TUGAS UMUM WATER TREATMENT.docx

7/21/2019 TUGAS UMUM WATER TREATMENT.docx

1/9

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air

sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan

tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air

adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu

proses. Jika air dididihkan sampai menjadi steam, volumnya akan meningkat

sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang

mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan yang harus dikelola

dan dijaga dengan sangat baik.

Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan !eed "ater system#, sistem

steam steam system# dan sistem bahan bakar !uel system#.

Sistem air umpan !eed "ater system# menyediakan air untuk boiler se$ara

otomatis sesuai dengan kebutuhan steam.Berbagai kran disediakan untuk

keperluan pera"atan dan perbaikan.

Sistem steam steam sistem# mengumpulkan dan mengontrol produksi

steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistempemipaan ke titik

pengguna. %ada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur

menggunakankran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan.

Sistem bahan bakar !uel sistem# adalah semuaperalatan yang digunakan

untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas

yangdibutuhkan. %eralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar

tergantung pada jenis bahanbakar yang digunakan pada sistem.

Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan

!eed "ater#. &ua sumber air umpan adalah:

'ondensat atau steam yang mengembun yang dikembalikan dari proses.

Air makeup air baku yang sudah diolah# yang harus diumpankan dari luar

ruang boiler danplant proses.

Sistem yang lain adalah penggunaan e$onomi(er untuk memanaskan a"al

air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang, untuk mendapatkan

e)siensi boiler yang lebih tinggi.

1.* +A-/A %-23S3 B4/-

Bejana tekan yang digunakan pada boiler biasanya terbuat dari baja atau

$ampuran baja.Sedangkan untuk stainless steel dilarang penggunaannya


2/9

oleh AS+- Boiler 5ode sebagai material utama bejana ataupun bagian

sambungan las dari bejana, namun masih bisa digunakan pada area

superheater yang tidak akan bersentuhan langsung dengan air boiler.

Sebelumnya, tembaga juga digunakan untuk material pembuat boiler karena

si!atnya yang mudah dibentuk dan memiliki nilai kondukti)tas termal yang

tinggi, namun karena harga material tersebut $enderung meningkat dan

mahal, maka saa tini tembaga sudah jarang digunakan. Jaman dahulu, juga

sering digunakan "rought iron sebagai material boiler yang di!abrikasi

dengan menggunakan prinsip pakukeling rivetting#.

erkadang di beberapa negara, boiler hanya digunakan untuk memproduksi

air panas saja, tanpa menghasil kan uap panas. 3ntuk kondisi tersebut,

biasanya material yang digunakan $ukup dengan menggunakan besituang

$ast iron# karena lebih murah bila dibandingkan dengan baja. amun,

apabila ingin menggunakan boiler tersebut untuk menghasilkan uap panas,

dianjurkan tidak menggunakan besi tuang. al ini disebabkan karena si!at

getas yang dimiliki oleh besi tuang berbahaya bila digunakan untuk boiler

penghasil uap yang beroperasi pada tekanan yang sangat tinggi.

1.7 %4S-S '-JA B4/-

-nergi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan,

temperatur, dan laju aliran yang menentukan peman!aatan steam yang akan

digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan

tekanan8temperatur rendah lo" pressure9%#, dan tekanan8temperatur

tinggi high pressure9%#, dengan perbedaan itu peman!aatan steam yang

keluar dari sistem boiler diman!aatkan dalam suatu proses untuk

memanasakan $airan dan menjalankan suatu mesin $ommer$ial and

industrial boilers#, atau membangkitkan energi listrik dengan merubah

energi kalor menjadi energi mekanik kemudian memutar generator sehingga

menghasilkan energi listrik po"er boilers#. amun, ada juga yang

menggabungkan kedua sistem boiler tersebut, yang meman!aatkan tekanan8temperatur tinggi untuk membangkitkan energi listrik, kemudian sisa steam

dari turbin dengan keadaan tekanan8temperatur rendah dapat diman!aatkan

ke dalam proses industri dengan bantuan heat re$overy boiler.

Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan

bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler se$ara otomatis


3/9

sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan

pera"atan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan

diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk men$egah terjadi kerusakan

dari sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi

steam dalam boiler. Steamdialirkan melalui sistem pemipaan ke titik

pengguna. %ada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan

kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar

adalah semua perlatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar

untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. %eralatan yang diperlukan pada

sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan

pada sistem.

Sebelum menjelaskan keanekaragaman boiler, perlu diketahui komponen

dari boiler yang mendukung te$iptanya steam, berikut komponen8komponen

boiler:

;urna$e

'omponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Beberapa

bagian dari !urna$e siantaranya : re!ra$tory, ruang perapian, burner, e


4/9

1.> '4&/S/ A/ 3+%A B4/-

Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler diperoleh

dari air sungai, air "aduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. 'ualitas

air tersebut tidak sama "alaupun menggunakan sumber air sejenis, hal inidipengaruhi oleh lingkungan asal air tersebut. Sumber mata air sungai

umumnya sudah mengalami pen$emaran oleh aktivitas penduduk dan

kegiatan industri, oleh sebab itu perlu dilakukan pemurnian.

Air umpan boiler harus memenuhi spesi)kasi yang telah ditentukan agar

tidak menimbulkan masalah8masalah pada pengoperasian boiler. Air tersebut

harus bebas dari mineral8mineral yang tidak diinginkan serta pengotor8

pengotor lainnya yang dapat menurunkan e)siensi kerja dari boiler.

1.? +ASAA8+ASAA %A&A B4/-

Suatu boiler atau pembangkit uap yang dioperasikan tanpa kondisi air yang

baik , $epat atau lambat akan menimbulkan masalah8masalah yang

berkaitan dengan kinerja dan kualitas dari sistem pembangkit uap. Banyak

masalah8masalah yang ditimbulkan akibat dari kurangnya penanganan dan

perhatian khusus terhadap penggunaan air umpan boiler.

Akibat dari kurangnya penanganan terhadap air umpan boiler akan

menimbulkan masalah8masalah sebagai berikut :

a# %embentukan kerak

erbentuk kerak pada dinding boiler terjadi akibat adanya mineral8mineral

pembentukan kerak, misalnya ion8ion kesadahan seperti 5a*@ dan +g*@

dan akibat pengaruh gas penguapan. &iamping itu pula dapat disebabkan

oleh mekanisme pemekatan didalam boiler karena adanya pemanasan. Jenis8

jenis kerak yang umum dalam boiler adalah kalsium sul!at, senya"a silikat

dan karbonat. at8(at dapat membentuk kerak yang keras dan padat

sehingga bila lama penanganannya akan sulit sekali untuk dihilangkan.

Silika diendapkan bersama dengan kalsium dan magnesium sehingga

membuat kerak semakin keras dan semakin sulit untuk dihilangkan.

'erak yang menyelimuti permukaan boiler berpengaruh terhadap

perpindahan panas permukaan dan menunjukkan dua akibat utama yaitu

berkurangnya panas yang dipindahkan dari dapur ke air yang

mengakibatkan meningkatkan temperatur disekitar dapur, dan menurunnya

e)siensi boiler.


5/9

3ntuk mengurangi terjadinya pembentukan kerak pada boiler dapat

dilakukan pen$egahan8pen$egahan sebagai berikut :

8 +engurangi jumlah mineral dengan unit so!tener

8 +elakukan blo"do"n se$ara teratur jumlahnya

8 +emberikan bahan kimia anti kerak

at terlarut dan tersuspensi yang terdapat pada semua air alami dapat

dihilangkan9dikurangi pada proses pra8treatment pengolahan a"al# yang

terbukti ekonomis. %enanggulangan kerak yang sudah ada dapat dilakukan

dengan $ara :

4n8line $leaning yaitu pelunakan kerak8kerak lama dengan bahan kimiaselama Boiler beroperasi normal.

4C8line $leaning a$id $leaning# yaitu melarutkan kerak8kerak lama

dengan asam8asam khusus tetapi Boiler harus berhenti beroperasi.

+e$hani$al $leaning: dengan sikat, pahat, s$rub, dan lain8lain.

b# %eristi"a korosi

'orosi dapat disebabkan oleh oksigen dan karbon dioksida yang terdapat

dalam uap yang terkondensasi. 'orosi merupakan peristi"a logam kembali

kebentuk asalnya dalam misalnya besi menjadi oksida besi, alumunium dan

lain8lain. %eristi"a koros dapat terjadi disebabkan oleh :

8 Das8gas yang bersi!at korosi! seperti 4*, 54*, *S

8 'erak dan deposit

8 %erbedaan logam korosi galvanis#

8 p yang terlalu rendah dan lain8lain

Jenis korosi yang dijumpai pada boiler dan sistem uap adalah general

$orrosion, pitting terbentuknya lubang# dan embrittlement peretakan

baja#. Adanya gas yang terlarut, oksigen dan karbon dioksida pada air


6/9

umpan boiler adalah penyebab utama general $orrosion dan pitting $orrosion

tipe oksigen elektro kimia dan diCrensial#. 'elarutan gas8gas ini di dalam air

umpan boiler menurun jika suhu naik. 'ebanyakan oksigen akan memisah

pada ruang uap, tetapi sejumlah ke$il residu akan tertinggal dalam larutan

atau terperangkap pada kantong8kantong atau diba"ah deposit, hal ini dapat

menyebabkan korosi pada logam8logam boiler. 'arena itu pentinguntuk

melakukan proses deoksigenasi air boiler.

Jumlah rata8rata korosi atau serangan elektrokimia akan naik jika nilai p air

menurun. Selain itu air umpan boiler akan dikondisikan se$ara kimia

men$apai nilai p yang relati! tinggi. Bentuk korosi yang tidak umum tetapi

berbahaya adalah bentuk korosi embrittlement atau keretakan inter kristalin

pada baja yang terjadi jika berada pada tekanan yang tinggi dan lingkungan

kimia yang tidak sesuai. 5austi$ embrittlement atau keratakan inter kristalinpada baja yang terjadi jika berada pada tekanan yang tinggi dan lingkungan

kimia yang tidak sesuai. 5austi$ embrittlement terjadi pada sambungan

penyumbat dan meluas pada ujung tabung dimana $elah memungkinkan

perkembangan suatu lingkungan $austi$ yang terkonsentrasi. idrogen

embrittlement adalah bentuk lain dari retakan interkristalin yang terjadi

pada tabung air boiler yang disebabkan tekanan tinggi dan kondisi

temperatur yang tertentu.

3ntuk mengurangi terjadinya peristi"a korosi dapat dilakukan pen$egahan

sebagai berikut:

8 +engurangi gas8gas yang bersi!at korosi!

8 +en$egah terbentuknya kerak dan deposit dalam boiler

8 +en$egah korosi galvanis

8 +enggunakan (at yang dapat menghambat peristi"a korosi!

8 +engatur p dan alkalinitas air boiler dan lain8lain

$# %embentukan deposit

&eposit merupakan peristi"a penggumpalan (at dalam air umpan boiler

yang disebabkan oleh adanya (at padat tersuspensi misalnya oksida besi,

oksida tembaga dan lain8lain. %eristi"a ini dapat juga disebabkan oleh


7/9

kontaminasi uap dari produk hasil proses produksi. Sumber deposit didalam

air seperti garam8garam yang terlarut dan (at8(at yang tersuspensi didalam

air umpan boiler. %emanasan dan dengan adanya (at tersuspensi dalam air

pada boiler menyebabkan mengendapnya sejumlah muatan yang

menurunkan daya kelarutan, jika temperaturnya dinaikkan. al ini

menjelaskan mengapa kerak dan sludge lumpur# terbentuk. 'erak

merupakan bentuk deposit8deposit yang tetap berada pada permukaan

boiler sedangkan sludge merupakan bentuk deposit8deposit yang tidak

menetap atau deposit lunak.

%ada ketel bertekanan tinggi, silika muda mengendap dengan uap dan dapat

membentuk deposit yang menyulitkan pada daun turbin.

%en$egahanEpen$egahan yang dapat dilakukan untuk mengurangi terjadinya

peristi"a deposit dapat dilakukan diantaranya :

+eminimalisasi masuknya mineral8mineral yang dapat menyebabkan

deposit seperti oksida besi, oksida tembaga dan lain E lain.

+en$egah korosi pada sistem kondensat dengan proses netralisasi

mengatur p F,*EG,*# dapat juga dilakukan dengan men$egah terjadinya

kebo$oran udara pada sistem kondensat.

+en$egah kontaminasi uap selanjutnya menggunakan bahan kimia

untuk mendispersikan mineral8mineral penyebab deposit.

%enanggulangan terjadinya deposit yang telah ada dapat dilakukan dengana$id $leaning, online $leaning, dan me$hani$al $leaning.

d# 'ontaminasi 3ap steam $arryover#

'etika air boiler mengandung garam terlarut dan (at tersuspensi dengan

konsentrasi yang tinggi, ada ke$endrungan baginya untuk membentuk busa

se$ara berlebihan sehingga dapat menyebabkan steam $arryover (at8(at

padat dan $airan pengotor kedalam uap.

Steam $arryover terjadi jika mineral8mineral dari boiler ikut keluar bersama

dengan uap ke alat8alat seperti superheater, turbin, dan lain8lain.

'ontaminasi8kontaminasi ini dapat diendapkan kembali pada sistem uap atau

(at8(at itu akan mengontaminasi proses atau material8material yang

diperlukan steam.


8/9

Steam $arryover dapat dihindari dengan menahan (at8(at padat terlarut

pada air boiler diba"ah tingkat tertentu melalui suatu analisa sistematis dan

kontrol pada pemberian (at8(at kimia dan blo"do"n. 5arryover karbon

dioksida dapat mengembalikan uap dan asam8asam terkondensasi.


9/9

TUGAS UMUM WATER TREATMENT.docx

Documents

Transcript of TUGAS UMUM WATER TREATMENT.docx