Oleh: Senior Material Engineer NodeMedic
Dalam proyek pembangunan laboratorium baru, seringkali terjadi perdebatan sengit antara Manajer Lab (User) dan Bagian Pengadaan (Procurement) atau Kontraktor Sipil. Isunya klasik: Biaya.
Kontraktor sering mengajukan penggunaan pipa tembaga (Copper Tube ASTM B819) untuk instalasi gas laboratorium. Alasannya terdengar masuk akal: “Pipa tembaga ini standar medis rumah sakit, sudah pasti aman dan bersih, harganya juga setengah dari Stainless Steel.”
Sebagai Engineer Material, saya harus katakan dengan tegas: Itu adalah pemikiran yang salah dan berbahaya.
Menggunakan pipa tembaga untuk mengalirkan gas instrumen presisi (Ultra High Purity / UHP) adalah tindakan “Hemat Pangkal Hancur”. Anda mungkin menghemat beberapa juta di awal, namun risiko kerusakan pada detektor instrumen seharga miliaran rupiah dan validitas data analisis Anda menjadi taruhannya.
Pemilihan material ini hanyalah satu aspek krusial dari desain total sistem gas lab yang harus dipatuhi.
[BACA JUGA: Panduan Lengkap Sistem Gas Sentral Laboratorium: A-Z Desain & Instalasi]
Mari kita bedah secara metalurgi mengapa pipa gas laboratorium wajib menggunakan Stainless Steel 316L, bukan tembaga.
Terminologi Dasar: Pipe vs Tubing
Sebelum masuk ke material, kita harus luruskan istilahnya. Dalam dunia process engineering, instalasi gas lab menggunakan Tubing, bukan Pipa (Pipe).
- Pipe: Diukur berdasarkan Nominal Bore (lubang dalam). Toleransi diameter luarnya (OD) cukup longgar. Biasanya disambung dengan las kasar atau drat.
- Tubing: Diukur berdasarkan Outside Diameter (OD) yang presisi mikrometer.
Sistem gas laboratorium menggunakan koneksi Compression Fitting (seperti Swagelok/Parker) yang menjepit dinding luar. Jika Anda menggunakan “Pipa Tembaga” yang toleransi OD-nya tidak presisi, risiko kebocoran (leak) sangat tinggi. Oleh karena itu, istilah teknis yang benar adalah Tubing SS316L.
Alasan 1: Masalah “Outgassing” & Adsorpsi
Musuh terbesar gas UHP (Grade 5.0 ke atas) bukanlah kotoran yang terlihat mata, melainkan fenomena fisika yang disebut Outgassing.
Tembaga adalah logam yang secara mikroskopis memiliki struktur permukaan yang lebih berpori dibandingkan Stainless Steel. Pori-pori ini bertindak seperti spons yang menyerap (adsorpsi) uap air, oksigen, dan hidrokarbon dari udara sekitar saat instalasi.
Ketika gas murni (seperti Helium 99.999%) dialirkan melalui pipa tembaga:
- Terjadi proses Desorpsi: Kotoran yang terperangkap di pori-pori tembaga “keluar” kembali dan bercampur dengan aliran gas.
- Gas yang sampai di ujung alat tidak lagi murni 99.999%, melainkan turun kualitasnya (misal menjadi 99.99%).
Bagi instrumen sensitif seperti Gas Chromatography (GC), kontaminasi mikroskopis ini adalah bencana.
[BACA JUGA: Persyaratan Instalasi Gas Carrier untuk Gas Chromatography (GC)]
Alasan 2: Bahaya Reaksi Kimia (Safety Hazard)
Jika alasan pertama berkaitan dengan data, alasan kedua ini berkaitan dengan nyawa.
Tembaga adalah logam yang reaktif terhadap beberapa jenis gas kimia. Kasus paling fatal adalah penggunaan pipa tembaga untuk mengalirkan gas Asetilen (C2H2) yang sering dipakai pada instrumen AAS (Atomic Absorption Spectroscopy).
Jika gas Asetilen mengalir melalui pipa yang mengandung tembaga murni (>65% Cu), akan terjadi reaksi kimia membentuk senyawa Copper Acetylide. Senyawa ini berbentuk kristal kemerahan yang sangat tidak stabil. Gesekan sedikit saja atau getaran pada pipa bisa memicu ledakan spontan di dalam jalur pipa.
Sebaliknya, tubing SS316L bersifat inert (pasif) dan tidak bereaksi dengan gas hidrokarbon maupun gas korosif lainnya.
[BACA JUGA: Sistem Keamanan Gas Laboratorium]
Alasan 3: Kekasaran Permukaan (Roughness / Ra Value)
Dalam standar pipa gas UHP, kita mengenal istilah Roughness Average (Ra). Ini adalah ukuran kekasaran dinding bagian dalam pipa.
- Tembaga: Memiliki permukaan dalam yang kasar (banyak “gunung” dan “lembah” mikroskopis). Partikel debu dan uap air mudah tersangkut di lembah-lembah ini dan sulit dibersihkan (di-flush).
- Stainless Steel 316L (BA/EP):
- Bright Annealed (BA): Permukaan halus mengkilap.
- Electropolished (EP): Permukaan sangat halus seperti cermin dengan Ra < 0.25 µm.
Permukaan yang licin pada SS316L memastikan aliran gas bersifat laminer (lancar) dan tidak ada partikel yang tertinggal (trapped particles).
Apa itu SS316L? (The Hero Material)
Mengapa spesifik harus seri 316L? Mengapa tidak 304 yang lebih murah?
Kode “L” di belakang angka 316 berarti Low Carbon (Rendah Karbon).
Dalam instalasi gas lab, penyambungan pipa terbaik menggunakan metode las otomatis (Orbital Welding).
- Pada Stainless Steel biasa, proses pemanasan las bisa menyebabkan “presipitasi karbida” yang membuat sambungan las mudah berkarat/korosi.
- Pada SS316L, kandungan karbon yang rendah mencegah korosi antar-butir (intergranular corrosion) di area sambungan las.
Selain itu, kandungan Molybdenum pada seri 316 membuatnya jauh lebih tahan terhadap gas yang bersifat korosif (seperti Klorin atau Amonia) dibandingkan tembaga yang akan keropos dalam hitungan bulan.
Kesimpulan: Jangan Kompromi pada Material
Perbedaan harga antara pipa tembaga dan Stainless Steel 316L memang ada, namun itu tidak sebanding dengan kerugian yang Anda hadapi jika instrumen rusak atau data analisis ditolak oleh klien akibat kontaminasi gas.
Standar internasional (SEFA & NFPA) merekomendasikan Tubing SS316L Seamless sebagai standar emas untuk distribusi gas laboratorium.
Jangan biarkan kontraktor Anda salah memilih material. Pastikan spesifikasi teknis instalasi gas Anda dikawal oleh ahlinya.
Siap melakukan instalasi gas lab dengan standar material yang benar?
Diskusikan kebutuhan tubing dan orbital welding Anda bersama tim engineering NodeMedic.
[KONSULTASI SEKARANG: Jasa Instalasi Gas Laboratorium Sentral: Standar UHP & Safety]
Telp : +62 81214880612
WA : 081214880612
Web : https://nodemedic.com
