ANALISIS SAFETY SYSTEM DAN MANAJEMEN RISIKO PADA STEAM BOILER PLTU DI UNIT 5
PEMBANGKITAN PAITON, PT. YTL
Oleh :
Luluk Kristianingsih 2409 100 072
Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Ali Musyafa’, M.Sc.
NIPN. 19600901198701001
Latar Belakang
MASALAH??
Identifikasi Bahaya dan Analisis Risiko??
SOP tentang Emergency Response Plan di Boiler??
TUJUAN
• Menganalisis risiko berdasarkan kemungkinan bahaya yang terjadi pada steam boiler yang terdapat di unit Pembangkitan Paiton, PT. YTL
• Menganalisis safety system berkaitan dengan ERP pada steam boiler yang terdapat di unit PembangkitanPaiton, PT, YTL
Estimasi Risiko (Likelihood dan Consequences)
Pengumpulan Data (PFD, P&ID dan maintenance data)
Studi Proses Steam Boiler
Identifikasi Hazard
Risk Analysis
Mulai
A Selesai
Analisis Emergency Response Plan (ERP)
Analisis Performansi
ERP
Y
T
Pembahasan dan Kesimpulan
Penyusunan Laporan
A
Metodologi
Pengumpulan Data
Piping and Instrumentation Diagram (P&ID)
Process Flow Diagram (PFD)
Maintenance Data
Data Proses
Penentuan Guide Word
Guide word ditentukan berdasarkan trend data yang dibentuk oleh control chart untuk pembacaan masing-masing transmitter
High Pressure
Estimasi Likelihood
Berdasarkan data maintenance yang berada di Work Order PT YTL
Berdasarkan data failure rate yang diambil dari OREDA 2002
Estimasi Likelihood
TEBEL LIKELIHOOD
Level Description Description
A Almost certainRisiko terjadi lebih dari 5 kali dalam 5
tahun
B Likely Risiko terjadi 4-5 kali dalam 5 tahun
C ModerateRisiko terjadi lebih dari 3 atau kurang
dari 4 dalam 5 tahun
D Unlikely Risiko terjadi 2-3 kali dalam 5 tahun
E RareRisiko jarang sekali muncul /terjadi
kurang dari 2 kali dalam 5 tahun
The Standard Australia/ New
Zealand (AS/NZS 4360:2004)
Estimasi Consequences
TEBEL
CONSEQUENCES
Level Descriptor Description 1 Insignificant Sistem beroperasi dan aman,
terjadi sedikit gangguan peralatan tidak berarti
2 Minor Sistem tetap beroperasi dan aman, gangguan mengakibatkan sedikit penurunan performansi atau kinerja sistem terganggu
3 Moderate Sistem dapat beroperasi, kegagalan dapat mengakibatkan mesin kehilangan fungsi utamanya dan atau dapat menimbulkan kegagalan produk
4 Major Sistem tidak dapat beroperasi. Kegagalan dapat menyebabkan terjadinya banyak kerusakan fisik dan sistem, dapat menimbulkan kegagalan produk, dan atau tidak memenuhi persyaratan peraturan keselamatan kerja
5 Catastrophic Sistem tidak layak operasi, keparahan yang sangat tinggi bila kegagalan mempengaruhi sistem yang aman, melanggar peraturan keselamatan kerja
The Standard Australia/ New
Zealand (AS/NZS 4360:2004)
Analisis Risiko
RISK MATRIK The Standard Australia/ New
Zealand (AS/NZS 4360:2004)
Insignificant Minor Moderate Major Catastrophic
1 2 3 4 5
A (Almost certain) H H E E E
B (Likely) M H H E E
C (Moderate) L M H E E
D (Unlikely) L L M H E
E (Rare) L L M H H
Consequences
Likelihood
Analisis Risiko
Contoh Analisis Risiko (50LAB40CP001) :
Insignificant Minor Moderate Major Catastrophic
1 2 3 4 5
A (Almost certain)
B (Likely)
C (Moderate)
D (Unlikely)
E (Rare)
Likelihood
Consequences
M
ECONOMIZER
No Component Guide Word Deviation
4Inlet Valve
(50LAB40AA101)
HighHigh
Temperature
High High Pressure
More More Flow
Part ofPart of
Instrumentation
1
Temperature Transmitter
Inlet Economizer
(50LAB40CT002)
2
Pressure Transmitter Inlet
Economizer
(50LAB40CP001)
3
Flow Transmitter Inlet
Economizer
(50LAB40CF091)
Guide Word dan Deviasi Komponen Economizer
ECONOMIZER
Kriteria Likelihood Komponen Economizer
No Instrument MTTF LikelihoodKriteria
Likelihood
1
Flow Transmitter Inlet
Economizer
(50LAB40CF901)9180.146 4.771 B
2
Temperature Transmitter
Inlet Economizer
(50LAB40CT002)202020.202 0.217 E
3
Pressure Transmitter Inlet
Economizer
(50LAB40CP001)303030.303 0.145 E
4
Control Valve Inlet
Economizer
(50LAB40AA101)98619.329 0.444 E
HAZOP Worksheet Economizer
No. Component Deviation Consequences Safeguard L C R Recommendations
a. Banyak terjadi heat loss a. Menambahkan laju aliran
air
b. Air telah berubah
menjadi uap sebelum
memasuki steam drum
b. Temperatur flue gas
diturunkan/ aliran flue gas
diperkecil
c. Korosi pada pipa-pipa
economizer
c. Pemasangan alarm high
untuk high temperature
d. Pengecekan pada
safeguard secara rutin,
minimal 2 bulan sekali (WBA
Suction 70.79.250)
e. Kalibrasi ulang transmitter
setiap 1 tahun sekali
f. Pengecekan dan
perawatan pipa-pipa
economizer secara rutin,
minimal 2 bulan sekali dan
menggunakan pipa dengan
bahan yang tidak mudah
terbakar
Control valve
50LAB40AA10
1
E 3 M
d. Terjadi thermall shock
pada pipa-pipa economizer
1
Temperature
Transmitter
Inlet
Economizer
(50LAB40CT
002)
High
Temperat
ur
STEAM DRUM
Guide Word dan Deviasi Komponen Steam Drum
No Component Guide Word Deviation
More
Temperature
LowLow
Temperature
1
2
3
4
Level Transmitter 2v3
(50HAD10FL901)More Level
Less Less Level
High High PressurePressure Transmitter 2v3
(50HAD10CP901)
Outlet steam drum to Boiler
Water Circulating Pump
(50HAG21CT001)
Outlet steam drum to
Superheater
(50HAH51CT001)
More
More
STEAM DRUM
Kriteria Likelihood Komponen Steam Drum
No Instrument MTTF LikelihoodKriteria
Likelihood
1Level Transmitter 2v3
(50HAD10FL901)9066.877 4.831 B
2Pressure Transmitter-3
(50HAD10CP003)16353.230 2.678 D
3Steam Drum Outlet to
BWCP A (50HAG21CT001)14184.690 3.088 C
4Outlet Steam Drum to
Superheater 2956.215 5.926 A
HAZOP Worksheet Steam Drum
No. Component Deviation Consequences Safeguard L C R Recommendations
a. Flow Rate meningkat a. Mengatur tekanan feed pump
b. Terjadi eksplosion akibat
tekanan yang terlalu tinggi
b. Menbuka vent untuk
menurunkan tekanan feedwater
c. Pemasangan pressure alarm
high sebagai peringatan kepada
operator CCR
d. Melakukan kalibrasi
transmitter setiap 1 tahun sekali
a. Terjadi overheating pada
dinding pipa air dalam steam
drum, sehingga dapat
menimbulkan crack pada pipa
a. Segera mematikan BWCP agar
tidak terjadi kerusakan, karena
terus beroperasi
b. Terjadi kebakaran/
eksplosion akibat pemanasan
yang terus-menerus
b. Pemasangan minimal 2 level
alarm, LAL dan LALL (BS EN
61508 Suction 6.1.1.1)
c. Kalibrasi ulang transmitter
setiap 1 tahun sekali
d. Perawatan transmitter secara
rutin/ berkala, minimal 2 bulan
sekali (WBA Suction 70.79.250)
e. Menambah debit air yang
memasuki steam drum
2
Less Level Control valve to
drain and Level
Switch
(50HAD10CL001)
A
1
Pressure
Transmitter
Inlet
Economizer
(50LAB40CP001
)
High
Pressure
4 E
c. Merusak Boiler Water
Circulating Pump (BWCP) jika
terus beroperasi
Level
Transmitter 2v3
(50HAD10FL90
1)
Control valve
50LAB40AA101
E 3 M
c. Adanya proses pembakaran
oleh flue gas ditambah
tekanan yang tinggi
mengakibatkan kebakaran pipa
economizer
SUPERHEATER Deviasi Komponen Superheater
No Component Deviation
1
2
3
4
Temperature Transmitter
Inlet Division Panel
Superheater Line 1
Temperature Transmitter
Inlet Division Panel
Superheater Line 2
High
Temperature
High
Temperature
5
6
Temperature Transmitter
Inlet Low Temperature
Superheater Line 1
Temperature Transmitter
Inlet Low Temperature
Superheater Line 2
Control Valve First Stage
Spraywater Line 1
(50LAE11AA101)
Control Valve First Stage
Spraywater Line 2
(50LAE12AA101)
Low
Temperature
High
Temperature
Part of
Instrumentation
Less Flow
Part of
Instrumentation
Less Flow
No Component Deviation
11
Temperature Transmitter
Inlet Vertical Platen
Superheater Line 1
12
Temperature Transmitter
Inlet Vertical Platen
Superheater Line 2
High
Temperature
High
Temperature
8
Temperature Transmitter
Outlet Division Panel
Superheater Line 2
9
Control Valve Final Stage
Spraywater Line 1
(50LAE21AA101)
10
Control Valve Final Stage
Spraywater Line 2
(50LAE22AA101)
Low
Temperature
Low
Temperature
Part of
Instrumentation
More Flow
Part of
Instrumentation
Less Flow
7
Temperature Transmitter
Outlet Division Panel
Superheater Line 1
SUPERHEATER Kriteria Likelihood Superheater
No Instrument MTTF LikelihoodKriteria
Likelihood
1 50HAH51CT001 2956.215 5.926 A
2 50HAH52CT001 19880.716 2.203 D
3 50LAE11AA101 4726.381 9.267 A
4 50LAE12AA101 8868.645 9.877 A
5 50HAH51CT901 19880.716 2.203 D
6 50HAH52CT901 19880.716 2.203 D
7 50HAH71CT901 19880.716 2.203 D
8 50HAH72CT901 19880.716 2.203 D
9 50LAE21AA101 19880.716 2.203 D
10 50LAE22AA101 14342.360 4.886 B
No Instrument MTTF LikelihoodKriteria
Likelihood
11 50HAH71CT902 19880.716 2.203 D
12 50HAH72CT902 19880.716 2.203 D
13 50LBA10CT901 19880.716 2.203 D
14 50LBA20CT901 19880.716 2.203 D
15 50LBA10CP001 52910.053 0.828 E
16 50LBA20CP001 52910.053 0.828 E
17 50LBA30CT001 19880.716 2.203 D
18 50LBA30CP901 9127.903 4.798 B
19 50LBA30CF901 5170.732 8.471 A
HAZOP Worksheet Superheater
No. Component Deviation Consequences Safeguard L C R Recommendations
a. Dapat merusak pemanas
pada superheater, karena
desainnya hanya untuk uap
saturasi
a. Melakukan monitoring dan
perawatan secara berkala
pada temperatur transmitter,
minimal 2 bulan sekali (WBA
Suction 70.79.250)
b. Memonitor temperatur
steam dan fase steam ketika
keluar dari steam drum
c. Kalibrasi ulang transmitter
setiap 1 tahun sekali
a. Terjadi gangguan/
kerusakan pada pipa-pipa
superheater
a. Membuka vent untuk
menurunkan tekanan main
steam
b. Merusak blade turbin jika
tekanan terlalu tinggi
a. Melakukan perawatan dan
kalibrasi secara rutin dan
berkala (preventive
maintenance 2 bulan sekali
dan kalibrasi ulang tiap 1
tahun sekali)
b. Penggunaan pressure
alarm high (PAH dan
PAHH)
c. Perawatan terhadap safety
valve dan vent untuk
mengurangi tekanan, minimal
2 bulan sekali
Safety valve
dan Vent
B 4 E
c. Dapat terjadi kebakaran
pada pipa main steam
menuju turbin
2
Pressure
Transmitter
Main Steam
Outlet
Superheater
(50LBA30CP
901)
High
Pressure
Control Valve
Inlet
superheater
from steam
drum
A 2 H
b. Menambah beban LTSH
untuk memenuhi temperatur
steam yang masuk ke
superheater division panel
1
Temperature
Transmitter
Inlet Low
Temperature
Superheater
Line 1
(50HAH51CT
001)
Low
Temperat
ure
REHEATER Deviasi Komponen Reheater
No Component Deviation
1
Temperature Transmitter
Inlet Reheater Line 1
(50LBC11CT001)
2
Temperature Transmitter
Inlet Reheater Line 2
(50LBC12CT001)
3
Control Valve Inlet
Spraywater Line 1
(50LAF11AA101)
4
Control Valve Inlet
Spraywater Line 2
(50LAF12AA101)
High
temperature
High
temperature
Part of
Instrumentat
ion
Part of
Instrumentat
ion
No Component Deviation
5
Temperature Transmitter
Outlet Spraywater Line 1
(50HAJ11CT901)
6Temperature Transmitter
Outlet Spraywater Line 2
7
Temperature Transmitter
Outlet Reheater Line 1
(50LBB11CT901)
8
Temperature Transmitter
Outlet Reheater Line 2
(50LBB12CT901)
High
Temperature
Low
Temperature
Low
Temperature
Low
Temperature
REHEATER Kriteria Likelihood Reheater
No Instrument MTTF LikelihoodKriteria
Likelihood
1 50LBC11CT001 19880.71571 2.20314 D
2 50LBC12CT001 19880.71571 2.20314 D
3 50LAF11AA101 4566.872857 9.59080784 A
4 50LAF12AA101 6260.087143 6.99670771 A
5 50HAJ11CT901 10730.55 4.08180382 B
6 50HAJ12CT901 19880.71571 2.20314 D
7 50LBB11CT901 19880.71571 2.20314 D
8 50LBB12CT901 19880.71571 2.20314 D
No. Component Deviation Consequences Safeguard L C R Recommendations
a. Tidak perlu waktu lama
untuk mengubah feedwater
cold reheat menjadi hot
reheat
a. Perawatan berkala pada
control valve spraywater
serta pipa-pipa reheater agar
tidak terjadi korosi, minimal 2
bulan sekali
b. Feedwater telah menjadi
uap sebelum keluar dari
reheater
b. Pengunaan temperature
alarm high
c. Buka control valve
spraywater line 1
d. Tambahkan cold water
pada masukan reheater
a. Tidak dapat mencukupi
temperatur target yang
diinginkan
a. Memonitor setiap
perubahan temperatur hot
reheat yang keluar dari
heater line 1
b. Menambah beban
pemanas untuk memanasi
feedwater cold reheat
untuk menjadi hot reheat
b. Menutup control valve
spraywater line 1 agar
temperatur tidak bertambah
turun
b. Penggunaan temperature
alarm high
c. Melakukan perawatan
berkala terhadap pipa-pipa
reheater, minimal 2x dalam 1
tahun
1
Temperature
Transmitter
Inlet Reheater
Line 1
(50LBC11CT
001)
High
temperatu
re
Control valve
spraywater line
1
(50LAF11AA10
1)
D 3 M
c. Korosi pada pipa-pipa
reheater
Control valve
spraywater line
1
(50LAF11AA10
1)
D 1 L
2
Temperature
Transmitter
Outlet
Reheater Line
1
(50LBB11CT
901)
Low
Temperat
ure
HAZOP Worksheet Reheater
Emergency Response Plan
• Memaksimalkan keselamatan kerja dari semua personel yang ada serta memperkecil kerusakan akibat terjadinya kebakaran ataupun ledakan.
• memastikan komunikasi yang lancar selama proses penanganan keadaan darurat dan untuk segera memulihkan pengoperasian sesegera mungkin.
TUJUAN
Peta Evakuasi
Evacuation
CCR
Package
Boiler
Ste
am
dru
m
FW
T
Tan
k
LIFT
LIFT
Evacuation
Evacuation
Assembly
Point
Evacuation
Unit 50 Plant
Evacuation
Evacuation
CR
Operation Room
Safety Room
FHC
Evac
uat
ion
SC
BA
FHC
FHC
Pembahasan
Dari keempat node pada boiler, yang memiliki risiko paling besar adalah level transmitter pada steam drum dan pressure transmitter pada outlet superheater, hal tersebut karena jika level air pada steam drum terlalu rendah melebihi batas minimal, maka akan terjadi ledakan pada drum. Jika steam drum tidak berfungsi, maka keseluruhan sistem juga tidak dapat bekerja. Begitu juga jika tekanan main steam superheater terlalu tinggi, maka akan mengganggu kerja turbin. Untuk mengatasinya adalah dengan adanya perawatan secara rutin, serta pemasangan redundant transmitter untuk menurunkan risiko.
Berdasarkan tabel HAZOP worksheet di atas, maka dapat diketahui bahwa risiko yang paling berbahaya untuk sistem boiler adalah ketika terjadi kebakaran/ledakan. Oleh karena itu, diperlukan adanya tindakan emergency ketika terjadi kebakaran. ERP ini mencakup tugas dan tanggungjawab setiap personel, peta evakuasi, tindakan pencegahan, serta langkah-langkah yang harus dilakukan masing-masing personel ketika terjadi kebakaran.
KESIMPULAN
Untuk keempat node boiler, yang memiliki risiko paling besar adalah level transmitter steam drum dan pressure transmitter superheater dengan kriteria likelihood A (>5 kali dalam 5 tahun), dan konsekuensi 4 (major), sehingga berisiko extreme risk. Rekomendasi untuk menurunkan risiko adalah dengan pemasangan LT redundan pada steam drum.
Bahaya yang mempunyai risiko paling besar pada boiler adalah kebakaran. Oleh karena itu, perlu dibuat ERP untuk bahya kebakaran yang terjadi pada boiler, mencakup peta evakuasi, tugas dan tanggungjawab tiap personel, upaya penanganan, serta langkah-langkah yang dilakukan tiap personel saat terjadi kebakaran.
Kontribusi
SOP Emergency Response Plan yang dibuat dapat diterapkan pada plan, sehingga masing-masing personen PT YTL siap menjalankan tugas dan tanggungjawabnya masing-masing
HAZOP Worksheet dapat digunakan sebagai alat proteksi untuk analisis risiko dan rekomendasi dapat dilakukan untuk
mengurangi bahaya yang mungkin terjadi di boiler PT. YTL
Design load 100% ( 650MW ) 50% ( 325MW )
Coal Kideco - roto Kideco – roto
Superheater Flow 546 kg/s 263 kg/s
Superheater outlet temp. 543 oC 5430C
Superheater outlet press. 174.6 bar 104 bar
Drum Pressure 187.2 bar 110 bar
Reheater Flow 470 kg/s 235 kg/s
Reheater outlet temp. 540 oC 5400C
Feedwater temp 278 oC 2400C
Coal Fired 268.2 T/h 139.6 T/h
Approx. T/MW 0.412 0.429
Spesifikasi Boiler di PT YTL