Ikuti saya di:
Panduan Bearing di Air Laut
Dengan terus berkembangnya dan pemanfaatan sumber daya kelautan, permintaan akan peralatan teknik kelautan pun semakin meningkat. Sebagai komponen inti dari peralatan mekanis, kinerja dan kualitas bantalan sangat penting untuk pengoperasian seluruh peralatan. Di lingkungan laut, korosi merupakan masalah umum, sehingga bantalan yang digunakan dalam teknik kelautan harus mampu mengatasi risiko korosi yang selalu ada. Karena daya korosif air laut, pemilihan bantalan harus menyeimbangkan kapasitas beban dan ketahanan korosi untuk memperpanjang masa pakai bantalan.
Bahaya Korosi Air Laut
Aplikasi bawah laut dicirikan oleh kondisi keras dan lingkungan ekstrem yang berkelanjutan. Di lingkungan laut, berbagai aplikasi melibatkan poros baling-baling dan komponen untuk robot bawah air dan sistem telekomunikasi. Namun, di air, garam, dan kondisi keras, tidak cukup hanya memilih sembarang bantalan – penting untuk memilih bantalan yang tepat demi kinerja dan daya tahan yang optimal. Organisasi Korosi Dunia melaporkan bahwa biaya korosi global sangat mengejutkan, yakni $2.2 triliun per tahun, setara dengan lebih dari 3% PDB dunia. Ketika bantalan dalam aplikasi industri bawah laut mulai terkorosi, serangkaian efek berbahaya akan dipicu.
Korosi mempercepat keausan pada saluran bantalan, elemen bergulir, dan sangkar. Peningkatan keausan ini, dikombinasikan dengan integritas permukaan yang terganggu, meningkatkan kerentanan bantalan terhadap intrusi partikel abrasif dan kontaminan. Kontaminan ini selanjutnya dapat meningkatkan keausan dan kerusakan pada komponen penting seperti segel, roda gigi, dan bantalan lainnya, yang pada akhirnya menyebabkan kegagalan lebih lanjut dan peningkatan biaya perawatan dan penggantian. Intervensi cepat dan penggunaan bantalan tahan korosi sangat penting untuk mengurangi risiko ini dan memastikan integritas dan umur panjang peralatan bawah laut.
Bahan bantalan yang cocok untuk lingkungan laut
Material bantalan antikarat harus memiliki ketahanan korosi dan ketahanan aus yang tinggi sehingga dapat digunakan dalam jangka waktu lama di media semprot garam, air laut, dan media korosif lainnya. Material bantalan antikarat yang umum digunakan antara lain baja tahan karat, keramik, dan plastik.
Material baja tahan karat memiliki ketahanan korosi dan ketahanan aus yang baik dan umumnya digunakan sebagai material bantalan pada peralatan teknik kelautan. Bantalan baja tahan karat merupakan jenis bantalan yang banyak digunakan di air. Materialnya memiliki karakteristik ketahanan korosi, ketahanan asam dan alkali, ketahanan oksidasi, dan ketahanan suhu tinggi, yang sangat cocok untuk lingkungan perairan seperti laut, sungai, dan danau. Dan bantalan baja tahan karat dapat beradaptasi dengan beban dan kecepatan yang lebih besar. Dalam aplikasi praktis, bantalan ini tidak hanya dapat mengurangi jumlah waktu perawatan, tetapi juga meningkatkan masa pakai peralatan.
Baja tahan karat 440 adalah baja tahan karat martensit berkarbon tinggi dan kromium tinggi yang memiliki ketahanan tertentu terhadap air laut atau semprotan garam, memiliki ketahanan korosi dan ketahanan aus yang baik, dan cocok untuk korosi dan keausan di lingkungan laut. Namun, ketahanannya terhadap air laut atau semprotan garam terbatas. Dengan melakukan pasifasi, ketahanan korosinya juga dapat ditingkatkan. Pasivasi adalah proses penyelesaian logam yang menggunakan asam nitrat atau asam sitrat untuk menghilangkan zat besi bebas di permukaan. Perlakuan kimia menghasilkan lapisan oksida pelindung yang cenderung tidak bereaksi secara kimia dengan udara dan menyebabkan korosi. Namun, kecuali jika dilindungi, lapisan ini pada akhirnya akan terkorosi di lingkungan laut.
Baja tahan karat 316 adalah material baja tahan karat nikel rendah karbon, kromium tinggi, dengan ketahanan korosi dan ketahanan aus yang baik, cocok untuk korosi dan keausan di lingkungan laut. Dibandingkan dengan baja tahan karat 440, baja tahan karat 316 lebih murah, sehingga banyak digunakan dalam peralatan teknik kelautan.
Kasus aplikasi bantalan baja tahan karat
Bantalan baja tahan karat banyak digunakan dalam teknik kelautan, termasuk baling-baling kapal, platform lepas pantai, pompa air laut, katup, dan pipa. Ketahanan korosi dan ketahanan ausnya yang sangat baik dapat memastikan stabilitas dan keandalan peralatan di lingkungan laut yang keras. Saat memilih bantalan baja tahan karat, perlu mempertimbangkan secara komprehensif lingkungan penggunaan dan kondisi kerja spesifik untuk memilih material dan jenis bantalan yang paling sesuai.
Propeller Kapal
Baling-baling kapal merupakan komponen utama sistem tenaga kapal dan harus tahan terhadap korosi air laut dan keausan operasi jangka panjang. Bantalan baja tahan karat ideal untuk baling-baling kapal karena ketahanan korosi dan ketahanan ausnya yang sangat baik. Bahan bantalan baja tahan karat yang umum digunakan meliputi baja tahan karat 440 dan baja tahan karat 316. Bahan-bahan ini memiliki ketahanan korosi yang baik di air laut dan dapat memastikan pengoperasian baling-baling yang stabil dalam jangka panjang.
Platform lepas pantai
Platform lepas pantai merupakan fasilitas penting untuk operasi lepas pantai dan harus mampu bertahan terhadap berbagai lingkungan yang keras seperti korosi air laut dan dampak angin serta gelombang. Penerapan bantalan baja tahan karat pada platform lepas pantai terutama difokuskan pada komponen transmisi utama, seperti bogie, lift, dll. Ketahanan terhadap korosi dan ketahanan terhadap keausan bantalan baja tahan karat dapat memastikan stabilitas dan keandalan platform lepas pantai di lingkungan yang keras.
Pompa air laut
Pompa air laut merupakan peralatan yang umum digunakan dalam teknik kelautan, yang digunakan untuk mengekstrak air laut untuk desalinasi, pendinginan, dan pengolahan lainnya. Penerapan bantalan baja tahan karat pada pompa air laut terutama terkonsentrasi pada bagian-bagian penting seperti impeller dan poros utama. Kombinasi impeller baja tahan karat cor CF-8M (setara dengan baja tahan karat 316) dan poros utama baja tahan karat 316 dapat beroperasi secara stabil untuk waktu yang lama di lingkungan air laut, sehingga mengurangi korosi dan keausan.
Katup dan pipa
Katup dan pipa merupakan komponen penting untuk mengalirkan cairan dalam rekayasa kelautan dan harus mampu menahan kondisi seperti korosi air laut dan tekanan tinggi. Penerapan bantalan baja tahan karat pada katup dan pipa terutama difokuskan pada mekanisme kontrol dan komponen penyegelan. Ketahanan korosi dan kinerja penyegelan bantalan baja tahan karat dapat memastikan pengoperasian katup dan pipa yang stabil di lingkungan laut, mencegah kebocoran dan korosi.
Bantalan keramik penuh terbuat dari bahan zirkonia atau silikon nitrida, yang memiliki karakteristik ketahanan korosi tinggi, kekerasan tinggi, dan ketahanan aus tinggi, serta cocok untuk korosi dan keausan di lingkungan laut. Namun, bantalan keramik penuh mahal dan relatif getas, jadi harus berhati-hati untuk menghindari benturan selama penggunaan. Bantalan keramik penuh tidak direkomendasikan di lingkungan yang harus menahan beban benturan berat.
Nonmagnetik
Salah satu keuntungan utama bantalan keramik adalah sifatnya yang nonmagnetik, yang berperan penting dalam mencegah transmisi sinyal interferensi elektromagnetik. Karena sistem telekomunikasi bawah laut bergantung pada transmisi data yang akurat dalam jarak jauh, interferensi magnetik apa pun dapat menyebabkan gangguan sinyal dan hilangnya data. Dengan menggunakan bantalan keramik nonmagnetik, sistem ini menjaga integritas transmisi sinyal, memastikan komunikasi tanpa gangguan antarbenua, dan meningkatkan keandalan dan kinerja jaringan telekomunikasi bawah laut secara keseluruhan.
Mengurangi gesekan dan keausan
Dibandingkan dengan bantalan baja, bantalan keramik memiliki koefisien gesekan yang jauh lebih rendah, yang mengurangi konsumsi energi, meningkatkan efisiensi seluruh sistem, dan memperpanjang masa pakai. Baik zirkonium oksida (ZrO2) maupun silikon nitrida (Si3N4) memiliki koefisien gesekan yang rendah, dan bahkan dapat digunakan tanpa pelumasan dalam aplikasi kecepatan rendah. Kekerasan khusus bahan keramik juga membantu mengurangi tingkat keausan, memperpanjang masa pakai bantalan, dan mengurangi waktu henti untuk perawatan dan penggantian.
Tahan terhadap serpihan dan kontaminasi
Lingkungan bawah laut sering kali menempatkan bantalan pada risiko dari serpihan, pasir, dan kontaminan lainnya. Dalam kasus ini, bantalan baja konvensional akan mengalami keausan dan kerusakan yang lebih cepat. Karena bantalan keramik jauh lebih keras, ketahanannya terhadap intrusi partikel meningkat, meskipun harus berhati-hati untuk mencegah kontaminan memasuki bantalan apa pun guna memastikan pengoperasian yang andal. Fitur ini mengurangi risiko kerusakan dan meningkatkan daya tahan peralatan bawah laut.
Bantalan keramik memberikan ketahanan korosi yang sangat baik dalam aplikasi kelautan. Karena bantalan keramik tidak terpengaruh oleh air laut, bantalan ini dapat digunakan di lingkungan laut yang terendam secara permanen dan dapat menahan beban yang lebih tinggi. Bantalan keramik terutama digunakan di lingkungan yang tidak cocok untuk bantalan baja. Karena sifat keramik yang rapuh, bantalan ini tidak mungkin menahan beban benturan yang besar.
Bantalan plastik
Bantalan plastik merupakan jenis bantalan yang ringan, tidak berisik, mudah dipasang, dan bebas perawatan, serta sering digunakan pada peralatan seperti pompa air kecil. Akan tetapi, material plastik memiliki kekuatan dan kapasitas beban yang rendah, serta tidak cocok untuk putaran beban tinggi dan kecepatan tinggi. Kapasitas bantalan plastik dapat ditingkatkan dengan menggunakan material alternatif seperti PEEK, tetapi material ini masih tergolong bantalan semi-presisi dan beban rendah.
Bantalan karet
Bantalan karet juga merupakan jenis bantalan yang banyak digunakan di dalam air. Karet memiliki elastisitas, kekuatan tarik, dan sifat pelumasan sendiri yang sangat baik. Bantalan karet memiliki koefisien gesekan yang rendah di bawah pelumasan air, dan secara efektif dapat mencegah atau memperlambat benturan dan mengurangi kebisingan. Bantalan karet memiliki ketahanan seismik yang baik dan dapat beradaptasi dengan perpindahan dan deformasi yang besar. Bantalan ini banyak digunakan di lingkungan seperti jaringan pipa bawah laut yang perlu menyerap guncangan dan getaran.
Kesimpulan
Bearing merupakan komponen yang sangat penting dalam rekayasa kelautan. Lingkungan kelautan menuntut kualitas dan keandalan bearing yang sangat tinggi, sehingga bearing khusus yang sesuai untuk lingkungan kelautan perlu dipilih. Bearing ini memiliki karakteristik yang ramah seperti ketahanan terhadap korosi dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat memastikan stabilitas dan keandalan bearing. Pemilihan jenis dan spesifikasi bearing yang tepat dalam rekayasa kelautan dapat memastikan pengoperasian rekayasa kelautan yang aman dan stabil. Bearing baja tahan karat kelas 440 cocok untuk lingkungan kelautan, tetapi memerlukan perawatan pasivasi; bearing baja tahan karat kelas 316 memiliki peringkat beban dan kecepatan yang lebih rendah; bearing keramik tahan korosi tetapi mahal dan rapuh; bearing resin asetal dan bearing plastik cocok untuk aplikasi dengan presisi rendah, beban rendah, dan kecepatan rendah.