iht h2 plant - review n teori

67
H2 PLANT Teori dan Review Oktober 2013 By : Ridho Faqih Luthfi

Upload: pratama-adhi-putra

Post on 21-Jul-2016

74 views

Category:

Documents


15 download

TRANSCRIPT

Page 1: IHT H2 Plant - Review n Teori

H2 PLANTTeori dan Review

Oktober 2013

By :Ridho Faqih Luthfi

Page 2: IHT H2 Plant - Review n Teori

Apa Yang Akan Kita Pelajari ?

• Definisi dan Sejarah H2• Sifat Gas H2• Proses pembuatan gas H2• Teori elektrolisis• Safety, Handling and storage H2• Aplikasi H2

Page 3: IHT H2 Plant - Review n Teori

Definisi Hidrogen ?

• Hidrogen adalah unsur kimia pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1 pada suhu dan tekanan standar

• Hidrogen tidak berbau, tidak berwarna, bersifat non logam, dan bervalensi tunggal,

• Hidrogen adalah unsur teringan di dunia dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar

Page 4: IHT H2 Plant - Review n Teori

Sejarah Hidrogen• Sekitar tahun 1493 – 1541, T. Von Hohenheim melakukan

pencampuran logam dan asam kuat yang menghasilkan gas yang merupakan unsur kimia yang baru ditemukan. Namun hal itu belum disadari oleh beliau

• Robert Boyle kemudian menemukan kembali dan mendeskripsikan reaksi antara besi dan asam yang menghasilkan gas hidrogen

• Tahun 1776, Henry Cavendish adalah orang yang pertama mengenali gas hidrogen sebagai zat diskret dengan mengidentifikasikan gas tersebut dari reaksi logam-asam sebagai "udara yang mudah terbakar". Lalu, pada tahun 1781 dia lebih lanjut menemukan bahwa gas ini menghasilkan air ketika dibakar.

Page 5: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Tahun 1783, Antoine Lavoisier memberikan unsur ini dengan nama hidrogen (dari Bahasa Yunani hydro yang artinya air dan genes yang artinya membentuk) ketika dia dan Laplace mengulang kembali penemuan Cavendish yang mengatakan pembakaran hidrogen menghasilkan air

• Hidrogen pertama kali dicairkan oleh James Dewar pada tahun 1898 dengan menggunakan penemuannya, guci hampa. Dia kemudian menghasilkan hidrogen padat setahun kemudian.

Page 6: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Balon pertama yang diisikan dengan hidrogen diciptakan oleh Jacques Charles pada tahun 1783

• Tahun 1852 Henri Giffard menciptakan kapal udara yang diangkat oleh hidrogen

• Ferdinand von Zeppelin mempromosikan idenya tentang kapal udara yang diangkat dengan hidrogen dan kemudian dinamakan Zeppelin dengan penerbangan perdana pada tahun 1900

• Gas H2 digunakan di pesawat Hindenburg, yang pada akhirnya meledak di langit New Jersey pada tanggal 6 Mei 1937, yang diduga terjadi akibat kebocoran hidrogen

Page 7: IHT H2 Plant - Review n Teori

Tragedi Hindenburg akibat kebocoran gas H2

Page 8: IHT H2 Plant - Review n Teori

Sifat gas H2• Gas hidrogen adalah gas yang sangat mudah terbakar• Enthalpi pembakaran hidrogen adalah -286 kJ/mol. Hidrogen

terbakar menurut persamaan kimia:

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572  kJ (- 286 kJ/mol)

• Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan, hidrogen meledak seketika ketika disulut dengan api, dan akan meledak sendiri pada temperatur 585 °C

Page 9: IHT H2 Plant - Review n Teori
Page 10: IHT H2 Plant - Review n Teori

• H2 bereaksi secara langsung dengan unsur-unsur oksidator lainnya. Ia bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan fluorin, menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida

• Dalam keadaan normal di bumi, unsur hidrogen berada dalam keadaan gas diatomik, H2. Namun, gas hidrogen sangatlah langka di atmosfer bumi (1 ppm berdasarkan volume) oleh karena beratnya yang ringan yang menyebabkan gas hidrogen lepas dari gravitasi bumi. Walaupun demikian, hidrogen masih merupakan unsur paling melimpah di permukaan bumi ini. Kebanyakan hidrogen bumi berada dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain seperti hidrokarbon dan air

Page 11: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Hidrogen mendatangkan beberapa bahaya kesehatan pada manusia, mulai dari potensi ledakan dan kebakaran ketika tercampur dengan udara, sampai dengan sifatnya yang menyebabkan asfiksia pada keadaan murni tanpa oksigen.

• Hidrogen cair adalah kriogen dan sangat berbahaya oleh karena suhunya yang sangat rendah.

• Hidrogen larut dalam beberapa logam dan selain berpotensi kebocoran, juga dapat menyebabkan perapuhan hidrogen.

• Gas hidrogen yang mengalami kebocoran dapat menyala dengan spontan. Selain itu api hidrogen sangat panas, namun hampir tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga dapat menyebabkan kasus kebakaran yang tak terduga.

Page 12: IHT H2 Plant - Review n Teori

Spontaneous Ignition• Stoikiometri campuran antara udara dan H2 memiliki energi

energi ignition yang sangat rendah yaitu 0,017 mJ. Hal ini menjadikannya jauh lebih sensitif untuk menyala daripada gas atau zat yang mudah terbakar lainnya. Campuran H2 hanya butuh 1/10 dari energi yang dibutuhkan untuk membakar uap BBM

• Jenis – jenis spontaneous ignition :1. Reverse Joule-Thomson Effect2. Electrostatic Ignition3. Diffusion Ignition4. Sudden Adiabatic Compression5. Hot Surface Ignition

Page 13: IHT H2 Plant - Review n Teori

Proses Pembuatan Gas H2• Ada beberapa metode pembuatan gas hidrogen yang telah

kita kenal. Namun semua metode pembuatan tersebut prinsipnya sama, yaitu memisahkan hidrogen dari unsur lain dalam senyawanya

• Secara umum parameter yang dapat dipertimbangkan dalam memilih metode pembuatan H2 adalah biaya, emisi yang dihasilkan, kelaikan secara ekonomi, skala produksi dan bahan baku

Page 14: IHT H2 Plant - Review n Teori

Proses Pembuatan H21. Steam Reforming2. Gasifikasi Biomasa3. Gasifikasi Batu Bara4. Elektrolisa Air (H2O)

Selain keempat metode di atas, masih ada metode lain untuk memproduksi gas hidrogen, yaitu antara lain photoelectrolysis, dekomposisi air pada suhu tinggi (themal decomposition of water), photobiological production, plasmatron, fermentasi bahan organik dan lain-lain.

Page 15: IHT H2 Plant - Review n Teori

Steam Reforming• Dalam proses ini, gas alam seperti metana, propana atau etana

direaksikan dengan steam (uap air) pada suhu tinggi (700~1000oC) dengan bantuan katalis, untuk menghasilkan hidrogen, karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO).

• Sebuah reaksi samping juga terjadi antara karbon monoksida dengan steam, yang menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida.

• Persamaan reaksi yang terjadi pada proses ini adalah:

CH4 + H2O --> CO + 3H2CO + H2O --> CO2 + H2

Page 16: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Gas hidrogen yang dihasilkan kemudian dimurnikan, dengan memisahkan karbon dioksida dengan cara penyerapan.

• Saat ini, steam reforming banyak digunakan untuk memproduksi gas hidrogen secara komersil di berbagai sektor industri, diantaranya industri pupuk dan hidrogen peroksida (H2O2). Akan tetapi metode produksi seperti ini sangat tergantung dari ketersediaan gas alam yang terbatas, serta menghasilkan gas CO2, sebagai gas efek rumah kaca.

Page 17: IHT H2 Plant - Review n Teori

Gasifikasi Biomassa

Page 18: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Bahan yang digunakan adalah bahan alami seperti jerami, limbah padat rumah tangga atau kotoran.

• Di dalam prosesnya, bahan-bahan tadi dipanaskan pada suhu tinggi dalam sebuah reaktor. Proses pemanasan ini mengakibatkan ikatan molekul dalam senyawa yang ada menjadi terpecah dan menghasilkan campuran gas yang terdiri dari hidrogen, karbon monoksida dan metana. Selanjutnya dengan cara yang sama seperti pada steam reforming, metana yang dihasilkan diubah menjadi gas hidrogen.

• Gasifikasi biomasa atau bahan organik memiliki beberapa keunggulan, antara lain menghasilkan lebih sedikit karbon dioksida, sumber bahan baku yang berlimpah dan terbarukan, bisa diproduksi di hampir seluruh tempat di dunia serta biaya produksi yang lebih murah.

• Reaksi yang terjadi sebagai berikut : Biomass + H2O --------> H2 + CO2

Page 19: IHT H2 Plant - Review n Teori

Gasifikasi Batubara• Gasifikasi batu bara merupakan metode pembuatan gas

hidrogen tertua. • Biaya produksinya hampir dua kali lipat dibandingkan

dengan metode steam reforming gas alam. Selain itu, cara ini pula menghasilkan emisi gas buang yang lebih signifikan. Karena selain CO2 juga dihasilkan senyawa sulfur dan karbon monoksida.

• Melalui cara ini, batu bara pertama-tama dipanaskan pada suhu tinggi dalam sebuah reaktor untuk mengubahnya menjadi fasa gas. Selanjutnya, batu bara direaksikan dengan steam dan oksigen, yang kemudian menghasilkan gas hidrogen, karbon monoksida dan karbon dioksida.

Page 20: IHT H2 Plant - Review n Teori

Elektrolisa Air (H2O)• Elektrolisa air memanfaatkan arus listrik searah untuk

menguraikan air menjadi unsur-unsur pembentuknya, yaitu H2 dan O2.

• Gas hidrogen muncul di kutub negatif atau katoda dan oksigen berkumpul di kutub positif atau anoda. Hidrogen yang dihasilkan dari proses electrolisa air berpotensi menghasilkan zero emission, apabila listrik yang digunakan dihasilkan dari generator listrik bebas polusi.

• Namun demikian dari sisi konsumsi energi, cara ini memerlukan energi listrik yang cukup besar.

Page 21: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Bila sumber DC dihubungkan ke elektroda-elektroda pada tiap sel, listrik akan mengalir ke elektroda dan air akan terurai menjadi H2 dan O2. Reaksi penguraian atau elektrolisa air pada module sebagai berikut :Reaksi di Anoda : 4OH- O2 + H2O + 4e-

Reaksi di Katoda : 4H2O + 4e- 2H2 + 4OH-

Reaksi keseluruhan : 2H2O 2H2 + O2

• Gas hidrogen yang dihasilkan dari proses elektrolisa masih mengandung impuritas terutama moisture (kandungan air), sehingga harus diolah lebih lanjut.

Page 22: IHT H2 Plant - Review n Teori

Teori Elektrolisa• Elektrolisa adalah peristiwa perubahan energi listrik menjadi

energi kimia. • Komponen penting yang menunjang proses elektrolisis untuk

menghasilkan gas hidrogen adalah reaktor elektrolisis, elektroda (katoda dan anoda), dan larutan elektrolit.

• Elektrolit adalah suatu zat terlarut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik.

• Proses elektrolisa erat kaitannya dengan reaksi oksidasi dan reduksi sebagai reaksi pelepasan dan penangkapan ion oleh suatu zat.

Page 23: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Oksidasi adalah proses pelepasan elektron dari suatu zat sedangkan reduksi adalah proses penangkapan elektron oleh suatu zat. Kesetimbangan reaksinya ditulis sebagai berikut:ox + ne = red (proses reduksi) ; red = ox + ne (proses oksidasi)Disini ‘ne’ adalah jumlah elektron yang dilepaskan atau diterima

• Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang bereaksi secara tidak spontan (Eo sel (-) atau ΔG>0), karena energi listrik disuplai dari sumber luar dan dialirkan melalui sebuah sel dan merupakan tempat terjadinya reaksi kimia

Page 24: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Elektroda adalah suatu sistem dua fase yang terdiri dari sebuah penghantar elektrolit (misalnya logam) dan sebuah penghantar ionik (larutan).

• Elektroda positif (+) disebut anoda, sedangkan elektroda negatif (-) adalah katoda).

• Reaksi kimia yang terjadi pada elektroda selama terjadinya konduksi listrik disebut elektrolisis. Perubahan kimia yang terjadi selama elektrolisis dapat dilihat di sekitar elektroda.

• Sel elektrolisis memerlukan energi untuk memompa elektron.• Pada proses elektrolisis, elektroda dialiri arus listrik (DC)

sehingga senyawa pada elektrolit terurai membentuk ion-ion dan terjadi proses reduksi oksidasi sehingga menghasilkan gas.

Page 25: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Proses elektrolisis dinyatakan bahwa atom oksigen membentuk sebuah ion bermuatan negatif (OH-) dan atom hidrogen membentuk sebuah ion bermuatan positif (H+).

• Pada kutub positif menyebabkan ion H+ tertarik ke kutub katoda yang bermuatan negatif sehingga ion H+ menyatu pada katoda.

• Atom-atom hidrogen akan membentuk gas hidrogen dalam bentuk gelembung gas pada katoda yang melayang ke atas. Hal serupa terjadi pada ion OH- yang menyatu pada anoda kemudian membentuk gas oksigen dalam bentuk gelembung gas.

Page 26: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Apabila kedua kutub elektroda (katoda dan anoda) diberi arus listrik, elektroda tersebut akan saling berhubungan karena adanya larutan elektrolit sebagai penghantar listrik menyebabkan elektroda timbul gelembung gas.

• Proses elektrolisis diperlukan arus listrik yang tinggi agar proses reaksi kimia menjadi efektif dan efisien.

Page 27: IHT H2 Plant - Review n Teori

• M Faraday menunjukan bahwa jumlah zat yang bereaksi pada elektroda elektroda elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah arus yang melalui sel tersebut. Selain itu jika arus tertentu mengalir melalui sel elektrolisis maka akan dihasilkan jumlah ekivalen masing masing zat.

M = Q A / n F Keterangan : M : massa zat yang terbentuk Q : jumlah listrik dalam Coloumb A : massa atom n : perubahan elektron F : tetapan Faraday

Page 28: IHT H2 Plant - Review n Teori

Jenis H2 Plant di PLTU

Page 29: IHT H2 Plant - Review n Teori

Diagram Alir Hidrogen Plant dengan Kompresor

O2

KOH Reservoir

Dryer

Demin water

Filter

Electrolysis Module

H2

Condenser

H2 Trap

Buffer tank

Compressor

H2 High Pressure Bottle

KOH Filter

HE

O2

Condenser

O2 Trap

H2 Charging ManifoldH2O2

Page 30: IHT H2 Plant - Review n Teori

Diagram Alir Hidrogen Plant tanpa Kompresor

Air + KOH Electrolysis Module

O2

H2 separator H2 Launder

Deoxygenate H2 Cooler Dryer H2 Filter

O2 separator venting

H2

H2 Storage Tank

Page 31: IHT H2 Plant - Review n Teori

H2 PlantSafety, Handling and Storage

Page 32: IHT H2 Plant - Review n Teori

Acuan Standar• International Standards Organisation (ISO) Technical

Committee 197 “Hydrogen Technologies”. • International ElectrotechnicalCommission (IEC)

Technical Committee 105 “Fuel Cell Technologies”. • European Industrial Gases Association (EIGA), the

Compressed Gas Association (CGA). • National Fire Protection Association (NFPA).• OHSA 1910

Page 33: IHT H2 Plant - Review n Teori

• ISO ISO/TR 15916 : 2004 - Basic considerations for the safety of hydrogen systems

• ISO TC 197 WG8 ISO/CD 22734-2 - H2 generators using water electrolysis process. Part 2: Residential applications

• ISO TC 197 WG9 ISO/CD 16110-1- H2 generators using fuel processing technologies. Part 1 : Safety

• ISO TC 197 WG13 Hydrogen detectors

Dokumen

Page 34: IHT H2 Plant - Review n Teori

Potensi Bahaya H2• Campuran yang mudah terbakar pada konsentrasi

4 – 75 %• Campuran yang mudah meledak pada konsentrasi

18 – 60 %• Bersifat non toxic, namun dapat menyebabkan

asfiksia

Page 35: IHT H2 Plant - Review n Teori

Penanganan jika terpapar H2

• Inhalation : Pindahkan korban ke tempat dengan udara terbuka. Jika terjadi kesulitan bernafas, panggil dokter

Page 36: IHT H2 Plant - Review n Teori

Penanganan jika terjadi Kebakaran atau Kebocoran

• Cold BurnTerpapar material kriogenik bisa mengakibatkan luka serius pada tubuh seperti yang terjadi pada “heat burns”. Jika terjadi kontak antara pekerja dengan hidrogen cair atau gas h2 dingin, dia harus segera dibawa ke unit kesehatan untuk mendapatkan perawatan medis. Jika perawatan medis tidak segera didapatkan, daerah yang terpapar bisa dilunakkan dengan air hangat. Namun, jangan sekali – kali menggosok bagian yang terpapar.

Page 37: IHT H2 Plant - Review n Teori

• LeakJika terjadi kebocoran hidrogen atau alarm berbunyi, lakukan langkah – langkah berikut ini :1. Evakuasi dengan segera personel yang tidak berkepentingan dari area kebocoran2. Tutup segera sumber hidrogen, dan venting semua hidrogen ke lokasi yang aman3. Tingkatkan kemampuan ventilasi dengan exhaust fan jika memungkinkan4. Hubungi pihak yang berkepentingan untuk segera melaksanakan tindakan darurat

Page 38: IHT H2 Plant - Review n Teori

• FireJika muncul nyala api, lakukan langkah-langkah berikut :1. Tutup / putus / Hentikan sumber hidrogen2. Biarkan api padam dengan sendirinya. Ketika api telah padam, masih memungkinkan memicu kebakaran dan menyebabkan kerusakan yang lebih parah.3. Jangan mencoba memadamkan api dengan alat pemadam kebakaran jenis apapun. Hal ini bisa menyebabkan aliran gas hidrogen bisa meledak. Namun diperbolehkan menggunakan pemadam air disekitar orang dan peralatan untuk melindungi dari api. Hal ini sebaiknya dilakukan oleh yang telah terlatih.4. Laporkan kepada pihak terkait untuk dapat segera dilakukan tindakan darurat.

Page 39: IHT H2 Plant - Review n Teori

5.Setelah kebakaran, sistem harus di-purging dengan nitrogen untuk memastikan tidak terjadi flashback dalam sistem.NB.Ultraviolet / infrared detectors dan alarm Harus dipasang pada sistem dengan potensi kebocoran yang besar.

Page 40: IHT H2 Plant - Review n Teori

Penyimpanan• Tangki penyimpanan harus diletakkan di luar ruangan dan

jauh dari pintu, jendela maupun bangunan penyuplaii udara• Tangki harus dilindungi dari korosi atmosfer, panas, hujan,

tumpukan salju, atau sinar matahari langsung• Cegah tangki agar tidak roboh• Jauhkan tangki dari bahan – bahan yang bersifat oksidatif

Page 41: IHT H2 Plant - Review n Teori

Pengoperasian valve dan tangki• Titik koneksi harus dicek secara teratur untuk memastikan

tidak terjadi kebocoran• Tangki dan valve harus ditutup ketika tidak digunakan• Jangan pernah merusak valve untuk mengeluarkan kotoran

dari fitting• Pengoperasian valve dilakukan hanya jika pressure reducer

dengan sealing yang tidak berbahaya telah terkoneksi dengan baik

• Tangki harus dilengkapi dengan “pressure relief device” untuk melepaskan gas pada batas atau dibawah MAWP (maximum allowable working pressure)

Page 42: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Buka dan tutup valve dengan perlahan, agar h2 tidak memasuki regulator dengan tiba-tiba

• Jangan pernah menggunakan kunci, palu, atau tool lainnya untuk membuka dan menutup valve

• Jika akan membuka tangki untuk mengeluarkan isinya, buka penuh gagang valve kemudian putar balik ke arah “close” seperempat putaran. Setelah pekerjaan selesai

Page 43: IHT H2 Plant - Review n Teori

Ventilasi dan Alarm• Karena ukuran molekul yang kecil, hidrogen bisa lolos dari

kebocoran dimana gas lain tidak bisa lewat. Ventilasi dengan jumlah udara yang besar sangat penting untuk melarutkan kebocoran hidrogen hingga dibawah batas nyalanya yaitu 4% dalam udara.

• Jika memungkinkan, hidrogen seharusnya disimpan dan digunakan di luar ruangan dengan ventilasi alami, atau dalam bangsal tanpa atap dan dinding.

• Lokasi di dalam ruangan harus memiliki ventilasi yang baik untuk mengatasi kebocoran yang besar. Exhaust fan juga harus tahan ledakan

Page 44: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Dalam sistem hidrogen di dalam ruangan, sistem pendeteksi nyala gas harus di set untuk menyala saat konsentrasi hidrogen mencapai 30% dibawah batas nyala-nya.

• Sensor harus dipasang tepat di atas atau langit-langit dimana diperkirakan kemungkinan kebocoran bisa terjadi. Alarm harus dikalibrasi secara teratur (tergantung resiko) dengan campuran gas yang telah diketahui.

Page 45: IHT H2 Plant - Review n Teori

Norma K3 di H2 Plant

• No Smooking• No HandPhone• No Fire• APD• Blower & Ventilasi• APAR• H2 Detector• SOP• Alarm

Page 46: IHT H2 Plant - Review n Teori

Pencegahan terjadinya ledakan di H2 Plant• Bangun H2 plant di area yang memiliki ventilasi baik• Pastikan tidak ada kebocoran dalam sistem dan selalu

pastikan hal tersebut tidak terjadi• Jika memungkinkan H2 plant diletakkan di luar ruangan, agar

kebocoran hidrogen dapat lepas ke atmosfer tanpa bahaya. Atau paling tidak, tangki penyimpanan harus dipasang di luar

• Pipa pembuangan harus mengarah ke luar• Pipa suplai hidrogen harus memiliki “shut-off” valve jika

memasuki ruangan• Ruangan harus memiliki sistem ventilasi alami yang baik• Upayakan sambungan pipa di las permanen untuk mencegah

terjadinya kebocoran

Page 47: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Peralatan listrik tidak boleh digunakan atau dipasang di area yang berbahaya (memungkinkan terjadinya ledakan)

• Pekerjaan dengan api (welding, cutting, soldering, grinding) hanya diijinkan jika area yang berbahaya bebas dari hidrogen (Pastikan dengan eksplosimeter). Perlu diperhatikan, bahwa serpihan pekerjaan grinding dan welding bisa melayang sejauh 10 meter dari tempat asalnya.

• Pekerjaan pemasangn tidak boleh dilakukan jika ada hidrogen yang lolos, karena meskipun menggunakan tool anti spark, masih memungkinkan terjadi kebakaran.

• Tidak diijinkan adanya campuran yang mudah meledak dalam sistem hidrogen. Campuran ini bisa tiba-tiba terbakar akibat panas dari gesekan ketika mengoperasikan valve, kotoran, ataupun perubahan tekanan yang cepat dari aliran gas hidrogen

Page 48: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Udara dan oksigen tidak boleh ada dalam sistem. Jikapun ada, tidak boleh dipasang return valve untuk memastikan tidak ada gas yang memasuki pipa umpan yang lain.

• Kompresor H2 harus dilengkapi dengan “low suction pressure alarm” dan alarm oksigen utuk memastikan campuran udara / hidrogen yang mudah meledak tidak terbentuk

• Semua sistem perpipaan harus dalam kondisi (electrically grounded

• Saat akan dioperasikan, H2 plant harus dipurging menggunakan nitrogen untuk membuang udara hingga konsentrasi oksigen kurang dari 1%.

Page 49: IHT H2 Plant - Review n Teori

Contoh bahaya gelombang EM dari HP

Page 50: IHT H2 Plant - Review n Teori
Page 51: IHT H2 Plant - Review n Teori

Pemantauan kualitas H2

• H2 Purity harus terjaga pada ≥ 99.95 %• Dew point H2 harus terjaga pada ≤ - 40oC• Tegangan 28 V, Ampere 820 V• Level H2 dan O2 separator seimbang• Level H2O• Temperatur• Temperatur Deoxygenate • Flow lye pump• Pressure tangki < 2.8 Mpa

Page 52: IHT H2 Plant - Review n Teori

Aplikasi Hidrogen• Pembuatan Ammonia• Hydrocracking & Hydrogenasi• Pembuatan asam Chloride• Pembuatan Metanol• Pendingin rotor di generator pembangkit listrik• Riset Kriogenik• Bom Hidrogen• Balon udara• Bahan Bakar Roket Dll

Page 53: IHT H2 Plant - Review n Teori

Pendingin Rotor Generator• Memiliki konduktivitas thermal yang besar• Bebas dari kotoran - kotoran• Bebas oksigen dan moisture• Suara – suara bising dapat diminimalisir

Page 54: IHT H2 Plant - Review n Teori

Bom Hidrogen AN602

Page 55: IHT H2 Plant - Review n Teori

• Tsar Bomba adalah julukan untuk bom hidrogen AN602, senjata nuklir paling kuat yang pernah diledakkan. Tes ini merupakan ledakan buatan yang paling kuat dalam sejarah manusia. Dikembangkan oleh Uni Soviet, bom ini memiliki yield 50-58 megaton TNT. Hanya satu bom jenis ini pernah secara resmi dibangun dan diuji pada tanggal 30 Oktober 1961.

• Kekuatan bom ini lebih besar sekitar 2250 kali dari bom atom yang dijatuhkan di Nagasaki selama Perang Dunia II

Page 56: IHT H2 Plant - Review n Teori

SekianTerima kasih

Page 57: IHT H2 Plant - Review n Teori

Tambahan

Page 58: IHT H2 Plant - Review n Teori

Hydrogen Jet Flame from PRD Actuation during Tank Fire Exposure

Hydrogen Tank on Left and Gasoline Tank on

Right

Page 59: IHT H2 Plant - Review n Teori

Tank Failure with Hydrogen Fireball Formation if PRD does not actuate to vent tank (10, 45, 107, 997, 1240 second)

Page 60: IHT H2 Plant - Review n Teori
Page 61: IHT H2 Plant - Review n Teori
Page 62: IHT H2 Plant - Review n Teori

14 kg fragment found 82 m east of original tank location

Page 63: IHT H2 Plant - Review n Teori

Tank Undergoing Hydrostatic Pressure Cycling Test

Page 64: IHT H2 Plant - Review n Teori

Storage H2 berdasar OHSA 1910.103• 1910.103(b)(1)(i)(a) Hydrogen containers shall comply with one of the

following: 1910.103(b)(1)(i)(a)(1) Designed, constructed, and tested in accordance with appropriate requirements of ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII - Unfired Pressure Vessels - 1968, which is incorporated by reference as specified in Sec. 1910.6 and 1910.103(b)(1)(i)(a)(2) Designed, constructed, tested and maintained in accordance with U.S. Department of Transportation Specifications and Regulations.

• 1910.103(b)(1)(i)(b) Permanently installed containers shall be provided with substantial noncombustible supports on firm noncombustible foundations.

• 1910.103(b)(1)(i)(c) Each portable container shall be legibly marked with the name "Hydrogen" in accordance with the marking requirements set forth in § 1910.253(b)(1)(ii). Each manifolded hydrogen supply unit shall be legibly marked with the name "Hydrogen" or a legend such as "This unit contains hydrogen."

Page 65: IHT H2 Plant - Review n Teori

• 1910.103(b)(1)(ii)Safety relief devices. • 1910.103(b)(1)(ii)(a)Hydrogen containers shall be equipped with safety relief devices as required by

the ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII Unfired Pressure Vessels, 1968 or the DOT Specifications and Regulations under which the container is fabricated.

• 1910.103(b)(1)(ii)(b)Safety relief devices shall be arranged to discharge upward and unobstructed to the open air in such a manner as to prevent any impingement of escaping gas upon the container, adjacent structure or personnel. This requirement does not apply to DOT Specification containers having an internal volume of 2 cubic feet or less.

• 1910.103(b)(1)(ii)(c)Safety relief devices or vent piping shall be designed or located so that moisture cannot collect and freeze in a manner which would interfere with proper operation of the device.

• 1910.103(b)(1)(iii)Piping, tubing, and fittings. • 1910.103(b)(1)(iii)(a)Piping, tubing, and fittings shall be suitable for hydrogen service and for the

pressures and temperatures involved. Cast iron pipe and fittings shall not be used.• 1910.103(b)(1)(iii)(b)Piping and tubing shall conform to Section 2 - "Industrial Gas and Air Piping" -

Code for Pressure Piping, ANSI B31.1-1967 with addenda B31.1-1969, which is incorporated by reference as specified in Sec. 1910.6.

• 1910.103(b)(1)(iii)(c) Joints in piping and tubing may be made by welding or brazing or by use of flanged, threaded, socket, or compression fittings. Gaskets and thread sealants shall be suitable for hydrogen service.

• 1910.103(b)(1)(iv)Equipment assembly. • 1910.103(b)(1)(iv)(a)Valves, gauges, regulators, and other accessories shall be suitable for hydrogen

service.

Page 66: IHT H2 Plant - Review n Teori

• 1910.103(b)(1)(iv)(b)Installation of hydrogen systems shall be supervised by personnel familiar with proper practices with reference to their construction and use.

• 1910.103(b)(1)(iv)(c)Storage containers, piping, valves, regulating equipment, and other accessories shall be readily accessible, and shall be protected against physical damage and against tampering.

• 1910.103(b)(1)(iv)(d)Cabinets or housings containing hydrogen control or operating equipment shall be adequately ventilated.

• 1910.103(b)(1)(iv)(e)Each mobile hydrogen supply unit used as part of a hydrogen system shall be adequately secured to prevent movement.

• 1910.103(b)(1)(iv)(f)Mobile hydrogen supply units shall be electrically bonded to the system before discharging hydrogen.

• 1910.103(b)(1)(v)Marking. The hydrogen storage location shall be permanently placarded as follows: "HYDROGEN - FLAMMABLE GAS - NO SMOKING - NO OPEN FLAMES," or equivalent.

• 1910.103(b)(1)(vi)Testing. After installations, all piping, tubing, and fittings shall be tested and proved hydrogen gas tight at maximum operating pressure.

• 1910.103(b)(2)Location – • 1910.103(b)(2)(i)General. • 1910.103(b)(2)(i)(a)The system shall be located so that it is readily accessible to delivery equipment

and to authorized personnel.

Page 67: IHT H2 Plant - Review n Teori

• 1910.103(b)(2)(i)(b) Systems shall be located above ground.• 1910.103(b)(2)(i)(c) Systems shall not be located beneath electric power lines.

1910.103(b)(2)(i)(d) Systems shall not be located close to flammable liquid piping or piping of other flammable gases.

• 1910.103(b)(2)(i)(e)Systems near aboveground flammable liquid storage shall be located on ground higher than the flammable liquid storage except when dikes, diversion curbs, grading, or separating solid walls are used to prevent accumulation of flammable liquids under the system.