Penyebab Spark Erosion pada Mesin Kapal dan Pencegahannya

Pada zaman sekarang ini berbagai sistem otomasi digunakan di atas kapal untuk membantu performa mesin berjalan dengan lancar. Namun, kerusakan tetap memiliki kemungkinan terjadi, salah satunya adalah fenomena yang dikenal sebagai spark erosion.

Fenomena ini kadang-kadang tidak menjadi perhatian awak kapal, padahal jika dibiarkan berlarut-larut dapat menyebabkan kerusakan serius pada bantalan, poros baling-baling, hingga mesin induk.

Spark erosion yang terjadi pada baling-baling kapal

Apa Itu Spark Erosion

Spark erosion adalah proses pengikisan logam yang terjadi akibat percikan listrik (spark) di titik kontak antara dua logam berbeda yang dialiri arus listrik.

Percikan listrik ini secara perlahan membuat permukaan logam terkikis dan membentuk rongga-rongga kecil (cavities).

Fenomena ini mirip dengan korosi galvanik, namun di sini peran percikan listrik lebih dominan. Spark erosion sering terjadi pada kapal karena di bagian bawah lambung dan sistem penggerak kapal digunakan berbagai jenis logam berbeda seperti baja (steel), perunggu (bronze), maupun logam campuran lain.

Spark erosion menyebabkan pengikisan logam akibat percikan listrik di titik kontak logam berbeda yang dialiri arus listrik. Di kapal, kondisi ini mudah terjadi pada poros baling-baling, bantalan, dan bagian mesin penggerak utama yang saling berhubungan.

Banyak komponen penting di atas kapal yang terbuat dari logam yang berbeda-beda seperti baling-baling, lambung kapal, crankshaft, bearing dan masih banyak lagi.

Arus listrik dari sistem perlindungan katodik yang seharusnya melindungi logam dari korosi justru dapat menjadi pemicu percikan listrik jika instalasinya tidak terpasang dengan benar.

Selain itu, Lambung kapal baja yang terendam air laut juga selalu dialiri arus galvanik kecil pada area anodiknya. Kombinasi pada kondisi seperti ini akan menciptakan lingkungan yang menyebabkan terjadinya spark erosion.

Dampak Spark Erosion pada Mesin Kapal

1. Kerusakan Bantalan (Bearing Damage)

Dampak pertama yang paling umum adalah kerusakan pada permukaan bantalan. Percikan listrik akan mengikis material bearing dan membentuk lubang-lubang kecil (pitting). Lama-kelamaan, permukaan bantalan menjadi kasar dan tidak rata.

Akibatnya:

Distribusi oli pelumas menjadi tidak merata.
Gesekan antara poros dan bantalan meningkat.
Umur pakai bearing menjadi lebih pendek.

2. Pemanasan Berlebih (Overheating)

Permukaan bantalan yang sudah mengalami erosi tidak lagi mampu mempertahankan lapisan oli secara optimal. Gesekan akan meningkat sehingga menghasilkan panas berlebih.

Kondisi ini dapat menyebabkan:

Temperatur bearing naik melebihi batas normal.
Oli pelumas mengalami penurunan kualitas karena terpapar suhu tinggi.
Risiko terjadinya bearing seizure (bearing macet) semakin besar.

Pada kapal, temperatur bearing biasanya dipantau menggunakan sensor suhu. Kenaikan temperatur yang tidak normal sering menjadi salah satu indikasi awal adanya kerusakan pada bantalan.

3. Kontaminasi Oli Pelumas

Kualitas oli pelumas sangat berpengaruh terhadap terjadinya spark erosion. Jika oli terkontaminasi oleh air laut, uap air, atau partikel logam, kemampuan oli membentuk lapisan pelindung akan menurun.

Beberapa penyebab kontaminasi oli antara lain:

Kebocoran sistem pendingin.
Masuknya air laut melalui seal yang rusak.
Keausan komponen mesin yang menghasilkan serpihan logam.

Kontaminasi tersebut mempercepat proses percikan listrik sekaligus mempercepat keausan mekanis pada bearing dan poros.

4. Kerusakan pada Poros (Shaft Damage)

Tidak hanya bearing yang mengalami kerusakan, permukaan poros juga dapat terkena dampak. Percikan listrik dapat meninggalkan bekas berupa garis-garis halus atau lubang mikro pada jurnal poros.

Jika kondisi ini terus berlanjut, poros dapat mengalami:

Keausan tidak merata.
Penurunan presisi putaran.
Getaran (vibration) yang lebih tinggi selama operasi.

Kerusakan poros biasanya membutuhkan proses re-machining atau bahkan penggantian komponen, yang tentu memerlukan biaya cukup besar.

5. Potensi Kegagalan Besar pada Mesin

Dalam jangka panjang, spark erosion dapat berkembang menjadi masalah yang jauh lebih serius. Permukaan bearing yang rusak akan meningkatkan gesekan dan menghasilkan panas berlebih.

Panas tersebut dapat menguraikan oli pelumas sehingga terbentuk oil mist (kabut oli) di dalam crankcase.

Apabila konsentrasi oil mist cukup tinggi dan bertemu dengan sumber panas, maka dapat terjadi:

Alarm oil mist detector.
Shutdown darurat pada mesin utama.
Kerusakan berat pada crankshaft dan bearing.

Dalam kondisi ekstrem, memicu ledakan crankcase yang sangat berbahaya bagi keselamatan awak kapal. Karena alasan inilah spark erosion tidak boleh dianggap sebagai kerusakan ringan.

Engineer kapal sebaiknya mengenali beberapa gejala awal berikut sebagai tanda awal yang harus diwaspadai:

Temperatur bearing meningkat tanpa penyebab yang jelas.
Muncul getaran berlebih pada poros.
Hasil analisis oli menunjukkan peningkatan kandungan partikel logam.
Permukaan bearing terlihat berbintik-bintik atau berlubang saat inspeksi.
Shaft grounding brush cepat aus atau tidak bekerja dengan baik.

Deteksi dini sangat penting agar kerusakan tidak berkembang menjadi kegagalan mesin yang lebih serius.

Beberapa penyebab utama spark erosion di mesin penggerak kapal antara lain:

Perangkat grounding poros tidak berfungsi atau dipasang tidak tepat.
Pengaturan arus sistem proteksi katodik salah.
Lapisan cat lambung terlalu tebal sehingga meningkatkan korosi galvanik pada poros.
Slip ring dan brush pada perangkat grounding aus atau rusak.
Kontak antara poros dan perangkat grounding kotor atau tidak bersih.

Masalah-masalah di atas sering terjadi akibat kurangnya pemahaman awak kapal mengenai sistem tersebut atau kelalaian dalam pemeliharaan rutin.

Cara Mencegah Spark Erosion

Spark erosion dapat dicegah jika awak kapal menerapkan sistem proteksi yang tepat dan melakukan perawatan berkala. Berikut beberapa langkah pencegahan yang direkomendasikan:

1. Menjaga Kualitas Oli Pelumas, Lakukan pemeriksaan kualitas oli secara rutin, termasuk Viskositas oli, Kandungan air (water content), Kandungan partikel logam serta Nilai keasaman (acid number) bila diperlukan. Analisis sampel oli (oil analysis) merupakan salah satu metode predictive maintenance yang sangat efektif untuk mendeteksi kerusakan sejak dini.

2. Pasang dua perangkat grounding (earthing) pada poros mesin induk, Satu untuk pembumian dan satu lagi dihubungkan ke voltmeter untuk mengukur beda potensial antara poros dan lambung kapal.

3. Pastikan beda potensial di bawah 50 mV, Efek spark erosion akan minimal bila tegangan ini terjaga rendah.

4.Periksa dan rawat slip ring serta brush secara berkala, Pastikan komponen ini tidak aus dan permukaannya bersih agar kontak listrik stabil.

5. Kalibrasi sistem proteksi katodik secara benar, Pengaturan arus yang tepat akan meminimalkan percikan listrik pada area logam yang rentan.

6. Kontrol ketebalan cat lambung, Lapisan cat yang berlebihan dapat memicu perbedaan potensial yang lebih besar pada poros.

Sebagian besar kasus spark erosion di kapal terjadi karena kurangnya pemahaman awak kapal terhadap sistem proteksi katodik dan perangkat grounding.

Oleh karena itu, Pelatihan rutin bagi teknisi mesin sangat penting serta Buku panduan sistem ICCP dan perangkat earthing harus selalu tersedia di ruang mesin.

Selain itu, Pengecekan rutin selama pelayaran dapat mendeteksi tanda awal spark erosion seperti perubahan suara, getaran, atau kenaikan temperatur bantalan.

Lokasi: Jakarta, Daerah Khusus Ibukota Jakarta, Indonesia

Yakob Taruklangi I am Yakob Taruklangi, a professional seafarer as a Deck Officer on tanker ship and offshore vessel. Throughout my career, I have gained valuable knowledge and experience in the maritime industry, which I am passionate about sharing with others. Writing allows me to reflect on my journey at sea and provide insights into shipping, seamanship, and life onboard, with the hope of contributing to the wider maritime community.

Karya Pelaut