibuat alternatif lain yaitu Carbon Black sebagai pengganti silver.

Source : https://en.wikipedia.org/wiki/Silicone_grease  

Mengapa oli hidrolik berubah warna

Ketika oli hidrolik berubah warna dari bening menjadi coklat tua, mungkin kita akan timbul beberapa pertanyaan :

·         Apakah ini berarti kita harus segera mengganti oli hidrolik ini?

·         Apakah oli hidrolik sudah kehilangan daya lumasnya?

·         Apakah oli telah terkontaminasi dalam operasionalnya?

·         Apakah ini kondisi normal pemakaian yang bisa diukur dengan hasil lub oil analisys yang bisa dikategorikan wajar?

Beberapa pertanyaan di atas mungkin perlu didiskusikan. Banyak orang membandingkan oli hydraulic industry dengan oli hydraulic yang digunakan pada alat berat yang bergerak, sehingga diasumsikan jika oli sudah berubah warna menjadi coklat tua, maka harus segera diganti tanpa mempertimbangkan seberapa lama sudah digunakan.

Ini mudah saja untuk dihiraukan bahwa oli di system hidrolic dalam industri memiliki perbedaan lingkungan pada internal combustion engine ( pembakaran internal mesin ). Perubahan warna dalam oli hidrolik merupakan tanda yang baik sebagai peringatan. Namun perlu harus kita tahu mengapa oli hidrolik berubah warna.

Ada dua hal umum yang menyebabkab oli berubah warna gelap yaitu tekanan temperature dan oksidasi, keduanya memang perlu adanya pergantian oli. Langkah pertama yang harus dilakukan yaitu mengambil sample untuk dilakukan lab analisis. Sebenarnya walaupun oli hidrolik telah berubah gelap tapi masih bagus digunakan, tapi ada juga yang warnanya masih bening namun sudah tidak memiliki daya lumas dan tidak bisa melindungi system hidrolik. Jadi sebenarnya kita tidak bisa hanya melihat secara warna saja untuk mempertimbangkan oli masih layak atau tidaknya.

Bagaimanapun juga, warna mulai gelap pada oli merupakan tanda beberapa hal potensi masalah dalam system hidrolik. Mungkin dalam system ada satu atau beberapa titik panas / hot spot yang membuat oli meningkat panas secara signifikan di area tertentu, dan akan turun lagi suhunya ketika masuk reservoir ( penampungan oli ).

Ada satu case yang bermasalah pada kegagalan valve ( katup ) yang menyebabkan oli masuk celah sehingga terjadi penurunan tekanan yang signifikan. Ini menyebabkan sejumlah titik panas. Walaupun hal kecil begini, namun bisa menyebabkan oksidasi & temperature naik yang merupakan penyebab oli hirolik berubah warna.

Ketika sample diuji, dan jika menunjukkan jumlah asam ( acid number ) dan viscosity ( tingkat kekentalan ) tidak berubah atau masih dalam tahap toleransi. Maka hal ini menghilangkan kemungkinan terjadinya oksidasi dan temperature tinggi yang berakibat perubahan warna oli hidrolik. Langkah berikutnya perlu diperiksa valve dengan memperhatikan varnish atau kerak akibat terjadinya panas. Dan mengganti valve jika ada yang bermasalah. Oil analysis tadi menunjukkan bahwa oli masih bisa digunakan. Sebenarnya selama tidak ada perubahan dalam operasional system kemungkinan sangat kecil berubah warna, namun perlu juga diperhatikan valve & seal pada systemnya.

Ketika oksidasi, terjadi reaksi bergabungnya oli dan oksigen, ini lah yang membuat stabilitas oli berkurang, menyebabkan perubahan warna sebagai indikasi tidak bagus tingkat oksidasinya. Didalam oli hidrolik sebenarnya ada additive antioksidan yang berfungsi untuk menghambat terjadinya reaksi yang merusak stabilitas oli.

Antioksidan akan bereaksi untuk melindungi kualitas oli dengan merubah warnanya dari kunig terang sampai hitam gelap tergantung tingkat oksidasinya. Ada sejumlah factor termasuk formulasi oli, kondisi operasional dan kontaminan ( bahan yang mengkontaminasi ) yang menyebabkan warna oli berubah walaupun tidak terjadi penurunan kualitas oli. Walaupun perubahan warna oli merupakan tanda, namun oli masih memiliki antioksidan yang baik sampai batas tertentu yang memang sudah sebenarnya harus diganti.

Sekali lagi, cara yang tepat melihat tingkat oksidasi adalah dengan oil analysis yang menunjukkan peningkatan viscositas & jumlah asam ( acid number ) sebagai tanda oli teroksidasi.

Adanya metal catalyst particle, panas /heat, oksigen dan air memiliki kantirbusi dalam oksidasi oli. Dampaknya adalah meningkatnya jumlah asam dan korosi pada komponen atau sejenisnya. Dampak lain meningkatnya viscositas yang berasal dari kontaminan yang bercampur dalam oli. Ini akan meninggalkan lumpur, kerak atau tar yang tipis yang tidak larut dan membuat lapisan dipermukaan internal system. Proses degradasi dipercepat dengan komponen tadi.

Oksidasi bisa dijaga dengan maintenance yang baik. Tingkat reaksi kimia dalam oli termasuk oksidasi akan berlipat ganda setiap kenaikan suhu 10 C. Untuk hampir semua hidrolik yang berbahan dasar mineral oil, direkomendasikan pada suhu 60 C dan setiap kenaikan 5 C usia pakai akan berkurang setengahnya.

System pressure / tekanan akan berdampak yang berbeda. Semakin meningkat tekanan akan berdampak pada viscositas yang menyebabkan gesekan dan panas. Juga meningkatnya tekanan bisa memasukkan angin termasuk oksigen. Dengan penambahan oksigen akan meningkatkan reaksi oksidasi dalam oli. Jadi sangat direkomendasikan menjaga tingkat tekanan yang dianjurkan oleh pabrikan pembuat system hidrolik agar usia pakai oli dan komponen terjaga.

Kontaminan lainnya ada juga yang menyebabkan dampak oksidasi. 1 persen lumpur / sludge dalam oli hidrolik akan membuat ganda tingkat oksidasi oli jika dibandingkan dengan oli yang tanpa lumpur/sludge. Kandungan metal terutama copper / tembaga merupakan katalis / bahan yang mempercepat oksidasi. Sedangkan penyebab yang lain adalah air. Kehadiran air dan tembaga akan muncul saat panas muncul.

Ketika kita menenukan oli hidrolik berubah warna , jangan diasumsikan harus segera diganti. Hal ini sangat mungkin terjadi, jadi perlu diperhatikan komponen atau oli sisa saat pergantian dengan oli baru. Maka perlu dilakukan oil analysis agar diketahui penyebabnya. Selanjutnya memeriksa pusat reservoir ( tampungan oli ).

Lakukanlah pengujian oli pada periode waktu tertentu dengan lokasi pengambilan sampel yang bervariasi sehingga mendapatkan hasil perawatan yang maksimal.

source : http://www.machinerylubrication.com/Read/30495/hydraulic-oil-color

Sedikit info tentang Natural Gas Engine Oil

Natural gas engine adalah sesuatu yang sangat unik. Mereka dioprasikan pada berbagai lokasi yang tidak biasa. Dari lokasi yang extrim tingkat cuaca dingin luar biasa Arctic Canada sampai di lokasi yang sangat panas di gurun pasir Amerika Sarikat bagian selatan.

Natural gas engine dirancang dengan berbagai type seperti Caterpillar vertical in-line and V type four-stroke, the two-cycle Cooper Bessemer V type integral with a horizontally opposed reciprocating compressor and the dual crankshaft, vertically opposed, two-stroke engine built by Fairbanks Morse.

Type gas ingine tersebut memiliki syarat bahan bakar gas yang bervariasi, tapi tetap saja tidak bisa membatasi jenis gas apa yang akan digunakan. Misalnya Sour Gas dengan kandungan sulfur, Sweet Gas dengan tanpa sulfur dan sedikit karbon dioksida, Wet Gas dengan kandungan relative tinggi komponen gas nya seperti Butane, dan terakhir adalah Landfill atau digester gas ( gas dari sampah atau kotoran hewan ) yang utamanya dibuat dari methane dan karbon dioksida serta sering kali ada kandungan gas halogen seperti fluorine & chlorine.

Perlu diperhatikan, pada pengoperasian beberapa engine gas adalah emisi gas buang berupa asap yang perlu diperhatikan serius. Untuk mengendalikan atau menghilangkan emisi ini, di beberapa rancangan gas engine diberi catalytic converter yang diberikan batasan type additive dan tingkat formulasi pada pelumas engine yang akan digunakan.

Pelumas ini sangat bervariasi tergantung rancangan engine, kondisi saat operasional, jenis penahan oksidasi mineral oil, tingkat ash ( abu ), alkaline & tingkat detergent sebagai pembersih yang bisa larut dalam oli.

Keunikan Natural Gas Engine

Perbedaan utama antara natural gas dengan pembakaran internal engine oil lainnya terletak pada tingkat penurunan kualitas oli yang disebabkan proses pembakaran bahan bakar gas. Proses ini menghasilkan oskidasi nitrogen. Kondisi ini umumnya disebut Nitrasi. Untuk itu perlu diperhatikan untuk pergantian oli nya, saat nitrasi ini bersifat asam yang berdampak menurunnya kualitas oli.

Kandungan abu sulfat ( sulfated ash ) merupakan salah satu kandungan khas yang dihasilkan saat operasional natural gas oil. Hasil ini bersifat merusak kualitas pelumas, sehingga harus dilakukan pengujian agar tetap terkontrol selama pemakaian oli.

Condition-Monitoring Techniques 

Ada beberapa yang umum teknik untuk memonitor kondisi pelumas pada natural gas engine. Analysis terhadap compression pressure/crank angle atau grafik pressure terhadap time / durasi (Grafik P-T). Ini merupakan salah satu teknik yang paling umum. Natural gas engine memiliki beberapa siklus pembakaran yang bervaiasi yang bisa dicatat dengan grafik P-T. Analisa ini bisa menjelaskan kondisi konsumsi bahan bakar, internal pressure yang tidak biasa, suhu tinggi dan ketidakseimbangan yang disebabkan guncangan dari dampak piston, serta tingkat efektif pelumas dan system kontrol emisi gas buang.

Analysis Grafik pressure-volume (Grafik P-V) bisa digunakan untuk keseimbangan piston, mendeteksi masalah valve train dan tingkat gesekan (frictional losses) dengan membandingkan engine horsepower dengan compressor horsepower.

Sebagai tambahan, menganalisa pola getaran piston bisa membantu untuk memahami kepastian kondisi mekanikalnya.

Condition-monitoring technique sangat membantu untuk perawatan engine dan kontrol terhadap pelumas. Namun tidak semua teknisi gas engine memahami hal ini. Salah satu cara yang paling mudah adalah dengan lube oil analisis dengan laboratorium yang hasilnya bisa membantu jadwal prediksi pergantian part engine. Tes pada natural gas engine oil meliputi :

• Viscosity
• Base number
• Acid number
• Glycol contamination
• Water contamination
• Insolubles
• Spectrochemical analysis
• Nitration/oxidation

Pada artikel berikutnya akan kami ulas satu per satu komponen tersebut.

Klasifikasi API pada pelumas mesin ( engine oil )

Penggunaan pelumas mesin pada kendaraan atau alat berat biasanya sudah diberikan standard oleh pabrikan pembuat mesin tersebut. Artikel ini mungkin sedikit memberikan informasi kepada Anda seputar klasifikasi API ( American Petroluem Institute ) pada engine oil. Serta sebagai tambahan pada artikel API sebelumnya.

Pada setiap kemasan atau spek pelumas yang akan digunakan memberikan informasi type pelumas tersebut. Salah satunya informasi tentang standard API pada pelumas tersebut. Pada standard internasional API engine oil yang umum di kategorikan menjadi 2 jenis yang diberikan kode sebagai berikut :

• Kode "S" yang berarti Service, digunakan pada engine oil yang berbahan bakar gasoline atau jenis bensin yang dikenal di Indonesia pada Pertamina dengan nama Premium, Pertalite, Pertamax, dll. 

• Kode "C" yang berarti Commercial, digunakan pada engine oil yang berbahan bakar diesel atau yang lebih dikenal oleh orang Indonesia dengan nama Solar, biosolar, Dexlite atau Pertamina DEX.

Memahami Perbedaan Formulasi Base Oil

Semua pelumas memiliki bahan dasar yang sama yaitu base oil. Kemudian base oil ini diformulasikan dengan cara diblending ( diaduk ) dengan campuran additive, dan tambahan thickener ( pengental ) jika dalam pembuatan grease. 

Bagaimana kita akan tahu base oil mana yang terbaik. Jika memilih antara mineral & synthetic tentu ada pertimbangan harus kita tahu. Dengan artikel ini mungkin bisa menambah informasi untuk menentukan base oil mana yang akan digunakan.

Kategori Base Oil 

Pelumas dikategorikan dalam berbagai cara, salah satu yang paling umum adalah penggolongan berdasarkan base oil : mineral, synthetic atau vegetable ( nabati ). 

Mineral Oil terbuat dari minyak bumi mentah yang disuling ( refining process ). Synthetic Oil merupakan buatan manusia dengan formulasi ilmiah yang unik untuk kebutuhan tertentu. Vegetable Oil ( nabati ) terbuat dari tanaman bisa biji atau pohon tumbuhan, jumlah minyak nabati yang digunakan untuk pelumas sangat terbatas karena faktor lingkungan.

Karakteristik Base Oil 

Semua base oil memiliki karaktristik untuk menahan berbagai kondisi pelumasan dengan tujuan yang diinginkan. Pada mineral oil, tujuan saat proses refining adalah untuk hasil dengan kandungan yang optimal sehingga mendapat produk pelumas yang baik. 

Pada pembuatan synthetic oil, berbagai formulasi dipakai tujuan membuat sebuah pelumas dengan kandungan yang tidak terdapat pada mineral oil. Baik pelumas mineral maupun synthetic dirancang untuk sebuah aplikasi pelumasan yang spesifik.

Beberapa hal yang peting pada kandungan base oil meliputi kekentalan : viscosity limitation, viscosity index, pour point, volatility, oxidation and thermal stability, aniline point ( tingkat daya bersih terhadap material lain, termasuk additive ) & hydrolytic stability (ketahanan pelumas terhadap air ).

Group Base Oil 

Di abad 20 terlihat peningkatan jumlah pada proses refining oli mineneral dan juga proses pembuatan oli synthetic. Pada tahun 1990-an American Petroleum Institute (API) mengkategorikan base oil menjadi 5 group, dengan tiga group pertama dikhususkan untuk mineral oil yaitu group I, II & III dan dua berikutnya group IV & V untuk synthetic oil.

Base oil group I dibuat menggunakan solvent-extraction atau solvent-refining technology. Technologi ini telah digunakan sejak pertama kali mineral oil diproduksi. Prosesnya dengan mengextrak komponenyang tidak diinginkan di dalam minyak seperti struktur cincin (ring structures ) dan aromatic.

Base oil group II diproduksi menggunakan proses hydrogenation atau hydrotreating. Tujuan dari proses ini adalah sama saat solvent-refining di group I, tapi lebih efektif saat merubah komponen yang tidak diinginkan seperti aromatic menjadi struktur hydricarbon yang diinginkan. Sehingga base oil group II ini menjadi lebih baik & lebih berih dari group I

Base oil group III dibuat dengan cara yang sama saat pembuatan base oil group II mineral oil, kecuali saat proses hydrogenation yang dikombinasikan dengan suhu tinggi (high temperatures) dan tekanan tinggi ( high pressures). Hasilnya hampir semua komponen yang tidak diinginkan dalam kandungan base oil dirubah menjadi struktur hydrocarbon yang diinginkan. Sehingga base oil group III menjadi mineral oil terbaik dibanding group di bawahnya.

Ketika membandingkan kandungan yang ada di semua group mineral base oil. Kita bisa melihat keunggulan yang semakin meningkat pada setiap proses refining, dari group III lebih baik dari group II & group I, terus group II lebih baik dari group I.

Keunggulan tersebut meliputi :  oxidation stability, thermal stability, viscosity index, pour point and suhu poraesi yang lebih tinggi (higher operating temperatures). 

Base oil group IV dikhususkan pada satu type oli synthetic yaitu polyalphaolefin (PAO). Type ini merupakan synthetic base oil yang paling banyak digunakan. PAO merupakan hydrocarbon oil yang ditingkatkan menjadi synthetic dengan cara membuat struktur tambahan pada ekor olefinic melalui proses polymerization kedalam ethylene gas. Hasilnya sebuah struktur pelumas yang sangat banyak seperti bentuk paling murni pada mineral oil group III.

Keunggulan PAO dibanding mineral oil meliputi viscosity index lebih tinggi, performa pada suhu rendah dan suhu tinggi, superior oxidation stability dan lower volatility.

Base oil group V menunjukkan synthetic base oil lainnya. Beberapa yang masuk group V adalah diester, polyolester, polyalkylene glycol, phosphate ester dan silicone.

Diester (dibasic acid ester) dibuat melalui reaksi dibasic acid dengan alcohol. Menghasilkan properties / kandungan yang bisa kompatible dengan penggunaan dibasic acid dan alcohol.

Polyolester dibuat melaui reaksi monobasic acid dengan sebuah polyhydric alcohol. Hampir sama dengan diester, namun hasil kandungannya tergantung pada type gabungan 2 bahan tersebut (monobasic acid dengan sebuah polyhydric alcohol )  

Polyalkylene glycol (PAG) dibuat melalui reaksi  didalam ethylene atau propylene oxide dengan alcohol menjadi variasi bentuk polymer. Jumlah produk PAG yang dihasilkan tergantung pada oxide yang digunakan dan akan berpengaruh pada tingkat larutnya dalam air.

Phosphate ester dibuat melalui reaksi phosphoric acid dan alcohol, sedangkan silicones diformulasikan ke bentuk struktur silicon-oxygen dengan rantai organic didalamnya.

Setiap synthetic base oil ini memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing, table berikut akan menjelaskan :