ChlorinChlorination Plantation Plant

Modul Operator 1Modul Operator 1

Program Pelatihan Bidang Operasi PLTUProgram Pelatihan Bidang Operasi PLTU

PT INDONESIA POWERPT INDONESIA POWER

DASAR KIMIADASAR KIMIA Ion adalah atom atau kelompok atom yg Ion adalah atom atau kelompok atom yg bermuatan listrik. Senyawa ion terdiri dari bermuatan listrik. Senyawa ion terdiri dari ion positif (disebut kation)ion positif (disebut kation)

(misal H+, Na+ dll) (misal H+, Na+ dll)

ion negatif (disebut anion) misal OH-, Cl- ion negatif (disebut anion) misal OH-, Cl- dll. Kedua ion bergabung membentuk dll. Kedua ion bergabung membentuk senyawa ion atau kristal ion.senyawa ion atau kristal ion.

GARAMGARAM• Kita mengenal beberapa garam misalnya :garam dapur

(NaCl) dan juga garam Inggeris (MgSO4). Garam adalah zat-zat yang terdiri dari logam dan sisa asam. Logam bermuatan positif, sedang sisa asam bermuatan negatif. Karena kedua muatan listriknya sama besar, maka molekul garam bersifat netral.

• Jika garam dilarutkan kedalam air, maka ikatan logam dan sisa asam dapat terlepas. Pemisahan yang membentuk ion-ion bermuatan listrik ini akan memenuhi air dan inilah yang menyebabkan arus listrik dapat mengalir. Larutan air yang penuh dengan ion2 logam dan sisa asam, disebut larutan elektrolit. Air laut adalah elektrolit. Air laut banyak mengandung garam NaCl.

CHLORINATION PLANTCHLORINATION PLANT..

Suatu perangkat peralatan untuk Suatu perangkat peralatan untuk memproduksi zat chlore dalam bentuk memproduksi zat chlore dalam bentuk cairan atau cairan atau Sodium Hypochlorite Sodium Hypochlorite (NaOCl)(NaOCl)

SIFAT CHLORINESIFAT CHLORINE

• Bau menyengat

• Beracun ( pada kadar tertentu dapat mematikan )

• Iritasi pada mata ( bila terkena )

FUNGSI CHLORINE PADA PLTUFUNGSI CHLORINE PADA PLTU

• Dipergunakan untuk memproteksi sistem air laut ( laluan ) terhadap pengotoran oleh makro dan mikro-organisme

• Membuat makro dan mikro-organisme tidak berdaya / pinsan sehingga tidak sempat berkembang biak pada laluan sisitim air laut

BAGAIMANA TERBENTUK BAGAIMANA TERBENTUK • Chlore terbentuk dengan proses

Electrolisa• Pada Anode : 2 Cl-1 + 2 e-1 Cl2• Pada Cathode : 2 Na+1 + 2H2O + 2 e_1 • Total : 2 NaCl + 2 H2O -> 2 NaOCl + 2 H2

PROSES ELECTROLISAPROSES ELECTROLISA

FUNGSI CHLORINE PADA PLTUFUNGSI CHLORINE PADA PLTU

• Dipergunakan untuk memproteksi sistem air laut ( laluan ) terhadap pengotoran oleh makro dan mikro-organisme

• Membuat makro dan mikro-organisme tidak berdaya / pinsan sehingga tidak sempat berkembang biak pada laluan sisitim air laut

KOMPONEN / BAG.UTAMA KOMPONEN / BAG.UTAMA CHLORINE PLANT.CHLORINE PLANT.

• Local Control panel , untuk pengoperasian dan monitoring

• Transformer / Rectifier, mensuply arus DC ke Generator

• Generator ( terdiri 20 modul) ,tempat electrolisa• Sea water Booster Pump . Air laut dari CWP• Auto Strainer , Cleaning secara automatis• Injection Pump , memasukan Chl.ke wtr intake• Storage Tank, penampung hypo chl.dan

membuag gas H2

PROSES SISTEM CHLORINEPROSES SISTEM CHLORINE• Air laut dari di booster pump mengalir melalui

Generator / Modul hingga ke Storage tank • Arus DC dari Rectifier di alirkan ke Generator • Terbentuk hypo chlore pada Generator modul• Hypo chlore di tampung di Storage tank• Gas hydrogen di buan ke atmosphire• Hypo chlore di injeksikan ke wtr intake dg

injection pump• Keseluruhan peralatan dihubungkan dengan

pipa CPVC dan vale non logam.

DIAGRAM CHLORINE PLANTDIAGRAM CHLORINE PLANT

Sea wtr Boster PumpSea wtr Boster Pump

• Jenis pompa yang digunakan pada umumnya pompa sentrifugal. Pada pompa ini, gaya sentrifugal yang diterima oleh fluida dari gerakan impeler diubah menjadi kecepatan. Energi kinetik fluida selanjutnya dibuat menjadi tekanan

• Normal operating pressure : 4 - 5 kg/cm²

Sea Water InletSea Water Inlet

Gambar 1 . Diagram Sea Water Inlet

Pompa Sentifugl Tipe Volute.Pompa Sentifugl Tipe Volute.

• Pompa sentrifugal memiliki dua komponen utama yaitu:– Komponen komponen

berputar terdiri dari : impeler dan poros

– komponen komponen tetap terdiri dari casing, tutup casing dan bantalan

• Komponen komponen tersebut baik yang tetap maupun yang berputar dapat dilihat pada gambar 9 dan gambar 10

Kontruksi Sea wtr pumpKontruksi Sea wtr pump

Kontruksi Pompa Boster Pump PLTGU Cilegon.

STRAINERSTRAINER• Strainer ini di pasang pada sisi keluar Sea wtr booster

pump dengan di lengkapi sikat pembersih yang selalu berputar secara otomatis.

• Di lengkapi Differential Pressure (DP) Switch untuk mendeteksi adanya blokade / kotor pada saringan.

• Back washing dilakukan secara priodik atau berdasar kekotoranya dengan cara membuka Drain Valve dan menjalankan Backwash Motor-nya

• Element saringan meloloskan benda padat sebesar 800 mikron.

Strainer PLTGU Cilegon.

Diagram Kerja Strainer

Generaor ElectrolyserGeneraor Electrolyser

• Arus DC yang dilewatkan melalui air laut menghasilkan Sodium Hypochlorite; hydrogen dalam larutan tersebut juga dihasilkan sebagai hasil sampingan. Electrocatalitic’s generator bekerja dengan prinsip aliran konstan dimana konsentrasi NaOCl tergantung besarnya arus.

• Inlet dan outlet flange dari cell dihubungkan ke bumi (ditanahkan) untuk mencegah korosi peralatan luar disebabkan oleh stray current (arus liar).

• Arus listrik positif diumpankan ke Generating cell dan arus listrik negatif ditarik dari ujung-ujung Generating Cell. Tegangan yang cukup diberikan sedemikian rupa sehingga kenaikan potensial didalam larutan menghasilkan area cathodic dan anodic. Yaitu koneksi listrik diantara bipolar element tersebut yang dibuat melalui elektrolit.

• Pengaturan secara listrik ini akan mempertahankan kebutuhan tegangan DC yang lebih rendah dan mencegah kemungkinan korosi karena arus listrik liar, karena potensial listrik pada kedua inlet dan outlet air dipertahankan pada potensial ground.

Disain KontruksiDisain Kontruksi..

Kontruksi Generaor Electrolyser Stream PLTGU Cilegon.

GeneratorGenerator

Diagram Kerja Generator.

Komposisi generator cells

Transformer RectifierTransformer Rectifier

• Berfungsi menurunkan tegangan AC dari 6 atau 3,3 KV menjadi 380 V

• Berfunsi merubah tegangan AC menjadi DC.

• Mengatur besaran arus listrik ke Generator

Arus AC dan DC.Arus AC dan DC.

• Berlaku rumus: E = I x R dan P = E x I atau P = I2 x R• Sumber tenaga listrik AC adalah Generator (Alternator).

Perubahan tegangan terjadi sesuai dengan posisi Rotor terhadap Stator. Variasi tegangan mulai dari 0 volt sampai tegangan maksimum. Teagangan maksimum adalah tegangan maksimuk positif dan tegangan maksimum negatif dan berbentuk gelombang sinus.

• Besar tegangan :• dØ• E = - N -------- • dt• Dimana :• E = tegangan • N = jumlah belitan Stator• dØ = perubahan flux magnet• dt = perubahan waktu.

Ttrafo Step-Up Dan Step DwonTtrafo Step-Up Dan Step Dwon• Trafo adalah alat yang

mentransformasikan tegangan pad sisi primer ke sisi sekunder sesuai dengan perbandingan bnyaknya gulungan.

• Gambar 14, Trafo• Hubungan antara tegangan

dan gulungan adalah sebagai berikut :

• E1 N1• ----- = ----- atau E1.N2 = E2.

N1• E2 N2

Trafo

Penyearah.Penyearah.

• Diode adalah alat yang digunakan untuk menyearahkan AC menjadi DC. Penyearahan dengan satu Diode akan menghasilkan separuh gelombang. Penyearah dengan menggunakan 2 diode atau 4 diode dalam bentuk Bridge, akan menghasilkan gelombang penuh. Macam Dioda dan Pegarah.

Pengaturan arusPengaturan arus

Digram Kerja SCR.

Thyristor sering digunakan untuk AVR (Automatic Voltage Regulator) yaitu mengatur tegangan keluar Generator dengan mengatur besarnya arus eksitasi

SCR

RL

R1

R2

D

Panel Rectifier PLTGU Cilegon

Stroge Tank.Stroge Tank.

Disain Kontruksi Stroge Tank

• Dua buah Storage Tank ditempatkan setelah Generator. Tiap Storage Tank mempunyai kapasitas 7.5 m3 dan didesain dengan puncak terbuka yang mencegah air masuk tetapi membolehkan gas hydrogen diventing secara alami ke atmosfir. Tangki ditempatkan diluar pintu pada daerah yang aman. Tangki diperlengkapi proteksi overflow dan proteksi level cairan rendah dengan jalan dipasangnya Level Transmitter untuk setiap tangki dimana level cairan dimonitor terus (sewaktu operasi Continuous Dosing) dan Flow Control (sewaktu/ segera mengikuti operasi Shock Dosing).

SISTIM FLUSHINGSISTIM FLUSHING

Injection PumpInjection Pump..

• Dua buah Injection Pump (100% untuk operasi Continuous Dosing dan 100% untuk operasi Shock Dosing). Tiap pompa mempunya kapasitas 70 m3/h dengan head perbedaan tekanan 3.5 barg. Sewaktu operasi Continuous Dosing, Injection Pump yang dipilih berjalan pada satu stream secara kontinyu dengan stream lain yang beroperasi dengan Shock Dosing. Setiap seal flushing pompa dihubungkan ke header air servis. Injection Pump diletakan dalam generating Room.

• Header air servis memasok seal flushing untuk kedua pompa yaitu Booster Pump dan Injection Pump.

Diagram Injection Pump.Diagram Injection Pump.

Dosing Out-lets / injectionDosing Out-lets / injection..

• Paket keluaran ini mempunyai dua Dosing Outlets Lines terdapat di area Intake sebelum Trash Rake Bar Screen A dan B. Setiap Outlet mempunyai dua titik injeksi. Dua buah Dosing Outlet Control Valve, Yang digerakan secara listrik (motorized) yang bertugas meng-ON / OFF aliran ke jalur outlets apakah dalam operasi Continuous Dosing atau Shock Dosing. Dosing Flow Control Valve ditempatkan dekat Dosing Inlet Area.

Dosing Out-lets / injectionDosing Out-lets / injection

Diagram Dosing Out- LetsDiagram Dosing Out- Lets

System Level Control ValveSystem Level Control Valve

• Dekat dengan Tangki ada Flow / Level Control Valve yang dioperasikan secara pneumatik. Kontrol ini menjaga agar level tangki konstan untuk operasi Continuous Dosing dan mengendalikan aliran untuk operasi Shock Dosing. Flow Transmitter digunakan untuk memonitor aliran. Flow / Level Control Valve dan Flow Transmitter diletakan dalam Generating Room.

Pengukuran Tekanan.Pengukuran Tekanan.

• Tekanan adalah gaya per luas.• Ada 3 macam tekanan : tekanan ukur (gauge),

Tekanan Absolute dan Teknan Vacuum.

1 atm

Zero Abslolute

VaccumAbsolute

Gauge, Gage

SISTIM PROTEKSISISTIM PROTEKSI• Sea wtr inlet Modul flow low

-> trip < 4.5 m3/h.

• Cell Unbulance ( voltage/ Ampere )

• Sea wtr pressure high

• Hydrogen Gas Detectors

• Hypo chlorine storage tank level high

• Electrical protection

POLA OPERASIPOLA OPERASIContinius Dosing :• Injeksi chlorine di lakukan terus menerus• Rectifier Ampere di atur untuk

mendapatkan jumlah hypo chlorine yang di butuhkan

• Pengaturan menjaga jumlah Residual chlorine di Condensor outlet ( 0,3 ~ 0,5 ppm )

Satuan Tekanan dan konversinya :Satuan Tekanan dan konversinya :• 1 atm = 1.01325 bar• = 1.033227 kg/cm2• = 14.69595 pi ~ 14.7 psi• = 760 mmHg• = 10.000 mmka• = 406.8 in H2O• = 29.9212 inHg• =101.325kPa.• 1 bar = 0.98692326 atm• = 1.019715766 kg/cm2• = 14.5 psi• = 100 kPa• = 401.48 in H2O•• = 750.062 mmHg• = 29.5299 inHg•• 1 kg/cm2 = 0.967842 atm• = 0.980665 bar• = 14.22335 psi• = 98.066543 kPa• = 393.7179 in H2O• = 28.95895 inHg• = 735.55956 mmHg• Pengukur Tekanan : tabung Bourdon, spiral, helix, diaphragm, bellow, pipa-U.

Pengukuran Level.Pengukuran Level.• Pengukur Level • Meter, inch, feet• Konversi satuan :• 1 meter = 3.28083 ft• = 39.36996 in• = 100 cm• = 0.000621369 mile• 1 in = 2.54 cm• = 0.083333 ft• = 0.0254 m• 1 ft = 12 in• = 0.3048 m• = 30.48 cm• Satuan isi (volume).• 1 m3 = 35.31435 ft3• = 1.000.000 cc• = 264.1778 gallon• = 219.97554 uk gallon• = 6.28995 barrel• = 61,023.192 in3• 1 ft3 = 1,728 in3• = 0.02832 m3• = 7.4808 gallon• = 6.22907 uk gallon• Pengukur Level : gelas duga, pelampung, ultrasonic, delta-tekanan, gelembung.

Kontrol.Kontrol.

Sensor.• Sensor adalah elemen pertama yang memonitor

perubahan parameter yang diukur. • Macam-macam sensor :• sensor temperature : Thermocouple, RTD, Thermistor,

bimetal.• sensor tekanan : Pipa U, Bourdon tube.• sensor aliran : orifice, nozzle, venturi.• sensor level : Pelampung, pipa U, gelembung,

ultrasonic.• sensor posisi : LVDT (Linear Variable Displacement

Transformer), Potensiometer.

Transmiter.Transmiter.

• Transmitter mengubah perubahan parameter menjadi sinyal kontrol

• pneumatic = 3 ~ 15 psi.

• elektrik = 4 ~ 20 mA

. Transmiter.

Transduser.Transduser.

• Disebut juga Converter, mengubah suatu sinyal kontrol menjadi sinyal kontrol yang lain, misalnya sinyal pneumatik diubah menjadi sinyal elektrik atau sebaliknya.

Controller.Controller.

• Controller adalah pengendali proses kontrol pengganti manusia. Controller terdiri dari Summer (summing Junction) dan Unit Kontrol.

• Summer menjumlahkan measured variable dengan set point. Selisihnya merupakan error (deviasi, penyimpangan). Selanjutnya diserahkan kepada Unit Kontrol.

• Unit kontrol menambahkan aksi kontrolo kepada error tersebut. Ada 3 aksi kontrol yaitu : Proportional, Integral dan derivative.

• Proportional = menstabilkan parameter, tetapi selalu meninggalkan offset error.

• Intergral = mengembalikn ke set point, dengan mengulang-ulang aksi proportional yang baru dalm Repeats/minute.

• Derivative = memonitor besarnya laju error (dalam % error/menit = rate) dan mengambil aksi memperbesar / memperkecil output dari controller ke final element.

Electro Chlorine control System.Electro Chlorine control System.

• Elecrochlorination Control System terdiri dari System Control Panel (SCP) dan Motor Control Center (MCC) dan Hydrogen Detection Monitor. System Control Panel berisikan PLC (Programmable Logic Controller) yang diprogram untuk mengendalikan Chlorination Plant. Peralatan SCP lainnya diberi pasokan tenaga listrik dari luar 1 phase, 220V, 50 Hz. Pemasokan tegangan 110V AC dan 24V DC diperlukan untuk memberi tenaga berbagai peralatan lain seperti : actuator katup dan instrument transmitter, tegangan diperoleh dari SCP.

S C P ( System Control Panel )S C P ( System Control Panel )..

• SCP juga berhubungan dengan Fault Alarm Annunciator. Semua kendali operator dan indikator yang diperlukan untuk operasi Plant ini, baik untuk mode operasi Otomatis atau manual tersedia pada SCP ini. Kendali operator dan indikasi tertentu untuk keperluan start, running dan stop untuk operasi normal harian, juga tersedia secara remote pada sistem DCS melalui MODBUS communication link. Komunikasi MODBUS antara PLC dan DCS diberikan lewat Prosoft Communication Interface.

• Chlorination Plant didesain berjalan dibawah kontrol start/stop secara remote dengan menyertakan operator lokal yang minimum. Proses dimonitor secara kontinyu oleh berbagai instrumen dan lainnya yang melindungi sistem secara keseluruhan dari overcurrent dan laju aliran sel yang rendah. Kebutuhan logika yang diperlukan untuk mengontrol dan memonitor Chlorination Plant, diprogram dalam paket PLC.

Kontrol Roam SCP PLTGU Cilegon.

PLC ( Programmable Logic PLC ( Programmable Logic Control )Control )..

• PLC adalah pengendali peralatan dengan mempergunakan program. Peralatan yang dikendalikan berupa start /stop Motor, Alarm, buzzer (klakson) dan lainnya dengan mengerjakan sebuah gulungan relay (coil) digambarkan dengan ladder diagram. Program yang dimasukan berupa logika AND, OR, NOT, STORE, OUT, TIME DELAY, SHIFT REGISTER, COUNTER

Simbol.Simbol.

Simbol.Simbol.

GAMBAR GAMBAR

GAMBARGAMBAR

GAMBARGAMBAR

GAMBARGAMBAR

Program Program

Program Program

Motor Control Center.Motor Control Center.

• MCC (Motor Control Center) pusat tempat pengambilan power yang bertegangan 380V, 50Hz, 3 – phase.

• Mensupply peralatan : Booster Pump, Injection Pump ,Strainer Control Panel dan System Control Panel.

Hydrogen Detection Monitor.Hydrogen Detection Monitor.

• Hydrogen Detection Monitor ditempatkan dalam generation Room. Unit ini mengandung semua sirkit yang perlu untuk pemberian daya dan memonitor masing2 dari dua Hydrogen Detector Heads yang dipasang diatas NaOCl Generator Unit. Unit pendeteksi ini diberi tegangan 24V yang diperoleh dari SCP.

• Sinyal gangguan yang datang dari Hydrogen Detection System Control Unit, melewati Volt Free Contact ke SCP darimana sistem deteksi hidrogen itu dimonitor.

VALVE VALVE • Suatu hal yang mudah untuk dimengerti dari benda yang

disebut Katup adalah gerak membuka dan menutup. Gerakan membuka dan menutup tersebut dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis.

• Pada saat katup bekerja membuka berati menghubungkan ke sistem dan saat menutup berarti mengisolasi sistem. Prinsip kerja membuka - menutup itu diperoleh dari hasil gerak naik turun ataupun gerak putar antara disc dengan seat.

• Diperlukan bahan / material yang tepat agar tidak mudah korosi.

Gate Valve.Gate Valve.

a. Typical Solid Wedge gate valve with b. Parallel slide gate valveoutside screw and rinsing stem

Globe Valve.Globe Valve.

c. Inside Screw, non risning stem / spidel.

D. Outside Screw, Rising Stem/Spidel

Diagfragma Valve.Diagfragma Valve.

Globe ValveGlobe Valve

a. Globe valve type Angle Valve. b. Oblique Valve or Y valve.

PistonValvePistonValve

c. Needle Valve d. Piston Valve.

Buterrflay Valve.Buterrflay Valve.

a. Wafer. b. Double flanged.

Retrun Valve.Retrun Valve.

a. Swing check valve.

b. Check Valve.

C. Spring Load