BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc

7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc

1/87

Produsen Listrik Terpercaya Kini

PENGANTAR

Kerusakan peralatan yang akan terjadi hari esok, telah nampak dengan

menurunnya kondisi kimiawi (kondisi pengoperasian unit yang ditinjau dari

sudut proses kimia) pada hari ini.

Adalah sangat penting agi pegawai yang ekerja di idang kimia di PLT!

untuk mengetahui proses " proses dan masalah " masalah kimia pada

umumnya, di dalam pengoperasian PLT!. Antara lain yang erkaitan dengan

pemeliharaan peralatan, aik pada waktu jalan maupun pada saat unit mati,

penanggulangan kerusakan, tatacara mengatasi gangguan kimia dan

pengetahuan mengenai sistem pengolahan air PLT!, yang diperlukan dalam

usaha untuk memantu meningkatkan keandalan# e$siensi pemangkit dan

memperpanjang usia peralatan, juga aman dalam pengoperasiannya.%uku ini disusun erdasarkan eerapa re&erensi dan dipadukan dengan

pengalaman di lapangan yang telah diperoleh penyusun selama menangani

pengolahan air dan masalah " masalah kimia pada umumnya yang ada di

PLT!.

'eagian pemahasan dikaitkan dengan masalah " masalah praktis yang

anyak dijumpai dan seagian lainnya adalah penjelasan mengenai terapan

" terapan teknologi yang isa memantu untuk leih meningkatkankeerhasilan penanganan pengolahan air dan analisa masalah " masalah

kimia yang ada di PLT! pada umumnya.

'emoga erman&aat.

Penyusun


2/87


PENDAHULUAN

i dalam usaha untuk memerikan pelayanan terhadap permintaan tenaga

listrik yang kian meningkat pesat dan untuk meningkatkan e$siensi, maka

PL selalu memangun unit " unit PLT! dengn kapasitas yang semakin

esar, dengan tekanan dan temperatur yang semakin tinggi.

%ila unit PLT! pertama yang diangun PL pada tahun *+- masih dengan

kapasitas tertinggi seesar - M/, tekanan operasi oiler 01 Psi (2

kg#cm-) dan temperature uap 30456, maka pada tahun *+0 telah mulai

eroperasi unit PLT! 'uralaya dengan kapasitas 322 M/, tekanan oiler *13

kg#cm-dan temperature uap 3256.%ila sampai saat ini, oiler yang telah dioperasikan oleh PL masih dengan

tekanan su kritis (tipe oiler dua arah) maka pada saatnya nanti PL akan

memangun unit PLT! dengan oiler ertekanan super kritis (tipe oiler satu

arah, tanpa drum) dan tidak tertutup kemungkinan pula dengan pemangkit

listrik tenaga nuklir.

%oiler dengan tekanan dan temperatur yang semakin tinggi akan semakin

mudah# peka terhadap kemungkinan terjadinya kerusakan material pipaoiler yang diakiatkan oleh proses korosi maupun oleh jenis proses

pengikisan lainnya. Akumulasi dari produk korosi maupun kontaminan lain

yang ada di dalam air oiler akan mengendap pada permukaan pipa yang

dapat mengakiatkan terhamatnya laju perpindahan panas, sehingga

menaikkan iaya operasi dan terjadi panas leih yang dapat melemahkan

material pipa oiler itu sendiri. engan alasan ini maka dapat dimaklumi

ahwa etapa pentingnya teknologi pengolahan air, dimana keeradaannya

akan selalu tumuh erkemang mengikuti kemajuan teknologi pemangkit

listrik tenaga uap itu sendiri.

%ila pada awalnya, teknologi pengolahan air oiler adalah dengan system

phosphate, aik untuk mengontrol korosi, kerak maupun keersihan uap,

maka dalam perkemangannya ada eragam system pengolahan air,


3/87


diantaranya Low Phosphate Treatment (LPT), All 7olatile Treatment (A7T) dan

eutral /ater Treatment (/T). /alaupun ada kesamaannya, namun

masing " masing punya kekhususan sendiri " sendiri dan pada sistem

teraru selalu mempunyai keleihan, terutama di dalam menunjang e$siensi

unit disanding dengan system pengolahan air yang telah ada seelumnya.

Pengaturan pemakaran yang paling optimum sangat erperan di dalam

usaha meningkatkan e$siensi oiler dan mengurangi kerusakan akiat

proses korosi yang sering terjadi pada saluran gas ekas.

Perawatan peralatan pada saat unit mati dengan prosedur preser8asinya,

pemantauan proteksi katodik dll, sangat memantu memelihara peralatan

untuk mencegah dan mengurangi terjadinya kerusakan.

Prosedur " prosedur pelaksanaan pengaturan kondisi mutu air dalamkeadaan darurat, khususnya ila terjadi keocoran condenser dimana air

laut mencemari air oiler khususnya dan semua agian di dalam siklus air "

uap pada umumnya, harus dilakukan secara seksama dan terkendali.

Penanganan yang cepat dan akurat sangat diperlukan untuk dapat segera

menormalkan mutu air sehingga kerusakan yang leih &atal dapat

dihindarkan.

9Manusia selayaknya jangan mempunyai si&at :!M;.

'!>A:T;

Pikiran, ucapan dan tindakan saya,

(;toiogra$)


4/87


1. KOROSI

Adalah proses peruahan ahan (metal) ke dalam entuk senyawa

oksida atau garam. Pada umumnya peruahan materi ke dalam entuk

oksida terjadi karena proses oksidasi. 'eagian lainnya terentuk karena

reaksi langsung dengan ?at kimia sehingga menghasilkan senyawa garam

(reaksi penggaraman). :eaksi langsung dengan garam dapat erlangsungila dimungkinkan terjadinya reaksi pergeseran deret 8olta.

>asil produksi dari proses " proses oksidasi akan menghasilkan materi

entuk aru yang akan menempel# mengendap ke permukaan logam

mementuk lapisan kerak. alam kondisi tertentu lapisan ini dapat ersi&at

seagai lapisan pelindung dan pada kondisi lain dapat merugikan, aik

terhadap material logam terseut secara langsung maupun mengakiatkan

turunnya e$siensi dan keandalan unit.Ada eerapa tipe proses korosi yang lain, diantaranya karena

terentuknya rangkaian electro chemical cell terhadap susunan material

yang ada, aik skala micro maupun macro pada sistem# susunan peralatan

yang terpadu dengan kondisi lingkungan kerja di sekitarnya.

Apapun proses korosi yang terjadi, akiat akhirnya selalu sama yaitu

rusaknya peralatan unit sehingga dapat mengakiatkan kerugian terhadap

keandalan dan iaya operasi.

2. PENGERAKAN

Pementuk kerak dan endapan ?at padat pada permukaan pemindah

panas adalah masalah serius terhadap kualitas air PLT!.

@at " ?at pementuk kerak pada umumnya terdiri dari


5/87


- residual hardness, adalah kandungan mineral terutama garam " garam

dari calcium (6a) dan magnesium (Mg)

- kandungan silika ('i;-)

- kandungan oksida logam (Be dan 6u)

'ecara garis esar, sistem pengolahan air diagi dalam dua seksi, yaitu

a. Cksternal treatment

Adalah unit pengolah air aku yang akan dipakai seagai air

penamah# air pengisi dan untuk memperoleh air yang erkemurnian

tinggi, eas dari ?at " ?at pementuk kerak.. =nternal treatment

Adalah pengolahan yang dilakukan terhadap air yang telah ada dalam

siklus air " uap PLT!, dalam usaha untuk mencegah terjadinya proses

pengerakan, korosi maupun carry o8er.

c. Pada unit modern dan erkapasitas esar# ertekanan tinggi,

pengolahan air yang dillakukan pada sisi luar (eksternal treatment)

sudah memadai untuk menghilangkan ?at " ?at pementuk keraksehingga pengolahan air yang dilakukan pada sisi dalam (internal

treatment) leih anyak dilakukan terutama untuk mencegah

terjadinya proses korosi dan kerak oksida logam.

Tael di awah ini adalah gamaran secara umum perandingan eerapa

sistem pengolahan air pada sisi luar dilihat dari kualitas hasil produksi.

Metode Pengolahan

Residal Ha!dness

"##$%6old lime soda 42 s#d 2>ot lime soda * s#d -

C8aporator 2 s#d 3>ot lime ?eolite 2 s#d -

@eolite 2 s#d -'odium hydrogen ?eolite 2 s#d -


6/87


eminerali?er 2 s#d 2,

alam praktek dapat dipakai satu atau leih metode, tergantung pada

pertimangan aik dari segi teknis, ekonomis maupun keandalan.

2.1 MEKANISME TER&ENTUKN'A KERAK

Proses pengendapan kerak dapat erlangsung karena

*. air telah jenuh oleh kandungan ?at padat

-. si&at spesi$k dari ?at yang terkandung

Kedua proses pengendapan di atas dapat dicegah dengan eerapa cara, di

antaranya dengan pemuangan (low down) maupun injeksi senyawa

pencegah kerak seperti senyawa phospat atau ahan sejenis lainnya.!ntuk garam " garam yang mudah larut pada suhu rendah (cold

solule salt), akan leih mudah mengendap pada daerah yang paling panas

pada pipa oiler. Ketika air telah jenuh dengan ?at terlarut, ila air menguap

akan meninggalkan ?at padat di dalam air dan ila mengalami kejenuhan,

?at terlarut terseut akan mengendap dan menempel pada pipa pemindah

panas. engan melakukan pemuangan dan penamahan air oiler,

kejenuhan ?at terlarut ini akan dapat dicegah sehingga pengendapan kerak

dapat dihindari. Baktor lain yang erasal dari dalam oiler adalah

gelemung# gas yang terentuk pada permukaan dinding pipa, yang

mengakiatkan kandungan ?at padat terkonsentrasi di sekitarnya, dan ila

telah terjadi kondisi jenuh, ?at padat juga akan mengendap pada daerah

terseut.

'emua entuk endapan yang terjadi dari eragai proses di atas

iasanya erupa kristal yang homogen. :eaksi pementukan kristal yang

lamat akan mengakiatkan si&at kerak menjadi keras, erat dan

mempunyai daya isolasi panas yang tinggi.

Pada unit " unit modern dimana endapan mineral sedikit sekali terjadi,

masalah pengendapan kerak iasanya anyak erasal dari suspensi ?at


7/87


padat yang erasal dari hasil korosi, aik dari air pengisi maupun dari dalam

oiler sendiri.

A!ah ali!an ai!

Pa!ti(el #adat

@at padat tersuspensi akan terawa searah aliran air. Lawan dari arah aliran

ini adalah daya tarik permukaan yang diperkuat oleh konsentrasi ?at padat

terlarut di dalam air oiler dan oleh adanya panas pada permukaan pipa.'etelah terjadi pengendapan tingkat pertama ini, akan diikuti oleh partikel "

partikel lain yang ergaung untuk mementuk slag dan mempunyai si&at

keras, erat dan liat.

%idang pipa er&ungsi seagai sur&ace charge eDtraction dan

kehilangan air seagai proses dehidrasi. =nilah rangkaian pementuk inding

phenomena dan oksida esi merupakan &aktor penyea yang paling

dominan. Phenomena pengendapan ini akan diperesar oleh tingginya

temperatur pipa.

ari hasil penyelidikan memuktikan ahwa pengendapan oksida esi

akan naik secara kuadratis terhadap kenaikan panas yang masuk. =nilah

seanya mengapa endapan kerak paling anyak terjadi pada daerah yang

Sisipemanas


8/87


menerima trans&ormasi energi paling tinggi, yaitu daerah water wall (pada

oiler) dimana sekitar 30 E proses pemindahan panas terjadi di daerah ini.

2.2 PEN)EMARAN OKSIDA &ESI DALAM AIR &OILER

Proses pengerakan pada oiler modern didominasi oleh oksida logam

terutama oksida esi dan oksida temaga yang semuanya erasal dari

proses korosi.

Penyea korosi yang utama adalah oksigen damage dan p>

anormal. Proses korosi akan erlangsung leih cepat ila air oiler tercemar

oleh air laut akiat keocoran kondensor. Masuknya air laut ini akan

memawa serta ?at " ?at pemantu terentuknya Fbinding phenomenaF.

;ksida esi yang ada dalam oiler dan sistem air pengisi ada dalameerapa entuk, antara lain

- seagai lapisan pelindung magnetic pada permukaan pipa. Lapisan

oksida magnetic yang ideal mempunyai susunan dan ketealan yang

merata

- penyusutan dan ekspansi panas pada saat dilakukan start " stop

menyeakan lapisan pelindung magnetik rusak#mengelupas

- lapisan oksida esi yang lain akan menempel pada lapisan inisehingga mementuk lapisan isolator panas

Cndapan oksida esi ersi&at porous sehingga air dengan mudah dapat

menemus ke dalam dan akan terjadi proses penguapan pada permukaan

pipa, meniggalkan deposit aru.

2.* KERUGIAN AKI&AT ADAN'A KERAK

Kerak mempunyai si&at seagai penghantar panas yang rendah

(isolator), merupakan penghalang terhadap proses perpindahan panas dari

ruang akar ke dalam air di dalam pipa oiler. Akiatnya e$siensi penerapan

panas menurun dan konsumsi ahan akar meningkat di dalam

memangkitkan daya listrik yang sama ('B6 G speci$c &uel consumption).

!ntuk ketealan kerak sekitar *#0 inchi akan menyeakan kenaikan

konsumsi ahan akar antar - s#d 4 E.


9/87


Pada oiler modern dengan daya pemindah panas yang tinggi, adanya

kerak yang tipis sudah dapat menyeakan kerugian serius terhadap

temperatur metal pipa oiler. aya hamat kerak ini akan mempercepat

naiknya metal temperatur ke titik rawan sehingga mengakiatkan

kerusakan.

Proses hamatan panas yang mengakiatkan kenaikan metal

temperatur, dapat teraca pada ilustrasi di awah ini

'ection A menunjukkan penampang pipa tanpa kandungan kerak pada

permukaan pemindah panas. Ketika panas menemus dinding pipa, akanterjadi penurunan temperatur dari T- menjadi T*.

'ection % menggamarkan penampang yang sama, tetap pada kondisi

setelah terentuk kerak. 'etelah temperatur turun dari T- ke T* akan terjadi

penurunan erikutnya dari T* ke T2 sehingga temperatur air oiler hanya

mencapai T2, padahal temperatur air oiler harus dijaga konstan seesar T*

sesuai dengan persyaratan pengoperasian oiler.

'ection 6 menggamarkan kondisi operasi dalam usaha

mempertahankan temperatur T*. !ntuk mengemalikan temperatur ke T*

adalah dengan menaikkan ele8asi metal. Temperatur menjadi T3 dimana

ele8asinya isa sedikit atau jauh di atas ele8asi T-, tergantung teal dan

tipisnya kerak yang terjadi. 'emakin teal kerak yang terentuk, semakin

tinggi metal temperatur untuk mempertahankan temperatur air oiler tetap


10/87


pada T* sehingga jumlah konsumsi ahan akar akan leih esar. emikian

seterusnya sampai ele8asi temperatur metal mencapai atas toleransi yang

diijinkan. %ila kondisi ini tercapai, oiler harus dimatikan untuk dilakukan

pemersihan kerak (cleaning) oiler. Apaila pementukan kerak diiarkan

terus naik maka metal temperatur yang tinggi akan menyeakan o8er

heating pada pipa oiler.

apat disimpulkan ahwa adanya kerak akan mengakiatkan

- turunnya e$siensi oiler

- kerusakan karena o8er heating

'emakin tinggi tekanan# temperatur oiler, makin ketat persyaratan kualitas

air pengisi oiler.

2.+ GARAM )AL)IUM DAN GARAM MAGNESIUM

'alah satu proses pementukan kerak adalah terurainya oleh panas

garam " garam icaronat yang larut dalam air mementuk caronate yang

tak dapat larut, tetapi mengendap pada permukaan pipa pemindah panas,

seperti reaksi

6a(>6;4)- H panas 6a6;4 H >-;

H 6;-6al. %icaronate cal. caronate

'elain di dalam oiler, mekanisme reaksi di atas dapat erlangsung

pada pemanas " pemanas teruka# heater trays ds. '' ini

tidak menimulkan kerak di dalam oiler tetapi akan dapat terkonsentrasi

pada daerah yang paling dingin di dalam oiler. iantaranya adalah garam

phosphate (P;3).


11/87


Maka dengan cara meruah garam " garam yang mempunyai si&at 6''

menjadi garam " garam yang ersi&at >'', yaitu dengan meruah ke dalam

senyawa phosphate, pengendapan# pementukan kerak di dalam oiler akan

dapat dihindari# dikurangi. Proses inilah yang diseut phosphate treatment.

2., OKSIDA &ESI DAN TEM&AGA

!ntuk oiler yang memakai air penamah erkemurnian tinggi, proses

pengerakan anyak diseakan oleh adanya kandungan oksida esi dan

temaga yang larut dalam air dan hanya seagian kecil yang erasal dari

senyawa mineral. ;ksida ini erasal dari proses korosi yang erlangsung di

luar oiler. Korosi dari mineral esi# aja dan temaga# temaga campuran

pada sistem air " uap akan menghasilkan oksida yang akan terakumulasi didalam air oiler dan kemudian mementuk kerak.

'elain esi, proses korosi terhadap temaga isa terjadi pada earing

" earing, pipa condenser dan pipa pemanas air pengisi, impeller pompa dll.

'edangkan senyawa " senyawa ammonia, oksigen dan 6;- adalah ?at

penyea korosi temaga paling dominan.

*. &OILER -ATER DAN SISTEM PENGOLAHANN'Ai dalam siklus PLT!, oiler adalah peralatan yang paling rawan

terhadap kerusakan karena oiler ekerja pada temperatur dan tekanan

tinggi. i sinilah terjadi proses trans&er panas yang paling esar dan terjadi

peruahan &ase cair ke dalam &ase uap.

%erdasarkan tekanan operasi oiler, eerapa kriteria pengolahan air yang

dapat diterapkan, yaitu

*. pengolahan sistem 8olatile# 8olatile treatment

-. pengolahan sistem non 8olatile# phosphate treatment

4. gaungan dari keduanya# comined water treatment

3. sistem pengolahan netral# neutral trearment

*.1 PENGOLAHAN SISTEM OLATIL


12/87


iterapkan untuk proses pengolahan air pada oiler yang mempunyai

tekanan operasi menengah ke atas, terutama untuk oiler ertekanan super

kritis dan oiler tanpa drum (oiler satu arah). =stlah system 8olatil karena

semua ahan kimia yang diinjeksikan ersi&at mudah menguap. 6ontohnya

hydra?ine, ammonia, morpholine, cycle heDil amin. Amonia dan morpholine

er&ungsi mengatur kenaikan p>. 'edangkan &ungsi utama hydra?ine adalah

menghilangkan oksigen terlarut dalam air.

Pada oiler sistem satu arah tidak oleh diinjeksikan ahan kimia yang

ersi&at non 8olatil (tidak menguap) karena semua kandungan ?at padat

dalam air oiler akan terawa ke dalam aliran uap menuju turin. >al ini

dikarenakan oiler pada system ini tidak dilengkapi drum sehingga tidak

mempunyai tempat pemisah air dan uap, serta tidak e&ekti& ila dilakukanpemuangan air oiler (6% G continous low down) dalam usaha

mengurangi kandungan ?at padat di dalamnya.

Pengolahan air system ini dapat diterapkan pada oiler dua arah atau

oiler dengan drum karena keuntungannya dapat memperkecil pemuangan

air oiler lewat 6%, sehingga hemat energi dan air. amun harus

diperhatikan karena system ini sangat rawan terhadap terjadinya penurunan

p> air, terutama ila terjadi keocoran air laut.

*.2 PENGOLAHAN SISTEM NON OLATIL

iterapkan untuk pengolahan air pada oiler tekanan menengah ke

awah (oiler dua arah yang dilengkapi drum). %ahan " ahan kimia yang

diinjeksikan ke dalam system air " uap mempunyai si&at tidak dapat

menguap. 6ontohnya sodium phosphate, caustic soda dll. 'istem

pengolahan air non 8olatile ini iasa diseut phosphate treatment.

'enyawa phosphate yang dipakai adalah sodium phosphate,

sedangkan komposisinya dapat er8ariasi sesuai dengan keutuhan.

iantaranya trisodium phosphate (a4P;3), disodium phosphate (a->P;3),

monosodium phosphate (a>-P;3) dan asam phosphate (>4P;3). %ila

diperlukan dapat ditamahkan caustic soda (a;>).


13/87


Tujuan injeksi phosphate adalah untuk melunakkan garam " garam

mineral yang mempunyai si&at 6'' menjadi garam " garam yang ersi&at

>'', sehingga tidak mementuk kerak tetapi mementuk lumpur yang

dapat diuang ke 6%. 'edangkan &ungsi lainnya adalah untuk mengatur p>

air oiler.

i awah ini contoh reaksi pelunakkan garam " garam mineral yang ada di

dalam air oiler

-a4P;3 H 46a';3 4a-';3 H 6a4(P;3)-

4a4P;3 H 4Mg6;4 4a-6;4 H Mg4(P;3)-

(*) (-) (4) (3)

'enyawa " senyawa nomor (-) adalah senyawa yang mempunyai si&at 6'',

sedangkan senyawa lainnya, aik sesudah maupun seelum reaksi,mempunyai si&at >'' sehingga dapat dihilangkan dari dalam oiler melalui

6%.

'isa trisodium phosphate dalam air akan terhidrolisa menghasilkan

sodium hydroDide (a;>) yang dalam jumlah erleih akan menaikkan

harga p> sehingga harus dicegah dengan memuat komposisi campuran

dari macam " macam senyawa phosphate di atas, untuk memperoleh

pengaturan harga p> yang sesuai. Iika terjadi penurunan p> secara drastis,terutama jika terjadi keocoran air laut, usaha menaikkan p> dapat

dilakukan dengan injeksi a;> secara langsung.

!ntuk memperoleh pengaturan penginjeksian dan reconditioning air

oiler dengan tepat dan cepat, maka 8ariasi penginjeksian phosphate dan

caustic soda dalam pelaksanaan phosphate treatment ini, dapat mengikuti

9 Phosphate J 6% 'ystemF.


14/87



15/87


impuritas yang ada dalam air oiler. Metode ini paling anyak

dipakai.

- Lokasi titik pengamilan terletak pada permukaan le8el air

oiler, untuk memuang impuritas yang mengamang di

permukaan air di dalam steam drum, seperti minyak dan

sejenisnya.

%low down dapat dilakukan secara terus " menerus atau secara

erkala, tergantung dari persyaratan air oiler, kemurnian air

penamah yang dipakai dan kecenderungan penamahan impuritas ke

dalam air oiler.

c. Menentukan 8olume low down

Makin esar aliran low down, makin cepat pengurasan# penormalankondisi air oiler, namun makin esar pula kehilangan panas dari

oiler akiat energi yang ikut teruang ersamaan dengan aliran air

lewat 6%. ;leh karena itu sangat penting upaya untuk menentukan

secara tepat dengan menghitung jumlah aliran low down yang paling

optimum.

d. 6ontoh perhitungan

:umus teoritis perhitungan low down air oiler abx

dt

dx= (*)

W

Bb =

iselesaikan menjadi

bt

ot eb

ax

b

ax += )( (-)

imana

D G konsentrasi T' oiler water (ppm)

G lowdown ratio (l#hr)

% G aliran lowdown (t#hr)

/ G 8olume air di dalam oiler (ton)

a G ratio kenaikan T' oiler water (ppm#hr)


16/87


t G lamanya pelaksanaan low down (hr)

D2 G konsentrasi T' seelum lowdown (ppm)

Dt G konsentrasi T' sesudah lowdown (ppm)

e G konstanta natural logaritma

Pada kondisi tertentu, rumus ini dapat eruah menjadi

- ila sudah tidak ada kenaikan konsentrasi T' dalam air oiler

(penamahan ?at pencemar sudah erhenti, a G 2)

Dt G (D2) e "t (4)

- ila ada penamahan kadar esi (Be) atau temaga (6u) ke dalam

air oiler

W

Ffa .= (3)

imana & G konsentrasi Be atau 6u dalam air pengisi

(ppm)

B G ow rate air pengisi (t#hr)

Kemudian

B

Ff

b

a .=

ratio

ratio

pembuangan

penambahan

ari rumus no. - akan dihasilkan

bt

ot eB

Ffx

B

Ffx

+= ).

(.

()

alam hal menangani keocoran air laut

btot eB

CClx

B

CClx += )

.(

.()

imana 6l G konsentrasi chloride dalam condensate

(ppm)

6 G ow rate condensate (t#hr)

:umus " rumus perhitungan no. - dan no. 4 akan e&ekti& ila terpenuhi

syarat " syarat di awah ini

Konsentrasi T' dalam air homogen


17/87


Kenaikan ratio konsentrasi T' air %oiler konstan

F>ideout PhenomenaF tidak erlangsung

Hideout Phenomena adalah peruahan konsentrasi impurities

akiat naik # turunnya temperature dan tekanan oiler.

e. 6ontoh menggunakan gra$k


18/87


>uungkan dengan garis lurus Dt G - Do G

Dt#Do G -,

ari titik potong ini FConcentration ChangeCoefciantF tarik garis ke

kiri paralel dengan

garis waktu, memotong garis lowdown ratio 1,E

ari titik potong ini tarik garis lurus 8ertikal ke awah dan aca waktu

(lamanya) lowdown

diperlukan G *- hour

Kegunaan lain

%ila lowdown rate tetap (4t#hr), tetapi lamanya lowdown (t) hanya

dilakukan selama 0 jam, erapa kandungan 'i;-yang masih ada dalam

air oiler setelah lowdown selesai, diaca pada gra$k, jawaannya G -.0

ppm

*.+ SILIKA

Tujuan utama mengontrol kadar silika dalam air oiler adalah untuk

mencegah terjadinya carry over silika ke dalam aliran uap, yang

menyeakan terjadinya endapan keras silica pada sudu turin.

Tingkat kelarutan silika dalam uap eranding lurus dengan tekanandan temperatur uap di dalam turin. ;leh karena itulah kerak silika anyak

terjadi pada sudu turin tingkat tekanan menengah ataupun rendah.

Pengendapan silika pada sudu turin ini dieri istilah Dew Point o Silica.

ari gamar no. ini tampak ahwa makin tinggi kandungan silika dalam

uap makin tinggi pula temperatur pengendapannya, sehingga makin tinggi

pula kemungkinan terjadinya deposit silika pada sudu sudu turin.

ari hasil percoaan telah diuktikan ahwa proses pengendapan silika pada

sudu sudu turin tidak akan terjadi jika kandungan silika dalam uap

diatasi pada konsentrasi diawah 2,2- ppm 'i;-.


19/87



20/87


ari gamar di atas tampak ahwa untuk mengontrol kandungan silika

di dalam uap dipengaruhi oleh tekanan oiler, makin tinggi tekanan oiler

maka makin rendah kandungan silika dalam air oiler

SIRKULASI SILIKA DALAM SIKLUS AIR / UAP

'irkulasi ini adalah distriusi kandungan silika dalam eragai sistem

(air uap) aik pada kondisi operasi normal, mati maupun pada kondisi start

up.

Pada saat penanganan unit start, dengan erpedoman pada kon$gurasi di

awah ini kita dapat melaksanakan pemuangan air dari tempat " tempat

yang selekti& dalam usaha untuk memperoleh keerhasilan yang optimum

dan e&ekti&.

issolution Amorphpus silica

('odium metasilicate, etc) =onic state

$ne particles

=onic state

$ne particles


21/87


didalamnya. 'etelah melewati pemanas lanjut, akhirnya masuk ke dalam

turin dan mementuk endapan silika pada sudu sudunya.

Cndapan silika ini seagian akan larut lagi manakala unit mulai dijalankan

kemali setelah mengalami tidak eroperasi seelumnya.

+. PH0 KANDUNGAN O'GEN DAN EEKN'A TERHADAP KOROSI

+.1 PH "KEASAMAN DAN KE&ASAAN%

%esarnya pengaturan harga p> tergantung dari jenis material pipa

pipa oiler, sistem air pengisi dan tekanan kerja.

Kegunaan utama dari pengontrolan p> ini adalah untuk mencegah terjadinya

proses korosi di dalam semua sistem peralatan yang ada pada siklus air

uap, selain dengan jalan menghilangkan kandungan oDygen yang terlarutdalam air.

ari gamar di awah ini dapat diaca esarnya tingkatan korosi

erdasarkan hasil percoaan pada kondisi temperatur 4*2o6 selama 1, hari.

Terdapat kenaikan yang drastis ila p> air pada 1,2 ke awah dan terdapat

jarak yang leih lear pada tingkatan korosi yang leih rendah pada p> 1

*4. 'edangkan tingkat korosi terendah terjadi pada harga p> antara 0 *4.

uungan p> dengan tingkat korosi

ari keterangan diatas terukti ahwa pengontrolan p> tinggi (asa)

akan leih aman terhadap kemungkinan terjadinya proses korosi. amun

harus diingat (untuk erhati hati) p> yang terlalu tinggi akan merangsang


22/87


terjadinya kerusakan pada pipa pemanas awal air yang teruat dari ahan

temaga # temaga campuran, terutama oleh senyawa amoniak.

'ehingga ila memakai material cupper alloy pada pemanas awal air

pengisi, maka p> air pengisi oiler diatur pada harga antara 0, " +,2 dan

jika material pipa aja yang dipakai maka p> air pengisi oleh diatur antara

+,2 " +,.

'elain itu, p> yang terlalu tinggi dapat merangsang terjadinya carry overdi

dalam steam drum dan dapat pula menyeakan terjadinyaCaustic

Embretlement.

+.2 KANDUNGAN OKSIGEN

'elama ada kandungan sejumlah esar oksigen (;-) dalam air, makaakan menyeakan terjadinya proses korosi yang serius karena ;- adalah

penyea korosi yang paling dominan dalam oiler.

%ila kandungan ;-dapat dicegah sekecil mungkin (pada orde 1 pp) dan

p> air dapat dijaga pada harga standar yang diijinkan maka korosi pada

peralatan sistem air " uap dapat dicegah sekecil mungkin.

aiknya kandungan oksigen yang sulit untuk dicegah dan sulit untuk

diketahui adalah yang erasal dari keocoran udara dari sisi drain pemanasair tekanan rendah (LP>) dan dari oksigen yang terkandung dalam air

penamah (Mae !p "ater) yang masuk ke dalam sistem kondensat.

'ehingga penting artinya untuk mengurangi # menekan sekecil mungkin

kandungan oksigen ke dalam air oiler dan air pengisi oiler aik saat unit

mati, start maupun operasi normal.

i awah ini adalah reaksi " reaksi kimia yang menerangkan terjadinya

proses korosi # pengkaratan pipa " pipa oiler dan pipa " pipa air pengisi

oiler dari akti$tas kandungan oksigen yang terlarut dalam air.

Air (>-;) ditinjau dari susunan kimiawi mempunyai reaksi keseimangan

ionisasi seagai erikut

- >-; ->H H - ;> (*)

%esi yang erkontak dengan air, juga mengalami reaksi ionisasi s


23/87


Be Be-H H -e (-)

=on Be -Hdari reaksi (-) akan terikat dengan ion ;> hasil reaksi nomer (*)

mementuk #erro Hydro$ide

Be-H H -e Be (;>)- (4)

=on >ydrogen (>H) hasil reaksi nomer (*) akan dinetralkan oleh elektron

produk dari reaksi nomer (-) mementuk gas >-

->H H -e >- (3)

ari seluruh persamaan reaksi nomer (*) s#d (3) ila di total akan

diperoleh

Be H ->-; Be(;>)- H >-

()

Iika didalam air tidak mengandung oksigen, maka senyawa #erro Hydro$ide

Be(;>)-akan mementuk suatu lapisan $lm dari oksida esi magnetik Be4;3

4Be H 3>-; Be4;3 H 3>- ()

;ksida ini dalam pipa oiler mementuk lapisan pelindung tipis (skala

mikron), yang dapat mencegah proses korosi leih lanjut.

amun dengan masuknya oksigen (;-) kedalam air maka gas ;- ini akan

mengoksidasi ion #erro menjadi ion #erri, sehingga roeklah lapisanpelindung Magnetic ini mementuk senyawa #erri Hydro$ide Be(;>)4

menghasilkan endapan yang erwarna kuning kecoklatan dari karat.

:angkaian reaksi korosi seperti yang telah diterangkan diatas, dieri istilah

dengan %$ygen Concentraction Cell &'ocal (attery )ction* seagaimana

terlihat pada skema di awah ini


24/87


makin rendah) air, makin esar

kandungan ion >Hsehingga proses reaksi korosi makin esar. ;leh karena itu

penting mengatur p> air supaya selalu erada pada kondisi aman, terutama


25/87


jika terjadi keocoran air laut ke dalam siklus air " uap konsentrasi >Hnaik

dan harga p> akan turun dengan cepat.

Konstiten (eda0 ion O2

Penyea utama terentuknya korosi Pitting(luang). engan adanya

gelemung oksigen, maka akan terjadi peredaan potensial antara daerah

permukaan yang kaya dengan oksigen (diawah gelemung) dengan daerah

disekitarnya.

>asilnya adalah terjadinya arus elektron antara anoda dan katoda

sehingga terjadi lingkaran korosi pada daerah anoda disekitar gelemung.

>asil korosi ini oleh gaya kapiler akan tertarik kepermukaan gelemung dan

mementuk lapisan pemisahan antara gelemung ;-dengan air. Kandungan;- didalam gelemung akan mengoksidasi hasil korosi yang ada diatasnya

sehingga meruah ion #erro menjadi ion #erri dengan meninggalkan gas

itrogen (-) di dalam luang (pit) dan gelemung.

ari reaksi ini kadar ;-didalam gelemung akan leih kecil daripada

diluar, maka Polaritydari cell akan dialik. aerah diluar gelemung akan

eruah menjadi katodik dan daerah didalam gelemung akan menjadi

anodik.'eperti telah di jelaskan diatas, korosi selalu terjadi pada daerah

anoda, maka daerah korosi akan erpindah ke awah gelemung, kemudian

korosi akan erlanjut disitu selama masih ada gas ;-dalam air.

;ksida esi hasil korosi (#erri %$ide) ersi&at porous, sehingga

memungkinkan untuk dilewati ion " ion didalamnya. 'etiap terjadi ionisasi Be

mementuk ion #erro(Be-H) akan selalu dapat dikon8ersi oleh oksigen yang

ada disekitarnya mementuk ion #erri. emikian reaksi ini akan erlangsung

terus masuk ke dalam dinding pipa mementuk luang (pit).

Konstiten (etiga0 TDS

engan adanya Total @at Padat Terlarut erarti akan menamah

adanya ion " ion ermuatan yang ada di dalam air, dan ini menyeakan


26/87


terentuknya katalisator yang dapat erperan untuk memudahkan

terjadinya aliran arus elektron. Karena arus elektron inilah yang dapat

memawa ion " ion hasil korosi untuk dapat telepas ke dalam larutan dan

memeri tempat untuk dapat terjadi proses korosi erikutnya.

Pada a ini akan diahas tentang cara pengolahan air yang erkaitan

dengan pemeasan kandungan oksigen dan pengaturan p> yang

eralangsung pada sisi air pengisi oiler, sehingga dapat dicegah sekecil

mungkin terjadinya kerusakan " kerusakan seperti yang telah dijelaskan

seelumnya.

,. PENGOLAHAN AIR PADA SISI AIR PENGISI &OILER

"&oile! eed -ate! T!eat$ent%

,.1 PEM&E&ASAN KANDUNGAN OKSIGEN DAN PENGONTROLAN PH

Kandungan oksigen yang terlarut di dalam air pengisi oiler adalah

penyea utama terjadinya proses korosi pada material pipa oiler,

sehingga keeradaannya harus dihilangkan.

!ntuk tujuan ini, dapat dilaksanakan secara kimia maupun mekanik, atau

kominasi dari keduanya sehingga diperoleh hasil yang leih aik.

'ecara mekanik dapat digunakan deaerator, kadar ;- dalam air pengisioiler direduksi sampai dengan 1 pp, dan sisanya diharapkan dapat

dihilangkan secara kimia dengan hydra?ine seagai F%$ygen Scavenger F.

!ntuk maksud ini, kadar ->3dalam air pengisi oiler pada *2 " 42

pp, eNui8alen dengan - " 4 kali ;- terlarut. Persamaan reaksi kimia

hydra?ine dengan oksigen seagai erikut

->3 H ;- ->-; H ;-

Kecepatan reaksinya anyak dipengaruhi oleh harga p> dan temperatur air,

seperti terlihat pada gamar no. ** dan no. *-.


27/87


3 3>4 H -

-->3 ->4 H - H >-

'enyawa >4 ini larut kedalam air dan dapat erperan untuk menaikkan

harga p> pada uap, kondesat dan air pengisi.

Kegunaan lain dari keleihan injeksi hydra?ine adalah untuk mereduksi #erri

%$idemenjadi #erro %$ideuntuk dapat mementuk lapisan pelindung anti

korosi (Magnetic #ilm).

Pelaksanaan pengaturan p> air pengisi oiler disesuaikan materialpipa pemanas awal air pengisi. Iika dipakai material copper alloy, p> diatur

antara 0, " +,2, jika dipakai material aja p> diatur leih tinggi yaitu +,2 "

+,.

%ila dipakai sistem volatile (A7T) untuk pengolahan air oiler

pengaturan p> pada air pengisi akan sangat erpengaruh pada harga p> air


28/87


oiler, karena itu semua harga p> pada sistem air dan uap dengan

pengolahan air sistem A7T adalah sama atau mendekati.

terhadap reaksi pengikatan oksigen oleh

hydra?ine

,.2 KAR&ON DIOKSIDA ")O2% DALAM AIR

Kontaminasi air pengisi oiler oleh gas 6;- dapat terjadi dari

keocoran condenser oleh senyawa Carbonatedan (icarbonatedi dalam air

(6;4 dan >6;4). Akiat utama adanya kandungan gas 6;- ini adalah

terentuknya senyawa >-6;4 (Asam karonat) yang memuat Kondesat

ersi&at asam (p> rendah). >anya dengan sejumlah kecil kandungan gas 6;-

dalam air dapat dengan cepat menurunkan harga p>, sehingga makin esar

kandungan gas 6;- makin rendah pula harga p> seperti terlihat pada

gamar # gra$k di awah ini


29/87


dan 6onducti8ity terhadap 6;-dalam air

%entuk korosi yang diseakan oleh gas 6;- ini adalah merata,

sehingga mengakiatkan penipisan material pipa. Akiat lain dari rendahnya

harga p> ini adalah lapisan pelindung %$ida Magnetic menjadi larut,

sehingga permukaan metal akan teruka memeri kesempatan terjadinyaproses korosi leih lanjut.

,.* PENGOLAHAN AIR PENGISI UNTUK &OILER T'PE DRUM "&OILER

SATU ARAH%

a. Pe$a(aian H3d!a4ine N2H+

!ntuk menghilangkan oksigen dan mengatur p> dilakukan injeksi

hydra?ine, ila masih diperlukan untuk menaikkan p> isa diinjeksikan

amoniak (>4). >ydra?ine diinjeksikan pada sisi keluar dari pompa

kondensat, dengan kadar diatur sekitar 2,2- ppm pada sisi air pengisi.

%esarnya penginjeksian dikontrol dengan pengaturan stroke pompa yang

dilakukan secara manual atau otomatis. Pengaturan automatic dapat

dilakukan erdasarkan sinyal dari esarnya aliran air pengisi oiler, makin


30/87


tinggi aliran air pengisi maka stroke akan makin diperesar. Ada unit yang

dilengkapi dengan hydra+ine analy+ersinyal output dari analyser ini selain

dalam entuk recorder dan indicating, dipakai pula untuk mengatur langkah

pompa injeksi hydra?ine.

'istem penginjeksian hydra?ine diatur sedemikian rupa sehingga

memungkinkan untuk memilih atau memindah titik penginjeksian apakah

masuk sisi luar pompa kondensat kedalam deaerator atau langsung kedalam

oiler. 'elain itu sisi masuk pompa injeksi dapat dipindah dari tangki

hydra?ine pekat atau encer. 7ariasi 8ariasi pada sistem penginjeksian

sangat erguna untuk melayani pongolahan air dalam eragai kondisi,

diantaranya pada saat start, operasi normal atau pada saat gangguan

operasi dan saat pelaksanaan preser8asi.

5. Pe$a(aian )36lo He7ila$in 8 Mho!#holine

!ntuk oiler yang mempunyai tekanan operasi +22 psi keawah jenis

volatile amine lain dapat dipakai untuk mengatur p>. ang dipakai adalah

cyclo he$ilamine (6>-.(6>-)3.6>.>-) atau mhorpholine (6>-)-.;.(6>-)-.>.).

Kedua ahan diatas adalah seagai sustitusi dari amoniak, dan ketiganya

ersi&at volatile, dapat menetralkan gas 6;- yang masuk kedalam air,

sehingga ahan ini dalam idang pengolahan air dikenal dengan istilah

9,eutrali+ing )mineF. amun demikian peredaan dari ketiga ahan

terseut adalah amoniak leih volatiledari cyclo he$ilaminedan keduanya

masih leih volatile dari mhorpholine. Peredaan si&at lainnya adalah

senyawa senyawa amine dari cyclo he$ilamin dan morpholine walaupun

leih rendah si&at volatilenya, tetapi leih mudah terkondensasi kedalam air

kondensat dan tidak mudah hilang dalam deaerator.

Pada kasus terjadinya penurunan p> pada sistem uap kondensat

kondensat senyawa ini leih cocok dipakai untuk menaikkan kemali harga

p> dengan cepat. Cyclo he$ilamin dan morpholine terdekomposisi

mementuk amoniak pada temperature 2oB (-00o6) pada tekanan operasi


31/87


oiler seesar **22 psi, dan masih isa dipakai dengan aik sampai dengan

tekanan operasi oiler *22 psi.

,.+ )ONDENSATE DEMINERALI9ER

a. T:an Pe$asangan

Condensate Deminerali+erer&ungsi untuk menghilangkan impurities

yang ada dalam aliran kondensat seperti ?at padat, dissolved iondll, aik

yang dipakai pada oiler satu arah maupun pada PLT! yang menggunakan

oiler - arah.

Tidak seperti oiler tipe drum (- arah), oiler * arah tidak mempunyai

perlengkapan pemisah antara air dan uap sehingga kandungan impurities

dalam kondensat, air pengisi dan air oiler akan mudah erpindah dengan

cepat ke dalam aliran uap masuk turin sehingga akan mementuk endapan

kerak pada sudu turin, korosi dan masalah lain.

Konsekuensinya adalah harus dilengkapi dengan condensat

deminerali+eryang dipasang pada sisi keluar dari pompa kondensat, dengan

tujuan untuk selalu menjaga kualitas air aik pada operasi normal, kondisi

start maupun pada saat terjadi kondisi gangguan, terutama ila terjadi

pencemaran klorida oleh keocoran air laut.

%erdasarkan proses regenerasi, ada - tipe Condensate Deminerali+er

a- KM% .nterval /egeneration

Konsekuensinya harus dipasang minimal - train.

b- M% Esternal 0reatment

>arus dilengkapi dengan ejana operasi dan ejana untuk

regenerasi secara terpisah.


32/87


6atatan ada juga yang dilengkapi dengan pre1lter yang er&ungsi

untuk menyaring ?at padat yang tidak terlarut

5. O#e!asi

%erdasarkan aliran kondensat, ada - macam pengoperasian

deminerali+er

*. 0otal Condensate #eeding

'eluruh aliran kondensat dilewatkan.

-. Parsial Condensate #eeding

'eagian saja aliran kondensate yang dilewatkan.

alam hal pengoperasian 0otal #eeding, maka kemurnian air akan

terjamin leih aik. amun dalam hal lain, ila amoniak (>4) diinjeksikan

untuk #eed "ater 0reatment, maka ion >3Hakan diserap oleh resin kation,

sehingga akan menaikkan iaya pengolahan dan mempercepat kerusakan

resin, karena harus leih sering dilakukan regenerasi.

alam hal pengoperasian sistem Partial #eeding, suatu saat diperlukan

pula pengoperaian dengan sistem 0otal #eeding, yaitu ila terjadi kondisi

khusus, misalnya keocoran air laut, start unit, dll.

Pada kondisi normal, diatur sekecil mungkin aliran pada kondensat

dapat mengurangi iaya pengolahan air, namun harus leih hati hati untuk

sewaktu waktu dapat segera siap dengan pengoperasian 0otal #eeding ila

terjadi kondisi khusus seperti contoh contoh diatas.

6. P!oses De$ine!alisasi.

eminerali?er ini anyak memakai resin tipe >;>, > untuk resin

kation dan ;> untuk resin anion. 'elain itu anyak pula yang memakai resin

type >3dengan pertimangan ekonomi karena &aktor &aktor diawah ini


33/87


*. Pengoperasiannya memakai sistem 0otal #eeding.

-. Pengolahan #eed "ater 0reatmentmemakai harga p> tinggi.

4. ioperasikan untuk leih meningkatkan kualitas kondensat.

alam hal pemakaian :esin tipe >3, regenerasinya memakai Suluric )cid

(>-';3) dan Caustic Soda(a;>), sehinngga entuk ikatan awalnya adalah

:>Huntuk resin kation dan :;>untuk resin anion.

!ntuk selanjutnya urutan peruahan komposisi ikatan adalah

*. Condensatepertama kali mengalir melewati resin :> dan :;>.

-. :esin :> secara erangsur akan eruah menjadi :>3 oleh

kandungan >3

didalam air.

4. Pada &ase terakhir semua resin kation akan eruah menjadi ikatan

:>3, dan

aliran kondensat tetap erlanjut.

(=lustrasi dari proses ini dapat dilihat leih jelas pada gra$k diawah ini)

%atasan akhir dari Condensate #eeding adalah semi permanen, kecuali

terjadi keocoran air laut. =nipun dapat dicegah pengaruhnya dengan

melengkapi monitor ion aH aik memakai Cation Conductivity, maupun

langsung dengan aH meter.


34/87


3

seperti pada oiler tipe drum, dan amoniak dipakai untuk mengaturp>.

Tempat penginjeksian ahan kimia dapat dilihat seperti pada tael

diawah ini

&ahan Ki$ia la!tan Te$#at 8 titi( in:e(si

Amoniak 3, E 'isi keluar pompa kondensat

>ydra?ine *,+ E 'isi keluar pompa kondensat

-. 'troke pompa amoniak dikontrol erdasarkan esarnya harga p> dan

conductivity air pengisi oiler dan penginjeksian hydra?ine diatur

erdasarkan jumlah aliran air pengisi oiler.


35/87


4. alam hal untuk memenuhi standart kualitas air, pada saat start unit

diperlukan gra$k standart untuk stroke pompa erdasarkan jumlah

aliran air pengisi.

;. PENGONTROLAN KUALITAS AIR PADA SAAT UNIT START

>arga standart kualitas air pada waktu unit start perlu ditetapkan

dalam usaha untuk mempermudah penanganan kualitas air saat

pengoperasian selanjutnya.

Tindakan pemenahan kualitas air pada saat start tergantung pada kondisi

preser8asi pada saat unit tidak eroperasi dan tergantung pula dengan

tekanan serta temperatur operasi.

;.1 START UNIT UNTUK &OLIER TIPE DRUM

a. Sta!t nit setelah $ati dala$ :ang(a


36/87


air, terutama untuk

pemanas air ermaterial temaga # temaga campuran karena dapat

termakan oleh amoniak yang erleihan.

;leh karena itu perlu pengaturan penginjeksian yang tepat, sehingga perlu

pengontrolan secara periodik dan perlu pengalaman erdasarkan data

penanganan saat start unit.

ari data yang terkumpul ini dapat tersusun prosedur pengolahan air untuk

menangani start unit, dimana masing masing pemangkit memilikiperedaan karakteristik dan kondisi.

5. Sta!t Unit Setelah Mati Dala$ =ang(a Pan:ang

!nit mati dalam jangka lama, maka tentu akan leih anyak

pencemaran pencemaran agian dalam dari oiler dan perlengkapan lain.

!ntuk itu selain dilakukan prosedur seperti halnya penanganan pengolahan

air pada waktu start, perlu penanganan tamahan yaitu dilakukan blowingoutuntuk memersihkan kandungan ?at padat yang ada dalam air maupun

uap.

;.2 SILI)A PURGE

Maksudnya adalah pelaksanaan pemersihan # penormalan kadar

silika didalam uap sampai dengan atasan yang diijinkan sehingga aman

untuk memutar turin.

Kadar silika dalam uap pemutar turin yang aman adalah maD 2,2- ppm.

Pada saat permulaan unit jalan, kadar pencemar termasuk silika dalam air

oiler maupun uap selalu tinggi, terutama ila seelumnya ada pekerjaan

diagian dalam oiler.

Pekerjaan laoratorium pada pelaksanaan silica purgingadalah


37/87


*. Analisis sample secara periodik untuk mengetahui kadar silika 'i;-

-. =nstruksikan penundaan penaikan tekanan oiler, rolling turin,

menaikan ean generator apaila kadar 'i;-didalam uap mendekati,

mencapai atau melampaui atas maksimum seesar 2,2- ppm.

4. Laksanakan pemuangan air oiler (blowdown) secara terus menerus

hingga kadar 'i;-didalam uap diawah 2,2- ppm.

3. =nstruksikan untuk melanjutkan program start ila harga 'i;- dalam

uap telah erada dalam atas aman.

!ntuk pelaksanaan silica purging ini memang dituntut kerjasama# koordinasi

dengan seksi pengusahaan.

;.* IRON8 )UPPER PURGING

'ejalan dengan pelaksanaan silica purging, dilaksanakan pula

pemersihan kandungan 6u dan Be yang larut dalam air. 'emua

kegiatan dari kedua keperluan ini pararel, seagai contoh pada waktu

diamil sampel dan analisa kandungan 'i;-ersamaan pula dilakukan

pengamilan sampel dan analisa kadar 6u# Be.

PERSIAPAN KONDISI AIRTujuannya agar dalam pelaksanaan start unit, kondisi air pada semua

sistem dengan cepat dapat segera erada dalam kondisi persyaratan

operasi.

%esaran " esaran kimia yang harus diperhatikan untuk diatur sesuai

persyaratan di antaranya adalah conducti8ity, p>, kadar silika ('i;-),

phosphate (P;3), hydra?ine (->3).

a. Persiapan air di dalam hotwell

>otwell seelum diisi air, periksa keersihannya, ila perlu dicuci

dengan air murni, kemudian isilah hotwell secukupnya sehingga aman

untuk dilakukan sirkulasi dengan menjalankan pompa condensate.

Ialankan pompa condensate untuk sirkulasi air selama kurang leih Q


38/87


jam, lakukan pengecekan kondisi air terhadap turidity, conducti8ity,

chlorida dan silica.

%ila dari hasil pengetesan di atas menyatakan ahwa kualitas air

kurang memenuhi syarat, uang airnya dan ganti dengan air yang

aru, kemudian ulangi lagi proses sirkulasi dan pengetesan kualitas

sampai di dapatkan kualitas air yang memenuhi syarat. Kemudian

isilah hotwell pada le8el normal untuk siap melayani proses operasi.

. Persiapan air di dalam deaerator storage tank

Lakukan persiapan seperti pada proses persiapan air di dalam hotwell,

namun seagai tamahan, injeksikan hydra?ine dengan kadar * s#d *2

ppm.

c. Persiapan air oilerLakukan proses seperti persiapan air deaerator.

amun seagai tamahan apaila pengolahan air menggunakan

sistem non 8olatile treatment (phosphate treatment), diinjeksikan pula

phosphate kedalam oiler dengan atasan yang sudah ada.

Persiapan air dengan kadar hydra?ine tinggi ini (**2 ppm) dimaksudkan

untuk mengikat# mereduksi oksigen dan untuk menamah p> denganterentuknya >4dari keleihan hydra?ine.

>. KE&O)ORAN AIR LAUT KE DALAM SIKLUS UAP ? AIR

%erahaya apaila terjadi keocoran air laut kedalam air pengisi,

karena dapat menyeakan korosi dan pengerakan. Pengerakan terjadi

dalam pipa oiler dan sudu turin.

Pencemaran air laut merupakan &aktor yang sangat dominan yang dapat

menyeeakan penurunan kualitas air yang sangat serius sehingga dapat

mengganggu keandalan operasi dan umur peralatan.

>.1 MEKANISME PROSES KIMIA


39/87


!nsur yang erahaya dengan masuknya air laut adalah 6l (chloride).

>uungannya dengan korosi adalah terjadinya 96atalytic COectF, dalam arti

ion 6l tidak memakan langsung material pipa akan tetapi mengakiatkan

proses korosi antara lain

a. Ko!osi Ka!ena Ga!a$ Ta( Sta5il

-; Mg(;>)- H - >6l

Terentuknya >6l akan menaikkan p> oiler, >6l yang terentuk akan

segera eraksi dengan logam Be dari pipa oiler.

Be H - >6l Be6l-H >-

Be6l-adalah garam tak stail, sehingga akan terhidrolisa dengan reaksi

Be6l-H - >-; Be(;>)-H - >6l

engan adanya oksigen terlarut dalam air akan meruah Be(;>) - menjadi

Be(;>)4mementuk karat (rust), sedangkan >6l akan memakan lagi logam

Be untuk mementuk Be6l- dan reaksi ini terus erlangsung selama tingkat

keasaman air oiler masih tingggi.

Mekanisme reaksi diatas erlaku pula untuk jenis garamgaram yang lain,

contoh Mg(;4)-

Mg(;4)-H - >-; Mg(;>)- H - >;4

->;4H Be Be(;4)- H >-

Be(;4)- H - >-; Be (;>)- H ->;4


40/87


4) akiatnya p> condensate

dan uap akan turun dan terjadi korosi. Penurunan harga p> merupakan

indikasi tereduksinya amoniak. 6;- dapat dihilangkan di deaerator.

6. Ko!osi (a!ena #!oses ele(t!o )he$i6al


41/87


Clektro 6hemical 6ell (C66) tidak akan terentuk pada p> 0, **.

Pada kondisi ini pipa selalu dilapisi oleh ;Dide Berro Magnetic (Be 4;3) erupa

lapisan auau pada permukaan dalam steam drum. Penurunan p> hingga

diawah ,+ menyeakan larutnya lapisan ini sehingga dapat terjadi C66.

Penyea lainnya adalah

Material pipa oiler teruat dari aja karon, struktur micronya

seagian esar &errit dan seagian pearlit sehingga merupakan

kumpulan 6ell .2 TANDA TER=ADIN'A KE&O)ORAN AIR LAUT "dala$ (ondenso!%

apat diketahui erdasarkan naiknya conducti8ity condensate, air

pengisi, air pengisi di oiler, atau naiknya konsentrasi chlorida dan turunnyap> air di oiler.

'emua alat monitor p> dan conducti8ity harus tinggi keandalannya agar

memer peringatan awal. Paling anyak diterapkan alat 6ation 6onducti8ity

pada saluran sample condensate. alam kondisi normal cation conduct,


42/87


akan menunjukan 2,4 mcMhos#cm. amun dengan masuknya senyawa a6l

maka nilai ini akan meninggi leih cepat dianding dengan conducti8ity

meter iasa karena terjadi proses kelipatan harga conducti8ity dari harga

sesungguhnya seperti dijelaskan s

:> H a6l :a H >6l

:> G resin kation

a6l G ahan utama yang terkandung dalam air laut

engan asis * ppm 6l masuk kedalam condensate maka nilai conducti8ity

pada -o

6 dapat dihitung s

Anggap 6lseluruhnya dari a6l, maka setelah melewati resin kation akan

terentuk >6l seanyak * ppm (mgr#L) kemudian harga conduct dihitung

s

KG A.6#*222 mcMhos#cm

A G eNui8alen conducti8ity pada -o6

>HG 403 aH G *, 6l G 1

6 G konsentrasi larutan ion (eNui8alent Nuantity, gr#L)

Kemudian * ppm 6leN * mgr#L >6l, setelah melewati resin kation G*#4

mgrol#L G 2,2-10 D 2,22*

K G (430 H 1) D 2,2-10 D 2,22*#*222 G **,0 D 2.22222* Mhos#cm G

**,0 mcMhos#cm

Iadi nilai conducti8ity larutan * ppm 6lsetelah melewati resin kationG **,0

mcMhos#cm

>.* TINDAKAN 'ANG PERLU DILAKUKAN


43/87


%erikut tindakan yang harus dilakukan apaila terjadi keocoran air

laut

*. %lowdown air oiler dan injeksikan antiscale (untuk oiler system -

arah#dengan drum)

-. ;perasikan condensate deminerali?er leih menyeluruh

4. >entikan spray water untuk superheater dan desuperheater

3. Turunkan ean generator

. ;perasikan dengan setengah condenser

. Matikan unit ila penurunan kualitas air tidak dapat teratasi.

Tindakan mana yang perlu didahulukan, isa erurut atau dilakukan

ersamaan tergantung kualitas air dan kecenderungan system.

Keterangan

*. a. %lowdown air oiler.

%erguna untuk memuang impuritas " impuritas yang ada didalam

air oiler dan mengganti dengan air yang murni.

. =njeksi anti scale.

!ntuk mencegah terjadinya pengerakan akiat masuknya unsur "

unsur pementuk kerak kedalam air oiler ersamaan denganmasuknya air laut. Penginjeksian anti scale ini diarengi dengan

penginjeksian ahan kimia pengatur p> seperti caustic soda,

amoniak, mhorpholine, dll (keterangan leih rinci mengenai injeksi

anti scale dan pengatur p> dapat diaca pada a pengolahan air).


44/87


-. Mengoperasikan 6ondensate eminerali?er.

!ntuk oiler satu arah atau oiler dua arah yang dilengkapi dengan

6ondesate eminerali?er, alirkan condensate leih anyak atau

seluruhnya melewati unit eminerali?er Plant dengan maksud untukmencegah sekecil mungkin masuknya unsurunsur pencemar kedalam

sistem pengisi oiler.

4. >entikan 'pray /ater.

!ntuk mencegah masuknya ion chlorida kedalam aliran sehingga

dapat dicegah terjadinya 9'tress 6orotionF (cracking akiat kandungan

6hlorida pada suhu tinggi).

3. Menurunkan %ean


45/87


>.+ PENGONTROLAN KUALITAS AIR

Pengolahan air yang dimaksudkan disini adalah untuk mengemalikan

kondisi air PLT! supaya erada dalam kondisi yang aman sesuai dengan

standart # harga atas yang telah ditetapkan. Pengolahan dapat

dilaksanakan pada saat masih erlangsungnya keocoran, maupun setelah

keocoran dapat diatasi.

a. Pengolahan #H.

aikkan dosis penginjeksian hidra?yne dan mhorpholine senyawa amin

lainnya. =njeksi ahan kimia ini sangat erguna untuk menaikkan kemali

harga p> pada sisi uap condensate dan air pengisi oiler.

=njeksikan phosphate kadar rendah atau naikkan dosis injeksi

phosphate (untuk pengolahan system 7olatil#non 8olatil).

!ntuk menaikkan p> air oiler pada kasus pencemaran yang leih erat,

dimana kecenderungan # penurunan p> air oiler sangat tinggi, injeksi

phosphate dapat dikominasikan # dicampur dengan caustic soda (a;>).

alam pengaturan penginjeksian ini ikuti petunjuk "

Phosphate dan 6% yang sangat erguna untuk mencegah jangan sampai

terjadi keleihan caustic.

Keleihan cautic ini sangat erahaya karena dapat mengakiatkan

terjadinya korosi cracking oleh terjadinya proses 96austic CmretlementF.

=njeksi phosphate ini selain erguna untuk mengatur p>, juga erguna untuk

mencegah timulnya pengerakan.

5. Pengont!olan )ond6ti@it3


46/87


aiknya conducti8ity dapat dipakai seagai instrument monitor

kualitas air (selain harga p>, silica dan chloride) dalam usaha untuk

mengetahui sedini mungkin adanya pencemaran air.

!ntuk menurunkan harga conducti8ity adalah dengan memuang seagian

esar air oiler lewat katup 6% dan digantikan dengan air aru dari make

up water.

aiknya conducti8ity ukan diseakan oleh pencemaran saja, tetapi juga

dari penginjeksian phospat. ;leh karena itu harus diikuti dengan seksama

antara saat naiknya conducti8ity dengan saat penginjeksian phospat.

emikian pula kaitannya dengan conducti8ity uap, condensate dan air

pengisi, iasa juga terjadi kenaikan yang diseakan oleh penamahan

kadar amoniak (>4) dari penamahan dosis hydra?ine maupun 8olatile

amine lainnya.

6. Pe$5angan ai! "5lo


47/87


'ystem preser8asi adalah untuk memisahkan# menghilagkan kandungan

oksigen dengan cara cara pencegahan masuknya udara oksigen ke dalam

air yang ada dalam suatu peralatan yang akan di proteksi# preser8asi.

Preser8asi dapat dilakukan dalam kondisi asah ataupun kering tergantung

dari lamanya unit akan tidak eroperasi.

.1 PRESERASI &OILER =ANGKA PENDEK

Kurang dari 1- jam s.d. * ulan, dapat dilakukan hot anking dan wet

lay up selama kualitas air untuk wet lay up eNui8alent dengan kualitas air

untuk operasi normal.

>ot %anking

%oiler dipreser8asi dalam kondisi ertekanan diatas * atm, untuk

mempertahankan tekanan oiler dapat mengoperasikan pemakaran

secukupnya. Kualitas air selalu dijaga dalam kondisi operasi normal dan

ila ada penurunan kualitas dapat dilakukan dengan cara pengolahan air

seperti injeksi hydra?ine, morpholine, ds.

/et Lay !p

'esudah oiler dimatikan, ila tekanan uap telah turun sampai - kg#cm-

,masukan gas nitrogen kedalamnya dan pertahankan tekanannya diatas *

atm (2,- " 2, kg#cm- )

.2 PRESERASI UNIT =ANGKA PAN=ANG DIATAS 1 &ULAN

=silah oiler termasuk superheater dengan air eas mineral yang

mengandung 322 ppm hydra?ine dan dari agian atas diisikan nitrogen (dari

steamdrum# superheater). Tekanan gas nitrogen oiler dipertahankan antara

2,- " 2, kg#cm-). %ila unit tidak eroperasi leih dari 4 ulan maka kadar

hydra?ine yang diperlukan dua kali leih esar.

.* PRESERASI ALAT / ALAT &ANTU


48/87


ang dimaksud dengan alat antu adalah eaerator, >P>, LP>, pipa air

pengisi, condensate, ds.

alam eragai macam peralatan terseut, terdapat eragai macam

material sehingga untuk preser8asi harus diperhatikan dosis yang tepat

terutama untuk konsentrasi hydra?in sehingga tidak dihasilkan amoniak

yang dapat merusak temaga.

a. P!ese!@asi Deae!ato!

Iangka pendek 4 hari * ulan

Metode seal up

%ila memungkinkan deaerator dapat dieri perapat dengan uap auDiliary

(uap oiler) dengan tekanan dipertahankan seesar 2.* kg#cm-. tutup

semua 8entilasinya.

Metoda seal gas -

%ila uap oiler tidak memungkinkan maka masukan seal gas - seagai

pengganti. Pertahankan tekanan gas - antara 2.-2. kg#cm- dengan

kemurnian diatas ++.E

Iangka panjang diatas * ulan

=sikan deaerator melalui 8ent dengan air eas mineral yang

mengandung hydra?ine 322 ppm dan masukan seal gas - dengan

tekanan 2.- " 2, kg#cm-. %ila tidak eroperasi diatas 4 ulan, maka

kadar hydra?ine diuat - kali leih esar.

5. P!ese!@asi LPH0 HPH Dan Pi#a Pen3al!

!ntuk peralatan yang memakai material esi # non temaga,

preser8asi jangka panjang dapat dilakukan dengan cara penggunaan

hydra?ine 322 ppm atau leih. 'edangkan ahan yang mengandung

temaga# temaga campuran, kadar hydra?ine diatasi hingga 2 ppm.


49/87


6. P!ese!@asi T!5in Dan )ondenso!

ilakukan dalam kondisi kering. Khusus untuk hotwell setelah

dilakukan pemuangan air dilakukan pengeringan dengan menggunakan

kain ersih terhadap seluruh permukaan dinding.

Pengeringan dilakukan dengan menggunakan udara pemanas, demikian juga

untuk sudu turin. Pengeringan dapat pula dilakukan dengan pemasangan

lampu atau elamen pemanas.

.+ )ATATAN UNTUK &OILER

Pelaksanaan untuk inspeksi dilakukan pula pada steam drum, water

drum, header, pipa oiler sehingga dilakukan pengosongan air oiler.

a. P!osed! #engosongan 5oile!

;ksigen dalam oiler dapat menyeakan korosi, maka harus

dikurangi sampai dengan atas yang diijinkan. engan kecilnya kandungan

oksigen, maka pipa akan dilapisi oleh oksida magnetic (Be4;3). Lapisan

pelindung ini masih diperlukan pada saat unit tidak operasi, demikian juga

saat air oiler dikosongkan. ipermukaan oiler sisi air akan terdapat lapisan

warna hitam# au au inilah warna dari lapisan pelindung oksida magnetik

amun lapisan ini akan rusak# tidak terentuk ila terjadi kondisi s *. air oiler seelum diuang sudah tercemar oleh oksigen

-. pengosongan oiler tidak dengan prosedur yang aik sehingga tidak

kering# lema

%ila lapisan oksida magnetic ini rusak, maka akan tejadi korosi terhadap

permukaan dalam pipa oiler, yang dapat dilihat dengan terentuknya

ercak warna kuning kecoklatan.

!ntuk menghindari kerusakan ts, maka proses pengosongan oiler harus

mengikuti langkah s

*. dimulai dengan mematikan unit sampai dengan tekanan oiler 2

kg#cm-


50/87


-. ila dalam pelaksanaan mematikan#menurunkan tekanan oiler perlu

menamah air untuk mempertahankan le8el, usahakan air terseut

erasal dari deaerator storage tank yang elum tercemar oleh udara

atau oksigen.

4. segera kosongkan oiler ila temperatur air oiler antara 2 *22o6

dimaksudkan agar air yang masih tertinggal dan menempel pada

dinding pipa dapat kering# tidak lema. Akan leih aik ila

pemuangan air oiler dimasukan gas - melalui 8entilasi oiler,

sehingga terhindar dari kemasukan udara atau oksigen.

3. seaiknya man hole#hand hole, dan 8entilasi oiler diuka ila segera

akan dikerjakan inspeksi agian dalam.

. sesudah inspeksi agian dalam selesai segera tutup kemali untuk

mencegah kelemaan masuk kedalam oiler.

. segera lakukan proteksi dengan air H hydra?ine

5. P!osed! #engisian 5olie! dengan ai! B h3d!a4in

Pada dasarnya, air seelum dimasukkan dalam oiler, harus sudah

tercampur merata dengan larutan hydra?ine dengan konsentrasi tertentu

sesuai dengan yang telah ditetapkan.

6ara yang paling aik adalah air disirkulasikan dalam deaerator samil

diinjeksikan secara terus menerus dengan larutan hydra?ine sampai

didapatkan konsentrasi ->3 sesuai dengan yang diinginkan. Kemudian

masukan air terseut kedalam oiler, sehingga nantinya kadar hydra?ine

dalam oiler merata seluruh agian. !ntuk leih jelasnya dapat mengikutiurutan diawah ini

*. isi deaerator dengan air murni sampai dengan le8el maksimum#

hampir penuh.


51/87


-. aduk air dalam deaerator ini dengan mengoperasikan %BP dan

diinjeksikan hydra?ine secara terus menerus sampai didapatkan

konsentrasi sesuai dengan yang diharapkan.

4. pindahkan air dalam deaerator ini kedalam oiler aik dengan %BPatau dengan gra8itasi (ila memungkinkan) dan seelumnya oiler

telah dikosongkan.

'elama pemindahan air ini seaiknya deaerator jangan diisi dengan

air, hal ini untuk menjaga agar konsentrasi hydra?ine dalam air yang

sedang dipindahkan tidak menurun. (selama pemindahan# preser8asi,

LP> dan >P> harus diisolasi sehingga air proteksi oiler tidak masuk

dan merusak material heat eDchanger yang teruat dari temaga).3. setelah diyakinkan ahwa semua agian oiler terisi penuh, tutup 8ent

oiler dan masukkan gas - ke dalam oiler lewat 8entilasi dan

pertahankan tekanannya selama preser8asi erlangsung.

., RESTORASI "PEMULIHAN% SETELAH PRESERASI

Tujuan langkah ini adalah mengganti# menukar kondisi preser8asi

menjadi kondisi siap operasi.

i dalam mempersiapkan air, perlu diperhatikan kualitas dan

kemurnian serta kadar ahan kimia yang diinjeksikan. i dalam

melaksanakan penormalan kondisi air, iasanya dilakukan ushing dan

penggantian dengan air aru.

>ydra?ine seagai ahan pencegah korosi, kadarnya dalam air diatur

seesar 0 s#d *2 ppm. engan konsentrasi ini diharapkan cukup untuk

mengikat kandungan oksigen yang iasanya anyak larut dalam air danmasuk ke dalam sistem ersamaan dengan masuknya air penamah.

!ntuk pelaksanaan ushing pada sistem peralatan yang

memungkinkan untuk dilaksanakan sirkulasi seperti pada sistem condensate

dan sistem deaerator, seaiknya dilakukan sirkulasi secukupnya seelum air


52/87


terseut diuang. >al ini dimaksudkan untuk melarutkan ?at " ?at yang

mengendap atau menempel pada dinding.

!ntuk pengaturan lainnya seperti atasan kadar silika, phospate,

conducti8ity, le8el air dll, diatur# dipersiapkan sesuai dengan persyaratan

operasi, atau diatur sedemikian rupa sehingga dapat segera menjadi normal

setelah unit mulai eroperasi.

C. &OILER )HEMI)AL )LEANING

Adalah chemical cleaning terhadap oiler sisi air pasca operasi, yang

iasanya dilakukan secara periodik setelah oiler eroperasi dalam jangka

waktu tertentu, dimana ketealan kerak yang terentuk telah mendekati

atas maksimum. Pelaksanaan cleaning iasa dilakukan ersamaan denganpelaksanaan inspeksi periodik, sesuai dengan jadwal yang ada.

'ecara umum makin tinggi tekanan oiler, atas ketealan kerak maksimum

yang diperolehkan harus semakin kecil, sehingga kemungkinan dilakukan

cleaning harus leih sering.

!ntuk menentukan secara tepat kapan saatnya oiler harus sudah

diersihkan secara kimia, maka perlu dilakukan pengukuran ketealan kerak

dan atau dengan metoda lain yang dapat dipakai untuk memperoleh datadan mengamil kesimpulan ahwa pementukan kerak dalam pipa oiler

telah tercapai pada harga maksimum dan diperlukan pemersihan secara

kimia.

Pengukuran ketealan kerak dilakukan dengan memotong pipa sample pada

lokasi yang terpilih, kemudian dilakukan analisa laoratorium untuk

menganalisa komposisi dan menghitung ketealan kerak. Ada juga yang

dilengkapi dengan alat monitor untuk mengetahui tingkat ketealan kerak

dengan jalan mendeteksi esarnya 9metal temperatureF dari pipa oiler.

Pementukan kerak pada sisi dalam pipa oiler, akan menyeakan

metal temperature sehingga ila detector temperature telah menunjuk pada

angka tertinggi dan telah mendekati atas maksimum, maka dapat dipakai


53/87


seagai ahan pertimangan untuk segera dilakukan oiler chemical

cleaning (%66).

'eagai data re&eransi untuk mengamil keputusan dilakukannya %66

adalah s

*. jam operasi setelah pelaksanaan operasi %66 yang terakhir.

-. riwayat pelaksanaan %66

4. kondisi pemeanan unit

3. &rekuensi start dan stop

. kondisi pelaksanaan preser8asi

. kondisi pelaksanaan pengolahan air oiler secara operasi normal

1. riwayat terjadinya keocoran kondensor

0. kondisi permasalahan korosi pada waktu yang lampau

+. kondisi pementukan kerak sisi dalam oiler dari hasil pemeriksaan

yang telah lalu

C.1 PENGUKURAN KETE&ALAN KERAK

Telah kita ketahui ahwa makin teal kerak yang terentuk, akan

makin tinggi metal temperature, maka dengan mengadakan pematasan

temperature metal, sangat erat kaitannya dengan pematasan ketealan

kerak. %atas maksimum ketealan kerak merupakan standart harga atas

dimana perlu segera dilakukan pemersihan secara kimia (setiap unit

pemangkit uap seaiknya mempunyai standart harga atas ketealan

kerak untuk masingmasing oiler sehingga mempunyai pedoman untuk

pelaksanaan %66 secara periodik).

Pengamilan# pendataan ketealan kerak ini harus dilakukan dengan enar

sehingga dapat diamil keputusan akhir yang tepat, dengan mengikuti

prosedur seperti yang dijelaskan erikut ini


54/87


a. Penentan Lo(asi Pe$otongan Sa$#le Pi#a

'ecara umum pemotongan# pengamilan sample pipa oiler harus

pada agian dimana pada daerah terseut terjadi pemeanan panas yang

paling tinggi dalam ruang akar.

%iasanya dipilih lokasi pada dua sampai tiga meter diatas ele8asi

urner deretan paling atas. an dalam rangka memandingkan dengan data

ketealan kerak dari pengukuran yang telah lalu maka pengamilan pipa

sample harus pada ele8asi yang sama dan pada nomor pipa yang

erdekatan. Maksudnya adalah agar supaya diperoleh data pemanding

yang etul dan dapat mewakili untuk mengetahui laju# kecepatan

pementukan kerak dalam pipa oiler sehingga dapat diuat rencanapelaksanaan %66 ilamana ketealan kerak telah mencapai# mendekati

atas maksimum. Lihat gamar


55/87


menggunakan alat pemotong ergetaran kecil seperti mesin uut, dll.

Iangan menggunakan mesin gergaji erkecepatan tinggi dan jangan

menggunakan mesin las.

'emua ini dimaksudkan untuk mencegah rusaknya kerak yang dapat

mengurangi timangan erat dari kerak yang dihitung. Penyiapan tes pieces

untuk pengukuran ketealan kerak dikerjakan s

*. potongan pipa oiler dikupas# dipolish pada agian luarnya dengan

menggunakan mesin uut dan untuk keperluan tes lanko semua sisi

dipolish sampai ersih

-. potonglah pipa oiler yang telah dipolish terseut kedalam entuk

seperti gamar diawah ini dengan menggunakan gergaji tangan,

atau listrik erkecepatan rendah atau mesin uut.

atihati terhadap kemungkinan rontoknya maupun pengotoran kerak

yang seenarnya dapat mengakiatkan peruahan erat kerak yang

akan diukur.

Me$5e!sih(an Ke!a(


56/87


Pengukuran ketealan kerak dilakukan erdasarkan selisih erat

sample pieces yang masih erkerak dengan erat sample pieces yang telah

diersihkan dari kerak, dan dihitung luas penampangnya.

!ntuk maksud ini maka perlu dilakukan proses pemersihan kerak

dengan metoda yang diuat sedemikian rupa sehingga seluruh kerak dapat

diersihkan dan dicegah sekecil mungkin erkurangnya erat material asli

dari sample.

Pengurangan erat material sample dapat diperhitungkan erdasarkan tes

lanko.

Ada eerapa cara yang dapat dipakai untuk memersihkan kerak, adalah

*. secara mekanik

Pemersihan kerak yang menempel dilakukan dengan menggunakan

sikat lunak, sikat yang terdiri dari plastik, ulu atau tumuhtumuhan

sehingga tidak memuat luka pada material pipa.

-. metode kimia

Pemersihan dilakukan dengan melarutkan kerak kedalam ahan kimia

yang terdiri dari pelarut, masking agent, reduction agent, inhiitor

>ydro 6hloric Acid >6l 1 EMasking agent - E (Thio !rea, (>3)-6')

:eduction Agent 2,E ('n6l- dan ->3)

=nhiitor 2,E (>ight Mol. ;rganic)

4. metode pemersihan katoda

Pemersihan dilakukan dengan cara elektrolisa.

Keterangan*. A6 6urent

-. Penyearah

4. Clectrolite %ar


57/87


3. 6ontainer

. Larutan *2E >-';3 dan

inhiitor

. 'ample

Pe!hitngan Las Pe!$(aan

ihitung terhadap diameter dalam, diameter luar, panjang dan teal degan

menggunakan micrometer.

Luas permukaan dalam Ai G 4,*3 . c

Luas Permukaan luar Ao G 4,*3 . a . c

Luas permukaan penampang

As G - ( 4,*3 .( (a#-)-) ( 4,*3 . (#-)-)

Luas permukaan dalam

Ai G 4,*3 D D c D 2,

Luas permukaan luar

Ao G 4,*3 D a D c D 2,

Luas permukaan penampang

As G c . (a) H 4,*3 .( (a#-)- 4,*3 .

(#-)-)

Pe!hitngan &e!at Ke!a( Pe! Satan Las

a. alam hal pemersihan secara mekanik

=

XAi

MSm

100

100mg#cm-

. alam hal Pemersihan 'ecara Kimia

( )

Ai

AAAAAi

Bc

Sc

so

s

+

++

= '' 0 mg#cm

-

imana Ai G Luas permukaan agian dalam (cm-)Ao G Luas permukaan agian luar (cm-)As G Luas permukaan penampang (cm-)AiR G Ai untuk sampel langko (cm-)

Gambar 18. Skema Pembersihan


58/87


AoR G Ao untuk sampel langko (cm-)AsR G As untuk sampel langko (cm-)M G %erat kerak hasil pemersihan secara mekanik (mgr)6 G %erat kerak yang diersihkan secara kimia (mgr)% G Pengurangan erat tes langko (mgr)D G 6oming oO rate o& scale (E area)

'ecara erurutan, proses pengukuran ketealan kerak pipa oiler dilakukanseagai erikut *. Pemotongan pipa oiler pada lokasi yang terpilih

-. Pementukan sampel pieces dengan menggunakan mesin uut

4. Pemersihan kandungan lemak dan minyak menggunakan n>eDane

3. Pengeringan

. Penimangan

. Pemersihan kerak dengan salah satu metode mekanik, chemical ataukatodic

1. Pemilasan dan pengeringan dengan alkohol

0. Penimangan dan perhitungan luas permukaan termasuk koreksi test

langko

+. Perhitungan erat kerak persatuan luas

C.2 METAL TEMPERATURE'eagai tolak ukur lain yang isa dipakai seagai pertimangan untuk

melakukan oiler chemical cleaning yaitu melalui esarnya temperature

metal pipa oiler saat unit operasi.

a. Pene$#atan The!$o6o#le

'emakin teal kerak yang terentuk di sisi dalam oiler maka semakin

tinggi temperatur metal, terutama pada daerah yang menerima ean

panas paling tinggi. ;leh karena itu penempatan thermocouple untuk

pengukuran metal temperature harus pada lokasi terseut. Ada dua type

pemasangan ujung thermocouple pada pipa oiler


59/87


T3#e G!o@ing

T3#e 6ode!

5. H5ngan Anta!a Metal Te$#e!at!e dan =a$ O#e!asi


60/87


uungan Antara Metal Temperature dan Iam ;perasi

Keterangan

*. Temperature metal saat operasi pertama

-. Temperature metal sesudah ada sludge di sisi luar pipa

4. Temperatur tertinggi saat diputuskan harus dilakukan oiler chemical

cleaning (%66)

3. Temperatur metal sesudah %66

a. Penurunan temperatur metal akiat terentuknya kerak di sisi luar

pipa

. Kenaikan temperatur metal akiat terentuknya kerak dalam pipa

C.* PROSES )HEMI)AL )LEANING da#at dila((an dengan 6a!a

se5agai 5e!i(t

a. Dengan 5ahan dasa! H)l


61/87


:eaksi kimia pelarutan kerak oksida esi dan oksida temaga

OHCuClHClCuO

OHCuClHClOCu

OHFeClFeClHClOFe

22

222

23243

2

22

428

++++

+++

'elain reaksi pelarutan kerak oksida juga terjadi sedikit reaksi pelarutan

terhadap metal asli

#e 2 3HCl #eCl32 H3

#e 2 4 %32 3 HCl #eCl32 H3%

#e 2 3 #e255#e23

Cu 2 3#e25Cu232 3#e23

#e 2 Cu23#e232 Cu

Cu 2 Cu233 Cu

!ntuk mencegah atau memperkecil reaksi pelarutan metal, maka perlu

ditamah dengan inhiitor dan reducting agent ke dalam campuran >6l.

=nhiitor er&ungsi untuk mementuk lapisan $lm pada permukaan pipa

yang sedang di cleaning, sehingga dapat dicegah terjadinya proses korosi.

Konsentrasi inhiitor iasanya antara *, sampai -, E

%ahanahan tamahan lainnya

a. 6opper ion masking agent er&ungsi untuk mencegah proses reaksi

seperti no.3 dan pada saat yang sama akan melarutkan campuran

kerak dari 6u dan Be4;3.


62/87


6uH- H - ->36' S 6u ( ->36')-H- (*2). 'n6l-.->3adalah ahan yang dipakai untuk mencegah proses oksidasi

pada permukaan metal.

5. Menggna(an &ahan Dasa! Asa$ O!gani(Preheating Acid cleaning /ater washing =/ater washing ==

eutrali?ing

/ater washing

:eaksi pelarutan oksida esi oleh citric acid

Be4;3H 4 >46>;1Be->60>;1H -Be6>;1H 3>-;

'ejumlah kecil material esi asli juga dapat larut ke dalamnya

Be H - >46>;1Be4(6>;1)-H4>-

6itric acid yang masih kuat mempunyai harga p> yang rendah, semakin

anyak ereaksi dengan oksida esi dan material lainnya akan

menyeakan keasaman semakin menurun dengan ditandai naiknya harga

p>. %ila harga p> telah melampui , daya pelarutnya akan mendekati

jenuh. !ntuk mencegah kekurangan citric acid maka selama proses cleaning

erlangsung harga p> dipertahankan minimal .

6. Menggna(an &ahan Al(ali

Preheatingalkali cleaningwater washing

iandingkan dengan kedua proses cleaning seelumnya, alkali cleaning

leih sederhana dan leih aman, aik terhadap manusia maupun

materialnya.

%ahan kimia yang anyak dipakai adalah CTA (Cthylene iamine Tetra

Acetic Acid) 6-->3(6>46;;)3

Rea(si #ela!tan o(sida 5esi

Be4;3H 3>-;BeH-H -BeH4H 0;>

BeH-H -BeH4H4:M34 (:BeH4)- H*- MH

Rea(si #ela!tan te$5aga


63/87


6u H Q ;- H >-;6uH-H -;>

(:BeH-)-H Q ;- H >-; - (:BeH4)H -;>

6uH-H 4:M3(:6uH-)-H 3MH

Keterangan :M3 * Molekul CTA

M Atom kation

1. KOROSI &OILER SISI GAS

1.1 KOROSI TEMPERATUR TINGGI

Proses korosi dapat erlangsung ila tercapai temperature tertinggi

dimana telah tercapai titik leleh material# senyawa ahan kimia penyea

korosi.

7anadium (7) adalah unsur yang terkandung dalam ahan akar,

dalam proses pemakaran akan menghasilkan senyawa oksida dan

kemungkinan lain akan ersenyawa dengan unsur lain yang ada dalam

ahan akar untuk mementuk senyawa aru.

alam proses pemakaran, unsur 8anadium akan teroksidasi

mementuk 7anadium TrioDide (7-;4) yang masih mempunyai titik leleh

cukup tinggi seesar *+1226.

Kemudian 7anadium TrioDide (7-;4) akan teroksidasi leih lanjutsehingga akan terkon8ersi menjadi 7anadium TetraoDide (7-;3). 'enyawa ini

juga masih mempunyai titik leleh cukup tinggi sama dengan titik leleh 7-;4

seesar *+1226.

Proses oksidasi leih lanjut dari senyawa 7anadium TetraoDide (7-;3)

akan dihasilkan senyawa 7anadium ;ksida tingkat tertinggi yaitu 7anadium

PentaoDide (7-;) yang mempunyai titik leleh jauh leih rendah, yaitu

seesar 1

2

6.*. 37 H 4;- - 7-;4

-. -7-;4H;--7-;3

4. -7-;3H ;--7-;

3. 37 H;-- 7-;


64/87


Lengkap dan tidaknya proses oksidasi adalah tergantung cukup

tidaknya kadar oksigen yang ada dalam ruang akar, apaila terdapat

anyak keleihan udara pemakaran, kemungkinan esar persamaan reaksi

no. 3 akan tercapai. 'ehingga akan terentuk senyawa 7anadium Penta

;Dide (7-;). !dara yang terlalu erleihan akan merangsang terentuknya

rate suhu tinggi, selain juga menamah kerugian panas yang teruang lewat

ceroong.

Terkait dengan unsur lain yang terkandung dalam ahan akar,

terutama dengan unsur 'odium (a) yang iasanya dalam entuk 'odium

;Dida (a-;) dimana dengan 7-;3dan 7-;pada temperature 3226 akan

menghasilkan 'odium 7anadil 7anadate (a-;.7-;3.7-;) yang mempunyai

titik leleh paling rendah dalam ruang akar seesar 4226.. a-; H 7-;3H 7-; a-;.7-;3.7-;

Kemudian dengan keleihan oksigen dalam pemakaran yang akan

menyeakan proses korosi suhu tinggi

. a-;.7-;3.7-; H *#- ;- a-;.7-;

1. Be H a-;. 7-;Be; H a-;.7-;3.7-;

:eaksi no. dan 1 ini akan terulang kemali ila masih terdapat anyak

keleihan udara dalam pemakaran dan pelelehan kerak 7anadium masiherlangsung.

!saha yang dapat dilakukan untuk mencegah proses korosi suhu tinggi

ini adalah dengan mencegah tercapainya titik leleh senyawa 7anadium,

yang iasanya diantu dengan penginjeksian Buel Additi8e.

aya kerjanya adalah dengan meruah senyawa 7anadium ke dalam

entuk senyawa aru yang mempunyai titik leleh tinggi, misalnya 6alcium

atau Magnesium ;Dide yang mempunyai titik leleh tinggi.

1.2 KOROSI TEMPERATUR RENDAH

Korosi ini anyak terjadi pada saluran gas ekas dimana temperature

gas telah turun mencapai titik emun senyawa elerang, yaitu pada daerah

sisi dingin dari pemanas awal udara sampai ke ceroong.


65/87


%ahan akar (B;) mengandung unsur elerang ('), di dalam proses

pemakaran akan dihasilkan gas ';-, seagian diantaranya akan teroksidasi

mementuk ';4, dimana dengan air (moisture) akan menghasilkan Asam

'ul&at (>-';3) yang sangat korosi&.

Korosi akan terjadi oleh reaksi langsung asam sul&at dengan material esi

*. ' H ;-';-

-. ';4H *#- ;-';4

4. ';4H >-; >-';3

3. Be H >-';3Be';3 H >-

ari keterangan di atas dapat diamil kesimpulan ahwa yang menentukan

esar kecilnya proses korosi suhu rendah ini adalah titik emun senyawa

asam sul&at (acid dew point).

%ila senyawa elerang masih dalam &ase gas, akan dapat teruang ke

ceroong ersama dengan gasgas lain hasil dari proses pemakaran.

amun, apaila tercapai titik emunnya, senyawa elerang yang terkandung

dalam asam sul&at akan memasahi semua material yang dilewati, dan

proses reaksi korosi no. 3 akan erlangsung dengan cepat.

Kont!ol Ko!osi Te$#e!at! Rendah

!ntuk mencegah# mengurangi terjadinya proses korosi suhu rendah dapat

dilakukan dengan eragai cara, antara lain

a. Pemakaian ahan akar erkualitas tinggi.

Makin rendah kandungan elerang (') dalam ahan akar, e&ek korosi

temperature rendah akan semakin kecil, karena kemungkinan


66/87


terentuknya gas ';-akan semakin kecil, sehingga dapat mengurangi

terentuknya senyawa asam sul&at.

. Pengaturan pengoperasian

Ada - arah pengaturan utama yang dilakukan untuk mencegah#mengurangi terjadinya proses korosi temperature rendah.

Pengaturan# pematasan temperature minimum gas ekas yang

akan diuang ke ceroong. engan jalan ini selain penghematan

energi, juga dapat dihindari tercapainya titik emun asam elerang#

asam sul&ate. Pengontrolan temperature gas ekas ini dapat

dilakukan dengan pengoperasian pemanas awal udara

menggunakan pemanas uap. 'eelum udara pemakaran

dipanaskan pada pemanas udara yang menggunakan gas ekas

seagai pemanasnya. engan jalan ini dapat dihindari turunnya

temperature gas ekas keluar dari pemanas awal udara, sehingga

tidak tercapai titik emunnya. amun, semakin tinggi temperature

gas ekas yang keluar lewat ceroong, makin esar rugi panas

yang diperoleh, titik emun asam elerang pada umumnya -322B.

Pengaturan keleihan udara pemakaran sampai dengan tingkatyang paling optimum yaitu ditekan sekecil mungkin selama

pemakaran masih dapat erlangsung dengan sempurna. Karena,

semakin kecil kandungan udara (;-), akan memperkecil

teroksidasinya gas ';- menjadi ';4, sehingga memperkecil pula

terentuknya senyawa asam elerang (>-';3), selain itu juga dapat

mengurangi kerugian panas.

'elain kedua &aktor diatas dapat pula diantu dengan pemersihan

pada sisi saluran gas ekas, terutama pada elemen pemanas awal

udara, yang seaiknya dilakukan secara periodik.

c. Menggunakan Buel Additi8e


67/87


aitu untuk mencegah terentuknya gas ';4 dan menetralkan

BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc

Documents

Transcript of BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc