Bahan bakar untuk motor diesel
Sebagai bahan bakar untuk motor diesel kapal selalu digunakan suatu campuran zat C-H. Zat C-H tersebut adalah dari minyak bumi. Minyak bumi terdiri dari suatu, rangkaian ikatan zat C-H yang luas sekali (seperti yang telah disebut terlebih dahulu). Ikatannya dapat berbentuk gas, cairan dan adakalanya padat. Sebagai bahan bakar diesel hanya digunakan zat C-H cair.
Selain zat arang dan zat air terdapat pula zat asam, belerang, zat lemas dan berbagai metal dalam minyak bumi, elemen-elemen tersebut sering terikat pada molekul C-H.
Produk yang terpenting didapat melalui distilasi dari minyak bumi, dengan cara menggunakan selisih titik didih dari ikatan yang terdapat dalam minyak bumi. Beberapa dari produk distilasi yang terpenting adalah : gas yang mudah terbakar seperti propan dan butan, produk cair seperti bensin. Kerosin, minyak gas, dan "minyak diesel". Yang diartikan dengan "minyak diesel" (Marine Diesel Fuel, MDF) ialah distilat yang relatif berat yang sangat baik sebagai bahan bakar pada motor diesel kapal.
Sisa yang masih tertinggal dari minyak bumi setelah zat-zat tersebut di atas didistilasi, disebut "residu". Jumlah residu pada metode klasik refinasi adalah sekitar 40% a 50^ dari awal jumlah minyak bumi yang dimasukkan. Hingga 1950 residu tersebut digunakan sebagai bahan bakar pada ketel uap. dan sebagai bahan dasar untuk bitum aspal.
Setelah 1950 residu tersebut semakin digunakan dalam skala besar sebagai bahan bakar (relatif lebih murah) untuk motor diesel kapal semula hanya untuk motor kepala silang kemudian untuk motor torak trank putaran menengah. Bahan bakar residu tersebut temyata baik untuk digunakan pada motor diesel putaran rendah dan motor diesel putaran menengah bila memenuhi berapa syafat, antara lain :
Pembersihan yang baik (pengeluaran dari zat padat dan air)
Pemanasan sebelum penyemprotan bahan bakar sehingga menurunkan viskositas atau kekentalan. Hal tersebut diperlukan untuk menghasilkan pengahutan halus di silinder.
Permasalahan yang mula-mula timbul, seperti pengotoran keras, keausan yang korosif pada lapisan silinder, pegas torak dan torak, secara relatif dapat diatasi dengan cepat khusus setelah perkembangan minyak pelumas silinder yang sangat alkalis sekali. Pada motor pendorong kapal besar dewasa ini hanya digunakan bahan bakar residu (karena adanya zat C-H dengan berat molekul yang besar juga disebut dengan "bahan bakar berat" sedangkan pemakaian bahan bakar berat pada motor bantu juga meningkat.
10.1.2. Spesifikasi bahan bakar
Bagi pemakai bahan bakar diesel sangat penting sekali bahws bahan bakar tersebut memenuhi beberapa persyaratan minimum sehingga baik sekali untuk mengadakan spesifikasi beberapa sifat dari berbagai bahan bakar tersebut. Spesifikasi tersebut ternyara tidak mudah khususnya untuk bahan bakar residu, karena sifat-sifatnya ditentukan oleh asal minyak bumi aslinya serta proses rafinasi yang diterapkan. Bahan bakar residu tidak dibuat dengan suatu tujuan tertentu (seperti misainya bensin untuk motor), akan tetapi tetap merupakan sisa dari suatu proses produksi. Persyaratan yang terlalu ketat terhadap beberapa sifat tertemur tidak akan dapat dipenuhi oleh si pembuat / leveransir bahan bakar, atau persyaratan tersebut akan mengakibatkan kenaikan harga yang sangat tidak diharapkan.
Hingga beberapa waktu telah digunakan spesifikasi dari British Standards Institute (BSI) sebagai pokok/dasar; spesifikasi tersebut ditetapkan dalam normalblad BS 2869. Ternyata bahwa persyaratan tersebut kurang memenuhi persyaratan pemakai karena spesifikasi bahan bakar residu berlandaskan pemakaian pada ketel uap. Dewasa ini sedang dicari suatu spesifikasi yang akan diakui secara internasional dan yang dapat diterima oleh International Standards Organization (ISO).
Pada tahun 1982 suatu komisi dari BSI telah disusun suatu spesifikasi untuk bahan bakar kapal (Marine Fuel) dengan judul "BS MA 100 : 1982". Dalam spesifikasi tersebut berbagai jenis bahan baker untuk kapal telah dibagi dalam 12 klas. Setiap klas dinyatakan dengan huruf M (untuk Marine) diikuti dengan sebuah angka yang meningkat dan 1 sampai 12. Klas M1 dan M2 menyangkut bahan bakar distilat, klas M3 s/d M9 menyangkut bahan bakar residu (berat) dengan viskositas yang meningkat tetapi dengan kepekatan terbatas. Untuk klas M10, Mil dart Ml2 tidak diberikan batasan terhadap kepekatan. Daftar lengkap spesifikasi tersebut dapat dilihat di akhir BAB ini.
Berbagai spesifikasi menyangkut antara lain :
- Sifat pengendalian minyak (penyimpanan, pemindahan, pembersihan).
- Keamanan sewaktu penyimpanan dan pengerjakan dari minyak.
- Sifat pembakaran.
- Pengaruh terhadap keausan bagian motor.
dalam spesifikasi tersebut :
Kepekatan
Dalam hal ini diartikan dengan perbandingan antara massa dari suatu volume tertentu bahan bakar terhadap massa air dengan volume yang sama. Kepekatan merupakan sebuah angka tanpa dimensi, dan sangat penting sekali dalam rangka ruangan simpan yang dibutuhkan, dan untuk pembersihan dengan bantuan separator sentrifugal. Kepekatan dinyatakan pada suhu 15° C.
Viskositas kinematis
Hal ini merupakan suatu ukuran untuk kekentalan bahan bakar. Ditentukan dengan cara sejumlah bahan bakar tertentu dialirkan melalui sebuah lubang yang telah dikaliberasi dan menghitung waktu mengalir bahan bakar tersebut. Dahulu viskositas kinematis diukur melalui beberapa peralatan yang berlainan dan dinyatakan dengan satuan yang sama. Satu-satunya satuan yang diakui dewasa ini adalah centistoke (cSt) yang sama satuannya dengan mm2/det.
Viskositas sangat dipengaruhi oleh suhu, sehingga perlu dicatat dengan
Hingga akhir-akhir ini viskositas dari bahan bakar sering diyatakan dalam "detik Redwood I pada 100°F (SRI/100°F), tetapi dewasa ini telah dinyatakan dalam centistoke pada. Pada spesifikasi tcrbaru disarankan untuk menyatakan tositas bahan bakar distilat pada 40°C, bahan bakar residu = 80°C. Suhu-suhu tersebut lebih sesuai dengan suhu kerja
Titik nyala
Hal ini merupakan suhu terendah
dalam oC yang mengakibatkan suatu campuran bahan bakar dan udara
ealam sebuah bejana tenutup menyala dengan sebuah nyala api. Titik nyala
ditentukan dengan sebuah pesawat dari Pensky Martens (PM) dengan mangkok
tertutup (closed cup), dan sangat penting sekali dalam rangka persyaratan
undang-undang yang menjamin perawatan aman dari bahan bakar diatas kapal.
Residu zat arang (angka conradson)
Hal ini merupakan ukuran untuk
pembentukan endapan zat arang pada pembakaran suatu balian bakir dan sangat
penting dalam rangka pengotoran dari tip pengabut regas torak dan alur regas
torak, torak, katup buang, dan turbin gas buang. Residum arang diukur dengan
pesawat dari Conreson; dalam sebuah rak kecil dan tertutup bahan bakar
dipariasi. Zat C-H yang ringan akan menguap keluar sedangkan yang berat akan
diuraikan pada suhu yang lebih tinggi, artinya molekul yang panjang dipecah
dalam bagian yang kecil. Dengan demikian maka zat yang akan dibebaskan dan yang
tertinggal dalam bak tersebut. Persentase residu disebut residu zat arang atau
angka conradson
zat arang.
zat arang.
Kadar belerang
Sebagian besar dan bahan bakar
cair mengandung belerang yang sebagai molekul terikat pada zat C-H sehingga
tidak dapat terpisahkan. Kadar belerang sangat penting mengingat timbulnya
sorcsi pada suhu rendah dari bagian motor karena pendinginan dari gas
pembakaran.
Kadar abu
Hal ini menunjukkan kadar material
anorganis dalam bahan bakar. Material tersebut mungkin sudah ada dalam minyak
bumi kasar akan tetapi dapat juga terbawa sewaktu transportasi dan narasi. Pada
umumnya berbentuk oksidinetal misalnya dari nikel. Vanadium, aluminium, besi
dan natrium. Zat-zat tersebut dapat mengakibatkan keausan dan korosi.
Kadar air
Hal ini sangat penting dalam
hubunannya dengan energi spesifik atau nilai opak suatu bahan bakar. Air dapat
mengakibatkan permasalahan pada waktu pembersihan ini bahan bakar dan dapat
mengakibatkan korosi pada misalnya pompa bahan bakar dan pengabut. Air (laut)
dapat juga mengandung natrium.
Kadar vanadium
Metal ini terdapat dalam setiap
minyak bumi, khusus minyak bumi dari daerah Caribia. Metal tersebut terikat
pada zat C-H sehingga tidak dihilangkan
dengan pembersihan. Bila dalam bahan bakar terdapat vanadium dan natrium (lihat
catatan di atas) dapat mengakibatkan sebab terjadinya korosi pada suhu tinggi
dalam motor.
Kadar aluminium
Bila dalam bahan bakar terdapat aluminium, maka
hal tersebut akan terjadi dalam bentuk halus dan sangat keras dari silikat
aluminium yang dipergunakan sebagai katalisator pada proses penghancuran
secara katalitis sewaktu rafinasi dari minyak bumi. Zat katalisator tersebut
sangat mahal sehingga sejauh mungkin ditarik kembali. Bila tetap berada dalam
bahan bakar akan mengakibatkan kerusakan berat akibat keausan dalam pompa bahan
bakar, pengabut, pegas torak dan silinder. Dengan cara sentrifusa yang
sungguh-sungguh dapat dikeluarkan dari bahan bakar
No comments