kp pjb gresik

KERJA PRAKTEK – TL 141376

STUDI KEBOCORAN TUBE OUTLET PRIMARY SUPERHEATER BOILER PLTU-1 PT PJB UP. GRESIK

GABRIELL ASPRILLA HARTONONRP. 2712 100023LISA DIAH RAHAYUNRP. 2712100049

Dosen PembimbingRINDANG FAJARIN S.Si, M.Si

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGIFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2015

KERJA PRAKTEK – TL 141376


GABRIELL ASPRILLA HARTONONRP. 2712 100023LISA DIAH RAHAYUNRP. 2712100049

Dosen PembimbingRINDANG FAJARIN S.Si, M.Si

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGIFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2015

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGIFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

LAPORAN KERJA PRAKTEKPT PJB UP. GRESIK

PLTU 1-2

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTEKPT PJB UP. GRESIK PLTU 1-2

STUDI KEBOCORAN TUBE OUTLET PRIMARY SUPERHEATER BOILER PLTU-1 PT PJB UP.

GRESIKDisusun Oleh:

GABRIELL ASPRILLA HARTONO (2712100023)LISA DIAH RAHAYU (2712100049)

Laporan kerja praktik ini disusun untuk memenuhi prasyaratan akademik di jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI –ITS.

Mengetahui dan menyetujui:

Koordinator Kerja Praktik Dosen Pembimbing

Wikan Jatimurti S.T. M.Sc Rindang Fajarin S.Si, M.Si

NIP 198303252014041001 NIP 198302012008122002

Ketua JurusanTeknik Material dan Metalurgi

FTI –ITS

Dr. Agung Purniawan, ST., M.Eng.NIP 197605282002121003




PLTU 1-2

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTEKPT PJB UP. GRESIK PLTU 1-2

STUDI KEBOCORAN TUBE OUTLET PRIMARY SUPERHEATER BOILER PLTU-1 PT PJB UP.

GRESIK(03 Agustus 2015 – 31 Agustus 2015)

Disusun Oleh:

GABRIELL ASPRILLA HARTONO (2712 100023)LISA DIAH RAHAYU (2712100049)

Laporan kerja praktik ini disusun untuk memenuhi prasyaratan akademik di jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI –ITS.

Mengetahui dan menyetujui:

Manager SDM & administrasi Pembimbing Lapangan

M. Anwar Rosidi

NIP NID 7292055JA




PLTU 1-2

ABSTRAK


Sebagai salah satu peralatan utama yang ada dalam sistem PLTU di PT. PJB UP.Gresik, Boiler memiliki peranan yang sangat penting sebagai pemutar turbin untuk pembangkit uap. Di dalam boiler terdapat tube primary superheater yang mengalirkan uap air dan pada pipa-pipa ini sering sekali mengalami kegagalan. Kegagalan yang terjadi pada tube primary superheater ini disebabkan oleh adanya mulur/creep yang disebabkan oleh adanya long term overheating yang disebabkan oleh nyala api yang tidak sempurna dan telah dilakukan perbesaran diameter nozle burner. Selain itu juga ada indikasi komposisi material yang tidak sesuai dengan spesifikasi sehingga mempengaruhi sifat mekanik dari material tersebut dan kegagalan ini juga bisa disebabkan oleh adanya deposit pada waterwall tube sehingga distribusi panas tidak merata sehingga menimbulkan overheating pada tube primary superheater .

Kata Kunci : tube primary superheater , kegagalan, creep, longterm overheating, deposit




PLTU 1-2

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan rahmat-Nya sehingga penyusunan Laporan Kerja Praktek PT PJB UP Gresik dapat terlaksna dengan baik. Dengan dilaksanakannya kegiatan Kerja Praktek ini diharapkan dapat menambah wawasan dari mahasiswa Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS, sehingga bisa memiliki gambaran tentang penerapan disiplin ilmu yang dipelajari. Selain itu, dengan mengambil judul Studi Kebocoran Tube Outlet Primary Superheater Boiler PLTU-1 PT PJB UP. Gresik ini kami berharap dapat menambah sumber pustaka dan referensi dari pabrik bersangkutan.

Kami sangat terbuka dengan kritik dan saran dari pembaca. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi pihak yang bersangkutan. Terima kasih.

Surabaya, Oktober 2015

Penyusun




PLTU 1-2

UCAPAN TERIMAKASIH

Atas terselesaikan nya kerja praktik kami di PJB UP Gresik, kami juga mengucapakan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu tersusunnya laporan ini.1. Kedua orangtua yang tidak henti memberikan doa dan

dukungannya2. Dr. Sungging Pintowantoro, ST.,MT. selaku Ketua

Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS3. Ibu Rindang Fajarin selaku dosen pembimbing kerja

praktek4. Bapak Ali dan PT PJB UP Gresik yang telah memberikan

kami kesempatan untuk melaksanakan kerja praktek5. Bapak M. Anwar Rosidi selaku pembimbing dari PT PJB

UP dan seluruh karyawan di PT PJB UP Gresik6. Seluruh teman-teman kerja praktek di PT PJB UP Gresik

periode Agustus 2015.7. Seluruh pihak yang turut membantu dalam penyusunan

laporan ini




PLTU 1-2

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN i

ABSTRAK iii

KATA PENGANTAR iv

UCAPAN TERIMAKASIH v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

BAB 1 1

PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Rumusan Permasalahan 1

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan 2

1.5 Manfaat 2

1.6 Metodologi 3

1.7 Sistematika Penulisan 3

BAB 2 5

PROFIL PERUSAHAAN 5

2.1 Filosofi, Visi dan Misi Perusahaan 5

2.2 Sejarah PT. PJB UP GRESIK 5

2.3 Struktur Organisasi PT. PJB UP Gresik 8




PLTU 1-2

2.4 Peningkatan Motivasi Kerja Karyawan 11

2.5 Jenis Bahan Bakar PT PJB UP Gresik 12

2.6 Lingkungan dan K3 di PT. PJB UP Gresik 12

BAB 3 15

TINJAUAN PUSTAKA 15

3.1 BOILER 15

3.1.1 Sistem pada Boiler 15

3.1.2 Jenis-jenis Boiler 20

3.2 Masalah-masalah Pada Boiler 20

3.2.1 Pembentukan Kerak 21

3.2.2 Peristiwa Korosi 22

3.2.3 Peristiwa Pembentukan Deposit 23

3.2.4 Kontaminasi Uap 24

BAB 4 25

HASIL DAN PEMBAHASAN 25

4.1 SPESIFIKASI KOMPONEN 25

4.2 PEMBAHASAN 27

4.2.1 Hasil Uji Metalografi Material Tube Yang Failure 27

4.2.2 Uji Komposisi material 28

4.2.3 Deposit pada Tube Waterwall 30

BAB 5 31

KESIMPULAN DAN SARAN 31

5.1 KESIMPULAN 31




PLTU 1-2

5.2 SARAN 31

DAFTAR PUSTAKA x




PLTU 1-2

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 World Standart Comparative.......................................25Tabel 4.2 Komposisi Material STBA 24.....................................25Tabel 4.3 Sifat Mekanik Material STBA 24................................26Tabel 4.4 Perlakuan Panas Material STBA 24............................26Tabel 4.5 Sifat Fisik Material STBA 24......................................26Tabel 4.6 Komposisi material tube yang mengalami kegagalan. 29




PLTU 1-2

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik dari atas............7Gambar 2.2 Struktur organisasi PT PJB........................................8Gambar 2.3 PT. PJB UP Gresik.....................................................9Gambar 2.4 Struktur Organisasi PT PJB UP Gresik...................10




PLTU 1-2

BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahPT. PJB UP. Gresik merupakan salah satu anak

perusahaan PT. PLN terbesar yang bertugas memproduksi listrik, yang kemudian akan disalurkan ke berbagai pelosok daerah oleh PT. PLN. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) pada PT. PJB UP. Gresik merupakan pembangkitan listrik dengan menggunakan turbin uap, dimana PLTU ini memiliki tiga peralatan utama (main building) dalam sistem PLTU, yakni Boiler, Turbin, dan Generator. Boiler berfungsi sebagai tungku pemanas yang mengubah air menjadi uap yang selanjutnya digunakan untuk memutar turbin. Kemudian putaran turbin disambungkan dengan generator dalam satu poros untuk mengubah energi kinetik dari putaran turbin menjadi energi listrik.

Sebagai salah satu peralatan utama yang ada dalam sistem PLTU di PT. PJB UP.Gresik, Boiler memiliki peranan yang sangat penting sebagai pemutar turbin untuk pembangkit uap.Di dalam boiler terdapat pipa-pipa yang dilalui air. Pipa-pipa ini akan dikenai panas secara radiasi oleh burner tanpa menyentuh pipa tersebut sehingga air didalam pipa akan mengalami evaporasi menjadi uap.

Pipa-pipa di dalam boiler ini sering sekali mengalami kebocoran sehingga perlu diketahui apa penyebab dan cara penanggulangan dari kebocoran ini agar dapat menurunkan resiko terjadi lagi kebocoran yang serupa.

1.2 Rumusan PermasalahanPermasalahan yang akan dikaji dalam penelitian

analisa kegagalan ini adalah apa yang menjadi penyebab




PLTU 1-2

dan cara penanganan kebocoran padaOutlet Primary Superheater Boiler PLTU unit 1 PT PJB UP Gresik.

1.3 Batasan MasalahBerberapa batasan masalah yang digunakan agar penelitian dapat berjalan dengan baik adalah:1. Desain awal yang digunakan sudah sesuai dengan

standart yang telah ditetapkan2. Proses perakitan berjalan sesuai dengan standar

operasional yang ditentukan.3. Perawatan dan pemeliharaan alat berjalan sesuai

dengan standar operasional yang ditentukan.

1.4 TujuanPenelitian analisa kegagaln ini dilakukan bertujuan untuk:1. Mengetahui penyebab kegagalan ditinjau dari aspek

material dan metalurgi2. Mengetahui mekanisme kegagalan yang terjadi

1.5 ManfaatPenelitian analisa kegagalan ini dilakukan agar diperoleh manfaat bagi beberapa pihak yaitu:1. Bagi industri listrik khususnya PT PJB UP Gresik,

dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat dijadikan acuan atau pertimbangan dalam pengoperasian dan perawatan untuk menghindari kasus kegagalan serupa.

2. Bagi kalangan akademis khususnya mahasiswa, dengan adanyastudi kasus analisa kegagalan ini diharapkan mampu mngaplikasikan dan memahami ilmu yang telah didapat untuk memecahkan masalah kegagalan pada komponen tersebut.

3. Terjalinnya hubungan kerjasama yang baik antara institusi pendidikan dengan instansi perusahaan.




PLTU 1-2

1.6 MetodologiDalam penyusunan laporan, penyusun menggunakan metode studi lapangan, wawancara, dan studi literatur.Adapun pengertian dari masing-masing metode sebagai berikut.a. Studi lapangan adalah pengambilan data yang

diperlukan untuk menyusun laporan dengan melakukan observasi lapangan (melihat, mengamati, dan membaca).

b. Diskusi adalah pengambilan data yang diperlukan untuk menyusun laporan berupa diskusi dengan pembimbing, karyawan, atau pekerja di lapangan yang ada di PT PJB UP Gresik.

c. Studi literatur adalah pengambilan data dan referensi untuk penyusunan laporan yang dilakukan dengan membaca jurnal ilmiah atau buku yang mendukung tentang isi laporan.

1.7 Sistematika PenulisanPenyusunan laporan kerja praktek terdiri dari beberapa bab yang berisi tentang pembahasan dari masing-masing bab. Adapun isi dari bab dan pembahasannya yaitu:Bab I: Pendahuluan

Membahas tentang latar belakang,rumusan permasalahan, tujuan, batasan masalah, manfaat, metodologi pengumpulan data dan sistematika penulisan laporan.

Bab II: Profil PerusahaanMembahas tentang sejarah singkat perusahaan, struktur organisasi, dan proses produksi gula secara umum.

Bab III: Tinjauan PustakaBerisi referensi literatur yang berkaitan dengan permasalahan yang dibahas dalam laporan.

Bab IV: Analisis Data dan Pembahasan




PLTU 1-2

Membahas tentang analisa kebocoran pada tube primary superheater boiler meliputi penyebab, mekanisme dan cara penanganan masalah tersebut.

Bab V: Kesimpulan dan SaranBerisi kesimpulan serta saran dari hasil analisis dan pembahasan permasalahan yang ada .




PLTU 1-2

BAB 2PROFIL PERUSAHAAN

2.1 Filosofi, Visi dan Misi PerusahaanDalam melaksanakan usahanya, PT. PJB UP Gresik

mengusung filosofi “Mempunyai komitmen yang tinggi terhadap sasaran yang hendak dicapai dan Sumber Daya Manusia (SDM) sebagai asset penting bagi perusahaan”.Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dalam mengelola perusahaan, komitmen tersebut merupakan aspek yang harus dijaga. Dalam menjaga komitmen tersebut PT. PJB UP Gresik memiliki visi :

“Menjadi perusahaan pembangkit tenaga listrik di Indonesia yang terkemuka dengan standar kelas dunia”

Sedangkan misi yang dipakai PT. PJB UP Gresik dalam mewujudkan visi diatas adalah :

1. Memproduksi tenaga listrik yang handa dan berdaya saing;

2. Meningkatkan kinerja secara berkelanjutan melalui implementasi tata kelola pembangkitan dan sinergi business partner dengan metode best – practice dan ramah lingkungan;

3. Mengembangkan kapasitas dan kapabilitas SDM yang mempunyai kompetensi teknik dan manajerial yang unggul serta berwawasan bisnis

2.2 Sejarah PT. PJB UP GRESIKPT. PJB UP GRESIK atau Pembangkitan Jawa Bali Unit

Pembangkitan Gresik merupakan perusahaan BUMN terkemuka yang bergerak dalam bidang jasa produksi listrik yang tempatnya berada di kota Gresik Jawa Timur. Unit Pembangkitan Gresik terbentuk berdasarkan surat keputusan direksi PT. PLN (Persero) No.030.K/023/DIR/1980 tanggal 15 Mei 1980 merupakan unit kerja yang dikelola oleh PT. PLN (Persero) Pembangkitan dan Penyaluran Jawa bagian Timur dan Bali (PLN KITLUR JBT)




PLTU 1-2

yang dikenal dengan sektor Gresik. Setelah itu PT. PLN membentuk lagi sektor Gresik baru dengan kapasitas 1578 MW (surat keputusan direktur utama PT. PLN No.006.K/023/DIR/1992) pada tanggal 4 Februari 1992. Lalu dibuat surat keputusan oleh direktur utama PT. PLN PJB II No.023.K/023/DIR/1996 tanggal 14 Juni 1996 tentang penggabungan Unit pelaksana Pembangkitan sektor Gresik dan sektor Gresik baru menjadi PT. PLN PJB II Sektor Gresik. Kemudian pada tanggal 30 Mei 1997 Direktur Utama PT. PLN PJB II mengeluarkan surat keputusan tentang perubahan sebutan sektor menjadi unit pembangkitan (No. 021/023/DIR/1997), serta pada tanggal 24 Juni 1997 Direktur Utama PT. PLN PJB II mengeluarkan surat keputusan kembali tentang pemisahan fungsi pemeliharaan dan fungsi operasi pada PT. PLN PJB II Unit Pembangkitan Gresik (No. 024A.K/023/DIR/1997). Kemudian pada tanggal 3 Oktober 2000 hingga saat ini nama perusahaan menjadi menjadi PT. Pembangkitan Jawa Bali (PJB) Unit Pembangkitan Gresik

Dengan luas 78 Ha PT. PJB UP Gresik memiliki unit pembangkit yang terdiri dari beberapa bagian operasional yaitu PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), dan PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap). Dengan jumlah pembangkit ada 18 unit yang terdiri dari 2 blok unit untuk PLTG, 2 blok PLTU, dan 3 blok PLTGU yang menghasilkan total kapasitas 2218 MW (18 Generator). Letak Pembangunan PT.PJB UP Gresik ini sangat dekat dengan pusat kota Gresik sendiri yaitu berada di Jalan Harun Tohir No. 1 Desa Sidorukun Kecamatan Kebomas Kabupaten Gresik.




PLTU 1-2

Gambar 2.1 PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik dari atas.

Dari semua unit – unit pembangkit yang berada di PT. PJB UP Gresik, PT. PJB UP Gresik dapat menghasilkan jumlah listrik dengan total daya yang terpasang sebesar 2.218 MW, serta energi listrik sebesar 10.859 GWh per tahunnya, yang disalurkan melalui jaringan transmisi tegangan ekstra tinggi 150kV dan 500kV. Sedangkan untuk bahan bakarnya PT. PJB UP Gresik menggunakan HSD (High Speed Diesel) atau MFO (Marine Fuel Oil) dipasok dengan kapal tangker, untuk gas (gas alam) yang dipasok melalui pipa bawah laut yang berasal dari sumur gas Pagerungan (ARCO) dan dari Madura Utara seperti PT. Pertamina Hulu (dulu Codeco) sebagai pemasok minyak untuk produksi, sedangkan untuk gas pembelinya adalah gabungan dengan PT. Petrokimia Gresik.

Ekskutif Ekskutif

MENTERI BUMN

PLN

PLN Ekskutif

EkskutifUNIT PT. PJB1. PTN2. BRT3. CRT4. MKR5. MTW




PLTU 1-2

2.3 Struktur Organisasi PT. PJB UP Gresik

Gambar 2.2 Struktur organisasi PT PJB




PLTU 1-2

Gambar 2.3 PT. PJB UP Gresik

PT. PJB UP Gresik dipimpin oleh seorang GM (General Manager) yang membawahi beberapa manager dengan bagian – bagian tertentu, dimana terdapat 8 manager dengan tugas yang berbeda – beda, seperti :

1. Manager SDM dan AdministrasiMengurus segala administrasi dan juga SDm, melakukan pelatihan karyawan (diklat) serta mengurus keperluan yang berhubungan dengan karyawan.Mengelola keuangan didalam perusahaan, memberikan pinjaman kepada karyawan.

2. Manager OperasiMengelola persediaan bahan bakar, pengoperasian unit pembangkit serta proses produksi.

3. Manager PemeliharaanMembawahi rendal pemeliharaan, inventory control, sinfo, Har Preventive, Har predictive, serta Har correct&emergency.

4. Manager EnjiniringMenangani masalah yang berhubungan dengan engineering seperti maintenance alat, over holesystem dll.

Dalam PT.PJB UP Gresik Organisasi Unit diarahkan fokus pada proses peningkatan keandalan dan efisiensi pembangkit




PLTU 1-2

sehingga desain organisasi menjadi lebih ramping dengan penggabungan beberapa fungsi supporting. PT PJB Unit Pembangkit telah disempurnakan pada tanggal 21 Oktober 1999, kemudian disempurnakan pada 25 Februari 2003, dan kemudian mendapat penyempurnaan kembali pada 19 Januari 2006, sehingga di dapat badan struktur organisasi yang digunakan saat ini adalah sebagai berikut :

Gambar 2.4 Struktur Organisasi PT PJB UP Gresik

General ManagerManajer OperasiRendal OperasiProduksiBahan Bakar dan NiagaKimia & LaboratoriumManajer PemeliharaanRendal PemeliharaanPemeliharaan MesinPemeliharaan ListrikPemeliharaan KoninOutage ManagemenSaranaLingkungan & K3Manajer Enjiniring dan Quality AssuarnceSystem OwnerTechnologi OwnerKnowledge OwnerManajemen Mutu, Risiko & KepatuhanManajer LogistikInventori Kontrol & KatalogerPengadaan & Kontrak BisnisAdministrasi GudangManajer Keuangan & AdministrasiSDMKeuanganUmum




PLTU 1-2

2.4 Peningkatan Motivasi Kerja KaryawanPT. PJB UP Gresik mempunyai beberapa cara dalam

peningkatan motivasi kerja karyawannya salah satunya dengan metode coaching dan counseling. Coaching adalah kegiatan yang dilakukan oleh atasan untuk melatih dan meningkatkan wawasan, kemampuan & keterampilan staf, serta untuk membantu bawahan mengatasi berbagai hambatan teknis pekerjaan agar tercapai prestasi kerja yang optimal.Sedangkan counseling merupakan kegiatan yang dilakukan oleh atasan untuk membantu staf menemukan pemecahan dari masalah pribadi yang mempengaruhi prestasi kerja, untuk pembentukan sikap kerja positif, penyesuaian diri terhadap tuntutan perubahan ataupun perkembangan perusahaan dan penyesuaian sosial.Baik coaching maupun counseling melekat pada diri seorang pemimpin, karena job description seorang pemimpin pada dasarnya adalah mengelola manusia, setelah itu baru mengelola pekerjaannya.Seorang pimpinan memiliki tanggung jawab dalam memastikan pencapaian sasaran unit kerjanya.Tugas pemimpin adalah memastikan karyawannya mampu bekerja optimal untuk bisa meraih sasaran bersama. Keberhasilan seorang pemimpin sangat besar dipengaruhi oleh sejauh mana ia bisa mengelola kinerja karyawan dalam proses pencapaian sasaran.

Menjadi pemimpin saat ini tidak lagi cukup bermodalkan visi, misi, sistem penghargaan, maupun sistem hukuman yang jelas.Pemimpin juga menjadi figur yang bertugas mengasuh anggota unit kerjanya untuk bisa bekerja secara maksimal sesuai potensinya masing-masing.Menjadi tanggung jawab pemimpin apabila anggota unit kerja tidak bisa menunjukkan kinerja terbaiknya.Karena itu coaching dan counseling merupakan sebuah keniscayaan, mau tidak mau harus dilakukan seorang pemimpin di segala tingkatan. Menurut paradigma change management, keberhasilan organisasi terletak pada kemampuannya beradaptasi terhadap berbagai perubahan yang muncul di lingkungan. Pemberdayaan karyawan menjadi penting dalam upaya membentuk pribadi yang mampu beradaptasi




PLTU 1-2

terhadap perubahan. Penerapan coaching dan counseling yang efektif oleh pemimpin akan membantu karyawan untuk selalu belajar mengatasi masalah secara mandiri, dan pada akhirnya melakukan langkah-langkah yang diperlukan untuk meningkatkan kemampuan pribadi mereka secara berkesinambungan.2.5 Jenis Bahan Bakar PT PJB UP Gresik

Ada dua jenis bahan bakarr yang digunakan di Unit Pembangkitan Gresik, yaitu :

Bahan Bakar HSD / MFO dipasok dengan akpal TankerBahan Bakar Gas (Gas Alam) dipasok melalui pipa bawah laut yang berasal dari HESS dan dari Madura (KODECO)

Berikut ini adalah bahan bakar yang digunakan dalam tiap-tiap pembangkit :

PLTG Gresik menggunakan bahan bakar HSD / GasPLTU Gresik menggunakan bahan bakar MFO / GasPLTGU Gresik menggunakan bahan bakar HSD / Gas

2.6 Lingkungan dan K3 di PT. PJB UP GresikPT.PJB UP Gresik sejak tahun 1994 telah meraih Zero

Accident.Pada tahun 2002 PT. PJB UP Gresik juga mendapat ISO 14001 tentang penghargaan bebas limbah dan tahun berikutnya mendapat ISO 18001 tingkat internasional yaitu penghargaan bebas limbah terintegrasi dengan AK3.PT. PJB UP Gresik merupakan pelopor adanya K3 yang dilengkapi oleh PT. PLN pada saat itu di seluruh unit termasuk juga PT. PLN Kantor Pusat.Pada saat ini seluruh PT. PJB telah mempunyai K3.

K3 di PT. PJB UP Gresik ditunjang dengan manajemen K3 yang mana tiap tahunnya selalu diadakan audit internal dan tiap tiga tahun sekali di-audit dari pusat. Auditor dari pusat dilakukan oleh SUCOFINDO, badan independen yang dipercaya oleh pemerintah yang dalam hal ini adalah Depnaker. Terdapat tiga criteria penilaian audit yaitu :

1. Apabila keandalan atau safety-nya adalah 0-59% maka perusahaan tersebut wajib diawasi.




PLTU 1-2

2. Apabila tingkat safety-nya antara 60-84% maka perusahaan tersebut diberi penghargaan berupa perak yang dikibarkan di depan kantor.

3. Apabila tingkat safety-nya 85-100% maka mendapat bendera emas.

Selain berusaha untuk meraih keuntungan finansial, supaya bertumbuhkembang dan berkelanjutan, PJB yang berkomitmen mewujudkan green, clean, and friendly power plant benar – benar memperhatikan masalah lingkungan, baik lingkungan kerja, lingkungan hidup maupun lingkungan sosial. Masalah lingkungan selalu menjadi perhatian utama, dengan mengimplementasikan Manajemen Lingkungan dan K3 (Kesehatan dan Keselamatan Kerja), Manajemen House Keeping 5s dan melaksanakan Program CorporateSocialResponsibility.

Program Kerja K3Kegiatan K3 yang dilaksanakan di PT. PJB UP

Gresik terdiri atas kegiatan rutin, beberapa pelatihan dan sertifikasi guna meningkatkan profesionalisme personal dan kualitas dari K3 itu sendiri. Program secara umum antara lain :

1. Kegiatan rutinKegiatan ini meliputi : diklat, pemeriksaan alat-alat yang berhubungan dengan produksi dan peralatan safety, upacara serta berbagai lomba K3 antar unit.

2. PelatihanPelatihan dilaksanakan dalam bentuk pelatihan pemadam kebakaran dan juga SOP (Standard Operational Procedure).

3. SertifikasiDikeluarkan oleh pihak Dinas Tenaga Kerja (Disnaker) yang bekerja sama dengan pihak ketiga dalam penetapannya. Beberapa penetapan yang sampai saat ini mendapat sertifikasi antara lain : Pesawat Angkat (crane), Pesawat angkut (lift),




PLTU 1-2

penangkal petir dan boiler.Prosedur untuk mendapatkan sertifikasi :a. Mengajukan laporan data ke manajer.b. Manajer memberikan disposisi (keputusan).c. Melalui struktur organisasi di bawahnya, maka

dipilih ahli untuk melakukan penyelidikan untuk persyaratan dikeluarkannya sertifikasi.

Corporate Sosial Responsibility (CSR)Tanggung jawab sosial perusahaan (CSR)

diwujudkan dalam pengembangan masyarakat sekitar dan pelestarian lingkungan hidup. Pengembangan masyarakat diprioritaskan untuk meningkatkan taraf pendidikan, kesehatan, perekonomian, serta menjaga kultur sosial dan keagamaan kemasyarakatan, dengan tetap menjaga keamanan dan ketertiban. Pelaksanaan CSR dikelompokkan dalam tiga bagian, yaitu :

- Community Services, merupakan pelayanan perusahaan untuk memenuhi kepentingan masyarakat

- Community Enpowering, merupakan program – program yang berkaitan untuk menunjang kemandirianmasyarakat

- Community Relation, merupakan kegiatan – kegiatan yang menyangkut pengembangan komunikasi dan informasi.

House Keeping 5SPJB menjadikan sistem manajemen house keeping

5S sebagai bagian budaya kerja perusahaan untuk mewujudkan lingkungan yang nyaman, tertib aman dan bersih, serta menigkatkan efisiensi dan produktivitas untuk mencapai kinerja terbaik. Manajemen House Keeping 5S, meliputi :Seiri (pemilahan), Seito (penataan), Seiso (pembersihan), Sikietsu (pemantapan), dan Shitsuke (disiplin).




PLTU 1-2

BAB 3TINJAUAN PUSTAKA

3.1 BOILERBoiler 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.3.1.1 Sistem pada Boiler Sistem air umpan

Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam.Berbagai valve disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Berikut ini adalah bagian-bagian dari sistem air umpan :

a. Steam DrumSteam drum adalah suatu alat yang digunakan untuk

menampung air yang berasal dari economizer untuk dipanaskan dengan metode siklus air natural yaitu air akan bersirkulasi akibat adanya perbedaan berat jenis (sirkulasi alamiah) dimana air yang temperaturnya lebih rendah akan turun dan air yang temperaturnya tinggi akan naik ke drum sambil melepaskan uapnya untuk dipisahkan antara uap dan airnya pada peralatan separator dan dryer.b. Superheater

Superheater adalah suatu alat yang digunakan untuk memanaskan lanjut uap saturated (uap jenuh) sampai




PLTU 1-2

dihasilkan uap yang benar-benar kering (steam super heat). Adapun maksud dari dibuatkannya uap kering adalah supaya sudu-sudu turbin tidak terkikis oleh butiran-butiran air (sudu turbin rusak).c. Reheater

Reheater adalah suatu alat yang digunakan untuk memanaskan (menaikkan) kembali temperature uap super heater setelah melakukan kerja memutar sudu turbin sisi tekanan tinggi (turbin high pressure). Uap super heat yang bertekanan 166 Kg/cm2 dan bertemperatur 535oC ini, setelah memutar sudu turbin HPmaka tekanannya hanya tinggal 31 Kg/cm2 dan temperaturnya 314oC. Uap bekas turbin HP tersebut telah kehilangan energi panasnya, untuk memperoleh panasnya kembali (temperatur : 536oC dan tekanan : 31 Kg/cm2) untuk memutar sudu turbin IP yang kemudian diteruskan ke sudu turbin LP.d. Economizer

Economizer adalah alat yang berfungi untuk memanaskan air setelah melewati High Pressure Heater.Pemanasan dilakukan dengan memanfaatkan panas dari flue gas yang merupakan sisa dari pembakaran dalam furnace.Temperatur air yang keluar dari economizer harus dibawah temperature jenuhnya untuk mencegah terjadinya boiling dalam economizer. Karena perpindahan panas yang terjadi dalam economizer merupakan konveksi, maka menaikkan luas permukaan akan mempermudah perpindahan panas ke air. Inilah sebabnya mengapa desain pipa dibuat bertingkat.e. Downcomer

Merupakann saluran air dari steam drumke header yang berada dibawah ruang bakar dimana header, butir-butir air panas akan dipanaskan melalui pipa-pipa yang tersusun di dinding furnace. Aliran tersebut dapat




PLTU 1-2

dialirkan secara alami atau paksa (bantuan pompa) tergantung konstruksi boiler.f. Wall Tube Riser (Pipa-pipa Air)

Wall tube merupakan susunan pipa-pipa yang berada pada sisi dinding sepanjang furnace.Bertujuan agar terjadi perpindahan panas dari ruang bakar ke water. Dimana dalam wall tube, sebagian water akan berubah menjadi steam. Pipa-pipa air memperoleh air dari header bagian bawah ruang bakar. Pipa-pipa header tersebut diisi oleh downcomer yang mengalirkan air dari drum, turun ke bawah melalui bagian luar dari ketel dan mengisi header bawah. Karena itu selama adanya pembakaran, air dari pipa-pipa naik ke dalam drum melalui wall tube dan air yang lebih dingin dari drum turun ke bawah melalui downcomer, mengisi pipa-pipa air.g. Boiler Circulating Pump

Boiler Circulating Pump berfungsi untuk membantu mengalirkan air dari downcomer menuju wall tube.Pompa ini merupakan jenis sentrifugal yang dirgerakkan oleh motor listrik.Pompa menggunakan water sebagai media pendingin.

Sistem udara dan gasAir dan gas sistem menyediakan udara sebagai suplai

untuk pembakaran serta membuang gas hasil pembakaran.a. FD Fan

FD Fan atau yang disebut juga dengan kipas tekan paksa adalah suatu alat yang digunakan untuk memasok udara bakar yang akan digunakan untuk proses pembakaran pada ruang bakar. Kipas ini terdiri dari sebuah fan dan digerakkan oleh motor, dan untuk setiap unit biasannya terdiri dari dua buah fan dan termasuk jenis aksial fan.FD Fan mensupply 50% kebutuhan udara pembakaran.b. PA Fan




PLTU 1-2

PA Fan hanya digunakan pada Boiler yang menggunakan bahan bakar batubara.Berfungsi sebagai penghasil udara primer yang digunakan sebagai pengangkut serbuk batubara dari Pulverizer/Mill menuju Burner untuk dibakar di furnace.PA Fan adalah hot air yang didapatkan dari udara yang sebelumnya telah dipanaskan di air heater.Berfungsi untuk mengeringkan batubara sehingga lebih mudah terbakar.c. Air Heater (Pemanas Udara)

Air Heater adalah alat yang berfungsi untuk pemanas udara primary dan secondary di boiler.Air heater merupakan tempat perpindahan panas yang besar didalam jlur udara dan gas buang dari boiler. Media pemanas yang digunakan adalah gas buang (flue gas) hasil pembakaran di Boiler sebelum dibuang ke stack melalui Induced Draft Fan. Gas buang hasil pembakaran di Boiler masih memiliki panas yang cukup tinggi (sekitas 380oC) sehingga panasnya dapat dimanfaatkan sebagai pemanas udara.Dengan digunakannya gas buang sebagai pemanas di air heater maka efisiensi unit bertambah baik karena tidak membutuhkan tambahan bahan bakar untuk memanaskan air heater. Selain itu juga temperatur gas buang yang dikeluarkan oleh stack menjadi rendah.d. Gas ReCirculating Fan

Gas ReCirculating Fan adalah suatu alat yang digunakan untuk mengontrol suhu reheater. Dilakukan dengan cara menginjeksikan gas panas kedalam udara bakar sehingga udara bakar dan gas panas tersebut bercampur. Adapun dengan pencampuran ini dapat meningkatkan effisiensi. Namun dengan penggunaan gas reCirculating fan akan menambah biaya pemasangan dan perawatan.

Sistem bahan bakarSistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk




PLTU 1-2

menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.a. Silo (bunker)

Silo/Bunker batubara berfungsi untuk menampung sementara batubara yang akan dibakar pada furnace setelah dibawa conveyor dari stock pile sebelum batubara tersebut diumpankan ke pulverizer melalui Coal Feeder.

b. Coal Feeder(pengumpan)Coal feeder berfungsi untuk menerima batubara dari silo batubara dan mengontrol jumlah batubara yang dimasukkan kedalam pulverizer. Proses feeding akan mengontrol laju bahan bakar yang masuk tergantung dari kebutuhan boiler dan kebutuhan primary air untuk pengeringan, dan kemudianbatubara yang telah ditumbuk bersama-sama dengan primary air akan mengalir menuju burner.

c. Pulverizer/mill Batubara dari silo melalui coal feeder diisikan ke pulverizer untuk proses penhalusan (kehalusan 200 mesh) yang lolos mencapai 70% dengan jumlah atau rate sesuai dengan kebutuhahn beban yang dibangkitkan unit pembangkit.

d. BurnerBurner berfungsi untuk membakar batubara.Selain dari PA Fan, udara pembakaran juga didapatkan dari secondary air yang berasal dari FD Fan. Untuk pembakaran awal, digunakan HSD ( High Speed Diesel) karena lebih mudah terbakar daripada batubara. Kemudian secara berkala, laju aliran HSD dikurangi untuk digantikan dengan batubara.Pada akhirnya HSD berhenti dan batubara digunakan secara penuh.




PLTU 1-2

3.1.2 Jenis-jenisBoilera. Berdasarkan bahanJenis boiler berdasarkan bahan bakar dapat dikelompokkan menjadi :- Boiler bahan bakar padat- Boiler bahan bakar cair- Boiler bahan bakar gasb. Berdasarkan posisi air dan gas panasJenis boiler berdasarkan posisi air dan gas panas dapat diklasifikasikan sebagai berikut: - Boiler pipa air ( water tube ) - Boiler pipa api ( fire tube )- Boiler kombinasic. Berdasarkan tekananJenis boiler berdasarkan tekanan dapat dibagi menjadi :- Boiler tekanan rendah - Boiler tekanan sedang- Boiler tekanan tinggid. Berdasarkan sirkulasiJenis boiler berdasarkan sirkulasi air dapat dibagi atas :- Boiler sirkulasi alami- Boiler sirkulasi paksa

3.2 Masalah-masalah Pada BoilerSuatu boiler atau pembangkit uap yang dioperasikan

tanpa kondisi air yang baik,cepat atau lambat akan menimbulkan masalah-masalah yang berkaitan dengan kinerja dan kualitas dari sistem pembangkit uap. Banyak masalah-masalah yang ditimbulkan akibat dari kurangnya penanganan dan perhatian khusus terhadap penggunaan air umpan boiler. Akibat dari kurangnya penanganan terhadap air umpan boiler akan menimbulkan masalah-masalah sebagai berikut :

1. Pembentukan kerak




PLTU 1-2

2. Peristiwa korosi 3. Pembentukan deposit 4. Terjadinya terbawanya uap (steam carryover)

3.2.1 Pembentukan KerakTerbentuknya kerak pada dinding boiler terjadi akibat

adanya mineral-mineral pembentuk kerak, misalnya ion-ion kesadahan seperti Ca2+ dan Mg2+ dan akibat pengaruh gas penguapan. Disampingitu dapat juga disebabkan oleh mekanisme pemekatan didalam boiler karena adanya pemanasan. Jenis-jenis kerak yang umum dalam boiler adalah kalsium sulfat, senyawa silikat dan karbonat. Zat-zat dapat membentuk kerak yang keras dan padat sehingga bila lama penanganannya akan sulit sekali untuk dihilangkan. Silika diendapkan bersama dengan kalsium dan magnesium sehingga membuat kerak semakin keras dan semakin sulit untuk dihilangkan.

Kerak yang menyelimuti permukaan boiler berpengaruh terhadap perpindahan panas permukaan dan menunjukkan dua akibat utama yaitu berkurangnya panas yang dipindahkan dari dapur ke air yang mengakibatkan meningkatkan temperatur disekitar dapur, dan menurunnya efisiensi boiler.

Untuk mengurangi terjadinya pembentukan kerak pada boiler dapat dilakukan pencegahan-pencegahan sebagai berikut Mengurangi jumlah mineral dengan unit softener Melakukan blowdown secara teratur jumlahnya Memberikan bahan kimia anti kerak

Zat terlarut dan tersuspensi yang terdapat pada semua air alami dapat dihilangkan/dikurangi pada proses pra-treatment (pengolahan awal) yang terbukti ekonomis. Penanggulangan kerak yang sudah ada dapat dilakukan dengan cara :- On-line cleaning yaitu pelunakan kerak-kerak lama dengan

bahan kimia selama Boiler beroperasi normal.




PLTU 1-2

- Off-line cleaning (acid cleaning) yaitu melarutkan kerak-kerak lama dengan asam-asam khusus tetapi Boiler harus berhenti beroperasi.

- Mechanical cleaning : dengan sikat, pahat, scrub, dan lain-lain.

3.2.2 Peristiwa KorosiKorosi dapat disebabkan oleh oksigen dan karbon

dioksida yang terdapat dalam uap yang terkondensasi. Korosi merupakan peristiwa logam kembali kebentuk asalnya di alam misalnya besi menjadi oksida besi, alumunium dan lain-lain. Peristiwa korosidapat terjadi disebabkan oleh :- Gas-gas yang bersifat korosif seperti O2, CO2, H2S - Kerak dan deposit- Perbedaan logam (korosi galvanis) - pH yang terlalu rendah dan lain-lain

Jenis korosi yang dijumpai pada boiler dan sistem uap adalah general corrosion, pitting (terbentuknya lubang) dan embrittlement (peretakan baja).

Adanya gas yang terlarut, oksigen dan karbon dioksida pada air umpan boiler adalah penyebab utama general corrosion dan pitting corrosion (tipe oksigen elektrokimia dan diffrensial). Kelarutan gas-gas ini di dalam air umpan boiler menurun jika suhu naik. Kebanyakan oksigen akan memisah pada ruang uap, tetapi sejumlah kecil residu akan tertinggal dalam larutan atau terperangkap pada kantong-kantong atau dibawah deposit. Hal ini dapat menyebabkan korosi pada logam-logam boiler. Karena itu pentinguntuk melakukan proses deoksigenasi air boiler.

Jumlah rata-rata korosi atau serangan elektrokimia akan naik jika nilai pH air menurun. Selain itu air umpan boiler akan dikondisikan secara kimia mencapai nilai pH yang relatif tinggi. Bentuk korosi yang tidak umum tetapi berbahaya adalah bentuk korosiembrittlement atau keretakan inter kristalin pada baja yang terjadi jika berada pada tekanan yang tinggi dan lingkungan kimia yang tidak sesuai. Caustic embrittlementterjadi pada




PLTU 1-2

sambungan penyumbat dan meluas pada ujung tabung dimana celah memungkinkan perkembangan suatu lingkungan caustic yang terkonsentrasi.

Hidrogen embrittlement adalah bentuk lain dari retakan interkristalin yang terjadi pada tabung air boiler yang disebabkan tekanan tinggi dan kondisi temperatur yang tertentu. Untuk mengurangi terjadinya peristiwa korosi dapat dilakukan pencegahan sebagai berikut : - Mengurangi gas-gas yang bersifat korosif - Mencegah terbentuknya kerak dan deposit dalam boiler - Mencegah korosi galvanis- Menggunakan zat yang dapat menghambat peristiwa korosif - Mengatur pH dan alkalinitas air boiler dan lain-lain

3.2.3 Peristiwa Pembentukan DepositDeposit merupakan peristiwa penggumpalan zat dalam

air umpan boiler yang disebabkan oleh adanya zat padat tersuspensi misalnya oksida besi, oksida tembaga dan lain-lain. Peristiwa ini dapat juga disebabkan oleh kontaminsi uap dari produk hasil proses produksi. Sumber deposit didalam air seperti garam-garam yang terlarutdan zat-zat yang tersuspensi didalam air umpan boiler. Pemanasan dan dengan adanya zat tersuspensi dalam air pada boiler menyebabkan mengendapnya sejumlah muatan yang menurunkan daya kelarutan, jika temperaturnya dinaikkan. Hal ini menjelaskan mengapa kerak dan sludge (lumpur) terbentuk. Kerak merupakan bentuk deposit-deposit yang tetap berada pada permukaan boiler sedangkan sludge merupakan bentuk deposit-deposit yang tidak menetap atau deposit lunak.

Pada boiler bertekanan tinggi, silika muda mengendap dengan uap dan dapat membentuk deposit yang menyulitkan pada daun turbin. Pencegahan – pencegahan yang dapat dilakukan untuk mengurangi terjadinya peristiwa deposit dapat dilakukan diantaranya :




PLTU 1-2

- Meminimalkan masuknya mineral-mineral yang dapat menyebabkan deposit seperti oksida besi, oksida tembaga dan lain – lain

- Mencegah korosi pada sistem kondensat dengan proses netralisasi ( mengatur pH 8,2 – 9,2 ) dapat juga dilakukan dengan mencegah terjadinya kebocoran udara pada sistem kondensat.

- Mencegah kontaminasi uap selanjutnya menggunakan bahan kimia untuk mendispersikan mineral-mineral penyebab deposit.

Penanggulangan terjadinya deposit yang telah ada dapat dilakukan dengan acid cleaning, online cleaning, danmechanical cleaning.

3.2.4 Kontaminasi UapKetika air boiler mengandung garam terlarut dan zat

tersuspensi dengan konsentrasi yang tinggi, ada kecendrungan baginya untuk membentuk busa secara berlebihan sehingga dapat menyebabkan steam carryover zat-zat padat dan cairan pengotor kedalam uap.

Steam carryoverterjadi jika mineral-mineral dari boiler ikut keluar bersama dengan uap ke alat-alat seperti superheater, turbin, dan lain-lain. Kontaminasi-kontaminasi ini dapat diendapkan kembali pada sistem uap atau zat-zat itu akanmengontaminasi proses atau material-material yang diperlukan steam.

Steam carryover dapat dihindari dengan menahan zat-zat padat terlarut pada air boiler dibawah tingkat tertentu melalui suatu analisa sistematis dan kontrol pada pemberian zat-zat kimia dan blowdown. Carryover karbon dioksida dapat mengembalikan uap dan asam-asam terkondensasi. (Yuriadi, 2012).




PLTU 1-2

BAB 4HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 SPESIFIKASI KOMPONENTube outlet primary superheater boiler memiliki

diameter 45 mm dan tebal 4.5 mm. material yang digunakan adalah STBA 24 yang tergolong sebagai chromium molybdenum steel tube. Berikut ini merupakan tabel komparasi dari material STBA 24 :

Tabel 4.1 World Standart ComparativeKS ASTM JIS

GradeNumber

GRADE GradeNumber

GRADE GradeNumber

GRADE

D 3572 STHA24 A199 T22 G3462 STBA24A200 T22A213 T22

Adapun komposisi material STBA 24 adalah sebagai berikut :

Tabel 4.2 Komposisi Material STBA 24No Unsur Komposisi (%)1 C 0,5-0,152 Cr 1,9-2,63 Fe 94,67-96,884 Mn 0,3 – 0,65 Mo 0,87 – 1,136 P ≤0,0257 Si ≤0,508 S ≤0,025

Berikut ini adalah sifat mekanik dari material STBA 24 :




PLTU 1-2

Tabel 4.3 Sifat Mekanik Material STBA 24Properties Tensile

Stregth (MPa)

Yield Strength (MPa)

Elongtion (%)

Data 415 205 min 30 min

Tabel 4.4 Perlakuan Panas Material STBA 24Hot Forming Heat Treatment(Quenched and Tempered),

Microstructure

Temperature (oC) Type of Cooling Austenizaton (oC) Annealing (oC) Microstruct

ure

1100-950 Air 920-980 680-760 bainitic/ferritic

Tabel 4.5 Sifat Fisik Material STBA 24Density at

20oC (kg/dm3)

Modulus of Elasticity (kN/mm2) Thermal Conductivity at 20oC (W/mK)

Spec Thermal Capacity at 20oC

(J/kgK)20oC

300oC

400oC

500oC

7,76 210 185 175 165 33 622

4.2 PEMBAHASAN4.2.1 Hasil Uji Metalografi Material Tube Yang Failure

Gambar 4.1Hasil Uji Metalografi

Dari hasil uji metalografi ditemukan adanya void/creep pada mikrostruktur tube yang mengalami kegagalan. Pada proses




PLTU 1-2

termal, suatu material yang mengalami deformasi secara lambat dan kontinyu dalam fungsi waktu dengan beban atau tegangan konstan, hingga patah, maka perikalu tersebut dinamakan creep. Pengaruh temperature pada material logam didasarkan pada Tm, yaitu temperature lebur absolute, dimana ketika diekspos pada rentang 0,3 – 0,6 Tm tersebut atau di atas nya, proses creep akan terjadi. Sehingga, material yang di operasikan dalam jangka waktu yang lama dan mendekati temperature leburnya cenderung mengalami creep.Akibat deformasi tersebut, suatu material dapat mengalami perubahan bentuk ataupun patahan yang tidak diinginkan. Creep dapat terjadi pada suatu cacat/retak yang telah ada dan dengan adanya konsentrasi tegangan mempercepat perambatan retak yang berakhir pada kegagalan. (Haris Effendi,2008).

Mulur terjadi sebagai akibat deformasi lambat dari suatu material/logam/komponen yang bekerja pada kondisi beban dan atau temperature tinggi yang konstan, dengan kata lain bila suatu komponen beroperasi dengan beban dan atau temperature tinggi yang konstan, maka komponen tersebut akan mengalami mulur/creep (Sri Nistiwati, 1999). Dengan demikian dengan adanya creep menandakan bahwa pada outer tube superheater boiler telah mengalami long term overheating (overheating dalam jangka waktu yang lama) sehingga mekanisme creep bisa terjadi.

Overheating pada tube superheater boiler ini dapat terjadi karena berbagai penyebab diantaranya yaitu:

Nyala api tidak sempurnaNyala api yang tidak sempurna dapat berdampak pada distribusi panas yang tidak seimbang, sehingga bisa berdampak overheating pada salah satu sisi boiler. Nyala api yang tidak sempurna dapat dilihat dari nyala api yang sedikit menyentuh rearwall dimana hal ini dapat disebakan oleh adjusting air register yang masih belum sempurna. Oleh karena itu perlu adanya adjusting air register saat boiler beroperasi.

Perbesaran diameter burner




PLTU 1-2

Pada saat sebelum dilakukan overhaul tahun 2014 dilakukan sebuah kajian yang menghasilkan bahwa PLTU Unit 1-2 Gresik dapat memenuhi kapasitas terpasang sesuai dengan desain awal yang sebesar 100 MW, maka diameter nozzle harus diperbesar lagi dengan diameter miminal sebesar 11,6 mm. Sehingga dilakukan perbesaran diameter burner yang semula 10,8 mm menjadi 11,4 mm pada burner B1, B2, B3, dan A3. Sebenarnya menurut kajian tersebut sudah sesuai dan simulasi yang dilakukan sudah berjalan dengan lancar dengan tidak menimbulkan adanya overheating. Namun ada kendala pada sisi spray deuperheater yang tinggi sehingga menimbulkan adanya overheating. Maka dari itu perlu dilakukan pengembalian diameter nozzle burner seperti semula.

4.2.2 Uji Komposisi materialPada uji komposisi material pada tube superheater boiler

didapatkan hasil sebagai berikut:Tabel 4.6 Komposisi material tube yang mengalami

kegagalanUnsur Fe Cu Nb Si Cr MnPresentase (%)

97,68 0,153 0,017 0,344 0,159 0,77

Dari hasil pengujian komposisi yang terdapat pada table diatas jika dibandingkan pada komposisi standart material STBA 24 yang terdapat dalam table 4.2 dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan yang signifikan pada komposisi Cr pada bagian yang mengalami kegagalan dibandingkan dengan komposisi standar material STBA 24. Komposisi standar material STBA 24 untuk Cr yaitu 1,9-2,6% namun pada kondisi di lapangan kandungan Cr hanya sebesar 0,159% atau bisa dikatakan sangat jauh dari standar yang ada.

Secara umum, semakin tinggi kadar Cr semakin tahan besi terhadap korosi. Hal ini disebabkan karena terbentuknya




PLTU 1-2

lapisan film oksida pada permukaan, disisi lain kekurangan kadar Chromium akan menyebabkan berkurangnyajumlah lapisan oksida protektif sehingga kemungkinan untuk terlindungi dari korosi juga akan semakin rendah sehingga mekanisme korosi lebih mudah terjadi pada baja. (Rahmat Saptono, 2008)

Cr dapat menambah kekuatan tarik serta ketahanan terhadap temperature tinggi. Sehingga dengan kadar Cr yang dibawah standar maka akan mempercepat terjadinya failure karena ketahanan pada temperatur yang rendah.

Oleh karena itu untuk menghindari terjadinya kegagalan yang serupa maka perlu dilakukan penggantian tube.Penggantian tube ini harus memperhatikan spesifikasi standar yang ada dengan melakukan pengujian komposisi yang ada pada material tube, apakah sudah sesuai dengan standar atau belum.Sehingga meminimalisir adanya ketidak sesuaian komposisi yang dapat menimbulkan kegagalan.

4.2.3 Deposit pada Tube WaterwallPada pengukuran deposit tube waterwall didapatkan

Adanya deposit sisi dalam yang tebal dan solid (sudah terbentuk lama) : 578 mikro meter dengan kandungan : iron 39,49%, silicon : 32,2 %, copper : 15,309% . Kerak dapat terjadi pada bagian dalam dan luar tube.Pada bagian dalam, padatan kerak yang terbentuk berasal dari kontaminan steam yang mengkristalisasi (membentuk padatan keras) dan menimbulkan penyumbatan pada tube akibat panas berlebih yang didominasi oleh oksida-oksida Na2O.FeO3.4SiO2. Senyawa kompleks ini sangat berbahaya karena bersifat insulator yang sangat baik terhadap perpindahan panas (Adid,2009).

Dengan terbentuknya deposit yang bersifat insulator ini dapat menghambat heat transfer pada waterwall sehingga panas yang dihasilkan tidak dapat terserap secara optimal. Dan panas yang berlebih ini berpindah ke area superheater sehingga menyebabkan terjadinya overheating pada area tersebut. Apabila




PLTU 1-2

dibiarkan terlalu lama maka akan menimbulkan creep pada area tersebut.

Oleh karena itu perlu diperhatikan air yang masuk ke dalam tube agar tetap sesuai dengan standar sehingga dapat mengurangi terbentuknya deposit di bagian dalam tube.




PLTU 1-2

BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULANDari studi lapangan yang telah dilakukan maka dapat

disimpulkan penyebab dan mekanisme terjadinya kebocoran pada tube primary superheater boiler adalah sebagai berikut:

1. Overheating yang disebabkan oleh adjusting air register yang tidak sesuai dan penambahan diameter nozzle burner.

2. Kompisisi Cr yang tidak sesuai dengan standar menurunkan kemapuan material tahan terhadap temperature tinggi.

3. Terbentuknya deposit yang bersifat insulator di bagian dalam waterwall tube menyebabkan panas tidak dapat diserap secara sempurna sehingga panas tersebut menyebabkan overheating pada area superheater.

5.2 SARANBeberapa hal yang dapat disarankan untuk pencegahan

dan penanganan kegagalan serupa adalah sebagai berikut:1. Dilakukan adjusting air register saat boiler sedang

beroperasi.2. Pengembalian diameter nozzle burner.3. Pengecekan komposisi awal material tube superheater

sebelum digunakan.4. Dilakukan pemantauan kualitas air yang masuk ke

dalam boiler harus sesuai dengan standar.5. Pengaturan excess air secara optimal.




PLTU 1-2

DAFTAR PUSTAKAAbou-elazm, A. Saad, dkk. 2009. Failure investigation of

secondary super-heater tubes in a power boiler. Mesir : Cairo University.

Hermansyah, Adid A, dkk. 2009. Analisa Kegagalan Pipa Super Heater Boiler di Industri Minyak Kelapa Sawit. Berita Teknologi Bahan dan Barang Teknik 23: 12-19.

Ibni, Denny Alfiantino, dkk. 2011. Analisa Kegagalan dan Perkiraan Umur Sisa Pipa Air pada Boiler 31F-4 Utilities-1 di PT Badak NGL Bontang. Surabaya: ITS.

Parit, Amit N, dkk. 2013. Failure Investigation of Secondary Super Heater using CFD/CAE Technique. International Journal of Engineering Research & Technology. Vol. 2 Issue 10

kp pjb gresik

Documents