halim abdurrachim lapi itb - harilistriknasional.com · skema proses turbine forced cooling dan...

Halim AbdurrachimLAPI ITB

Kerja sama LAPI –ITB dengan Indonesia Power PLTU SUPERKRITIK JATENG 2 ADIPALA

1. INVESTIGASI PENYEBAB KEBOCORAN PIPA BOILER YANG TERJADI PADA SAAT HIDRO TEST PADA TEKANAN 20.1 Mpa ( Desember 2013)

2. KAJIAN PENERAPAN FORCED COOLING TURBIN setelah shut down ( Dec 2018 – April 2019)

Investigasi penyebab kegagalan

wall-tube boiler

Investigasipenyebab kebocoran pipa boiler

� Boiler superkritik Adipala ketika menjalani hydrostatik test , pada tekanan 20,1 Mpa mengalami kebocoran di 5 lokasi berbeda

� Bagian pipa yang bocor dipotong dan di analisa melalui pemeriksaan/ pengujian laboratorium untuk mencari penyebab kegagalan ini

Foto potongan pipa boiler yg bocor� Lokasi bocor di pojok Timur-Utara

bagian dalam

� Lokasi bocor pojok Timur –utara bagian luar

� Lokasi bocor pojok Barat utara bagian luar

� Lokasi Bocor pojok Barat Selatan bagian luar

Pemeriksaan dan pengujian� Visual Inspection� Dye penetrant : untuk menentukan lokasi

kebocoran / cacat yang terjadi pada permukaan.

� Radiography untuk mengetahui dengan tepat lokasi dan bentuk cacat yang terjadi dari permukaan hingga ke dinding bagian dalam tube.

� Uji tarik untuk mendapatkan data kekuatan material tube (base metal) dan hasilnya akan dibandingkan dengan standar kekuatan material tube boiler sesuai standar ASTM / ASME.

� Pengujian komposisi kimia : untuk mengetahui jenis dan kesesuaian material tube. Hasilnya akan dibandingkan dengan standar material ASTM / ASME.

� Analisa struktur mikro : untuk mengetahui proses yang telah dialami oleh tube dalam proses manufakturnya.

� Pengujian kekerasan : dilakukan beberapalokasi yaitu base metal dan HAZ..

Hasil dan kesimpulan� Komposisi material pipa memenuhi standard dan

masuk dalam kelas ASTM 213 , sesuai standard untuk boiler superkritik

� Hasil pengujian menunjukkan bahwa penyebab kebocoran adalah kegagalan proses pengelasan dalam fabrikasi tube-wall, yaitu “ evcessive melt through” sebagai akibat dari tidak tepatnya parameter pengelasan dan welder yang tidak profesional

KAJIAN PENERAPAN FORCED COOLING

TURBIN Pada PLTU Jateng 2 Adipala

Turbine force coolingKajian Penerapannya di PLTU Jateng 2 Adipala

� Selama ini, apabila turbine uap Jateng 2 Adipala shut down diperlukan waktu 14 - 17 hari untuk cooling down.

� Sebenarnya sejak 15 th yl telah ditemukan metoda forced cooling untuk turbin uap yang dapat menurunkan cooling time menjadi hanya 3 - 5 hari saja.

� . . . Bagaimana bila force cooling kita terapkan ?

Proses pendinginan turbin uap aktual

� Temperatur tubin diwakili oleh “turbine first stage inner metal temperature”

� Pada saat shut down temperatur turbin akan turun dari 560 C ke 480C seiring dengan turunnya laju aliran uap dan turunnya temperatur uap air yang masuk ke dalam turbin .

� Setelah aliran uap berhenti, temperatur turbin akan turun lagi secara alami dari 480 C ke temp 409 C

� Kemudian turning gear dinyalakan untuk memutar turbin agar poros turbin tidak melengkung, dan proses pendinginan alami berjalan sampai seluruh turbin menjadi dingin

� Kurva penurunan temperatur turbin terhadap waktu pada proses pendinginan alami

Prinsip dasar turbine force cooling

� Turbine forced cooling tidak akan merusak material turbin karena prosesnya terjadi pada temperatur dibawah 450 oC

� Pendinginan turbin dilaksanakan dengan menggunakan udara luar yang kering yang dihembuskan ke dalam ruang turbin setelah aliran uap dihentikan.

� Pendinginan konveksi paksa akan terjadi dan dapat dikendalikan untuk menghasilkan kecepatan pendinginan yang diinginkan

� Beberapa manufacturer merekomendasikan laju pendinginan tidak melebihi 10 oC/ jam

� Yang harus diwaspadai adalah perbedaan ekspansi termal komponen2 turbin agar tidak terjadi thermal stress yang melebihi kemampuan material

Acuan kajian turbine force cooling

� Metoda turbine forced Cooling SIEMENS

� Metoda turbine forced cooling GE� Metoda turbine force cooling Patent

US2017/0067364 A1: � Studi Banding Turbine Forced Cooling

PLTU Super critical Cirebon Power

Rencana penerapan turbine forced cooling di PLTU jateng 2 Adipala� Pendinginan turbin di awali dengan pendinginan alami sesuai prosedur

lama sampai temperatur turbine mencapai 398 o C

� Setelah itu, forced cooling diterapkan dengan menggunakan udara utility yang dipanaskan terlebih dahulu sampai 150 o C. Tahap ini berlangsungselama 6 jam hingga temperatur turbin mencapai 371 o C

� Forced cooling dilanjutkan lagi selama 6 jam dengan udara panas 100 o

C sampai temperatur turbin mencapai 345 o C

� Selanjutnya pendinginan turbin dilanjutkan dengan udara utility tanpa pemanasan selama 63 jam sampai temperatur turbin mencapai 140 o C

� Udara pendingin direncanakan masuk turbin HP melalui saluran drainage turbin Hp dan masuk turbin IP melalui saluran reheter. Keluar turbin HP udara masuk ke Kondensor, sedangkan yang keluar dari IP Turbin disalurkan dulu ke LP turbin dan selanjutnya masuk kondensor dan dibuang

� Skema proses turbine forced cooling dan kurva penurunan temperatur turbin

Kesimpulan� Penerapan metoda turbine forced cooling layak dan dapat dilaksanakan di

PLTU Jateng 2 Adipala dengan menggunakan udara kering yang diatur temperaturnya dan oil free yang diambil dari system instrument air yang tersedia di saluran instrument air terdekat.

� Pelaksanaan Forced Cooling dimulai ketika turbin sudah mencapai temperatur 390oC setelah sebelumnya didinginkan secara alami mengikuti prosedur biasa setelah shutdown. Durasi forced cooling ini sekitar 75 jam, sehingga total durasi cooling down turbin adalah sekitar 85 jam

� Tapping point inlet udara pada turbin HP adalah pada steam seal drain line dan keluar melalui cold reheat line, sedangkan untuk turbin IP tapping point inlet adalah pada steam seal drain line dan keluar melalui main steam line menuju turbin LP.

� Daya heater udara adalah 2 x 150 kW dengan laju aliran udara sebesar 2 x 1 kg/s

� Benefit yang dapat diperoleh dari penerapan turbine forced cooling adalah memperpendek down time maintenance turbin sebesar 12 hari atau setara dengan 184.320 MWH produksi listrik

Terima kasih