PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN BOILER
Boiler atau boleh juga kita sebut juga dengan ketel uap adalah sebuah bejana tertutup yang dapat membentuk uap dengan tekanan lebih besar dari sari atmosfer dengan jalan memanaskan air boiler yang berada di dalamnya dengan gas-gas panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Sebuah boiler atau ketel uap harus di lengkapi paralatan dapat membantu kinerjanya sehingga operasional boiler berjalan dengan aman. Boiler atau ketel uap harus mempunyai persyaratan sebagai berikut:
Dapat menghasilkan uap dengan berat tertentu dalam waktu tertentu pula, dan tekanannya lebih besar dari satu atmosfer.
Kadar air yang di hasilkan pada uap panas harus sedikit mungkit.
Kalau memakai alat pemanas lanjut uap, maka suhu uap pada pemakaian uap yang terakhir tidak berubah terlalu banyak.
Uap harus di bentuk dengan jumblah bahan bakar sehemat mungkin.
Jika pemakaian uap berubah-ubah, maka tekanan uap tidak boleh berubah banyak.
B. JENIS BOILER DAN APPEDANSINYA / PERLENGKAPANNYA
Penggunaan uap sudah barang tentu hanya di gunakan pada pesawat bantu saja, penggunaan utama dari uap adalah untuk menggerakkan mesin induk, sedangkan penggunaan lain adalah untuk keperluan pesawat bantu. Maka dari itu boiler atau ketel uap dapat di bedakan menurut zat-zat yang mengalir kedalam pipa-pipa, yaitu:
a. Ketel Pipa Api
Adalah sebuah ketel di mana gas-gas pembakaran mengalir di dalam pipa-pipa sedang di luarnya mengalir air ketel.
b. Ketel Pipa Air
Adalah sebuah ketel di mana air boiler mengalir di dalam pipa-pipa sedangkan di luarnya terdapat gas-gas pembakaran.
Telah kita ketahui bahwa boiler harus di lengkapi dengan appedansi dan beberapa peralatan agar boiler dapat berjalan lancar dan untuk menjamin keamanan boiler. Menurut hukum uap maka yang termasuk dalam appendansi adalah:
a. Yang berhubungan dengan ruang uap.
Katub keamanan
Katub ini mempunyai fungsi untuk mencegah agar tekanan di dalam boiler tidak melebihi dari tekanan kerja yang ditentukan menurut peraturan.
Katub utama dan bantu
adalah katub yang dipakai untuk mengatur pemberian uap untuk pemanasan muatan, sedangkan katub bantu dipergunakan untuk mengatur aliran ke pesawat-pesawat bantu. Katub harus dipasang sedekat mungkin dengan boiler dan katub harus dapat di buka dan ditutup dengan baik dan lancar.
Manometer
Alat ini untuk menunjukkan dan mengetahui tekanan uap sambungan yang berada dalam sebuah ketel dengan jelas dan tepat, dengan adanya manometer ini pengoperasian boiler akan lebih aman.
b. Yang berhubungan dengan ruang air.
Katub pengisian boiler
Fungsi katub ini adalah untuk mengatur jumlah air pengisian yang masuk ke dalam boiler dan mencegah air boiler tidak kembali ke saluran pengisian.
Kran Spui atau Blow down.
Adalah untuk mengeluarkan sebagian atau seluruhnya air boiler untuk membuang kotoran yang mengendap di bagian bawah boiler.
Gelas Penduga
Adalah sebagai pengontrol air yang ada di dalam boiler.
Disamping itu ada alat tambahan, tapi tidak termasuk appendansi yaitu :
Kran Brain
Kran Garam
Garis Api
Plat stempel
Pada boiler modern, disamping alat-alat tersebut masih dilengkapi dengan alat-alat lain untuk mempertinggi daya guna boiler, yaitu :
Pemanas uap lanjut atau OVO
Pemanas udara atau LUVO
Pemanas awal air pengisi ketel atau ECO
C. PENGOPERASIAN BOILER
a. Persiapan Pengoperasian.
Yakinkan bahwa alat-alat di bawah ini telah dilakukan pengecekan sebelum pengoperasian boiler dilakukan.
Water Level Gauge atau Petunjuk Level Air
Drain cock harus ditutup penuh juga gauge cock bagian atas dan bawah dari petunjuk level air, yakinkan bahwa level air yang diinginkan dari drum boiler dapat diindikasi oleh petunjuk level air. Bagaimanapun juga petunjuk level air menunjukkan bahwa level air tidak boleh berada di bawah dari level air yang aman di saat terjadi perubahan naik turunnya level air secara berkala terhadap kenaikan suhu air pada boiler.
Pressure Gauge atau Penunjuk Tekanan.
Yakinkan Drain Cock terbuka penuh dan jarum menunjukkan angka nol. Petunjuk tekanan ditempatkan dibawah sehingga mudah untuk dilihat.
Blow Off Valve atau Kran Blow Down.
Yakinkan kran tengah dan kran blow down di kapal tertutup penuh. Segera lakukan tindakan yang perlu dilakukan jika ada kebocoran pada sistem ini.
Water Feed Valve atau Kran Air Pengisian.
Jaga kran stop air pengisian selalu terbuka untuk menambah air tiap saat guna level air dapat terkontrol. Tutup kran pengecek air pengisian agar tidak ada penambahan dalam pemakaian kapasitas air pengisian yang berlebihan.
Steam Stop Valve atau Kran Stop Uap.
Dengan membuka atau menutup pengendali kran ini, yakinkan bahwa kran tertutup penuh.
Safety Valve atau Kran Keamanan.
Yakinkan tidak ada kesalahan yang terjadi dalam membuka kran pembagi secara manual (The Manual Valve Opening Device) dan juga pipa drain pada body di buka.
Air Vent. Valve atau Kran Ventilasi Udara.
Buka kran ventilasi udara secara penuh ketika steam pertama kali dialirkan, dan tutup kembali setelah itu udara yang masuk ke dalam boiler dibuang.
Other Unit atau Unit Lainnya.
Hindari kesalahan selama pengoperasian, cek unit lainnya secara teliti dan cermat.
b. Pengoperasian Boiler
1. Feed Water to the boiler atau air pengisian ke boiler
Buka semua kran air pengisian dari tangki cascade ke boiler begitu juga dengan ventilasi udara dari feed pump dan sistemnya.
Nyalakan sumber tebaga dari boiler.
Pindahkan pompa pengisian dari manual ke otomatis. Juga pilih pompa pengisian No.1 atau No.2.
Tekan tombol untuk pengoperasian pompa pengisian dan pastikan pilot lamp menyala, pilot lamp menyala untuk level air rendah juga buzzer alarm level air rendah.
Pastikan motor pompa pengisian berjalan dengan halus dan panasnya tidak berlebihan.
Pastikan compound gauge dan pressure gauge bekerja dengan normal
Cek sistem pipa dari kebocoran.
Hidupkan stop switch untuk alarm buzzer level air rendah.
2. Ventilasi udara dari sirkulasi bahan bakar
Buka semua kran sistem bahan bakar.
Tutup kran cock dari kran pengembalian bahan bakar, juga udara ventilasi dari sistem bahan bakar dan pompa pengisian.
Naikkan setting dari alarm termostat suhu rendah sesuai sirkulasi dari bahan bakar.
Pindahkan pembakaran ke pengoperasian otomatis dan pindahkan switch pembakaran ke posisi ON.
Buka cock ventilasi udara pada pipa pengembalian bahan bakar untuk semua pembuangan udara dari sisem.
Cek sistem bahan bakar dari kebocoran.
Pastikan motor poma bahan bakar dan fan force drop berjalan lembut dan panasnya terkontrol.
Pastikan bahwa termometer mencatat sesuai dengan suhun pemanasan bahan bakar dan tidak ada kebocoran saat melewati pipa nozzle.
3. Pembakaran
Jika suhu pemanasan bahan bakar sudah sesuai dan tidak ada masalah dalam setiap unitnya, nyalakan termostat alarm pada suhu normal.
Pembuangan air setiap 35 menit.
Pembakaran mulai beberapa detik setelah lampu pilot pembakaran menyala.
Pemeriksaan saat pembakaran
Warna, tingkat pengabutan dan stabilitas penyalaan
Warna asap, bocornya gasbuang dari sisi atas dan pelindung.
Getaran tidak normal.
Jika terjadi masalah segera hentikan pembakaran dan cek tekanan minyak, suhu minyak, dan ujung nozzle.
Buka kran uap utama perlahan-lahan untuk mencegah ketukan air dalam sistem.
Periksa sistem dari kebocoran
4. Shut down atau pembuangan
Menaikan tekanan uap mendekati maksimum tekana kerja normal
Tutup kran uap utama, blow off permukaan air.
Pembakaran di nyalakan kembali, mendekati maksimum tekanan kerja normal.
Matikan switch pembakaran, tekan pengunci penghentian pengoperasian dan putus sumber tenaga listrik.
Tutup kran sistem pengisian, periksa level air dalam tanki cascade dari jumblah minyak dalam tanki harian sebelum penutupan kran utama.
5. Cold starting atau jalankan pada kondisi dingin
Keyika tekanan uap jatuh pada nol atau khususnya dalam kasus ini adalah percobaan pengoperasian atau boiler baru, perhatikan hal-hal di bawah ini :
Sejak bagian dalam boiler dingin hindari penyalaan pembakaran tiba-tiba. Jangan menikan tekanan uap tiba-tiba tapi ambil waktu yang baik sampai tekanan naik ke 1 Kg/cm².
Periksa semua sistem dan lakukan tindakan yang perlu dilakukan untuk mencegah hal-hal yamh tidak diingikan.
C. KOROSI PADA BOILER
a. Bentuk Korosi Pada Boiler.
Dalam bab ini akan diuraikan berbagai bentuk korosi yang terdapat pada boiler. Korosi dapat terjadidi sisi air dan di sisi gas asap bahan. Yang di maksud dengan korosi adalah penyentuhan yang tidak disukai pada bahan oleh pengaruh kimia dipermukaannya. Korosi di sisi air dapat di cegah dengan penanganan air secara baik, sedangkan korosi di sisi gas lebih rumit. Pencegahannya terutama terletak di bidang konstruksi, dalam arti kata dalam bentuk boiler, pola pemipaan, letak pemanas lanjut, pengaturan suhu pendingin gas asap, dan sebagainya. Rancangan boiler masa kini terutama di tunjukkan pada pencegahan korosi di sisi gas asap.
Terkecuali logam mulia emas, perak dan platina logam terdapat dalam alam sebagai oksida, dalam arti kata bersenyawa dengan zat asam. Pengolahan logam murni untuk penerapan praktis terjadi melalui proses reduksi sebagai berikut :
MeO + R ® Me + RO
MeO adalah oksida logam, R sarana reduksi, Me logam dan RO oksida sarana reduksi. Misalnya reduksi Fe2O3 dengan CO, seperti berlangsung dalam dapur tinggi adalah sebagai berikut :
Fe2 O3 + 3CO ® 2Fe + 3CO2
Walaupun kebanyakan logam tidak dalam bentuk murnimnya tetapi di terapkan sebagai paduan, logam akan mencoba kembali ke bentuk asalnya yaitu oksida. Karena itu oksida dianggap sebagai gejala alami. Pemberantasannya setiap tahun membutuhkan biaya yang sangat besar untuk perbaikan dan sarana pemberantasan di satu pihak dan rugi bahan di lain pihak. Korosi dapat di bagi dalam arti manifestasinya, yaitu :
Penyentuhan di seluruh permukaan.
Penyentuhan setempat (pembentukan kubangan, lekukan).
Garis antar kristal, yaitu penyentuhan di batas-batas kristal pada atau dekat bawah permukaan.
Bagian lain adalah menurut mekanisme korosi :
Korosi kimia murni.
Koroso elektro kimia
b. Penyebab Korosi Pada Boiler
1. Pengkorosian disebabkan oleh air boiler
Korosi akan terjadi pada bagian dimana air di uapkan secara terus-menerus bila corong asap di atas ruang pembakaran dan menunjukkan pipa air menuju ruang pembakaran, saat beberapa korosi terjadi segera atasi dengan reaksi kimia, ketika reaksi berlangsung cepat maka korosi terjadi tidak sampai mengakar. Jika, bagaimanapun melakukan pencucian dengan reaksi kimia akan memperlambat terjadinya korosi. Beberapa penyebab terjadinya korosi adalah kelalaian dalam blow off, tidak bersihnya pembersihan dalam boiler, tidak cukupnya sirkulasi air boiler dan pemakaian berlebihan.
2 .Korosi yang di sebabkan oleh zat-zat lain
a. Reaksi gas dalam air boiler
Besi berkarat atau berkorosi akibat terendam dalam air atau suhu yang tinggi dan pemakaian bahan yang mudah korosif. Dalam kasus ini terkandungnya oksigen dalam penyediaan air sangat bagus untuk pengubangan atau pelubangan, kejadian ini bagian dalam ruangan uap dimana kurangnya pergantian air, jalannya air dari drum boiler dan pipa-pipa, pipa air dan economiser. Asam karbon hasil dari karbon dioxida ketika pelarutan dalam air dan bereaksi dengan besi untuk menghasilkan karbon besi. Karbon besi bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan oksida besi kedua. Sejak proses reaksi ini berlangsung di mana karbon dioksida terbebaskan, dengan demikian mempercepat siklus pengkorosian lainnya.
b. Korosi oleh alam
Satu bagian dari pengubangan atau pelubangan, perluasan area pengkorosian di sebabkan oleh terpisahnya asam-asam dalam air boiler dan terpisahnya asam besar/gemuk dari binatang atau tanaman tenunan dalam air boiler.
c. Korosi oleh garam
Korosi magnesium klorida pada boiler terjadi sampai berakar. Keadian ini karena terpisahnya hasil asam hidroklorik dalam air boiler dan ini tidak berhenti dalam pelubangan tapi berhenti dalam bentuk karat skala ikan melakukan perluasan, dimana sering terjadi dalam bagian-bagian menunjukkan untuk kuatnya panas dimana gelembung-gelembung udara sukar untuk di lepaskan.
d. Korosi oleh uap panas yang nerlebihan.
Uap adalah pemisah dalam hidrogen dan oksigen ketika suhu dari permukaan baja naik menjadi 400 degrees centrigrade atau lebih tinggi. Oksigen adalah pengkorosi bagian penampang baja.
D. AIR BOILER DAN AIR PENGISI BOILER
a. Pengertian air boiler dan air pengisi boiler
Kita memerlukan air yang sangat murni untuk mengisi boiler dan untuk menambah akibat dari kebocoran yang terjadi dalam peredaran lingkar yaitu memanaskan — menguap — mengkondensasi dengan maksud memberi energi. Untuk maksud ini berbagai pesawat terdapat dalam peredaran lingkar yaitu ketel uap — turbin — kondensor dan pesawat bantu lainnya seperti pompa, pemanas muatan, pemanas bahan bakar dan sebagainya.
Selama peredaran lingkar terdapat rugi air 2%, rugi ini harus di ganti. Di kapal laut, hal ini di lakukan degan penguapan air laut. Uap di kondensasi lagi dan sebagai air suling di simpan dalam tanki persediaan, dari tanki ini di masukkan kembali dalam peredaran lingkar tetapi masih banyak kapal mengambil persediaan air pengisi boiler dari darat.
Jadi pengertian dari air pengisi boiler adalah air yang di sediakan untuk menambah air boiler yang telah hilang dalam peredaran lingkar. Sedangkan air boiler adalah air yang telah ikut atau mengalami peredaran dalam siklus terjadinya uap, hingga di kondensasi, dan jadi uap lagi.
b. Syarat air pengisi boiler
Pada prinsipnya air pengisi harus memenuhi beberapa syarat, yaitu :
Sejauh mungkin gas O2 dan CO2 terbatas, yang terlarut dalam air boiler menyebabkan terjadinya reaksi oksidasi terhadap logam atau pipa besi pada boiler.
Kadar garam dapur (NaCl dan Na2SO4) serendah mungkin sebab garam ini menyebabkan air boiler mendidih.
Jika air pengisi boiler terjadi endapan, maka harus dalam keadaan yang dapat di keluarkan dari boiler.
Air pengisi harus bersifat tidak agresif pada besi, cenderung Ph ke arah basa.
c. Penanganan air boiler dan air pengisi boiler
1. Pelunakan thermis pada air pengisi boiler
Hal ini dilakukan di luar boiler di dalam apa yang di sebut deaerator, pembuang gas atau pembuang angin. Sebuah alat pemanas muka campur, di mana kondensat di campur dengan uap. Suhu campuran kira-kira 110ºC. Bikarbonat diuraikan sebagai berikut :
Ca(HCO3)2 + Q ® CaCO3 ¯ + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 + Q ® Mg(OH)2¯ + 2CO2
CaCO3 dan Mg(OH)2 sebagai lumpur halus oleh air di bawa ke dalam boiler. Dengan zat-zat lainnya dalam air boiler di coagulasi menjadi lumpur halus mengambang yang dengan mudah dapat di kuras.
2. Pelunakan kimia pada air boiler
Setelah pelunakan thermis, kekerasan sementara hilang, berarti bahwa ion Ca++ dan Mg++ yang terikat pada HCO3– hilang, kini dalam air masih ada Na++, SO4– – dan Cl–. Ca++ dan Mg++ harus terikat sedemikian rupa sehingga zat yang tidak menghasilkan endapan yang membahayakan (batu boiler) dan mudah dapat di kuras. Untuk pelunakan kimia ini dapat di pergunakan Na2Co3 (soda), Na2Co3 dalam keadaan tertentu terurai sebagai berikut :
Na2CO3 ® 2Na+ + Co3– –
Dalam boiler timbul CO2 yang tidak dikehendaki, sedangkan Ph air naik, karena ion-ion H+ di tarik dari air juga di pertahankan adanya kelebihan PO4– sebanyak 15 s/d 25ppm PO4. Pada kelebihan PO4 tidak ada lagi Ca++ karena diubah menjadi :
2PO4 + 3Ca++ ® Ca3(PO4)2 ¯
Fosfat kalsium tudak larut dan di singkirkan pada aktu pengurasan. Pelunakan air di katakan di bawah kontrol apabila di pertahankan kelebihan PO4 tertentu untuk Ca++ dan Ph tertentu untuk Mg++, juga karena alasan lain bahwa air boiler mempunyai Ph tertentu (korosi). Pelunakan air perlu karena pada kondensor yang agak bocor Ca++ dan Mg++ masuk ke dalam sistem air pendingin. Dengan ini suplai Ca++ dan Mg++ masuk ke dalam sistem.
3. Pengawasan terhadap air boiler dan air pengisi boiler.
Pada dasarnya pengawasan yang di lakukan pada air boiler dan air pengisi boiler adalah sama yang meliputi beberapa hal, yaitu :
NO PEMERISAAN
1 PH
2 ALKALINITAS-P
3 ALKALINITAS-M
4 ZAT ASAM
5 HIDRASIN
6 FOSFAT
7 KHLORIDA (Cl)
Jumat, 02 Maret 2012
Jumat, 27 Januari 2012
PROSES KERJA FIRE TUBE BOILER (MESIN UAP) DENGAN BERBAHAN BAKAR PADAT
A. Ketel uap (Boiler)
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, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem. Air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah: (1) Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan (2) Air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan.
1 Intalasi pada Boiler Pipa Api Bahan Bakar Padat
2 Boiler
Bagian-Bagian Pada Boiler
3 Bagian-Bagian Pada Boiler Pipa Api Bahan Bakar Padat
Bagian-Bagian Pada Boiler Batubara :
1. Main Feedwater Check Valve
2. Water Level Gauges
3. Float-operated Level Switch (Single Switch)
4. Float-operated Level Switch (Multiple Switches)
5. Boiler Blowdown Valve
6. Main Steam Stop Valve
7. Isolating Valve for Steam Pressure Gauge
8. Steam Pressure Controller
9. Safety Valves
10. Air Release Valve
11. Manhole
12. Inspector’s Test-cock
13. Inspection Cover
14. Steam Pressure Gauge
15. Control Panel
16. Manufacturer’s Detail Plate
17. Rear Access door
18. Outlet Duct c/w ID Damper
19. Feedpump
20. Lifting Lugs
21. Ladder
22. Soot Blowers
23. Stoker
24. Rear Smoke Box
25. Rear Peephole
B. Menyalakan Boiler
Bahan bakar batubara diangkat dengan menggunakan coal conveyor sebanyak 1 ton untuk pemakaian bahan bakar rata-rata selama 1 jam (1 ton/jam). Feed Hopper dipasang lebih tinggi dari boiler itu sendiri. Feed hopper ini berfungsi sebagai tempat penampungan harian. Dari feed hopper ini batubara akan turun secara gravitasi menuju stoker. Pada feed hopper ini dipasang 2 buah limit switch yang dipasang secara seri gunanya untuk kontrol pengisian otomatis. Artinya jika kedua limit switch atas dan bawah sudah tidak tertutup oleh batubara maka elevator akan berjalan secara otomatis, apabila level switch yang atas sudah tertutup oleh batubara maka pengisian akan berhenti.
Sebelum menuju stoker, pengisian batubara pada stoker diatur oleh swinging chute agar batubara yang lembut/halus dan kasar bisa bercampur baik sehingga mudah terbakar dengan sempurna. Swinging chute ini digerakan oleh sebuah motor kecil yang dilengkapi dengan shear pin untuk pengamanan motor penggeraknya bila terjadi kemacetan.
Pastikan bahwa permukaan air dalam boiler cukup. Sebaiknya sebelum memulai penyalaan boiler semua alat penunjang pembakaran dicoba, seperti ID Fan, FD Fan, stoker, pompa-pompa dan lain-lain. Bilamana semua berjalan dengan baik baru kita boleh memulai menyiapkan penyalaan boiler.
Langkah-langkah penyalaan sebagai berikut :
a. Buka venting valve diatas boiler.
b. Jalankan Stoker secara manual.
c. Atur pembukaan guillotine door 100 mm.
d. Buka coal door beberapa saat dan jatuhkan batubara ke atas chain grate kira-kira sepanjang 500 – 750 mm.
e. Hentikan putaran stoker apabila batubara sudah berada di belakang guillotine door + (300 mm).
f. Naikan guillotine door menjadi 180 mm.
g. Sisipkan potongan-potongan kayu pada batubara.
h. Sisipkan serpihan karton atau tatal diantara potongan-potongan kayu.
i. Nyalakan serpihan karton atau tatal dengan hanya menggunakan korek api.
j. Bilamana potongan kayu sudah ikut menyaka atau membara coal door boleh dibuka.
k. Turunkan guillotine door menjadi 100 sampai 140 mm.
l. Hidupkan ID Fan dengan posisi ID inverter minimum.
m. Perhatikan apakah batubara menyala dengan baik dan lubang intai di belakang boiler. Kita juga dapat melihat dari lubang di depan atas stoker.
n. Bilamana batubara sudah terlihat menyala selebar stoker hidupkan FD Fan dengan posisi hand minimum dan ID Fan sebaliknya pada posisi auto.
o. Perhatikan arah jarum hitam photohelic harus berada pada posisi yang ditentukan.
p. Bilamana api sudah mulai membesar jalankan stoker secara hand minimum.
q. Tingkatkan pembakaran dengan perlahan-lahan dengan menaikkan kecepatan stoker dan FD Fan. Harap diperhatikan jangan sampai batubara yang menyala bergerak terlalu cepat menjauhi guillotine door. Apabila terlihat api terlalu jauh dari guillotine door hentikan sementara stoker motor dan jalankan kembali apabila api sudah terlihat lagi dekat guillotine door.
r. Bila api terlihat baik naikkan FD Fan speed dan ID Fan speed secara bertahap. Apabila ID Fan pada posisi auto maka anda hanya tinggal menambah FD Fan speed saja.
s. Bila keadaan ini bisa bertahan pindahkan switch ID speed dan FD speed keposisi auto. Naikan ketebalan batubara secara bertahap sampai 150 mm.
t. Tutup Venting valve bila uap terlihat keluar dari valve tersebut.
u. Lakukan blowdown sesekali agar temperatur air dalam boiler merata.
Bila keadaan ini bisa dipertahankan biarkan ID Fan speed,FD Fan speed dan stoker dalam keadaan auto sampai tekanan boiler naik secara perlahan-lahan. Sebaiknya tidak menaikan tekanan uap dalam boiler terlalu cepat untuk menghindari material stress. Buka perlahan-lahan main steam valve bila tekanan yang diinginkan hampir tercapai.
C. Pembakaran
Batubara diumpankan ke ujung grate baja yang bergerak. Ketika grate bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar dalam abu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara pada tungku. Sebuah grate batubara digunakan untuk mengendalikan kecepatan batubara yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu mencapai ujung grate.
Seperti kita ketahui unsur utama yang mempengaruhi pembakaran adalah udara dan bahan bakar ( batubara ). Sempurna/baik tidaknya suatu pembakaran sangat dipengaruhi oleh rasio udara dan batubara. Sangat sulit untuk menentukan rasio tersebut pada bahan bakar padat seperti batubara dimana kandungan dan ukurannya tidak selalu sama. Jadi kita harus juga menyesuaikan kondisi batubara yang kita bakar. Berikut adalah uraian dan beberapa patokan untuk mencapai pembakaran yang sempurna.
Pada keadaan batubara yang cukup baik ( normal )
- Abu yang keluar dari ash conveyor berwarna putih kecoklatan, atau dengan kata lain carbon habis teroksidasi jadi tidak ada sisa batubara yang tidak terbakar atau arang.
4 Abu Sisa Pembakaran
- Kadar Oksigen dalam gas buang biasanya antara 4 – 9 %, sedang pada keadaan batubara banyak yang halus biasanya oksigen (O2) akan naik karena oksigen (O2) tidak berkurang banyak untuk beroksidasi dengan karbon yang ada pada batubara melainkan langsung terbuang/terhisap, biasanya temperatur gas buangnya juga turun.
Ini menyebabkan juga sisa pembakaran masih hitam, artinya masih banyak karbon yang seharusnya terbakar tapi langsung jatuh ke ash conveyor. Pada keadaan ini sebaiknya tidak menaikan guillotine door atau ketebalan batubara. Sebab udara akan semakin sulit menembus lapisan batubara sehingga bisa berakibat pembakaran jadi lebih buruk. Jika perlu guillotine door bahkan diturunkan dan kecepatan stoker juga diturunkan untuk memberi kesempatan batubara terbakar lebih baik.
Pengaturan yang tepat mengenai kecepatan stoker, ketebalan batubara dan jumlah udara pembakar akan bisa kita capai dengan pengalaman. Pada pembakaran yang baik biasanya api terlihat agak tegak dengan tidak terlalu banyak batubara yang meloncat.
Jangan merubah FD speed terlalu besar (bila tidak perlu) karena terlalu banyak udara pembakar/kelebihan udara akan menurunkan efisiensi boiler. Gejala kurang udara pembakar bisa ditandai dengan turunnya persentasi oksigen (O2) sampai dibawah 4 % dan rantai stoker terasa lebih panas.
Bila rantai stoker terlalu panas segera turunkan guillotine door. Sebagai pedoman untuk memperbaiki rasio bahan bakar dan udara adalah dengan merubah (menaikan/menurunkan) jumlah udara dengan cara menambah atau mengurangi FD Fan speed, atau bisa juga dengan merubah (menambah/mengurangi) batubara dengan cara menaikan atau menurunkan ketebalannya atau menambah atau mengurangi kecepatan stokernya.
5 Pembakaran dalam Boiler Batubara Pipa Api
6 Tempat pembakaran pada Boiler pipa api
Keadaan batubara juga sangat menentukan hasil pembakaran. Baik kalorinya maupun ukuran dari batubara itu. Sebaiknya batubara mempunyai kelembaban yang cukup, artinya tidak terlalu kering tetapi juga tidak terlalu basah. Dengan ini dimaksudkan agar batubara yang halus bisa menempel pada atau melapisi batubara yang lebih besar. Jadi pada waktu masuk dan berada diatas stoker tidak mudah terbang tertiup angin dan sekaligus membantu batubara yang lebih besar jadi mudah terbakar dan stoker speed bisa lebih tinggi.
Sedapat mungkin pembakaran dilaksanakan dengan ketebalan yang seminimal mungkin tetapi kecepatan setinggi mungkin. Arti ketebalan setipis mungkin disini misalnya beban pemakaian cukup dengan 140 mm maka kita tidak perlu membuka sampai 200 mm, hal ini untuk menghindari agar boiler tidak terlalu sering modulasi atau bahkan mati karena tekanan sudah tercapai atau terlewati untuk menghindari timbulnya asap yang tebal.
Sedangkan kecepatan stoker secepat mungkin dimaksudkan untuk menghindari klingker melekat terlalu banyak di refractoy arch dan juga api yang dihasilkan bisa lebih panjang sehingga memberi kesempatan asap yang terbentuk dibagian awal pembakaran terbakar lebih baik sehingga asap yang keluar dari cerobong tipis. Dengan catatan hasil pembakaran tetap baik atau batubara habis terbakar menjadi abu.
D. Minimalisasi pembakaran yang tidak sempurna
Pembakaran yang tidak sempurna dapat timbul dari kekurangan udara atau kelebihan bahan bakar atau buruknya pendistribusian bahan bakar. Hal ini nyata terlihat dari warna atau asap, dan harus segera diperbaiki.
Pada pembakaran batubara, karbon yang tidak terbakar dapat merupakan kehilangan yang besar. Hal ini terjadi pada saat dibawa oleh grit atau adanya karbon dalam abu dan dapat mencapai lebih dari 12 persen dari panas yang dipasok ke boiler. Ukuran bahan bakar yang tidak seragam dapat juga menjadi penyebab tidak sempurnanya pembakaran. Pada chain grate stokers, bongkahan besar tidak akan terbakar sempurna, sementara potongan yang kecil dan halus apat menghambat aliran udara, sehingga menyebabkan buruknya distribusi udara. Pada sprinkler stokers, kondisi grate stoker, distributor bahan bakar, pengaturan udara dan sistem pembakaran berlebihan dapat juga mempengaruhi kehilangan karbon. Meningkatnya partikel halus pada batubara juga meningkatkan kehilangan karbon.
E. Pengendalian udara berlebih
Udara berlebih diperlukan pada seluruh praktek pembakaran untuk menjamin pembakaran yang sempurna, untuk memperoleh variasi pembakaran dan untuk menjamin kondisi cerobong yang memuaskan untuk beberapa bahan bakar. Tingkat optimal udara berlebih untuk efisiensi boiler yang maksimum terjadi bila jumlah kehilangan yang diakibatkan pembakaran yang tidak sempurna dan kehilangan yang disebabkan oleh panas dalam gas buang diminimalkan. Tingkatan ini berbeda-beda tergantung rancangan tungku, jenis burner, bahan bakar dan variabel proses.
Pengendalian udara berlebih pada tingkat yang optimal selalu mengakibatkan penurunan dalam kehilangan gas buang, untuk setiap penurunan 1 persen udara berlebih terdapat kenaikan efisiensi kurang lebih 0,6 persen. Berbagai macam metode yang tersedia untuk mengendalikan udara berlebih :
• Alat analisis oksigen portable dan draft gauges dapat digunakan untuk membuat pembacaan berkala untuk menuntun operator menyetel secara manual aliran udara untuk operasi yang optimum. Penurunan udara berlebih hingga 20 persen adalah memungkinkan.
• Metode yang paling umum adalah penganalisis oksigen secara sinambung dengan pembacaan langsung ditempat, dimana operator dapat menyetel aliran udara. Penurunan lebih lanjut 10 – 15% dapat dicapai melebihi sistem sebelumnya.
• Alat analisis oksigen sinambung yang sama dapat memiliki pneumatic damper positioner yang dikedalikan dengan alat pengendali jarak jauh, dimana pembacaan data tersedia di ruang kendali. Hal ini membuat operator mampu mengendalikan sejumlah sistem pengapian dari jarak jauh secara serentak.
F. Uap Bertekanan (Steam) yang Dihasilkan Boiler
Pertama-tama gas panas hasil pembakaran batubara mengalir dalam lorong api (furnace) ditiup dengan FD Fan dengan kecepatan motor rata-rata 1050 rpm menuju kearah ruang pembalik (reversal chamber) dengan dihisap oleh ID Fan dengan kecepatan motor rata-rata 1440 rpm dengan suhu gas pembakaran 1600°C dengan kecepatan stoker rata-rata sebesar 10 m/jam. Batubara ini akan habis terbakar sebanyak 88 – 93% dengan kadar abu antara 7 – 12%. Abu sisa pembakaran batubara tersebut akan jatuh dari stoker oleh gaya gravitasi menuju bottom ash dengan suhu sekitar 1200°C. Karena suhu sisa abu pembakaran batubara tersebut sangat panas untuk diterima langsung oleh bottom ash conveyor, oleh karena itu bottom ash conveyor tersebut direndam dengan air agar abu bottom ash suhunya menurun dan bottom ash conveyor tidak cepat rusak karena suhu yag sangat panas tersebut.
Kedua gas panas dari reversal chamber masuk ke dalam pipa-pipa api (laluan kedua) dengan suhu antara 800 – 850°C menuju k edepan yaitu ke lemari api depan (front smoke box).
Ketiga dari front smoke box masuk ke dalam pipa-pipa api (laluan ketiga) dengan suhu 350°C menuju ke belakang yaitu ke rear smoke box yang selanjutnya menuju cerobong dengan malalui grit arrester dan ID Fan. Di dalam grit arrester gas panas yang terhisap oleh ID Fan ini mengandung partikel-partikel kecil batubara yang berterbangan sebesar butiran pasir dan terhisap ke dalam pipa-pipa api dari laluan pertama sampai dengan laluan ketiga dan kemudian akan terjatuh diruang grit arrester dan akan ditampung oleh bak penampungan. Dan sisa karbon hasil pembakaran tersebut yang menuju cerobong asap (Exhaust gas),tetapi tidak langsung dibuang begitu saja, tetapi sisa hasil karbon tersebut disemprot (spray) dengan air agar kandungan asap gas buang tidak terlalu pekat dan tidak menimbulkan polusi udara, dan suhu sisa hasil pembakarannya dalam keadaan normal antara 220 – 230°C dengan kadar oksigen (O2) antara 4 – 9% dan kadar karbondioksida (CO2) rata-rata 13%. Kemudian uap bertekanan yang dihasilkan boiler batubara tersebut didistribusikan menuju bagian produksi dengan suhu 210 – 212°C dengan tekanan steam maksimal 19 bar yang digunakan untuk memasak ban (curing) dan untuk menggerakan mesin. Total uap bertekanan yang dihasilkan oleh boiler tersebut dalam 1 jam proses kerja maksimal adalah 21000 lbs/jam dengan pemakaian bahan baku air rata-rata 10 m3 dengan kecepatan rata-rata10 m3/jam, dengan menggunakan bahan bakar batubara rata-rata 1 ton/jam.
Gambar 7 Perpindahan Panas dan Temperatur yang Melalui Boiler [1]
G. Efisiensi Boiler
Efisiensi boiler didefinisikan sebagai persen energi panas masuk yang digunakan secara efektif pada steam yang dihasilkan. Kehilangan energi dan peluang efisiensi energi dalam boiler dapat dihubungkan dengan pembakaran, perpindahan panas, kehilangan yang dapat dihindarkan, konsumsi energi yang tinggi untuk alat-alat pembantu, kualitas air dan blowdown. Untuk mengetahui efisiensi boiler batubara untuk jenis ini dapat dihitung berdasarkan data-data yang terdapat dari boiler tersebut. Untuk mengetahui efisiensi tersebut dapat dilihat seperti rumus dibawah ini :
Panas Keluar
Efisiensi Boiler () = x 100
Panas Masuk
Q x (hg –hf)
Efisiensi Boiler () = x 100
Q x GCV
Parameter yang dipantau untuk perhitungan efisiensi boiler dengan metode langsung adalah:
Jumlah steam yang dihasilkan per jam (Q) dalam kg/jam
Jumlah bahan bakar yang digunakan per jam (q) dalam kg/jam
Tekanan kerja (dalam kg/cm2(g)) dan suhu lewat panas (0C), jika ada
Suhu air umpan (0C)
Jenis bahan bakar dan nilai panas kotor bahan bakar (GCV) dalam kkal/kg bahan bakar
Dimana
hg : Entalpi steam jenuh dalam kkal/kg steam
hf : Entalpi air umpan dalam kkal/kg air
Data yang digunakan untuk menghitung efisiensi boiler batubara adalah sebagai berikut :
Jenis boiler : Berbahan bakar batubara
Jumlah steam (kering) yang dihasilkan : 10 TPJ
Tekanan steam (gauge) / suhu : 10 kg/cm2 (g)/ 2100CC
Jumlah pemakaian batubara : 1,1 TPJ
Suhu air umpan : 850C
GCV batubara : 6300 kkal/kg
Entalpi steam pada tekanan 10 kg/cm2 : 665 kkal/kg (jenuh)
Entalpi air umpan : 85 kkal/kg
Q x (hg –hf)
Efisiensi Boiler () = x 100
Q x GCV
10 x (665 – 85)
Efisiensi Boiler () = x 100 = 83,694 persen
1,1 x 6300
Persentase kehilangan energi dapat dibagi kedalam kehilangan yang tidak dapat dihindarkan. Persentase kehilangan energi ini merupakan sisa dari persentase efisiensi boiler itu sendiri. Tujuan dari produksi bersih pengkajian energi harus mengurangi kehilangan yang dapat dihindari, dengan meningkatkan efisiensi energi.
Dimana kehilangan yang terjadi dalam boiler adalah kehilangan panas yang diakibatkan oleh:
• Gas cerobong yang kering
• Penguapan air yang terbentuk karena H 2 dalam bahan bakar
• Penguapan kadar air dalam bahan bakar
• Adanya kadar air dalam udara pembakaran
• Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu terbang/ fly ash
• Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu bawah/ bottom ash
• Radiasi dan kehilangan lain yang tidak terhitung
H. Blowdown Boiler
Jika air dididihkan dan dihasilkan steam, padatan terlarut yang terdapat dalam air akan tinggal di boiler. Jika banyak padatan terdapat dalam air umpan, padatan tersebut akan terpekatkan dan akhirnya akan mencapai suatu tingkat dimana kelarutannya dalam air akan terlampaui dan akan mengendap dari larutan. Diatas tingkat konsentrasi tertentu, padatan tersebut mendorong terbentuknya busa dan menyebabkan terbawanya air ke steam. Endapan juga mengakibatkan terbentuknya kerak di bagian dalam boiler, mengakibatan pemanasan setempat menjadi berlebih dan akhirnya menyebabkan kegagalan pada pipa boiler.
Oleh karena itu penting untuk mengendalikan tingkat konsentrasi padatan dalam suspensi dan yang terlarut dalam air yang dididihkan. Hal ini dicapai oleh proses yang disebut blowing down, dimana sejumlah tertentu volume air dikeluarkan dan secara otomatis diganti dengan air umpan. Dengan demikian akan tercapai tingkat optimum total padatan terlarut (TDS) dalam air boiler dan membuang padatan yang sudah rata keluar dari larutan dan yang cenderung tinggal pada permukaan boiler. Blowdown penting untuk melindungi permukaan penukar panas pada boiler. Walau demikian, blowdown dapat menjadi sumber kehilangan panas yang cukup berarti, jika dilakukan secara tidak benar.
Pengendalian blowdown boiler yang baik dapat secara signifikan menurunkan biaya perlakuan dan operasional yang meliputi:
• Biaya perlakuan awal lebih rendah
• Konsumsi air make-up lebih sedikit
• Waktu penghentian untuk perawatan menjadi berkurang
• Umur pakai boiler meningkat
• Pemakaian bahan kimia untuk pengolahan air umpan menjadi lebih rendah.
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, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem. Air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah: (1) Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan (2) Air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan.
1 Intalasi pada Boiler Pipa Api Bahan Bakar Padat
2 Boiler
Bagian-Bagian Pada Boiler
3 Bagian-Bagian Pada Boiler Pipa Api Bahan Bakar Padat
Bagian-Bagian Pada Boiler Batubara :
1. Main Feedwater Check Valve
2. Water Level Gauges
3. Float-operated Level Switch (Single Switch)
4. Float-operated Level Switch (Multiple Switches)
5. Boiler Blowdown Valve
6. Main Steam Stop Valve
7. Isolating Valve for Steam Pressure Gauge
8. Steam Pressure Controller
9. Safety Valves
10. Air Release Valve
11. Manhole
12. Inspector’s Test-cock
13. Inspection Cover
14. Steam Pressure Gauge
15. Control Panel
16. Manufacturer’s Detail Plate
17. Rear Access door
18. Outlet Duct c/w ID Damper
19. Feedpump
20. Lifting Lugs
21. Ladder
22. Soot Blowers
23. Stoker
24. Rear Smoke Box
25. Rear Peephole
B. Menyalakan Boiler
Bahan bakar batubara diangkat dengan menggunakan coal conveyor sebanyak 1 ton untuk pemakaian bahan bakar rata-rata selama 1 jam (1 ton/jam). Feed Hopper dipasang lebih tinggi dari boiler itu sendiri. Feed hopper ini berfungsi sebagai tempat penampungan harian. Dari feed hopper ini batubara akan turun secara gravitasi menuju stoker. Pada feed hopper ini dipasang 2 buah limit switch yang dipasang secara seri gunanya untuk kontrol pengisian otomatis. Artinya jika kedua limit switch atas dan bawah sudah tidak tertutup oleh batubara maka elevator akan berjalan secara otomatis, apabila level switch yang atas sudah tertutup oleh batubara maka pengisian akan berhenti.
Sebelum menuju stoker, pengisian batubara pada stoker diatur oleh swinging chute agar batubara yang lembut/halus dan kasar bisa bercampur baik sehingga mudah terbakar dengan sempurna. Swinging chute ini digerakan oleh sebuah motor kecil yang dilengkapi dengan shear pin untuk pengamanan motor penggeraknya bila terjadi kemacetan.
Pastikan bahwa permukaan air dalam boiler cukup. Sebaiknya sebelum memulai penyalaan boiler semua alat penunjang pembakaran dicoba, seperti ID Fan, FD Fan, stoker, pompa-pompa dan lain-lain. Bilamana semua berjalan dengan baik baru kita boleh memulai menyiapkan penyalaan boiler.
Langkah-langkah penyalaan sebagai berikut :
a. Buka venting valve diatas boiler.
b. Jalankan Stoker secara manual.
c. Atur pembukaan guillotine door 100 mm.
d. Buka coal door beberapa saat dan jatuhkan batubara ke atas chain grate kira-kira sepanjang 500 – 750 mm.
e. Hentikan putaran stoker apabila batubara sudah berada di belakang guillotine door + (300 mm).
f. Naikan guillotine door menjadi 180 mm.
g. Sisipkan potongan-potongan kayu pada batubara.
h. Sisipkan serpihan karton atau tatal diantara potongan-potongan kayu.
i. Nyalakan serpihan karton atau tatal dengan hanya menggunakan korek api.
j. Bilamana potongan kayu sudah ikut menyaka atau membara coal door boleh dibuka.
k. Turunkan guillotine door menjadi 100 sampai 140 mm.
l. Hidupkan ID Fan dengan posisi ID inverter minimum.
m. Perhatikan apakah batubara menyala dengan baik dan lubang intai di belakang boiler. Kita juga dapat melihat dari lubang di depan atas stoker.
n. Bilamana batubara sudah terlihat menyala selebar stoker hidupkan FD Fan dengan posisi hand minimum dan ID Fan sebaliknya pada posisi auto.
o. Perhatikan arah jarum hitam photohelic harus berada pada posisi yang ditentukan.
p. Bilamana api sudah mulai membesar jalankan stoker secara hand minimum.
q. Tingkatkan pembakaran dengan perlahan-lahan dengan menaikkan kecepatan stoker dan FD Fan. Harap diperhatikan jangan sampai batubara yang menyala bergerak terlalu cepat menjauhi guillotine door. Apabila terlihat api terlalu jauh dari guillotine door hentikan sementara stoker motor dan jalankan kembali apabila api sudah terlihat lagi dekat guillotine door.
r. Bila api terlihat baik naikkan FD Fan speed dan ID Fan speed secara bertahap. Apabila ID Fan pada posisi auto maka anda hanya tinggal menambah FD Fan speed saja.
s. Bila keadaan ini bisa bertahan pindahkan switch ID speed dan FD speed keposisi auto. Naikan ketebalan batubara secara bertahap sampai 150 mm.
t. Tutup Venting valve bila uap terlihat keluar dari valve tersebut.
u. Lakukan blowdown sesekali agar temperatur air dalam boiler merata.
Bila keadaan ini bisa dipertahankan biarkan ID Fan speed,FD Fan speed dan stoker dalam keadaan auto sampai tekanan boiler naik secara perlahan-lahan. Sebaiknya tidak menaikan tekanan uap dalam boiler terlalu cepat untuk menghindari material stress. Buka perlahan-lahan main steam valve bila tekanan yang diinginkan hampir tercapai.
C. Pembakaran
Batubara diumpankan ke ujung grate baja yang bergerak. Ketika grate bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar dalam abu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara pada tungku. Sebuah grate batubara digunakan untuk mengendalikan kecepatan batubara yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu mencapai ujung grate.
Seperti kita ketahui unsur utama yang mempengaruhi pembakaran adalah udara dan bahan bakar ( batubara ). Sempurna/baik tidaknya suatu pembakaran sangat dipengaruhi oleh rasio udara dan batubara. Sangat sulit untuk menentukan rasio tersebut pada bahan bakar padat seperti batubara dimana kandungan dan ukurannya tidak selalu sama. Jadi kita harus juga menyesuaikan kondisi batubara yang kita bakar. Berikut adalah uraian dan beberapa patokan untuk mencapai pembakaran yang sempurna.
Pada keadaan batubara yang cukup baik ( normal )
- Abu yang keluar dari ash conveyor berwarna putih kecoklatan, atau dengan kata lain carbon habis teroksidasi jadi tidak ada sisa batubara yang tidak terbakar atau arang.
4 Abu Sisa Pembakaran
- Kadar Oksigen dalam gas buang biasanya antara 4 – 9 %, sedang pada keadaan batubara banyak yang halus biasanya oksigen (O2) akan naik karena oksigen (O2) tidak berkurang banyak untuk beroksidasi dengan karbon yang ada pada batubara melainkan langsung terbuang/terhisap, biasanya temperatur gas buangnya juga turun.
Ini menyebabkan juga sisa pembakaran masih hitam, artinya masih banyak karbon yang seharusnya terbakar tapi langsung jatuh ke ash conveyor. Pada keadaan ini sebaiknya tidak menaikan guillotine door atau ketebalan batubara. Sebab udara akan semakin sulit menembus lapisan batubara sehingga bisa berakibat pembakaran jadi lebih buruk. Jika perlu guillotine door bahkan diturunkan dan kecepatan stoker juga diturunkan untuk memberi kesempatan batubara terbakar lebih baik.
Pengaturan yang tepat mengenai kecepatan stoker, ketebalan batubara dan jumlah udara pembakar akan bisa kita capai dengan pengalaman. Pada pembakaran yang baik biasanya api terlihat agak tegak dengan tidak terlalu banyak batubara yang meloncat.
Jangan merubah FD speed terlalu besar (bila tidak perlu) karena terlalu banyak udara pembakar/kelebihan udara akan menurunkan efisiensi boiler. Gejala kurang udara pembakar bisa ditandai dengan turunnya persentasi oksigen (O2) sampai dibawah 4 % dan rantai stoker terasa lebih panas.
Bila rantai stoker terlalu panas segera turunkan guillotine door. Sebagai pedoman untuk memperbaiki rasio bahan bakar dan udara adalah dengan merubah (menaikan/menurunkan) jumlah udara dengan cara menambah atau mengurangi FD Fan speed, atau bisa juga dengan merubah (menambah/mengurangi) batubara dengan cara menaikan atau menurunkan ketebalannya atau menambah atau mengurangi kecepatan stokernya.
5 Pembakaran dalam Boiler Batubara Pipa Api
6 Tempat pembakaran pada Boiler pipa api
Keadaan batubara juga sangat menentukan hasil pembakaran. Baik kalorinya maupun ukuran dari batubara itu. Sebaiknya batubara mempunyai kelembaban yang cukup, artinya tidak terlalu kering tetapi juga tidak terlalu basah. Dengan ini dimaksudkan agar batubara yang halus bisa menempel pada atau melapisi batubara yang lebih besar. Jadi pada waktu masuk dan berada diatas stoker tidak mudah terbang tertiup angin dan sekaligus membantu batubara yang lebih besar jadi mudah terbakar dan stoker speed bisa lebih tinggi.
Sedapat mungkin pembakaran dilaksanakan dengan ketebalan yang seminimal mungkin tetapi kecepatan setinggi mungkin. Arti ketebalan setipis mungkin disini misalnya beban pemakaian cukup dengan 140 mm maka kita tidak perlu membuka sampai 200 mm, hal ini untuk menghindari agar boiler tidak terlalu sering modulasi atau bahkan mati karena tekanan sudah tercapai atau terlewati untuk menghindari timbulnya asap yang tebal.
Sedangkan kecepatan stoker secepat mungkin dimaksudkan untuk menghindari klingker melekat terlalu banyak di refractoy arch dan juga api yang dihasilkan bisa lebih panjang sehingga memberi kesempatan asap yang terbentuk dibagian awal pembakaran terbakar lebih baik sehingga asap yang keluar dari cerobong tipis. Dengan catatan hasil pembakaran tetap baik atau batubara habis terbakar menjadi abu.
D. Minimalisasi pembakaran yang tidak sempurna
Pembakaran yang tidak sempurna dapat timbul dari kekurangan udara atau kelebihan bahan bakar atau buruknya pendistribusian bahan bakar. Hal ini nyata terlihat dari warna atau asap, dan harus segera diperbaiki.
Pada pembakaran batubara, karbon yang tidak terbakar dapat merupakan kehilangan yang besar. Hal ini terjadi pada saat dibawa oleh grit atau adanya karbon dalam abu dan dapat mencapai lebih dari 12 persen dari panas yang dipasok ke boiler. Ukuran bahan bakar yang tidak seragam dapat juga menjadi penyebab tidak sempurnanya pembakaran. Pada chain grate stokers, bongkahan besar tidak akan terbakar sempurna, sementara potongan yang kecil dan halus apat menghambat aliran udara, sehingga menyebabkan buruknya distribusi udara. Pada sprinkler stokers, kondisi grate stoker, distributor bahan bakar, pengaturan udara dan sistem pembakaran berlebihan dapat juga mempengaruhi kehilangan karbon. Meningkatnya partikel halus pada batubara juga meningkatkan kehilangan karbon.
E. Pengendalian udara berlebih
Udara berlebih diperlukan pada seluruh praktek pembakaran untuk menjamin pembakaran yang sempurna, untuk memperoleh variasi pembakaran dan untuk menjamin kondisi cerobong yang memuaskan untuk beberapa bahan bakar. Tingkat optimal udara berlebih untuk efisiensi boiler yang maksimum terjadi bila jumlah kehilangan yang diakibatkan pembakaran yang tidak sempurna dan kehilangan yang disebabkan oleh panas dalam gas buang diminimalkan. Tingkatan ini berbeda-beda tergantung rancangan tungku, jenis burner, bahan bakar dan variabel proses.
Pengendalian udara berlebih pada tingkat yang optimal selalu mengakibatkan penurunan dalam kehilangan gas buang, untuk setiap penurunan 1 persen udara berlebih terdapat kenaikan efisiensi kurang lebih 0,6 persen. Berbagai macam metode yang tersedia untuk mengendalikan udara berlebih :
• Alat analisis oksigen portable dan draft gauges dapat digunakan untuk membuat pembacaan berkala untuk menuntun operator menyetel secara manual aliran udara untuk operasi yang optimum. Penurunan udara berlebih hingga 20 persen adalah memungkinkan.
• Metode yang paling umum adalah penganalisis oksigen secara sinambung dengan pembacaan langsung ditempat, dimana operator dapat menyetel aliran udara. Penurunan lebih lanjut 10 – 15% dapat dicapai melebihi sistem sebelumnya.
• Alat analisis oksigen sinambung yang sama dapat memiliki pneumatic damper positioner yang dikedalikan dengan alat pengendali jarak jauh, dimana pembacaan data tersedia di ruang kendali. Hal ini membuat operator mampu mengendalikan sejumlah sistem pengapian dari jarak jauh secara serentak.
F. Uap Bertekanan (Steam) yang Dihasilkan Boiler
Pertama-tama gas panas hasil pembakaran batubara mengalir dalam lorong api (furnace) ditiup dengan FD Fan dengan kecepatan motor rata-rata 1050 rpm menuju kearah ruang pembalik (reversal chamber) dengan dihisap oleh ID Fan dengan kecepatan motor rata-rata 1440 rpm dengan suhu gas pembakaran 1600°C dengan kecepatan stoker rata-rata sebesar 10 m/jam. Batubara ini akan habis terbakar sebanyak 88 – 93% dengan kadar abu antara 7 – 12%. Abu sisa pembakaran batubara tersebut akan jatuh dari stoker oleh gaya gravitasi menuju bottom ash dengan suhu sekitar 1200°C. Karena suhu sisa abu pembakaran batubara tersebut sangat panas untuk diterima langsung oleh bottom ash conveyor, oleh karena itu bottom ash conveyor tersebut direndam dengan air agar abu bottom ash suhunya menurun dan bottom ash conveyor tidak cepat rusak karena suhu yag sangat panas tersebut.
Kedua gas panas dari reversal chamber masuk ke dalam pipa-pipa api (laluan kedua) dengan suhu antara 800 – 850°C menuju k edepan yaitu ke lemari api depan (front smoke box).
Ketiga dari front smoke box masuk ke dalam pipa-pipa api (laluan ketiga) dengan suhu 350°C menuju ke belakang yaitu ke rear smoke box yang selanjutnya menuju cerobong dengan malalui grit arrester dan ID Fan. Di dalam grit arrester gas panas yang terhisap oleh ID Fan ini mengandung partikel-partikel kecil batubara yang berterbangan sebesar butiran pasir dan terhisap ke dalam pipa-pipa api dari laluan pertama sampai dengan laluan ketiga dan kemudian akan terjatuh diruang grit arrester dan akan ditampung oleh bak penampungan. Dan sisa karbon hasil pembakaran tersebut yang menuju cerobong asap (Exhaust gas),tetapi tidak langsung dibuang begitu saja, tetapi sisa hasil karbon tersebut disemprot (spray) dengan air agar kandungan asap gas buang tidak terlalu pekat dan tidak menimbulkan polusi udara, dan suhu sisa hasil pembakarannya dalam keadaan normal antara 220 – 230°C dengan kadar oksigen (O2) antara 4 – 9% dan kadar karbondioksida (CO2) rata-rata 13%. Kemudian uap bertekanan yang dihasilkan boiler batubara tersebut didistribusikan menuju bagian produksi dengan suhu 210 – 212°C dengan tekanan steam maksimal 19 bar yang digunakan untuk memasak ban (curing) dan untuk menggerakan mesin. Total uap bertekanan yang dihasilkan oleh boiler tersebut dalam 1 jam proses kerja maksimal adalah 21000 lbs/jam dengan pemakaian bahan baku air rata-rata 10 m3 dengan kecepatan rata-rata10 m3/jam, dengan menggunakan bahan bakar batubara rata-rata 1 ton/jam.
Gambar 7 Perpindahan Panas dan Temperatur yang Melalui Boiler [1]
G. Efisiensi Boiler
Efisiensi boiler didefinisikan sebagai persen energi panas masuk yang digunakan secara efektif pada steam yang dihasilkan. Kehilangan energi dan peluang efisiensi energi dalam boiler dapat dihubungkan dengan pembakaran, perpindahan panas, kehilangan yang dapat dihindarkan, konsumsi energi yang tinggi untuk alat-alat pembantu, kualitas air dan blowdown. Untuk mengetahui efisiensi boiler batubara untuk jenis ini dapat dihitung berdasarkan data-data yang terdapat dari boiler tersebut. Untuk mengetahui efisiensi tersebut dapat dilihat seperti rumus dibawah ini :
Panas Keluar
Efisiensi Boiler () = x 100
Panas Masuk
Q x (hg –hf)
Efisiensi Boiler () = x 100
Q x GCV
Parameter yang dipantau untuk perhitungan efisiensi boiler dengan metode langsung adalah:
Jumlah steam yang dihasilkan per jam (Q) dalam kg/jam
Jumlah bahan bakar yang digunakan per jam (q) dalam kg/jam
Tekanan kerja (dalam kg/cm2(g)) dan suhu lewat panas (0C), jika ada
Suhu air umpan (0C)
Jenis bahan bakar dan nilai panas kotor bahan bakar (GCV) dalam kkal/kg bahan bakar
Dimana
hg : Entalpi steam jenuh dalam kkal/kg steam
hf : Entalpi air umpan dalam kkal/kg air
Data yang digunakan untuk menghitung efisiensi boiler batubara adalah sebagai berikut :
Jenis boiler : Berbahan bakar batubara
Jumlah steam (kering) yang dihasilkan : 10 TPJ
Tekanan steam (gauge) / suhu : 10 kg/cm2 (g)/ 2100CC
Jumlah pemakaian batubara : 1,1 TPJ
Suhu air umpan : 850C
GCV batubara : 6300 kkal/kg
Entalpi steam pada tekanan 10 kg/cm2 : 665 kkal/kg (jenuh)
Entalpi air umpan : 85 kkal/kg
Q x (hg –hf)
Efisiensi Boiler () = x 100
Q x GCV
10 x (665 – 85)
Efisiensi Boiler () = x 100 = 83,694 persen
1,1 x 6300
Persentase kehilangan energi dapat dibagi kedalam kehilangan yang tidak dapat dihindarkan. Persentase kehilangan energi ini merupakan sisa dari persentase efisiensi boiler itu sendiri. Tujuan dari produksi bersih pengkajian energi harus mengurangi kehilangan yang dapat dihindari, dengan meningkatkan efisiensi energi.
Dimana kehilangan yang terjadi dalam boiler adalah kehilangan panas yang diakibatkan oleh:
• Gas cerobong yang kering
• Penguapan air yang terbentuk karena H 2 dalam bahan bakar
• Penguapan kadar air dalam bahan bakar
• Adanya kadar air dalam udara pembakaran
• Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu terbang/ fly ash
• Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu bawah/ bottom ash
• Radiasi dan kehilangan lain yang tidak terhitung
H. Blowdown Boiler
Jika air dididihkan dan dihasilkan steam, padatan terlarut yang terdapat dalam air akan tinggal di boiler. Jika banyak padatan terdapat dalam air umpan, padatan tersebut akan terpekatkan dan akhirnya akan mencapai suatu tingkat dimana kelarutannya dalam air akan terlampaui dan akan mengendap dari larutan. Diatas tingkat konsentrasi tertentu, padatan tersebut mendorong terbentuknya busa dan menyebabkan terbawanya air ke steam. Endapan juga mengakibatkan terbentuknya kerak di bagian dalam boiler, mengakibatan pemanasan setempat menjadi berlebih dan akhirnya menyebabkan kegagalan pada pipa boiler.
Oleh karena itu penting untuk mengendalikan tingkat konsentrasi padatan dalam suspensi dan yang terlarut dalam air yang dididihkan. Hal ini dicapai oleh proses yang disebut blowing down, dimana sejumlah tertentu volume air dikeluarkan dan secara otomatis diganti dengan air umpan. Dengan demikian akan tercapai tingkat optimum total padatan terlarut (TDS) dalam air boiler dan membuang padatan yang sudah rata keluar dari larutan dan yang cenderung tinggal pada permukaan boiler. Blowdown penting untuk melindungi permukaan penukar panas pada boiler. Walau demikian, blowdown dapat menjadi sumber kehilangan panas yang cukup berarti, jika dilakukan secara tidak benar.
Pengendalian blowdown boiler yang baik dapat secara signifikan menurunkan biaya perlakuan dan operasional yang meliputi:
• Biaya perlakuan awal lebih rendah
• Konsumsi air make-up lebih sedikit
• Waktu penghentian untuk perawatan menjadi berkurang
• Umur pakai boiler meningkat
• Pemakaian bahan kimia untuk pengolahan air umpan menjadi lebih rendah.
Pengenalan Boiler
Boiler merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menghasilkan steam (uap) dalam berbagai keperluan. Air di dalam boiler dipanaskan oleh panas dari hasil pembakaran bahan bakar (sumber panas lainnya) sehingga terjadi perpindahan panas dari sumber panas tersebut ke air yang mengakibatkan air tersebut menjadi panas atau berubah wujud menjadi uap. Air yang lebih panas memiliki berat jenis yang lebih rendah dibanding dengan air yang lebih dingin, sehingga terjadi perubahan berat jenis air di dalam boiler. Air yang memiliki berat jenis yang lebih kecil akan naik, dan sebaliknya air yang memiliki berat jenis yang lebih tinggi akan turun ke dasar.
Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan.
Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
Jenis-jenis boiler :
I Berdasarkan bahan
Jenis boiler berdasarkan bahan bakar dapat dikelompokkan menjadi :
- Boiler bahan bakar padat
- Boiler bahan bakar cair
- Boiler bahan bakar gas
II. Berdasarkan posisi air dan gas panas
Jenis boiler berdasarkan posisi air dan gas panas dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
- Boiler pipa air ( water tube )
- Boiler pipa api ( fire tube )
- Boiler kombinasi
III. Berdasarkan tekanan
Jenis boiler berdasarkan tekanan dapat dibagi menjadi :
- Boiler tekanan rendah
- Boiler tekanan sedang
- Boiler tekanan tinggi
IV. Berdasarkan sirkulasi
Jenis boiler berdasarkan sirkulasi air dapat dibagi atas :
- Boiler sirkulasi alami
- Boiler sirkulasi paksa
2.2 Kondisi Air Umpan Boiler
Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis, hal ini dipengaruhi oleh lingkungan asal air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh aktivitas penduduk dan kegiatan industri, oleh sebab itu perlu dilakukan pemurnian.
Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan.
Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.
Jenis-jenis boiler :
I Berdasarkan bahan
Jenis boiler berdasarkan bahan bakar dapat dikelompokkan menjadi :
- Boiler bahan bakar padat
- Boiler bahan bakar cair
- Boiler bahan bakar gas
II. Berdasarkan posisi air dan gas panas
Jenis boiler berdasarkan posisi air dan gas panas dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
- Boiler pipa air ( water tube )
- Boiler pipa api ( fire tube )
- Boiler kombinasi
III. Berdasarkan tekanan
Jenis boiler berdasarkan tekanan dapat dibagi menjadi :
- Boiler tekanan rendah
- Boiler tekanan sedang
- Boiler tekanan tinggi
IV. Berdasarkan sirkulasi
Jenis boiler berdasarkan sirkulasi air dapat dibagi atas :
- Boiler sirkulasi alami
- Boiler sirkulasi paksa
2.2 Kondisi Air Umpan Boiler
Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis, hal ini dipengaruhi oleh lingkungan asal air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh aktivitas penduduk dan kegiatan industri, oleh sebab itu perlu dilakukan pemurnian.
Leak Test and Hydrotest
Apakah leak test dan hydrotest adalah sesuatu yang berbeda? Standar seperti apakah yang digunakan untuk tes tersebut?
Pada control valve, leak test adalah pengujian tingkat kebocoran yang terjadi pada saat valve berada pada kondisi tertutup rapat. Standar pengujian adalah sesuai dengan FCI 70-2/ANSI B16.104.
Pada control valve terdapat enam leakage class yaitu:
Class I - Tidak ada pengujian
Class II - maksimum kebocoran = 0.5% dari rated CV valve (media pengujian udara) Apakah leak test dan hydrotest adalah sesuatu yang berbeda? Standar seperti apakah yang digunakan untuk tes tersebut? Pada control valve, leak test adalah pengujian tingkat kebocoran yang terjadi pada saat valve berada pada kondisi tertutup rapat. Standar pengujian adalah sesuai dengan FCI 70-2/ANSI B16.104. Pada control valve terdapat enam leakage class yaitu: 1. Class I - Tidak ada pengujian 2. Class II - maksimum kebocoran = 0.5% dari rated CV valve (media pengujian udara) 3. Class III - maksimum kebocoran = 0.1% dari rated CV valve (media pengujian udara) 4. Class IV - maksimum kebocoran = 0.01% dari rated CV valve Class IV ini menjadi standar dalam control valve. (media pengujian : udara) 5. Class V - maksimum kebocoran = 5.0 x 10^-4 ml/min/psi/in. diameter orifice atau 5.0x10^-12 m3/sec/bar/mm diameter orifice. (media pengujian : air) 6. Class VI - maksimum kebocoran bergantung pada diameter orifice pada valve dengan media pengujian adalah udara/nitrogen. Leak Test : Biasanya ini dilakukan pada reinforcing pad of opening, menggunakan udara. Kadang-kadang di-counter check dengan bubble soap. Sehingga sering disebut juga bubble test. Diaplikasikan pada semua peralatan yang mempunyai pads pada bagian pressure (PV, HE, Tank, dll). Bisa juga leak test dilakukan tanpa sabun. Material diinjeksi dengan udara bertekanan dan direndam dalam tanki air untuk beberapa waktu (digunakan dalam pengetesan fuel tank untuk forklift). Ini lebih efektif dibandingkan dengan sabun. Test ini juga dilakukan untuk pengecekan kebocaran pada blinded flange, flange joint (shell side to tube side joint), channel cover installation, dsb. Secara internal, diberi tekanan menggunakan udara - alternatif lain bisa menggunakan nitrogen (N2). Pada tangki ada juga istilah leak test untuk roof dan bottom installation. Alatnya disebut Vacuum Box. Leak test tidak sama persis dengan pneumatic test. Pneumatic test itu bisa digunakan sebagai pengganti hydrotest, hal ini terutama dipakai jika kita akan mengetes peralatan pada posisi kerja (di site)... terutama lagi untuk tower yang tingginya bisa sampai 100 m. H0al ini dipakai dengan alasan ekonomis. Bisa dibayangkan jika kita mengetes tower setinggi 100 m harus dites berdiri. Hydrotest : Adalah pengetesan kekuatan body dari control valve untuk menahan tekanan yang sesuai dengan rating dari valve tersebut (rating 150#, atau 300# dsb). Pressure rating dari control valve untuk berbagai material bisa dilihat pada ANSI B16.34. Pengujian ketahanan ini menggunakan media air. Bisa juga memakai standar API 598 (Valve Inspection and Testing) dan cukup applicable untuk valve dengan tipe-tipe : Gate, Globe, Plug, Check, Floating Ball, Butterfly and Trunnion Mounted Ball. Pada standar tersebut dipaparkan prosedur Test Leakage dan Pressure Test (termasuk hydrotest) untuk macam-macam valve tersebut. Hydrotest, dilakukan dengan liquid (umumnya hanya dengan air biasa) yang diisikan kedalam tangki kemudian ditambahkan pressure. Berikut adalah Hydrotest untuk berbagai peralatan : - Pressure Vessel dan Heat Exchanger : Pengetesan (Pressure Test) untuk integritas mekanis peralatan dilakukan pada test pressure-nya (Biasanya 1.25 kali MAWP). Pengujian ketahanan ini menggunakan media air (water) dengan menjaga kualitas pada % atau ppm Chloride dan Chlorine (terutama untuk SS material). Holding time biasanya 1-2 jam. Alternatif lainnya Pneumatic Test or Hydropneumatic test (combined). Tak diperbolehkan seorang pun berada di sekitar alat selama pressure test. Setelah dilakukan test pressure, tekanan diturunkan ke design pressure untuk pemeriksaan (visual) indikasi deformasi pada welding line, opening, flange joint, dll. - Atmospheric tank : Biasanya dilakukan di lokasi penempatannya – dengan mengisi air sampai HLL atau Design Liquid level-nya atau level maksimumnya jika di dalamnya terdapat floating roof. Holding time biasanya 1 x 24 jam. Cek integritas mekanis, kebocoran pada shell dan dasar alat, deformasi dan foundation settlement. Kecuali untuk tangki dengan internal pressure yang kecil, biasanya ditambahkan pneumatic pressure di sisi atas tangki hingga design internal pressure. Kualitas air, bisa menggunakan fresh water atau demin water untuk stainless steel (dengan pembatasan kadar cloride maks 50ppm. - Bejana Tekan dan Heat Exchanger : Dilakukan setelah semua NDE, final dimensi dan identifikasi material sudah selesai. Besar nya adalah 1.3 x MAWP. MAWP disini bisa diasumsikan sama dengan Design Pressure jika kita tidak melakukan perhitungan MAWP untuk masing-masing komponen, jika MAWP masing-masing komponen dihitung, maka MAWP yang diambil adalah MAWP terkecil dari komponen tersebut. Holding Time pada Test Pressure tidak diatur oleh ASME VIII Div 1, tetapi kalau mengacu pada peraturan Migas, minimal 2 jam, lihat di UG -99 ASME VIII Div 1 Adapun prosedur pelaksanaan harus dibuat dahulu oleh pemanufaktur dan mendapat persetujuan dari Owner dan Third Party Agency (Jika ada), yang pasti pemeriksaan Visual harus dilakukan minimal pada MAWP. Selama Tekanan pada Test Pressure, tidak diperkenankan berada di area hydrotest untuk menjaga keselamatan. Semua alat ukur harus terkalibrasi dengan baik (Pressure Gauge, Pressure Recorder, Tem- perature gauge). Khusus untuk Heat Exchanger yang mempunyai 2 chamber, yakni shell side dan Tube Side (Channel Side), hydrotest dilakukan dua kali masing-masing untuk shell side dan tube side. Baik leak test ataupun hydrotest bukanlah destructive test, karena tidak sampai merusak material ataupun barang yang di test. Kalaupun sampai rusak, berarti terjadi kesalahan pada proses testnya. Mungkin yang perlu dilihat disini adalah batas dari nilai nilai tekanan tersebut. Ada istilah-istilah yang sering kita dengar, misalnya BURSTING PRESSURE, MAXIMUM ALLOWABLE WORKING PRESSURE, WORKING PRESSURE, FLOWING PRESSURE, RESIDUAL PRESSURE dsb. Kalau dlihat dari nilai-nilai tekanan yang diterapkan pada suatu pressure test, maka kita dapat melihat resiko yang ada baik dari keselamatan lingkungan test atau juga dari deformasi materialnya, sehingga apakah itu NDT atau DT dapat kita katagorikan sendiri.
Class III - maksimum kebocoran = 0.1% dari rated CV valve (media pengujian udara)
Class IV - maksimum kebocoran = 0.01% dari rated CV valve Class IV ini menjadi standar dalam control valve. (media pengujian : udara)
Class V - maksimum kebocoran = 5.0 x 10^-4 ml/min/psi/in. diameter orifice atau 5.0x10^-12 m3/sec/bar/mm diameter orifice. (media pengujian : air)
Class VI - maksimum kebocoran bergantung pada diameter orifice pada valve dengan media pengujian adalah udara/nitrogen.
Leak Test :
Biasanya ini dilakukan pada reinforcing pad of opening, menggunakan udara. Kadang-kadang di-counter check dengan bubble soap. Sehingga sering disebut juga bubble test. Diaplikasikan pada semua peralatan yang mempunyai pads pada bagian pressure (PV, HE, Tank, dll). Bisa juga leak test dilakukan tanpa sabun. Material diinjeksi dengan udara bertekanan dan direndam dalam tanki air untuk beberapa waktu (digunakan dalam pengetesan fuel tank untuk forklift). Ini lebih efektif dibandingkan dengan sabun.
Test ini juga dilakukan untuk pengecekan kebocaran pada blinded flange, flange joint (shell side to tube side joint), channel cover installation, dsb. Secara internal, diberi tekanan menggunakan udara - alternatif lain bisa menggunakan nitrogen (N2).
Pada tangki ada juga istilah leak test untuk roof dan bottom installation. Alatnya disebut Vacuum Box.
Leak test tidak sama persis dengan pneumatic test. Pneumatic test itu bisa digunakan sebagai pengganti hydrotest, hal ini terutama dipakai jika kita akan mengetes peralatan pada posisi kerja (di site)... terutama lagi untuk tower yang tingginya bisa sampai 100 m. Hal ini dipakai dengan alasan ekonomis. Bisa dibayangkan jika kita mengetes tower setinggi 100 m harus dites berdiri.
Hydrotest :
Adalah pengetesan kekuatan body dari control valve untuk menahan tekanan yang sesuai dengan rating dari valve tersebut (rating 150#, atau 300# dsb). Pressure rating dari control valve untuk berbagai material bisa dilihat pada ANSI B16.34. Pengujian ketahanan ini menggunakan media air.
Bisa juga memakai standar API 598 (Valve Inspection and Testing) dan cukup applicable untuk valve dengan tipe-tipe : Gate, Globe, Plug, Check, Floating Ball, Butterfly and Trunnion Mounted Ball. Pada standar tersebut dipaparkan prosedur Test Leakage dan Pressure Test (termasuk hydrotest) untuk macam-macam valve tersebut.
Hydrotest, dilakukan dengan liquid (umumnya hanya dengan air biasa) yang diisikan kedalam tangki kemudian ditambahkan pressure.
Berikut adalah Hydrotest untuk berbagai peralatan :
Pressure Vessel dan Heat Exchanger :
Pengetesan (Pressure Test) untuk integritas mekanis peralatan dilakukan pada test pressure-nya (Biasanya 1.25 kali MAWP). Pengujian ketahanan ini menggunakan media air (water) dengan menjaga kualitas pada % atau ppm Chloride dan Chlorine (terutama untuk SS material). Holding time biasanya 1-2 jam. Alternatif lainnya Pneumatic Test or Hydropneumatic test (combined). Tak diperbolehkan seorang pun berada di sekitar alat selama pressure test. Setelah dilakukan test pressure, tekanan diturunkan ke design pressure untuk pemeriksaan (visual) indikasi deformasi pada welding line, opening, flange joint, dll.
Atmospheric tank :
Biasanya dilakukan di lokasi penempatannya – dengan mengisi air sampai HLL atau Design Liquid level-nya atau level maksimumnya jika di dalamnya terdapat floating roof. Holding time biasanya 1 x 24 jam. Cek integritas mekanis, kebocoran pada shell dan dasar alat, deformasi dan foundation settlement. Kecuali untuk tangki dengan internal pressure yang kecil, biasanya ditambahkan pneumatic pressure di sisi atas tangki hingga design internal pressure. Kualitas air, bisa menggunakan fresh water atau demin water untuk stainless steel (dengan pembatasan kadar cloride maks 50ppm.
Bejana Tekan dan Heat Exchanger :
Dilakukan setelah semua NDE, final dimensi dan identifikasi material sudah selesai. Besar nya adalah 1.3 x MAWP. MAWP disini bisa diasumsikan sama dengan Design Pressure jika kita tidak melakukan perhitungan MAWP untuk masing-masing komponen, jika MAWP masing-masing komponen dihitung, maka MAWP yang diambil adalah MAWP terkecil dari komponen tersebut. Holding Time pada Test Pressure tidak diatur oleh ASME VIII Div 1, tetapi kalau mengacu pada peraturan Migas, minimal 2 jam, lihat di UG -99 ASME VIII Div 1 Adapun prosedur pelaksanaan harus dibuat dahulu oleh pemanufaktur dan mendapat persetujuan dari Owner dan Third Party Agency (Jika ada), yang pasti pemeriksaan Visual harus dilakukan minimal pada MAWP. Selama Tekanan pada Test Pressure, tidak diperkenankan berada di area hydrotest untuk menjaga keselamatan.
Semua alat ukur harus terkalibrasi dengan baik (Pressure Gauge, Pressure Recorder, Tem- perature gauge). Khusus untuk Heat Exchanger yang mempunyai 2 chamber, yakni shell side dan Tube Side (Channel Side), hydrotest dilakukan dua kali masing-masing untuk shell side dan tube side.
Baik leak test ataupun hydrotest bukanlah destructive test, karena tidak sampai merusak material ataupun barang yang di test. Kalaupun sampai rusak, berarti terjadi kesalahan pada proses testnya.
Mungkin yang perlu dilihat disini adalah batas dari nilai nilai tekanan tersebut. Ada istilah-istilah yang sering kita dengar, misalnya BURSTING PRESSURE, MAXIMUM ALLOWABLE WORKING PRESSURE, WORKING PRESSURE, FLOWING PRESSURE, RESIDUAL PRESSURE dsb. Kalau dlihat dari nilai-nilai tekanan yang diterapkan pada suatu pressure test, maka kita dapat melihat resiko yang ada baik dari keselamatan lingkungan test atau juga dari deformasi materialnya, sehingga apakah itu NDT atau DT dapat kita katagorikan sendiri.
Pada control valve, leak test adalah pengujian tingkat kebocoran yang terjadi pada saat valve berada pada kondisi tertutup rapat. Standar pengujian adalah sesuai dengan FCI 70-2/ANSI B16.104.
Pada control valve terdapat enam leakage class yaitu:
Class I - Tidak ada pengujian
Class II - maksimum kebocoran = 0.5% dari rated CV valve (media pengujian udara) Apakah leak test dan hydrotest adalah sesuatu yang berbeda? Standar seperti apakah yang digunakan untuk tes tersebut? Pada control valve, leak test adalah pengujian tingkat kebocoran yang terjadi pada saat valve berada pada kondisi tertutup rapat. Standar pengujian adalah sesuai dengan FCI 70-2/ANSI B16.104. Pada control valve terdapat enam leakage class yaitu: 1. Class I - Tidak ada pengujian 2. Class II - maksimum kebocoran = 0.5% dari rated CV valve (media pengujian udara) 3. Class III - maksimum kebocoran = 0.1% dari rated CV valve (media pengujian udara) 4. Class IV - maksimum kebocoran = 0.01% dari rated CV valve Class IV ini menjadi standar dalam control valve. (media pengujian : udara) 5. Class V - maksimum kebocoran = 5.0 x 10^-4 ml/min/psi/in. diameter orifice atau 5.0x10^-12 m3/sec/bar/mm diameter orifice. (media pengujian : air) 6. Class VI - maksimum kebocoran bergantung pada diameter orifice pada valve dengan media pengujian adalah udara/nitrogen. Leak Test : Biasanya ini dilakukan pada reinforcing pad of opening, menggunakan udara. Kadang-kadang di-counter check dengan bubble soap. Sehingga sering disebut juga bubble test. Diaplikasikan pada semua peralatan yang mempunyai pads pada bagian pressure (PV, HE, Tank, dll). Bisa juga leak test dilakukan tanpa sabun. Material diinjeksi dengan udara bertekanan dan direndam dalam tanki air untuk beberapa waktu (digunakan dalam pengetesan fuel tank untuk forklift). Ini lebih efektif dibandingkan dengan sabun. Test ini juga dilakukan untuk pengecekan kebocaran pada blinded flange, flange joint (shell side to tube side joint), channel cover installation, dsb. Secara internal, diberi tekanan menggunakan udara - alternatif lain bisa menggunakan nitrogen (N2). Pada tangki ada juga istilah leak test untuk roof dan bottom installation. Alatnya disebut Vacuum Box. Leak test tidak sama persis dengan pneumatic test. Pneumatic test itu bisa digunakan sebagai pengganti hydrotest, hal ini terutama dipakai jika kita akan mengetes peralatan pada posisi kerja (di site)... terutama lagi untuk tower yang tingginya bisa sampai 100 m. H0al ini dipakai dengan alasan ekonomis. Bisa dibayangkan jika kita mengetes tower setinggi 100 m harus dites berdiri. Hydrotest : Adalah pengetesan kekuatan body dari control valve untuk menahan tekanan yang sesuai dengan rating dari valve tersebut (rating 150#, atau 300# dsb). Pressure rating dari control valve untuk berbagai material bisa dilihat pada ANSI B16.34. Pengujian ketahanan ini menggunakan media air. Bisa juga memakai standar API 598 (Valve Inspection and Testing) dan cukup applicable untuk valve dengan tipe-tipe : Gate, Globe, Plug, Check, Floating Ball, Butterfly and Trunnion Mounted Ball. Pada standar tersebut dipaparkan prosedur Test Leakage dan Pressure Test (termasuk hydrotest) untuk macam-macam valve tersebut. Hydrotest, dilakukan dengan liquid (umumnya hanya dengan air biasa) yang diisikan kedalam tangki kemudian ditambahkan pressure. Berikut adalah Hydrotest untuk berbagai peralatan : - Pressure Vessel dan Heat Exchanger : Pengetesan (Pressure Test) untuk integritas mekanis peralatan dilakukan pada test pressure-nya (Biasanya 1.25 kali MAWP). Pengujian ketahanan ini menggunakan media air (water) dengan menjaga kualitas pada % atau ppm Chloride dan Chlorine (terutama untuk SS material). Holding time biasanya 1-2 jam. Alternatif lainnya Pneumatic Test or Hydropneumatic test (combined). Tak diperbolehkan seorang pun berada di sekitar alat selama pressure test. Setelah dilakukan test pressure, tekanan diturunkan ke design pressure untuk pemeriksaan (visual) indikasi deformasi pada welding line, opening, flange joint, dll. - Atmospheric tank : Biasanya dilakukan di lokasi penempatannya – dengan mengisi air sampai HLL atau Design Liquid level-nya atau level maksimumnya jika di dalamnya terdapat floating roof. Holding time biasanya 1 x 24 jam. Cek integritas mekanis, kebocoran pada shell dan dasar alat, deformasi dan foundation settlement. Kecuali untuk tangki dengan internal pressure yang kecil, biasanya ditambahkan pneumatic pressure di sisi atas tangki hingga design internal pressure. Kualitas air, bisa menggunakan fresh water atau demin water untuk stainless steel (dengan pembatasan kadar cloride maks 50ppm. - Bejana Tekan dan Heat Exchanger : Dilakukan setelah semua NDE, final dimensi dan identifikasi material sudah selesai. Besar nya adalah 1.3 x MAWP. MAWP disini bisa diasumsikan sama dengan Design Pressure jika kita tidak melakukan perhitungan MAWP untuk masing-masing komponen, jika MAWP masing-masing komponen dihitung, maka MAWP yang diambil adalah MAWP terkecil dari komponen tersebut. Holding Time pada Test Pressure tidak diatur oleh ASME VIII Div 1, tetapi kalau mengacu pada peraturan Migas, minimal 2 jam, lihat di UG -99 ASME VIII Div 1 Adapun prosedur pelaksanaan harus dibuat dahulu oleh pemanufaktur dan mendapat persetujuan dari Owner dan Third Party Agency (Jika ada), yang pasti pemeriksaan Visual harus dilakukan minimal pada MAWP. Selama Tekanan pada Test Pressure, tidak diperkenankan berada di area hydrotest untuk menjaga keselamatan. Semua alat ukur harus terkalibrasi dengan baik (Pressure Gauge, Pressure Recorder, Tem- perature gauge). Khusus untuk Heat Exchanger yang mempunyai 2 chamber, yakni shell side dan Tube Side (Channel Side), hydrotest dilakukan dua kali masing-masing untuk shell side dan tube side. Baik leak test ataupun hydrotest bukanlah destructive test, karena tidak sampai merusak material ataupun barang yang di test. Kalaupun sampai rusak, berarti terjadi kesalahan pada proses testnya. Mungkin yang perlu dilihat disini adalah batas dari nilai nilai tekanan tersebut. Ada istilah-istilah yang sering kita dengar, misalnya BURSTING PRESSURE, MAXIMUM ALLOWABLE WORKING PRESSURE, WORKING PRESSURE, FLOWING PRESSURE, RESIDUAL PRESSURE dsb. Kalau dlihat dari nilai-nilai tekanan yang diterapkan pada suatu pressure test, maka kita dapat melihat resiko yang ada baik dari keselamatan lingkungan test atau juga dari deformasi materialnya, sehingga apakah itu NDT atau DT dapat kita katagorikan sendiri.
Class III - maksimum kebocoran = 0.1% dari rated CV valve (media pengujian udara)
Class IV - maksimum kebocoran = 0.01% dari rated CV valve Class IV ini menjadi standar dalam control valve. (media pengujian : udara)
Class V - maksimum kebocoran = 5.0 x 10^-4 ml/min/psi/in. diameter orifice atau 5.0x10^-12 m3/sec/bar/mm diameter orifice. (media pengujian : air)
Class VI - maksimum kebocoran bergantung pada diameter orifice pada valve dengan media pengujian adalah udara/nitrogen.
Leak Test :
Biasanya ini dilakukan pada reinforcing pad of opening, menggunakan udara. Kadang-kadang di-counter check dengan bubble soap. Sehingga sering disebut juga bubble test. Diaplikasikan pada semua peralatan yang mempunyai pads pada bagian pressure (PV, HE, Tank, dll). Bisa juga leak test dilakukan tanpa sabun. Material diinjeksi dengan udara bertekanan dan direndam dalam tanki air untuk beberapa waktu (digunakan dalam pengetesan fuel tank untuk forklift). Ini lebih efektif dibandingkan dengan sabun.
Test ini juga dilakukan untuk pengecekan kebocaran pada blinded flange, flange joint (shell side to tube side joint), channel cover installation, dsb. Secara internal, diberi tekanan menggunakan udara - alternatif lain bisa menggunakan nitrogen (N2).
Pada tangki ada juga istilah leak test untuk roof dan bottom installation. Alatnya disebut Vacuum Box.
Leak test tidak sama persis dengan pneumatic test. Pneumatic test itu bisa digunakan sebagai pengganti hydrotest, hal ini terutama dipakai jika kita akan mengetes peralatan pada posisi kerja (di site)... terutama lagi untuk tower yang tingginya bisa sampai 100 m. Hal ini dipakai dengan alasan ekonomis. Bisa dibayangkan jika kita mengetes tower setinggi 100 m harus dites berdiri.
Hydrotest :
Adalah pengetesan kekuatan body dari control valve untuk menahan tekanan yang sesuai dengan rating dari valve tersebut (rating 150#, atau 300# dsb). Pressure rating dari control valve untuk berbagai material bisa dilihat pada ANSI B16.34. Pengujian ketahanan ini menggunakan media air.
Bisa juga memakai standar API 598 (Valve Inspection and Testing) dan cukup applicable untuk valve dengan tipe-tipe : Gate, Globe, Plug, Check, Floating Ball, Butterfly and Trunnion Mounted Ball. Pada standar tersebut dipaparkan prosedur Test Leakage dan Pressure Test (termasuk hydrotest) untuk macam-macam valve tersebut.
Hydrotest, dilakukan dengan liquid (umumnya hanya dengan air biasa) yang diisikan kedalam tangki kemudian ditambahkan pressure.
Berikut adalah Hydrotest untuk berbagai peralatan :
Pressure Vessel dan Heat Exchanger :
Pengetesan (Pressure Test) untuk integritas mekanis peralatan dilakukan pada test pressure-nya (Biasanya 1.25 kali MAWP). Pengujian ketahanan ini menggunakan media air (water) dengan menjaga kualitas pada % atau ppm Chloride dan Chlorine (terutama untuk SS material). Holding time biasanya 1-2 jam. Alternatif lainnya Pneumatic Test or Hydropneumatic test (combined). Tak diperbolehkan seorang pun berada di sekitar alat selama pressure test. Setelah dilakukan test pressure, tekanan diturunkan ke design pressure untuk pemeriksaan (visual) indikasi deformasi pada welding line, opening, flange joint, dll.
Atmospheric tank :
Biasanya dilakukan di lokasi penempatannya – dengan mengisi air sampai HLL atau Design Liquid level-nya atau level maksimumnya jika di dalamnya terdapat floating roof. Holding time biasanya 1 x 24 jam. Cek integritas mekanis, kebocoran pada shell dan dasar alat, deformasi dan foundation settlement. Kecuali untuk tangki dengan internal pressure yang kecil, biasanya ditambahkan pneumatic pressure di sisi atas tangki hingga design internal pressure. Kualitas air, bisa menggunakan fresh water atau demin water untuk stainless steel (dengan pembatasan kadar cloride maks 50ppm.
Bejana Tekan dan Heat Exchanger :
Dilakukan setelah semua NDE, final dimensi dan identifikasi material sudah selesai. Besar nya adalah 1.3 x MAWP. MAWP disini bisa diasumsikan sama dengan Design Pressure jika kita tidak melakukan perhitungan MAWP untuk masing-masing komponen, jika MAWP masing-masing komponen dihitung, maka MAWP yang diambil adalah MAWP terkecil dari komponen tersebut. Holding Time pada Test Pressure tidak diatur oleh ASME VIII Div 1, tetapi kalau mengacu pada peraturan Migas, minimal 2 jam, lihat di UG -99 ASME VIII Div 1 Adapun prosedur pelaksanaan harus dibuat dahulu oleh pemanufaktur dan mendapat persetujuan dari Owner dan Third Party Agency (Jika ada), yang pasti pemeriksaan Visual harus dilakukan minimal pada MAWP. Selama Tekanan pada Test Pressure, tidak diperkenankan berada di area hydrotest untuk menjaga keselamatan.
Semua alat ukur harus terkalibrasi dengan baik (Pressure Gauge, Pressure Recorder, Tem- perature gauge). Khusus untuk Heat Exchanger yang mempunyai 2 chamber, yakni shell side dan Tube Side (Channel Side), hydrotest dilakukan dua kali masing-masing untuk shell side dan tube side.
Baik leak test ataupun hydrotest bukanlah destructive test, karena tidak sampai merusak material ataupun barang yang di test. Kalaupun sampai rusak, berarti terjadi kesalahan pada proses testnya.
Mungkin yang perlu dilihat disini adalah batas dari nilai nilai tekanan tersebut. Ada istilah-istilah yang sering kita dengar, misalnya BURSTING PRESSURE, MAXIMUM ALLOWABLE WORKING PRESSURE, WORKING PRESSURE, FLOWING PRESSURE, RESIDUAL PRESSURE dsb. Kalau dlihat dari nilai-nilai tekanan yang diterapkan pada suatu pressure test, maka kita dapat melihat resiko yang ada baik dari keselamatan lingkungan test atau juga dari deformasi materialnya, sehingga apakah itu NDT atau DT dapat kita katagorikan sendiri.
Kamis, 18 November 2010
Penyebab Pipa Berkarat Dipermukaan Air Laut Penyebab Korosi Namun Pada Oksigen Dan Co2
Abstrak
Identifikasi terjadinya korosi mikrobiologi pada material logam peralatan – peralatan industri diperlukan melalui pengamatan dengan melihat ciri khas jenis-jenis berpengaruh terjadinya korosi tersebut yaitu temperatur, kecepatan alir, pH dan kadar oksigen memberikan batasan kondisi korosi microbiological yang terjadi.
PENDAHULUAN Korosi dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu inisiasi atau aktifitas korosi akibat aktifitas mikroba dan proses korosi.
Korosi pertama diindentifikasi hampir 100 jenis dan telah dideskripsikan awal tahun 1934. bagaimanapun korosi yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi pemakaian sistem industri modern hingga pertengahan tahun1970-an. Ketika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut.
Sehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salah satu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertas pulp. Selama tahun
1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut. Penulisan ini ditujukan untuk sebagai bahan perhatian kembali kepada pelaku indutriawan, dosen dan pendidik secara khususnya dan orang-orang yang berkompeten terhadap bidang, kimia, korosi dan ilmu pengetahuan alam pada umumnya, bagaimana bahayanya korosi bakteri di lingkungan bebas baik air, udara dan tanah di sekitar kita.
MIKROBA KOROSI Mikroba merupakan suatu mikroorganisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaanya kaya dengan air, nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor sedikit, konsentrat serta nutrisi-nutrisi penunjang lainnya.
Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan protozoa. Korosi ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di lingkungan. Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya berhubungan dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuk lapisan tipis atau biodeposit.
Lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan lapisan tipis saat 2 – 4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan. Lapisan film berupa biodeposit biasanya membentuk diameter beberapa centimeter di permukaan, namun terekspos sedikit di permukaan sehingga dapat meyebabkan korosi lokal.
Organisme di dalam lapisan deposit mempunyai efek besar dalam kimia di lingkungan antara permukaan logam/film atau logam/deposit tanpa melihat efek dari sifat bulk electrolyte.
Mikroorganisme dikatagorikan berdasarkan kadar oksigen yaitu :
1.Jenis anaerob, berkembang biak pada kondisi tidak adanya oksigen
2.Jenis Aerob, berkembang biak pada kondisi kaya oksigen.
3.Jenis anaerob fakultatif, berkembang biak pada dua kondisi.
4.Mikroaerofil, berkembang biak menggunakan sedikit oksigen
Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri.
Jenis- jenis bakteri yang berkembang yaitu :
1.Bakteri reduksi sulfat Bakteri ini merupakan bakteri jenis anaerob membutuhkan lingkungan bebas oksigen atau lingkungan reduksi, bakteri ini bersirkulasi di dalam air aerasi termasuk larutan klorin dan oksidiser lainnya, hingga mencapai kondisi ideal untuk mendukung metabolisme.
Bakteri ini tumbuh pada oksigen rendah.
Bakteri ini tumbuh pada daerah- daerah kanal, pelabuhan, daerah air tenang tergantung pada lingkungannya.
Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadarH2S atau Besi sulfida.
Tidak adanya sulfat, beberapa turunan dapat berfungsi sebagai fermenter menggunakan campuran organik seperti pyruvnate untuk memproduksi asetat, hidrogen danCO2, banyak bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang mengkonsumsi hidrogen.
2.Bakteri oksidasi sulfur-sulfida Bakteri jenis ini merupakan bakteri aerob yang mendapatkan energi dari oksidasi sulfit atau sulfur. Bebarapa tipe bakteri aerob dapat teroksidasi sulfur menjadi asam sulfurik dan nilai pH menjadi 1.
Bakteri Thiobaccilus umumnya ditemukan di deposit mineral dan menyebabkan drainase tambang menjadi asam.
3.Bakteri besi mangan oksida Bakteri memperoleh energi dari oksidasiFe 2 + atauFe 3 + dimana deposit berhubungan dengan bakteri korosi. Bakteri ini hampir selalu ditemukan di Tubercle (gundukan Hemispherikal berlainan ) di atas lubang pit pada permukaan baja.
Umumnya oksidaser besi ditemukan di lingkungan dengan filamen yang panjang.
Masalah biokorosi di dalam suatu sistem lingkungan mempunyai beberapa variabel- variabel yaitu :
1.Temperatur, umumnya kenaikan suhu dapat meningkatkan laju korosi tergantung karakteristik mikroorganisme yang mempunyai suhu optimum untuk tumbuh yang berlainan 2.Kecepatan alir, jika kecepatan alir biofilm rendah akan mudah terganggu sedangkan kecepatan alir tinggi menyebabkan lapisan lebih tipis dan padat
3.pH, umumnya pH bulk air dapat mempengaruhi metabolisme mikroorganisme
4.Kadar Oksigen, banyak bakteri membutuhkan O2 untuk tumbuh, namun pada Organisme fakultatif jika O2 berkurang maka dengan cepat bakteri ini mengubah metabolismenya menjadi bakteri anaerob
5.Kebersihan, dimaksud air yang kadar endapan padatan rendah, padatan ini menciptakan keadaan di permukaan untuk tumbuhnya aktifitas mikroba. Pada korosi bakteri secara umum merupakan gabungan dan pengembangan sel diferensial oksigen, konsentrasi klorida dibawah deposit sulfida, larutan produk korosi dan depolarisasi katodik lapisan proteksi hidrogen.
Biofilm bakteri merupakan agen dari proses inisiasi dan propagasi pertumbuhan korosi bakteri, sehingga korosi mikroba tidak terjadi dengan absennya biofilm. Biofilm menyediakan kondisi kondisi local lingkungan misalnya pH yang rendah, sel difernsial oksigen untuk inisiasi atau propagasi aktifitas korosi. Meskipun beberapa literatur menerangkan faktor fisik dan elektrokimia yang dihubungkan dengan korosi di lingkungan berair, namun relatif sedikit diketahui tentang mekanisme mikroorganisme saat inisiasi dan propagasi aktifitas korosi. Material SS 316, umumnya mekanisme terjadinya korosi bakteri kurang dipahami, hanya melihat indikasi produksi asam atau serangan sulfide terlihat pada Gambar KOROSI Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan.
Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya.
Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan.
Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan. Penyelidikan tentang sistim elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri.
Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Jenis spesimen lain yang dapat digunakan adalah bimetalic specimen, di mana kawat dililitkan pada sekrup dari jenis logam yang berbeda. Spesimen ini digunakan pada uji CLIMAT (Classify Industrial and Marine Atmosphere) dan akan memberikan sensitivitas pengukuran yang lebih baik.
Umumnya spesimen yang digunakan adalah kawat aluminium yang dililitkan pada sekrup tembaga dan baja, karena kombinasi logam-logam ini memberikan sensitivitas pengukuran tertinggi untuk lingkungan industri dan laut/pantai.
Pada tes ini, indeks korosivitas atmosferik ditentukan sebagai persen kehilangan massa pada kawat aluminium. PENANGGULANGAN KOROSI Korosi merupakan efek yang paling merusak pada logam, oleh karena itu untuk melindungi logam digunakan banyak cara, yang semuanya ditujukan agar logam tidak cepat rusak karena korosi.
Kerusakan karena korosi bisa mencapai 1000 kali lipat lebih cepat pada logam dibandingkan karena pengaruh yang lain. Karena itu timbul berbagai penelitian untuk melindungi logam ini dari pengaruh korosi, dari cara cara yang sederhana seperti hanya dengan melapis permukaan logam dengan mengecat sampai cara cara yang paling modern dengan membuat logam paduan yang tahan terhadap korosi.
Cara cara penanggulangan korosi antara lain:
1.Melapis permukaan logam dengan cat.
2.Melapis permukaan logam dengan proses pelapisan atau Electroplating.
3.Membuat lapisan yang tahan terhadap korosi seperti Anodizing Plant .
4.Membuat sistem perlindungan dengan anoda korban.
5.Membuat logam paduan yang tahan terhadap korosi. Dari metoda-metoda pelapisan tersebut, masing masing mempunyai keunggulan dan kekurangan.
Melapis logam dengan cat merupakan cara yang paling mudah dan murah, tetapi paling cepat rusak daya tahannya.
Sedangkan membuat logam paduan adalah cara yang paling rumit dan mahal, tetapi daya tahannya paling bagus. Logam paduan juga ditujukan untuk hal hal lain seperti membuat logam yang kuat tapi ringan, atau logam yang keras tapi getas seperti baja dan sebagainya.
Peristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari, namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan mencegah dampak negatif yang diakibatkannya. Dengan penanganan ini umur produktif peralatan elektronik menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan, bahkan dapat diperpanjang untuk memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi.
Upaya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional, sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industri.
Pengendalian korosi biasanya merupakan serangkaian pekerjaan yang terpadu, antara lain:
1.Perancangan geometris alat atau benda kerja
2.Pemilihan bahan yang sesuai dengan lingkungan
3.Pelapisan dengan bahan lain lain untuk mengisolasi bahan dari lingkungan, atau coating
4.Pemberian bahan kimia pada media mengalir yang dapat menghambat korosi, atau inhibisi
5.Proteksi katodik yaitu memasok arus negatif ke badan benda kerja agar terhindar dari reaksi oksidasi oleh lingkungan
6.Inspeksi rutin terhadap kinerja semua upaya proteksi yang dilakukan
7.Pemeliharaan kebersihan. Pengendalian korosi pada peralatan elektronik dapat dilakukan melalui pengendalian lingkungan atau ruangan di mana peralatan tersebut ditempatkan.
Penanganan masalah korosi berkaitan dengan perawatan dan perbaikan fasilitas produksi serta peralatan penunjang lainnya.
Kegiatan ini harus dapat mengidentifikasi, mengantisipasi dan menangani masalah
korosi pada alat, mesin dan fasilitas industri secara keseluruhan.
Pemantauan korosi perlu dilakukan secara periodik.
Upaya menghambat laju korosi harus terintegrasi dengan program perawatan dan perbaikan sehingga diperoleh hasil yang terbaik.
Pengendalian laju korosi melalui pengendalian lingkungan umumnya dilakukan dengan menjaga kelembaban udara dan pengendalian keasaman lingkungan.
Namun pengendalian lingkungan ini hanya mungkin dilakukan untuk peralatan yang berada dalam suatu ruangan, dan tidak mungkin dilakukan terhadap fasilitas yang berinteraksi langsung dengan lingkungan di luar ruangan.
Upaya pengendalian korosi ini harus melibatkan semua fihak yang terlibat dalam pengoperasian alat, mesin, instalasi serta fasilitas lainnya. Masalah korosi dan upaya pengendaliannya perlu diperkenalkan kepada seluruh jajaran direksi dan karyawan yang terlibat langsung dalam kegiatan industri.
Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya pengendalian korosi peralatan elektronik, antara lain adalah :
Menyimpan bahan-bahan korosif sebaik mungkin sehingga terjadinya kebocoran,
penguapan serta pelepasan ke lingkungan dapat dihindari.
Pengecekan bejana penyimpan
bahan kimia korosif yang mudah menguap perlu dilakukan secara periodik, sehingga adanya kebocoran bahan tersebut segera dikenali dan dapat diambil tindakan sedini mungkin untuk menghindari efek yang lebih luas.
Melakukan pemeliharaan rumah tangga perusahaan secara baik termasuk ketertiban dan kebersihan dalam perusahaan. Pengoperasian alat dehumidifier untuk mengurangi kelembaban udara dalam ruangan yang di dalamnya menyimpan peralatan elektronik mahal dan rentan terhadap serangan korosi.
Peralatan-peralatan elektronik yang rawan terhadap pengaruh korosi perlu disimpan di
ruang tertutup, jauh dari kemungkinan pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan
korosif ke lingkungan.
Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya debu-debu ke
dalam alat.
Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli polutan korosif yang apabila terbang
terbawa udara dapat masuk ke dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen elektronik di dalam alat tersebut.
Pendidikan tentang faktor-faktor penyebab korosi dan akibatnya perlu juga diberikan
kepada karyawan yang bersentuhan langsung dengan pengoperasian alat, agar mereka selalu menjaga dan mau mengikuti instruksi-instruksi yang digariskan dalam kaitannya dengan perawatan peralatan elektronik.
Pengendalian Korosi Atmosferik Hanya ada 2 metoda yang efektif untuk mencegah dan mengendalikan korosi atmosferik, yaitu coating dan pemilihan material yang sesuai, atau gabungan keduanya.
Dari hasil penentuan karakteristik atmosfer dan pengukuran laju korosi di tempat peralatan industri minyak bumi berada atau akan dibangun, dapat ditentukan jenis material dan coating yang sesuai untuk membangun konstruksi peralatan yang tahan terhadap korosi atmosferik.
Penentuan ini tentunya juga mempertimbangkan faktor biaya dan keekonomian. Dari hasil analisis, seringkali terjadi penggunaan logam yang tidak terlalu tahan korosi atmosfer (misalnya baja karbon) namun dilindungi sistem coating lebih ekonomis daripada baja paduan yang tahan korosi namun tidak dilindungi sistem coating.
JURNAL MASALAH –MASALAH DI LAPANGAN Banyak sekali di dunia industri dan fasilitas umum terjadi proses korosi disebabkan oleh fenomena biokorosi akibat adanya bakteri. Kasus-kasus tersebut yaitu :
a. Pipa-pipa bawah tanah di Industri minyak dan gas bumi Dalam suatu contoh kasus dari perusahaan Korea Gas Corporation (KOGAS) menggunakan pipa-pipa gas yang dilapis denganpolyethylene (APL 5L X-65).
Selama instalasi, pipa dilas tiap 12 meter dan diproteksi dengan impressed current proteksi katodik dengan potensial proteksi –850 mV (vs saturated Cu/CuSO4).
Kemudian beberapa tahun dicek kondisi lapis lindung maupun korosi aktif menggunakan pengujian potensial gardien5, hasilnya berupa letak-letak coating defect di sepanjang pipa.
Kegagalan selanjutnya yaitu adanya disbonded coating area di permukaan pipa yang disebabkan adanya arus proteksi katodik yang berlebihan terekspos.
Coating defect dan daerah disbonded coating sangat baik untuk perkembangan mikroba anaerob.
Pada disbonded coating area terjadi korosi local (pitting), lubang pit berbentuk hemisspherikal dalam tiap-tiap kelompok. Kedalaman pit 5-7 mm (0,22 – 0,47 mm/year)4, bentuk pit ini menindikasikan karakter bakteri reduksi sulfat terlihat.
b. Peralatan sistem pemyemprot pemadam kebakaran.
Di kota California Amerika serikat, departemen pemadam kebakaran mengalami masalah cukup sulit dimana debit air alat system penyemprot turun walau tekanan cukup besar, setelah diselidiki maka di dalam alat penyemprot terjadi suatu korosi yang disebabkan oleh aktifitas mikroba dipermukaan dinding bagian dalam yang terbuat dari baja karbon dan tembaga saat beberapa bulan pembelian.
Ini disebabkan adanya biodeposit (turbucle) yang tumbuh di di dinding bagian dalam, kemudian di dalam biodeposit tersebut terjadi aktifitas degradasi lokal berupa korosi pitting sehingga mengurangi tebal pipa dan aktifitas ini menghasilkan senyawa H2S di lubang pit yang mengakibatkan keadaan asam dan mempercepat kelarutan logam.
Identifikasi terjadinya korosi mikrobiologi pada material logam peralatan – peralatan industri diperlukan melalui pengamatan dengan melihat ciri khas jenis-jenis berpengaruh terjadinya korosi tersebut yaitu temperatur, kecepatan alir, pH dan kadar oksigen memberikan batasan kondisi korosi microbiological yang terjadi.
PENDAHULUAN Korosi dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu inisiasi atau aktifitas korosi akibat aktifitas mikroba dan proses korosi.
Korosi pertama diindentifikasi hampir 100 jenis dan telah dideskripsikan awal tahun 1934. bagaimanapun korosi yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi pemakaian sistem industri modern hingga pertengahan tahun1970-an. Ketika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut.
Sehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salah satu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertas pulp. Selama tahun
1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut. Penulisan ini ditujukan untuk sebagai bahan perhatian kembali kepada pelaku indutriawan, dosen dan pendidik secara khususnya dan orang-orang yang berkompeten terhadap bidang, kimia, korosi dan ilmu pengetahuan alam pada umumnya, bagaimana bahayanya korosi bakteri di lingkungan bebas baik air, udara dan tanah di sekitar kita.
MIKROBA KOROSI Mikroba merupakan suatu mikroorganisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaanya kaya dengan air, nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor sedikit, konsentrat serta nutrisi-nutrisi penunjang lainnya.
Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan protozoa. Korosi ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di lingkungan. Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya berhubungan dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuk lapisan tipis atau biodeposit.
Lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan lapisan tipis saat 2 – 4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan. Lapisan film berupa biodeposit biasanya membentuk diameter beberapa centimeter di permukaan, namun terekspos sedikit di permukaan sehingga dapat meyebabkan korosi lokal.
Organisme di dalam lapisan deposit mempunyai efek besar dalam kimia di lingkungan antara permukaan logam/film atau logam/deposit tanpa melihat efek dari sifat bulk electrolyte.
Mikroorganisme dikatagorikan berdasarkan kadar oksigen yaitu :
1.Jenis anaerob, berkembang biak pada kondisi tidak adanya oksigen
2.Jenis Aerob, berkembang biak pada kondisi kaya oksigen.
3.Jenis anaerob fakultatif, berkembang biak pada dua kondisi.
4.Mikroaerofil, berkembang biak menggunakan sedikit oksigen
Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri.
Jenis- jenis bakteri yang berkembang yaitu :
1.Bakteri reduksi sulfat Bakteri ini merupakan bakteri jenis anaerob membutuhkan lingkungan bebas oksigen atau lingkungan reduksi, bakteri ini bersirkulasi di dalam air aerasi termasuk larutan klorin dan oksidiser lainnya, hingga mencapai kondisi ideal untuk mendukung metabolisme.
Bakteri ini tumbuh pada oksigen rendah.
Bakteri ini tumbuh pada daerah- daerah kanal, pelabuhan, daerah air tenang tergantung pada lingkungannya.
Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadarH2S atau Besi sulfida.
Tidak adanya sulfat, beberapa turunan dapat berfungsi sebagai fermenter menggunakan campuran organik seperti pyruvnate untuk memproduksi asetat, hidrogen danCO2, banyak bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang mengkonsumsi hidrogen.
2.Bakteri oksidasi sulfur-sulfida Bakteri jenis ini merupakan bakteri aerob yang mendapatkan energi dari oksidasi sulfit atau sulfur. Bebarapa tipe bakteri aerob dapat teroksidasi sulfur menjadi asam sulfurik dan nilai pH menjadi 1.
Bakteri Thiobaccilus umumnya ditemukan di deposit mineral dan menyebabkan drainase tambang menjadi asam.
3.Bakteri besi mangan oksida Bakteri memperoleh energi dari oksidasiFe 2 + atauFe 3 + dimana deposit berhubungan dengan bakteri korosi. Bakteri ini hampir selalu ditemukan di Tubercle (gundukan Hemispherikal berlainan ) di atas lubang pit pada permukaan baja.
Umumnya oksidaser besi ditemukan di lingkungan dengan filamen yang panjang.
Masalah biokorosi di dalam suatu sistem lingkungan mempunyai beberapa variabel- variabel yaitu :
1.Temperatur, umumnya kenaikan suhu dapat meningkatkan laju korosi tergantung karakteristik mikroorganisme yang mempunyai suhu optimum untuk tumbuh yang berlainan 2.Kecepatan alir, jika kecepatan alir biofilm rendah akan mudah terganggu sedangkan kecepatan alir tinggi menyebabkan lapisan lebih tipis dan padat
3.pH, umumnya pH bulk air dapat mempengaruhi metabolisme mikroorganisme
4.Kadar Oksigen, banyak bakteri membutuhkan O2 untuk tumbuh, namun pada Organisme fakultatif jika O2 berkurang maka dengan cepat bakteri ini mengubah metabolismenya menjadi bakteri anaerob
5.Kebersihan, dimaksud air yang kadar endapan padatan rendah, padatan ini menciptakan keadaan di permukaan untuk tumbuhnya aktifitas mikroba. Pada korosi bakteri secara umum merupakan gabungan dan pengembangan sel diferensial oksigen, konsentrasi klorida dibawah deposit sulfida, larutan produk korosi dan depolarisasi katodik lapisan proteksi hidrogen.
Biofilm bakteri merupakan agen dari proses inisiasi dan propagasi pertumbuhan korosi bakteri, sehingga korosi mikroba tidak terjadi dengan absennya biofilm. Biofilm menyediakan kondisi kondisi local lingkungan misalnya pH yang rendah, sel difernsial oksigen untuk inisiasi atau propagasi aktifitas korosi. Meskipun beberapa literatur menerangkan faktor fisik dan elektrokimia yang dihubungkan dengan korosi di lingkungan berair, namun relatif sedikit diketahui tentang mekanisme mikroorganisme saat inisiasi dan propagasi aktifitas korosi. Material SS 316, umumnya mekanisme terjadinya korosi bakteri kurang dipahami, hanya melihat indikasi produksi asam atau serangan sulfide terlihat pada Gambar KOROSI Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan.
Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya.
Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan.
Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan. Penyelidikan tentang sistim elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri.
Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Jenis spesimen lain yang dapat digunakan adalah bimetalic specimen, di mana kawat dililitkan pada sekrup dari jenis logam yang berbeda. Spesimen ini digunakan pada uji CLIMAT (Classify Industrial and Marine Atmosphere) dan akan memberikan sensitivitas pengukuran yang lebih baik.
Umumnya spesimen yang digunakan adalah kawat aluminium yang dililitkan pada sekrup tembaga dan baja, karena kombinasi logam-logam ini memberikan sensitivitas pengukuran tertinggi untuk lingkungan industri dan laut/pantai.
Pada tes ini, indeks korosivitas atmosferik ditentukan sebagai persen kehilangan massa pada kawat aluminium. PENANGGULANGAN KOROSI Korosi merupakan efek yang paling merusak pada logam, oleh karena itu untuk melindungi logam digunakan banyak cara, yang semuanya ditujukan agar logam tidak cepat rusak karena korosi.
Kerusakan karena korosi bisa mencapai 1000 kali lipat lebih cepat pada logam dibandingkan karena pengaruh yang lain. Karena itu timbul berbagai penelitian untuk melindungi logam ini dari pengaruh korosi, dari cara cara yang sederhana seperti hanya dengan melapis permukaan logam dengan mengecat sampai cara cara yang paling modern dengan membuat logam paduan yang tahan terhadap korosi.
Cara cara penanggulangan korosi antara lain:
1.Melapis permukaan logam dengan cat.
2.Melapis permukaan logam dengan proses pelapisan atau Electroplating.
3.Membuat lapisan yang tahan terhadap korosi seperti Anodizing Plant .
4.Membuat sistem perlindungan dengan anoda korban.
5.Membuat logam paduan yang tahan terhadap korosi. Dari metoda-metoda pelapisan tersebut, masing masing mempunyai keunggulan dan kekurangan.
Melapis logam dengan cat merupakan cara yang paling mudah dan murah, tetapi paling cepat rusak daya tahannya.
Sedangkan membuat logam paduan adalah cara yang paling rumit dan mahal, tetapi daya tahannya paling bagus. Logam paduan juga ditujukan untuk hal hal lain seperti membuat logam yang kuat tapi ringan, atau logam yang keras tapi getas seperti baja dan sebagainya.
Peristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari, namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan mencegah dampak negatif yang diakibatkannya. Dengan penanganan ini umur produktif peralatan elektronik menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan, bahkan dapat diperpanjang untuk memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi.
Upaya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional, sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industri.
Pengendalian korosi biasanya merupakan serangkaian pekerjaan yang terpadu, antara lain:
1.Perancangan geometris alat atau benda kerja
2.Pemilihan bahan yang sesuai dengan lingkungan
3.Pelapisan dengan bahan lain lain untuk mengisolasi bahan dari lingkungan, atau coating
4.Pemberian bahan kimia pada media mengalir yang dapat menghambat korosi, atau inhibisi
5.Proteksi katodik yaitu memasok arus negatif ke badan benda kerja agar terhindar dari reaksi oksidasi oleh lingkungan
6.Inspeksi rutin terhadap kinerja semua upaya proteksi yang dilakukan
7.Pemeliharaan kebersihan. Pengendalian korosi pada peralatan elektronik dapat dilakukan melalui pengendalian lingkungan atau ruangan di mana peralatan tersebut ditempatkan.
Penanganan masalah korosi berkaitan dengan perawatan dan perbaikan fasilitas produksi serta peralatan penunjang lainnya.
Kegiatan ini harus dapat mengidentifikasi, mengantisipasi dan menangani masalah
korosi pada alat, mesin dan fasilitas industri secara keseluruhan.
Pemantauan korosi perlu dilakukan secara periodik.
Upaya menghambat laju korosi harus terintegrasi dengan program perawatan dan perbaikan sehingga diperoleh hasil yang terbaik.
Pengendalian laju korosi melalui pengendalian lingkungan umumnya dilakukan dengan menjaga kelembaban udara dan pengendalian keasaman lingkungan.
Namun pengendalian lingkungan ini hanya mungkin dilakukan untuk peralatan yang berada dalam suatu ruangan, dan tidak mungkin dilakukan terhadap fasilitas yang berinteraksi langsung dengan lingkungan di luar ruangan.
Upaya pengendalian korosi ini harus melibatkan semua fihak yang terlibat dalam pengoperasian alat, mesin, instalasi serta fasilitas lainnya. Masalah korosi dan upaya pengendaliannya perlu diperkenalkan kepada seluruh jajaran direksi dan karyawan yang terlibat langsung dalam kegiatan industri.
Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya pengendalian korosi peralatan elektronik, antara lain adalah :
Menyimpan bahan-bahan korosif sebaik mungkin sehingga terjadinya kebocoran,
penguapan serta pelepasan ke lingkungan dapat dihindari.
Pengecekan bejana penyimpan
bahan kimia korosif yang mudah menguap perlu dilakukan secara periodik, sehingga adanya kebocoran bahan tersebut segera dikenali dan dapat diambil tindakan sedini mungkin untuk menghindari efek yang lebih luas.
Melakukan pemeliharaan rumah tangga perusahaan secara baik termasuk ketertiban dan kebersihan dalam perusahaan. Pengoperasian alat dehumidifier untuk mengurangi kelembaban udara dalam ruangan yang di dalamnya menyimpan peralatan elektronik mahal dan rentan terhadap serangan korosi.
Peralatan-peralatan elektronik yang rawan terhadap pengaruh korosi perlu disimpan di
ruang tertutup, jauh dari kemungkinan pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan
korosif ke lingkungan.
Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya debu-debu ke
dalam alat.
Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli polutan korosif yang apabila terbang
terbawa udara dapat masuk ke dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen elektronik di dalam alat tersebut.
Pendidikan tentang faktor-faktor penyebab korosi dan akibatnya perlu juga diberikan
kepada karyawan yang bersentuhan langsung dengan pengoperasian alat, agar mereka selalu menjaga dan mau mengikuti instruksi-instruksi yang digariskan dalam kaitannya dengan perawatan peralatan elektronik.
Pengendalian Korosi Atmosferik Hanya ada 2 metoda yang efektif untuk mencegah dan mengendalikan korosi atmosferik, yaitu coating dan pemilihan material yang sesuai, atau gabungan keduanya.
Dari hasil penentuan karakteristik atmosfer dan pengukuran laju korosi di tempat peralatan industri minyak bumi berada atau akan dibangun, dapat ditentukan jenis material dan coating yang sesuai untuk membangun konstruksi peralatan yang tahan terhadap korosi atmosferik.
Penentuan ini tentunya juga mempertimbangkan faktor biaya dan keekonomian. Dari hasil analisis, seringkali terjadi penggunaan logam yang tidak terlalu tahan korosi atmosfer (misalnya baja karbon) namun dilindungi sistem coating lebih ekonomis daripada baja paduan yang tahan korosi namun tidak dilindungi sistem coating.
JURNAL MASALAH –MASALAH DI LAPANGAN Banyak sekali di dunia industri dan fasilitas umum terjadi proses korosi disebabkan oleh fenomena biokorosi akibat adanya bakteri. Kasus-kasus tersebut yaitu :
a. Pipa-pipa bawah tanah di Industri minyak dan gas bumi Dalam suatu contoh kasus dari perusahaan Korea Gas Corporation (KOGAS) menggunakan pipa-pipa gas yang dilapis denganpolyethylene (APL 5L X-65).
Selama instalasi, pipa dilas tiap 12 meter dan diproteksi dengan impressed current proteksi katodik dengan potensial proteksi –850 mV (vs saturated Cu/CuSO4).
Kemudian beberapa tahun dicek kondisi lapis lindung maupun korosi aktif menggunakan pengujian potensial gardien5, hasilnya berupa letak-letak coating defect di sepanjang pipa.
Kegagalan selanjutnya yaitu adanya disbonded coating area di permukaan pipa yang disebabkan adanya arus proteksi katodik yang berlebihan terekspos.
Coating defect dan daerah disbonded coating sangat baik untuk perkembangan mikroba anaerob.
Pada disbonded coating area terjadi korosi local (pitting), lubang pit berbentuk hemisspherikal dalam tiap-tiap kelompok. Kedalaman pit 5-7 mm (0,22 – 0,47 mm/year)4, bentuk pit ini menindikasikan karakter bakteri reduksi sulfat terlihat.
b. Peralatan sistem pemyemprot pemadam kebakaran.
Di kota California Amerika serikat, departemen pemadam kebakaran mengalami masalah cukup sulit dimana debit air alat system penyemprot turun walau tekanan cukup besar, setelah diselidiki maka di dalam alat penyemprot terjadi suatu korosi yang disebabkan oleh aktifitas mikroba dipermukaan dinding bagian dalam yang terbuat dari baja karbon dan tembaga saat beberapa bulan pembelian.
Ini disebabkan adanya biodeposit (turbucle) yang tumbuh di di dinding bagian dalam, kemudian di dalam biodeposit tersebut terjadi aktifitas degradasi lokal berupa korosi pitting sehingga mengurangi tebal pipa dan aktifitas ini menghasilkan senyawa H2S di lubang pit yang mengakibatkan keadaan asam dan mempercepat kelarutan logam.
Senin, 26 Oktober 2009
Pulau Bunyu
Pulau Bunyu, Bulungan
| Kecamatan Pulau Bunyu | |
| |
| Luas | 198,32 km² |
| Jumlah penduduk | 9.810 jiwa |
| - Kepadatan | 49,47 jiwa/km² |
| Desa/kelurahan | 3 |
Pulau Bunyu adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Bulungan, Provinsi Kalimantan Timur, Indonesia. Kecamatan ini beribukota di Bunyu, dengan luas wilayah 198,32 km² serta berjarak ± 60 km dari ibukota kecamatan ke Tanjung Selor. Untuk mencapai kecamatan ini, dapat pula melalui Pulau Tarakan ±1 jam perjalanan dengan speed boat berpenumpang 40 orang.[1]
| Daftar isi |
[sunting] Kondisi wilayah
[sunting] Batas Wilayah
- Utara berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Selor dan Kabupaten Nunukan
- Selatan berbatasan Kabupaten Berau;
- Timur berbatasan dengan Laut Sulawesi;
- Barat berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Selor
[sunting] Topografis
Secara umum wilayah Bunyu terdiri dari daerah datar dan sebagaiannya dataran tinggi dengan tingkat kemiringan sedang.
[sunting] Akses dari Ibukota
Karena Kecamatan ini berupa pulau, maka seluruh desa yang ada aksesibilitasnya bisa ditempuh dengan kendaraan darat dan sarana transportasi dalam kotanya pun juga cukup mudah dan bisa dijangkau dengan menggunakan kendaraan roda empat maupun roda dua. Sedangkan perjalanan ke ibukota Kabupaten Bulungan (Tanjung Selor) hanya bisa ditempuh melalui jalur laut, menggunakan angkutan speedboat dengan lama perjalanan sekitar 2 jam.
[sunting] Demografis
Secara demografis Kecamatan Bunyu memiliki jumlah penduduk 9.810 jiwa, terdiri dari laki-laki sebanyak 5.214 jiwa dan perempuan 4.656 jiwa. Dari sejumlah penduduk itu, klasifikasi dewasa 6.603 jiwa dan anak-anak 3.267 jiwa, dengan tingkat kepadatan mencapai 49,47 jiwa/km².
[sunting] Sosial Budaya
Masyarakat di Bunyu cukup beranekaragam, bagian terbesarnya adalah pendatang yang berasal dari Jawa maupun Sulawesi. Sedangkan suku aslinya adalah masyarakat Suku Tidung, dengan komposisi Suku Jawa 26,85 %, Bugis 25,11 %, Tidung 11,29 %, Banjar 9,97 % dan suku lainnya 26,78 %.
Berdasarkan agama yang dianut masyarakatnya pun juga beragam, meliputi: Islam 87,67%, Kristen Protestan/Katolik 12,13%, Hindu 0,03%, serta Budha 0,17%. Dengan Sarana ibadah yang ada di wilayah ini terdiri dari mesjid 14 buah, langgar/mushalla 4 buah dan gereja 5 buah Dengan keanekaragaman tersebut, maka secara budaya dan adat istiadat pun juga beragama. Masing-masing suku yang ada secara khas menampilkan budayanya masing-masing, seperti Jawa, Bugis, Banjar, Tidung maupun lainnya.
Sebagian masyarakatnya bekerja sebagai tenaga kerja/karyawan di PT Pertamina EP Bunyu dan PT Medco Methanol Bunyu, PNS, petani kebun dan bagian terbesarnya menjadi nelayan.
[sunting] Informasi Umum
Pulau Bunyu adalah pulau yang menarik. Ada pabrik Methanol milik Pertamina yang dikelola oleh Medco Methanol Bunyu (milik pengusaha nasional Arifin Panigoro) di pulau tersebut. Selain itu Pertamina E&P (Hulu) juga telah lebih dari dari 40 tahun melakukan aktivitas eksplorasi dan eksploitasi migas di pulau tersebut.
Sebagai sebuah Kota Kecamatan, kota ini relatif kecil. Penduduknya mungkin hanya sekitar 10 ribu jiwa saja. Sebagian besar adalah etnis pendatang yaitu Bugis dan Jawa. Penduduk aslinya, suku Tidung umumnya berdiam di sekitar Pangkalan dan Bangsal Tengah, nama wilayah kecil di barat pulau tersebut.
Terdapat hotel kelas Melati di sekitar Pangkalan. Namun bagi anda yang menjadi tamu Medco atau Pertamina dapat tinggal di Mess perusahaan tersebut dengan fasilitas yang cukup memadai.
[sunting] Komoditi Khas
- Salak, ikan (basah dan kering)
- Komoditi olahan hasil pertanian dan perikanan lainnya
[sunting] Obyek Wisata
- Pantai Nibung
- Pantai Sei Kura
- Pantai Batu Lumampu
- Pantai Tambak
- Padang Golf Pertamina
- Pabrik Produksi Minyak dan Gas
- Pulau Burung
[sunting] Potensi
- Batu Bara
- Minyak dan gas
- Perikanan dan kelautan
Langganan:
Postingan (Atom)
