bab I- pustaka.docx

LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGANPT BADAK NGL

BONTANG – KALIMANTAN TIMUR

BAB I

TINJANUAN PUSTAKA

1.1 Heat Exchanger

Heat Exchanger merupakan alat untuk mengefisienkan perpindahan panas

antara dua fluida yang berbeda temperatur dan dipisahkan oleh dinding atau sekat

untuk mencegah percampuran atau kontak langsung diantara keduanya. Perpindahan

panas seperti ini disebut mekanisme perpindahan panas secara konduksi. Sistem

aliran pendingin pada heat exchanger :

a. Once Through System

b. Open Recirculating System

c. Closed Recirculating System

1.2 Sea Water Cooling System

Air pendingin yang digunakan untuk heat exchanger yang berada di PT.

Badak NGL ini berasal dari air laut, yang digunakan sebagai pemanfaatan SDA

terbanyak dan terdekat di lingkungan PT. Badak NGL. Cooling water system di PT.

Badak NGL ini menggunakan sistem kontrol “Once Through System” (pendinginan

satu kali lewat):

DEVI MULYANTI (2613101001/402542)TEKNIK METALURGIUNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI 1

SEAWATER PUMPI

NG PROCE

SS

COOLING

PROCESS

SEA WATER

PUMPING PROCESS COOLING PROCESS



Gambar 1.1 Flow Chart Cooling Water System

Air laut diperoleh menggunakan pompa lalu dialirkan melaui unit heat

exchanger sebagai media pendingin dan langsung dibuang kembali ke laut. Plant 32

memiliki peran untuk menyediakan air pendingin yang utamanya digunakan untuk

unit surface condenser dan termasuk di dalamnya unit penyedia Sodium

Hypochlorite. Untuk memenuhi kebutuhan air pendingin di PT Badak NGL

digunakan sarana pendingin air laut yang diolah di Plant 32. Sarana yang tersedia

pada sistem Utilities I adalah 10 unit Cooling Water Pump dengan daya penggerak

sebuah motor listrik yang masing-masing membutuhkan 4500 HP (3300 kW) dan

berkapasitas 65000 GPM. Pada pengoperasian 4 unit Train digunakan 8 unit Cooling

Water Pump dan 2 unit pompa sebagai cadangan.

Sarana yang tersedia pada sistem Utilities-II adalah 12 pompa pendingin air

laut, masing-masing mempunyai kapasitas 65000 GPM dengan daya penggerak

motor listrik masing-masing membutuhkan tenaga 4500 HP (3300 kW). Dalam

pengoperasian normal pada Train E dan F dibutuhkan masing-masing dua buah

pompa yang beroperasi, sedangkan untuk Train G dan H dibutuhkan masing-masing

3 pompa dan lainnya sebagai cadangan. Pompa pendingin air laut tersebut antara lain

32GM-11/12/13, 32GM-14/15, 32GM-16/17/18/19, dan 32GM-60/61/62. Selain itu,

Cooling Water Pump-11 yang terdapat di bagian Utilities-II dapat dialirkan ke Train-

D, dan Cooling Water Pump-10 pada Utilities-I dapat dialirkan ke Train-E cooling

water line.

Air laut sebelum didistribusikan akan disaring dan diolah terlebih dahulu. Air

laut akan memasuki basin, penyaringan yang pertama ini menggunakan temporary

net untuk menyaring kotoran - kotoran besar seperti plastik dan sampah kering, misal

kayu yang terbawa ke dalam basin, namun sebelumnya terlebih dahulu dihembuskan

udara dengan menggunakan air sparger untuk menjauhkan kotoran - kotoran dari

intake basin dan untuk mencegah pertumbuhan organisme air laut lain karena dapat

mengganggu dan merusak sistem pemompaan dan sistem pendinginan yang

menggunakan air laut, maka diinjeksikan NaOCl (sodium yang lebih umum) ke




dalam Basin. NaOCl ini di produksi di Hypochlorite Generator. Terdapat 2 merek

Hypochlorite Generator sesuai dengan asal pembuatnya yaitu DAIKI yang

diproduksi oleh Jepang dan Chloropac oleh Amerika Serikat.

Dari temporary net air laut masuk ke travelling screen, di travelling screen ini

air laut disaring kembali karena kemungkinan masih adanya kotoran - kotoran yang

masih terbawa. Travelling screen ini alatnya berputar seperti PLTA yang kotoran-

kotorannya terangkat oleh penyangganya dan dispray menggunakan air discharge dari

pompa.

Dari traveling screen air laut masuk ke water intake pump dengan tekanan 6,0

kg/cm², kapasitas pompa adalah 65.000 GPM dengan putaran pompa adalah 600 rpm

(putaran per menit). Lalu di distribusikan melalui discharge pompa dengan pipa

ukuran 48“ dan melewati boving valve yang berfungsi sebagai alat pengaman

mencegah terjadi aliran balik.

Setelah melewati boving valve, aliran masuk ke HWS (Hayward Strainer). Di

HWS ini terdapat penyaringan dengan mesh yang lebih halus lagi dari pada

penyaringan di traveling screen, sehingga diharapkan air yang keluar sudah cukup

bersih dan layak digunakan sebagai media pendingin. Untuk membersihkan kotoran

yang terdapat di HWS maka pada strainer ini dilengkapi dengan backwash system

yaitu pembersihan secara aliran balik.

Dari HWS air laut dialirkan ke header, namun sebelum ke header di pasang

AMRI valve yang berfungsi sebagai pembatas atau mengisolasi pompa dari sistem

lainnya apabila pompa dalam kondisi stop atau standby atau sedang dalam perbaikan,

selain itu juga dipasang manual valve yang sama fungsinya dengan AMRI valve

tetapi digerakkan dengan tenaga manusia.

Setelah dari AMRI valve aliran dilewatkan ke pipa header dengan diameter

pipa 84” ke area proses dan pipa cabang 36” ke area utilities. Untuk pengaman di

pipa header maka dipasang surge horizontal vessel untuk mencegah terjadinya

goncangan aliran yang terlalu besar saat menjalankan atau menyetop pompa secara




tiba - tiba dan vacuum breaker untuk menghindari terjadinya kevakuman di dalam

aliran pipa.

Gambar 1.2 Diagram Alir Plant-32 (Proses Penyediaan Air Pendingin)

1.3 Sodium Hypochlorite Plant

Sodium hypochlorite (NaOCl) diinjeksikan ke dalam kolam untuk membunuh

organisme laut yang terbawa oleh pompa air pendingin. Bahan baku dari Sodium

hypochlorite ini adalah laut yang di elektrolisis. Di Utilities modul I terdapat 8 unit

Hypochlorite generator (Chloropac) dengan kapasitas 29.5 kg sedangkan di Utilities

modul II terdapat 11 unit.

Sodium Hypochlorite diinjeksikan secara kontinyu ke dalam penampung-

penampung suction/basin pompa air pendingin untuk mengendalikan/mencegah

pertumbuhan organisme laut/ganggang, kerang laut yang terbawa oleh air laut. Pada




dasarnya Sodium Hypochlorite dihasilkan dengan cara elektrolisa dengan bahan

bakunya dari air laut. Sodium hypochloride ini dihasilkan oleh system generator,

antara lain:

Sistem pembuat hipoklorit terdiri dari dua buah komponen utama yaitu sel-sel

pembangkit dan penyedia tegangan. Sel-sel pembangkit terdiri dari pipa-pipa yang

dialiri air laut, dan sel-sel penyedia tegangan akan menghasilkan arus DC sehingga

proses elektrolisa dapat terjadi. Reaksi pembentukkan sodium hipoklorit adalah :

NaCl + H2O NaOCl + H2

Sodium hipoklorit dimasukkan ke basin dan gas hydrogen yang terjadi

dibuang ke atmosfer. Kemudian air pendingin yang telah diinjeksikan NaOCl ini

dipompakan ke process train dan utilities area melalui 4 buah pipa berdiameter 72”

ke Train ABCD dan 4 buah pipa berdiameter 84” ke Train EFGH.

1.4 Shell dan Tube

Jenis shell dan tube merupakan jenis yang paling banyak digunakan dalam

industri minyak dan gas. Alat ini terdiri dari sebuah shell (tabung/silinder) dimana

didalamnya terdapat susunan pipa atau tube dengan diameter yang relatif kecil. Satu

jenis fluida mengalir didalam pipa-pipa sedangkan fluida lainnya mengalir dibagian

luar pipa tetapi masih didalam shell. Heat exchanger tipe shell dan tube yang

dibedakan berdasarkan konstruksinya:

Fixed tube sheet

Floating tube sheet

U tube bundle

Double pipe

Coil pipe

Open tube section

Unit heat exchanger yang berada di PT. Badak NGL ini berbentuk shell and

tube heat exchanger. Berikut kelebihan dari shell and tube heat exchanger:

1. Telah tersedia metode perancangan yang lebih baik.




2. Tersedia dalam berbagai bahan kontruksi.

3. Memiliki permukaan perpindahan panas yang lebih besar.

4. Memiliki susunan mekanik yang baik dengan bentuk yang cukup baik untuk

operasi bertekanan.

5. Prosedur pengoprasian lebih mudah.

Alat-alat yang terdapat pada penukar panas telah distandardisasi untuk

menamai alat dan bagian-bagian alat tersebut yang dikeluarkan oleh Asosiasi

pembuat heat exchanger yang dikenal dengan Standards of Tubular Exchanger

Manufacturers Assn. (TEMA).




Gambar 1.3 Heat Exchanger Berdasarkan Front End, Shell dan Rear End dalam TEMA

1.5 Komponen Dasar Penyusun Heat Exchanger

Gambar 1.4 Komponen Dasar Penyusun Heat Exchanger

1. Tube

Tube merupakan pipa kecil yang tersusun di dalam shell.

Komponen ini merupakan lintas pertukaran panas antara kedua jenis

fluida yang mengalir didalamnya. Material tube harus tidak mudah

terkorosi oleh fluida kerja. Berikut beberapa tipe susunan tube:

a. Segitiga (Triangular Pitch)

Keuntungan:

Film koeffisien lebih tinggi dari pada square pitch.

Dapat dibuat dalam jumlah tube yang lebih banyak

sebab susunannya kompak.

Kerugian:

Pressure drop yang terjadi antara menengah ke atas.




Tidak baik untu fluida fouling.

Pembersihan secara kimia.

b. Bujur Sangkar (Square Pitch)

Keuntungan:

Baik untuk kondisi yang memerlukan pressure drop

rendah.

Baik untuk pembersihan luar tube secara mekanik.

Baik untuk menangani fluida fouling.

Kerugian:

Film koeffisien relatif rendah.

Gambar 1.5 Tipe Sususan Tube

2. Tube Pitch

Lubang yang tidak dapat dibor karena jarak yang terlalu dekat akan

melemahkan struktur penyangga tube.

Gambar 1.6 Tube Pitch

3. Clearance

Merupakan jarak terdekat antara dua tube yang berdekatan

Gambar 1.7 Clearance


C



4. Tube Sheet

Tube sheet merupakan tempat untuk merangkai ujung-ujung tube

sehingga menjadi satu yang disebut tube bundle. Tube sheet berfungsi

sebagai pembatas aliran fluida di shell & tube. Pada umumnya tube

exchanger memakai dua buah tube sheet.

Gambar 1.8 Tube Sheet

5. Baffle Plate

Komponen ini merupakan lempengan logam yang dipasang di sisi

shell untuk meningkatkan transfer panas karena meningkatnya turbulensi

aliran dan untuk menjaga tube sehingga mengurangi kemungkinan

adanya kerusakan atau kegagalan materialkarena getaran. Selain itu

baffle plate berfungsi:

Mengarahkan aliran fluida yang berada dalam tube

sehingga pertukaran panas dapat berlangsung sempurna.

Support terhadap tube supaya tidak melengkung, menjaga

jarak antara masing-masing tube, menahan vibrasi yang

timbul karena aliran fluida.

Menahan struktur tube bundle.

Orifice baffle dan road baffle merupakan dua jenis baffle yang

dapat memberikan aliran longitudinal.




6. Impingement Baffle

Impingement baffle berfungsi untuk menahan aliran fluida agar

tidak langsung mengenai tube atau shell yang dapat mengakibatkan erosi

pada tube atau shell.

7. Shell

Konstruksi shell sangat ditentukan oleh keadaan tubes yang akan

ditempatkan didalamnya. Shell ini dapat dibuat dari pipa yang berukuran

besar atau pelat logam yang di roll. Shell merupakan badan dari heat

exchanger, dimana didapat tube bundle. Untuk temperatur yang sangat

tinggi kadang-kadang shell dibagi dua disambungkan dengan ekspansi.

8. Nozzle

Komponen alat yang merupakan saluran masuk dan keluar fluida

kedalam shell dan kedalam tube.

9. Tie Rod

Batangan besi yang dipasang sejajar dengan tube dan ditempatkan

di bagian paling luar dari baffle yang berfungsi sebagai penyangga agar

jarak antara baffle yang satu dengan lainnya tetap.

10. Floating Head Cover

Berfungsi mengembalikan aliran fluida yang melalui sisi tube

agar terjadi pengarahan aliran pada fluida tersebut.

11. Channel Cover

Merupakan tutup yang dapat dibuka saat pemeriksaan dan

pembersihan.




1.6 MR Compressor After Cooler E4-E-6A/B

Gambar 1.9 MR Compressor After Cooler E4-E-6A/B

E4-E-6 berfungsi sebagai pendingin MCR (Multi Component

Refrigerant) yang menunjukkan proses pendinginan dari MCR. MCR akan

masuk melalui MCR inlet menuju ke shell side E4-E-6A kemudian MCR akan

turun ke E4-E-6B untuk melakukan proses pendinginan lanjutan hingga keluar di

MCR outlet. Media pendinginnya masuk dari sea water inlet pada E4-E-6B. Air

laut akan mengalir melalui tube yang ada di E-4E-6B kemudian air laut tersebut

akan naik menuju tube yang ada di E4-E-6A hingga keluar malalui sea water

outlet.




1.7 Pengujian Logam

Suatu logam mempunyai sifat-sifat tertentu yang dibedakan atas sifat

fisik, mekanik, thermal, dan korosif. Salah satu yang penting dari sifat tersebut

adalah sifat mekanik. Sifat mekanik merupakan salah satu acuan untuk

melakukan proses selanjutnya terhadap suatu material, contohnya untuk

dibentuk dan dilakukan proses pemesinan ataupun untuk sebuah penanganan

dalam suatu kegagalan material tersebut. Untuk mengetahui sifat mekanik pada

suatu logam maka harus dilakukan pengujian terhadap logam tersebut.

Tujuan dari pada dilakukannya suatu pengujian mekanis adalah untuk

menentukan respon material dari suatu konstruksi, komponen atau rakitan

fabrikasi pada saat dikenakan beban atau deformasi dari luar sehingga kita

dapat mengetahui kelebihan dan kekurangannya. Pengujian logam memiliki dua

cara yakni:

1. Pengujian logam dengan cara merusak (destructive test).

Proses dalam pengujian tarik (tensile test) yang menggunakan

mesin uji tarik (Universal Testing Machine).

Proses dalam pengujian kekerasan (hardness test) yang

menggunakan mesin uji keras Rockwell-C.

Proses dalam pengujian mulur (creep test).

Proses dalam pengujian impak (impact test).

2. Pengujian logam dengan cara tidak merusak (non destructive test).

Visual

X-ray

Ultrasonic

Eddy Current

Thermography

Acoustic Emission

Accoustic Microscopy

Magnetic Particle

Magnetic Measurements




Liquid Penetrant

Tap Testing

Microwave

Replication

Pengujian logam yang dibahas pada penelitian praktik kerja

lapangan kali ini mengacu pada pengujian logam dengan cara tidak

merusak (non destructive test) yakni menggunakan pengujian eddy current

dan inspeksi secara visual.

1.8 Visual Inspection

Metode visual mudah dilakukan, murah dan biasanya tidak memerlukan

peralatan khusus. Ini memerlukan cahaya yang dipantulkan atau ditransmisikan dari

benda uji yang dicitrakan dengan perangkat sensitif terhadap cahaya, seperti mata

manusia. Inspeksi visual dapat ditingkatkan dengan berbagai metode pemeriksaan

mulai dari kaca pembesar daya rendah hingga borescopes.

Inspeksi Borescope kebanyakan dilakukan oleh seseorang know ledgable

tentang bahan dan aspek proses pengaplikasian dari borescope. Namun keuntungan

dari optik yang digunakan dalam borescope adalah bahwa mereka menghasilkan

kedalaman panjang lapangan. Perbesaran borescope yang memungkinkan kedalaman

luas area atau kisaran di mana mereka berada dalam area fokus. Borescope Video

menangkap komponen penting dalam lingkungan pabrik yang bisa dikatakan tidak

dapat diremehkan sebagai layanan yang berharga oleh departemen pengawasan mutu.




Gambar 1.10 Inspeksi Visual dengan Menggunkan Alat Bosescope

1.9 Eddy Current

Eddy Current adalah salah satu yang paling banyak diterapkan metode

Inspeksi NDT. Hal ini tergantung pada mengukur perubahan dalam impedansi

kumparan akibat perubahan aliran arus eddy current dalam sebuah konduktor. Setiap

perubahan material yang mempengaruhi aliran induksi arus eddy current cukup dapat

dideteksi. Karena begitu banyak hal yang mempengaruhi aliran, eddy current saat ini

dapat diterapkan pada berbagai macam situasi tes. Prinsip area aplikasi adalah deteksi

cacat, pengukuran ketebalan bahan, menyortir paduan dan pemantauan kondisi

metalurgi seperti kekerasan dan perlakuan panas. Selain fleksibilitas, keuntungan

utama dari eddy current adalah kecepatan di mana tes dapat dilakukan dan

kemampuannya untuk memeriksa melalui lapisan dicat. Hal ini dapat digunakan juga

untuk memeriksa kedua bahan feromagnetik dan non-magnetik. Prinsip kerugian dari

metode ini terbatas kedalaman pemeriksaan ke dalam materi atau bagian yang

diperiksa.


http://2.bp.blogspot.com/-46UNgJS0puY/UM6m4NHxTMI/AAAAAAAAAF4/Jf8_IlfiNEY/s1600/VISUAL+INSPEKSI+BORESCOPE-+Pic+3.png



Gambar 1.11 Cara Kerja Eddy Current

Gambar 1.12 Proses Eddy Current

Faktor-faktor yang mempengaruhi eddy current adalah:

1) Frekuensi

Besarnya frekuensi akan mempengaruhi kedalaman dari penetrasi inspeksi

atau kemampuan menjangkau cacat material.

2) Permeabilitas

Semakin besar permeabilitas maka makin besar pula medan magnet yang akan

terbentuk ketika eddy current mengalir.

3) Konduktifitas




Bila konduktifitas besar maka semakin besar pula kemampuan untuk

mengalirkan arus, eddy current mebutuhkan material yang konduktif.

Dengan memonitor tegangan kumparan pada pengaturan tersebut kita dapat

mendeteksi perubahan dalam materi yang menarik.

Beberapa kelebihan metode inspeksi dengan Eddy Current:

1. Sensitif terhadap crack kecil dan defect-defect lain;

2. Detects surface and near surface defects;

3. Memberikan hasil yang cepat;

4. Peralatannya sangat portable;

5. Dapat digunakan lebih dari sekedar untuk deteksi cacat;

6. Persiapan benda uji minimum;

7. Test probe tidak harus kontak dengan benda uji;

8. Dapat menginspeksi material konduktif yang bentuk dan ukurannya

kompleks.

Sedangkan, kekurangan dari metoda Eddy Current yaitu:

1. Hanya dapat digunakan untuk menginspeksi material konduktif;

2. Permukaan harus dapat diakses oleh probe;

3. Dibutuhkan skill dan training yang lebih ekstensif daripada teknik yang lain;

4. Kekasaran dan kehalusan permukaan dapat berpengaruh;

5. Dibutuhkan standar referensi untuk set up;

6. Kedalaman penetrasi terbatas;

7. Cacat seperti delaminasi yang terletak sejajar dengan lilitan koilprobe dan

arah scan probe tidak dapat dideteksi.

1.10 Fouling




Heat exchanger sulit terlepas dari Fouling (beberapa heat exchanger dapat

tidak terjadi fouling dan beberapa heat exchanger lainnya terus menurus mengalami

akumulasi fouling) , cukup banyak kerugian yang dapat ditimbulkan oleh fouling

tersebut. Biasanya perancang heat exchanger akan memasukkan nilai koefisien

fouling pada saat penentuan koefisien keseluruhan (overall coefficient heat transfer)

untuk memastikan bahwa heat exchanger tersebut nantinya ketika dioperasikan tidak

mengalami masalah dalam jangka waktu yang cepat.

Dikarenakan terdapat endapan atau deposit pada permukaan perpindahan

panas, maka dibutuhkan luas perpindahan panas yang lebih agar perpindahan panas

yang diinginkan dapat tercapai (dengan beban atau duty yang diberikan). Pada shell &

tube heat exchanger, fouling dapat terjadi baik pada bagian dalam (inner tube)

maupun luar tube (outside tube) dan dapat terjadi pula pada bagian dalam shell .

Fouling juga dapat menyebabkan pengurangan cross sectional area (luas penampang

melintang), dan meningkatkan pressure drop, sehingga dibutuhkan energi ekstra

untuk pemompaan.

1.10.1 Definisi Fouling

Fouling dapat didefinisikan sebagai akumulasi endapan yang tidak

diinginan pada permukaan perpindahan panas.

1.10.2 Jenis Fouling

Fouling secara umum dapat dibagi menjadi:

1) Precipitation fouling (scaling)

Scaling merupakan pengendapan bahan terlarut pada permukaan

perpindahan panas. Jika solute memiliki karakteristik inverse (kebalikan)

solubility, maka pengendapan terjadi pada permukaan panas lanjut

(superheated surface), pengendapan ini disebut dengan scaling, contohnya

calsium sulfat pada air, pengkristalan garam dari larutan encer.




Pengendapan juga dapat terjadi melalui sublimasi seperti pada ammonium

choride pada aliran uap.

2) Particulate fouling

Merupakan akumulasi partikel (dalam fluida) pada permukaan

perpindahan panas. Pada beberapa aplikasi, akumulasi partikel ini

terjadi disebabkan oleh gravitasi. Fenomena ini disebut juga

sedimentasi fouling. Contoh : dust , karat, pasir halus (fine sand) dan

lain.

3) Chemical reaction fouling

Merupakan pembentukan deposit yang disebabkan oleh reaksi kimia,

atau dengan kata lain pemecahan dan pengikatan senyawa-senyawa

yang tidak stabil pada permukaan perpindahan panas. Oil sludge,

polimerisasi, coking dan cracking hidrokarbon adalah contohnya.

4) Corrosion fouling

Terjadi ketika permukaan perpindahan panas itu sendiri bereaksi

membentuk produk korosi (karat) yang kemudian mengotori (foul) dan

dapat menyebabkan bahan atau materi pengotor (foulant) lainnya

menempel pada permukaan.

5) Biological fouling adalah penempelan mikro atau makro organisme

biologi pada permukaan perpindahan panas.

6) Solidification fouling adalah solidifikasi (pembekuan) liquid pada

permukaan subcooled heat transfer (perpindahan panas pada sub

cooled) contohnya adalah pembekuan es.

7) Ice Fouling in Tube Condenser

1.10.3 Jenis Fluida




Berikut jenis fluida yang berpotensi membentuk fouling:

a) Non Fouling Fluid, tidak membutuhkan pembersihan secara

regular. Contohnya adalah nonpolimerisasi hidrokarbon ringan,

steam dan subcooled boiler feed water.

b) Asymptotic fouling fluid, dimana tahapan fouling mencapai nilai

maksimum secara konstant dalam waktu yang singkat. Kecepatan

fluida mengakibatkan shear stress pada lapisan fouling dimana

dapat mengakibatkan lapisan tersebut berkurang (kehilangan

deposit). Dengan semakin tebalnya lapisan fouling ,

mengakibatkan luas area aliran (flow area, ingat bahwa kecepatan

fluida dijabarkan dengan Q/A, dimana Q adalah debit atau

volumetrik flowrate dan A adalah luas penampang melintang,

dengan semakin kecil A maka kecepatan fluida akan semakin

tinggi) semakin berkurang dan kecepatan meningkat, sehingga

menyebabkan laju pengurangan deposit atau fouling semakin

tinggi. Apabila laju pengurangan sama dengan laju deposit atau

endapan sama, fouling mencapai asymptotic limit. Ketebalan akhir

lapisan fouling berbanding terbalik proporsional terhadap

kecepatan. Cooling tower water adalah contoh dari asymptotic

fouling.

c) Linear fouling fluid

Lapisan fouling secara terus menerus terbentuk terbentuk secara

linear terhadap waktu (fouling fungsi waktu ). Laju terbentuknya

fouling tergantung dari kecepatan, pada kecepatan rendah,

pembentukan fouling di kontrol oleh difusi massa ke permukaan

panas, peningkatan laju (pada range ini) meningkatkan laju difusi

sehingga dengan demikian akan meningkatkan fouling. Pada

kecepatan tinggi fouling di kontrol oleh deposit shearing dan

waktu tinggal (resident time), sehingga fouling akan semakin




berkurang dengan naiknya kecepatan. Mekanisme linear fouling

sangat tergantung pada temperature permukaan. Crude oil dan

polimerisasi hidrokarbon adalah contoh dari linear fouling fluid.

1.10.4 Mekanisme Fouling

Gambar 1.13 Mekanisme Fouling

Temperatur permukaan tube meningkat akibat adanya perpindahan panas.

Lalu terbentuk Precipitation fouling atau scaling. Adhesi terbentuk dipermukaan tube

dan mengakibatkan pertumbuhan scaling di daerah tersebut. Scaling menjalar

kedaerah lainnya akibat adanya flow stream yang mengikis sebagian fouling, dan

fouling tersebut menempel pada bagian lain dari pada tube. Begitulah seterusnya

seiring meningkatya temperatur dan menurunnya velocity dari pada seawater yang

mengalir pada tube tersebut.

1.10.5 Faktor Penyebab Fouling




a) Kecepatan aliran fluida

b) Suhu permukaan

c) Permukaan material

d) Jenis fluida

e) Proses heat transfer

f) Pertimbangan desain

g) Kotoran dan padatan yang terbawa oleh fluida

1.10.6 Kerugian Akibat Fouling

Berikut beberapa kerugian akibat fouling:

a) Peningkatan capital cost

Heat exchanger dengan fouling yang tinggi akan menyebabkan

pengurangan overall coefficient heat transfer, dengan demikian

dibutuhkan luas area perpindahan yang lebih ( bila dibandingkan

dengan fouling yang lebih rendah). Luas HE yang lebih besar

mengakibatkan peningkatan cost.

b) Energi tambahan.

Perlunnya energi tambahan ini sehubungan dengan peningkatan energi

pompa dan effisiensi thermodinamika yang rendah pada kondensasi

dan siklus refrigasi.

c) Mintenance cost untuk anti foulant, chemical treatment dan untuk

pembersihan permukaan perpindahan panas yang tertutup oleh fouling.

d) Pengurangan output ataukeluaran (rate) dikarenakan pengurangan

cross sectional area.

e) Downtime cost

Downtime cost merupakan kerugian waktu produksi yang diakibatkan

oleh peralatan tidak dapat dioprasikan dengan semestinya dikarenakan




oleh maintanance, power failure atau power trip, breakdown dan lain-

lain.

1.11 Pembersihan Heat Exchangers

Pada kebanyakan aplikasi, fouling diketahui terjadi terlepas dari desain

yang baik, operasi yang efektif, dan pemeliharaan. Oleh karena itu, heat

exchanger dan peralatan yang terkait harus dibersihkan untuk mengembalikan

pengoprasian heat exchanger menjadi lebih efisien kembali. Waktu pembersihan

sangat tergantung pada tingkat keparahan masalah fouling itu sendiri. Dalam

beberapa kasus, pembersihan dapat dilakukan selama program pemeliharaan

berkala (katakanlah, dua kali setahun atau tahunan) tetapi dalam kasus lain sering

dibersihkan akan diperlukan, mungkin sering bulanan atau per/tiga bulan.

Secara umum, teknik yang digunakan untuk menghilangakan fouling dari

permukaan heat exchanger dapat secara luas diklasifikasikan menjadi dua

kategori:

a) Pembersihan mekanis

b) Chemical cleaning.

Proses pembersihan dapat dilakukan saat pabrik:

a) Masih beroperasi, yang diberi nama pembersihan online

b) Saat pabik dalam keadaan shutdown untuk membersihkan heat

exchanger, yang dikenal sebagai pembersihan off-line.


bab I- pustaka.docx

Documents

Transcript of bab I- pustaka.docx