Masalah Lubricity pada Bahan Bakar Bersulfur Rendah
Secara historis, senyawa sulfur yang secara alami ada dalam diesel memberikan pelumasan insidental pada komponen fuel pump dan injector yang beroperasi dalam boundary contact. Hydrodesulfurization (HDS) yang dalam untuk menghasilkan Ultra-Low Sulfur Diesel (ULSD, ≤10 ppm S) dan Low Sulfur Marine Gas Oil menghilangkan senyawa polar ini, bersama senyawa aromatik dan nitrogen yang juga berkontribusi pada lubricity. Hasilnya adalah bahan bakar yang jauh lebih merusak bagi peralatan injeksi bahan bakar.
Sistem injeksi diesel common rail bertekanan tinggi (2.000+ bar) dan komponen sistem bahan bakar aviasi mengandalkan bahan bakar itu sendiri untuk melumasi permukaan logam yang saling berdekatan dalam boundary contact. Lubricity yang tidak memadai menyebabkan keausan dini pada plunger fuel pump, rakitan barrel-and-plunger, dan permukaan needle/seat injector, yang berujung pada kebocoran, kualitas injeksi yang buruk, penurunan daya, dan kegagalan komponen.
Uji utama: Uji High-Frequency Reciprocating Rig (HFRR) (EN ISO 12156-1) mengukur wear scar diameter (WSD) dari bola baja yang bergesekan dengan piringan baja dalam bahan bakar pada kondisi terkontrol. EN 590 membatasi HFRR WSD hingga ≤ 460 μm, batas yang gagal dipenuhi banyak stok dasar ULSD tanpa perlakuan aditif lubricity.
Cara Kerja Lubricity Improvers
Lubricity improver adalah molekul polar, umumnya fatty acid derivative, acid ester, atau kimia berbasis amide yang sering berasal dari minyak nabati atau hewani, dengan afinitas kuat terhadap permukaan logam. Gugus kepala polar teradsorpsi ke permukaan logam, sementara ekor hidrokarbon mengarah ke fase bahan bakar. Susunan ini membentuk lapisan film molekuler tipis yang memberikan boundary lubrication antara permukaan logam yang bergesekan, mengurangi gesekan dan keausan bahkan pada kondisi film yang sangat tipis. Aktivitasnya sangat spesifik terhadap jenis bahan bakar. Performa HFRR pada satu stok dasar tidak dapat diandalkan untuk memprediksi performa pada stok dasar lain.
Persyaratan Spesifikasi Berdasarkan Jenis Bahan Bakar
| Bahan Bakar | Standar Lubricity | Treat Rate Umum |
|---|---|---|
| ULSD / Low-S Diesel | EN 590: ≤ 460 μm HFRR WSD pada 60°C | 50–300 mg/kg; treat rate lebih rendah dengan produk berbasis fatty acid berefikasi tinggi |
| Marine Gas Oil (MGO) | ISO 8217:2017: ≤ 520 μm HFRR | 100–400 mg/kg tergantung lubricity bahan bakar dasar |
| Aviation Turbine Fuel | Uji BOCLE / SLBOCLE sesuai DEF STAN 91-091 / ASTM D1655; DCI-6A memberikan lubricity sekaligus perlindungan korosi | Sesuai batas spesifikasi; produk aviasi harus tercantum dalam approved product list |
| Biodiesel Blends | FAME memiliki lubricity bawaan yang tinggi; aditif lubricity mungkin tidak diperlukan pada campuran B5+ | Evaluasi lubricity ULSD dasar sebelum penambahan FAME; dosis sesuai kebutuhan untuk memenuhi spesifikasi |