BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kegiatan Kuliah Kerja Nyata-Praktek (KKN-P) merupakan bagian

dari mata kuliah yang harus ditempuh sebagai salah satu syarat kelulusan

bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Tujuan kegiatan ini dilaksanakan sebagai salah satu bentuk

pengaplikasian ilmu-ilmu secara teoritis yang telah didapat selama

perkuliahan yang pengimplementasiannya dilakukan dalam kegiatan ini,

salah satu ilmu serta teori yang akan diaplikasikan di tempat Kuliah Kerja

Nyata-Praktek (KKN-P) adalah menganalisis sistem yang berjalan pada

perusahaan/instansi pemerintah. Kegiatan ini juga dapat memupuk disiplin

kerja dan profesionalisme dalam bekerja agar dapat mengenal dunia atau

lingkungan kerja yang akan bermanfaat bagi mahasiswa setelah

menyelesaikan perkuliahan.

Selain itu kebijakan Kuliah Kerja Nyata–Praktek (KKN-P) juga

dapat mempererat hubungan kerjasama yang dapat terjalin antara pihak

universitas dengan pihak perusahaan. Sehingga penukaran informasi

antara kedua pihak dapat terjalin dengan baik dan tidak menimbulkan

kesenjangan akibat informasi yang tidak tersampaikan. Kegiatan Kuliah

Kerja Nyata–Praktek (KKN-P) ini dilakukan di PT. WIJAYA KARYA

BETON. Tbk yang beralamat di jalan Raya Boyolali-Solo km 4,5

Mojosongo, Boyolali.

Ketel uap adalah pesawat untuk memproduksi uap pada suatu

jumlah tertentu pada setiap jamnya dengan suatu tekanan dan suhu yang

telah ditentukan besarnya. Boiler atau ketel uap adalah suatu bejana/wadah

yang di dalamnya berisi air atau fluida lain untuk dipanaskan. Salah

1

satunya yang berada di PT. WIJAYA KARYA BETON. Tbk

menggunakan ketel uap sebagai mesin untuk produksi mengolah produk-

produknya. Melihat dari peranan tersebut penulis tertarik untuk

PERAWATAN MESIN BOILER.

1.2. Tujuan Kerja Praktek

Memberikan peluang kepada mahasiswa untuk terlibat secara

langsung kegiatan pengolahan beton.

Untuk mempelajari seluk–beluk dan cara kerja mesin boiler untuk

proses produksi. Sebagaimana yang akan dibahas lebih lanjut dalam

penulisan laporan ini.

Untuk menerapkan teori yang sudah di dapat dari bangku perkuliahan

dalam praktek dan lingkungan kerja yang sebenarnya.

Untuk memenuhi salah satu syarat untuk menempuh Tugas

Akhir/Skripsi.

1.3. Pembatasan Masalah

Pada laporan kerja praktek di PT Wijaya Karya Beton. Tbk ini,

penulis hanya membahas tentang mesin boiler untuk pengeringan produk

beton yang digunakan di PT Wijaya Karya Beton. Tbk yang bertempat di

Boyolali.

1.4. Sistematika Pembahasan

Untuk sistematika pembahasan masalah dalam penulisan laporan

kerja praktek ini, penulis menggabungkan data–data yang diperoleh dari

survey di lapangan dan referensi dari buku-buku di perpustakaan, serta

data–data tambahan dari pembimbing kerja praktek di lapangan serta

operator mesin boiler.

2

1.5. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan laporan kerja praktek ini adalah

sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Membahas tentang Latar Belakang Kerja, Tujuan Penulisan,

Pembahasan Masalah, Sistematika Pembahasan, serta Sistematika

Penulisan.

BAB II TINJAUAN UMUM WIKA

Membahas mengenai sejarah dan perkembangan PT. Wijaya

Karya Beton Boyolali. Tbk , lokasi PT. Wijaya Karya Beton Boyolali.

Tbk, struktur Organisasi Perusahaan, Kegiatan Perusahaan, produksi dan

Pemasaran, bahan Baku, kesejahteraan dan keselamatan kerja.

BAB III KLASIFIKASI BOILER

Membahas tentang proses produksi, berisi tentang pengertian

boiler, proses kerja boiler, klasifikasi boiler yang berdasarkan : Tipe pipa,

bahan bakar, kegunaan, tekanan kerja boiler, cara pembakaran bahan

bakar, material penyusun boiler.

BAB IV TINJAUAN MESIN BOILER

Yang meliputi : Unit cooling water, unit boiler, bagian-bagian

utama boiler, parameter dalam pengoprasian boiler, keuntungan dan

kerugian boiler.

BAB V PERAWATAN MESIN BOILER

Yang meliputi : perawatan ketel uap (boiler) yang berisi tujuan

perawatan, perawatan ketel secara umum, jenis perawatan, perawatan

skala berkala, perbaikan boiler, peralatan pengaman operasi, pengoprasian

mesin boiler, selama opeasi, setelah operasi.

3

BAB VI PENUTUP

Berisi Tentang Kesimpulan dan Saran.

4

BAB II

TINJAUAN UMUM WIKA

2.1. Sejarah dan Perkembangan WIKA

PT. Wijaya Karya (WIKA) merupakan badan usaha yang bergerak

di berbagai bidang usaha. Perusahaaan ini juga merupakan perusahaan

yang berbadan hukum yang diakui oleh negara dan merupakan salah satu

asset devisa Negara. PT. Wijaya Karya berstatus BUMN dibawah naungan

DPU. Pada mulanya perusahaan ini merupakan perusahaaan instalator

listrik peninggalan pemerintah Belanda yang bernama Naamloze Vennoot

Schap Technishe Handel Maatt–Schappisen Bauwbendrinjh Vis en Co.

Periode 1960–1972 (Era Perusahaan Negara), dengan surat

keputusan menteri Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik No. 5 tanggal 11

Maret 1960 menetapkan penggantian nama perusahaan tersebut menjadi

Perusahaan Bangunan Negara Widjaja Kardja yang berkedudukan di Jl.

Hayam Wuruk III Jakarta . Pada tahun 1967 pindah ke Jl. Di Panjaitan

Kavling 3 Jakarta Timur. Tahun 1971 berdasarkan Peraturan Pemerintah

No. 40 tanggal 27 Juli 1971 mengalami perubahan status dari perusahaan

Negara menjadi persero Wijaya Karya dengan akte pendirian No. 110

tanggal 20 Desember 1972.

Periode 1973–1982 (Era Divisikan), Tahun 1979 mendirikan

pabrik trancing beton sebagai perluasan usaha. Dengan perkembangan

menjadi kontraktor pembangunan rumah prefek.

Tahun 1980 mulai memproduksi tiang beton pencetak dan system

sentrifugal. Tahun 1982 maju selangkah dengan produksi tiang listrik dan

mulai mengembangkan usaha ke daerah–daerah terutama kota–kota besar

5

Jawa dan Luar Jawa. Perkembangan juga diikuti dengan peningkatan

manejemen dan kinerja perusahaan.

Tahun 1983–1992 (Era Ekspansi), tahun 1984 mulai bergerak di

bidang real estate, tahun 1987 mampu mengekspor hasil produksi ke

Malaysia, Bangladesh, Srilangka, Turki, Jepang, Perancis, Belanda,

Spanyol, Jerman, Italia, Australia dan Amerika. Tahun 1998 dapat

memproduksi pipa beton tipe inti dengan system Vibro press centrifugal.

Tahun 1993 sampai sekarang (Era Kompetisi), menghadapi suatu

keadaan di era globalilasi PT. Wijaya Karya Beton. Tbk berkecimpung

dalam bidang kontraktor, industri, dagang, realty property dan sebagainya.

2.2. Lokasi PT. Wijaya Karya Beton Boyolali. Tbk

Lokasi pabrik PT. Wijaya Karya Beton Boyolali. Tbk terletak di

Mojosongo Kecamatan Mojosongo Kabupaten Boyolali di Jl. Raya

Boyolali–Solo km 4,5 Mojosongo Boyolali, Karesidenan Surakarta.

2.3. Struktur Organisasi Perusahaan

Pengorganisasian dalam perusahaan bertujuan agar pekerjaan

dapat diatur dan didistribusikan kepada karyawan perusahaan sehingga

dapat diselesaikan secara efektif dan efisien. Setiap perusahaan

memiliki bentuk struktur organisasi yang berbeda sesuai dengan

kebutuhan dan bentuk perusahaan serta faktor-faktor yang

mempengaruhinya seperti tenaga kerja, manajemen dan jenis kegiatan

yang dilakukan perusahaan. Adapun bagan organisasi pada PT. Wijaya

Karya Beton PPB Boyolali.

6

Gambar 1.1 Struktur Organisasi

PT. WIJAYA KARYA BETON. Tbk

Adapun bagan struktur organisasi tersebut dapat di deskripsikan sebagai

berikut :

Manager Pabrik

Tugas :

Melaksanakan fungsi koordinasi atas pelaksanaan sistem manager

produk ISO 9000.

Melaksanakan kajian perencanaan mutu atas produk yang dihasilkan.

7

Melaksanakan kajian produksi dan instansi kerja berkaitan dengan

sistem mutu di pabrik.

Menyusun perencanaan pengauditan mutu internal pabrik.

Wewenang :

Mengusulkan RAB.

Mengadakan perekrutan atas rekomendasi pusat.

Mengesahkan pendanaan yang berlaku.

Mengesahkan bukti kas dan memorial .

Mengusulkan pemberhentian karyawan.

Menetapkan mitra kerja.

Menyetujui izin cuti.

Menyetujui pengadaan materi atau alat bantu produksi atau suku

cadang sesuai kebijaksaaan yang berlaku.

Seksi Teknik & Mutu

Tugas :

Menyusun perencanaan teknik guna mencapai tujuan produksi sesuai

dengan persyaratan teknik yang sesuai kontrak.

Mengupayakan terciptanya efisiensi dan efektivitas penggunaan

sumber daya di pabrik melalui desain dan metode produksi.

Melaksanakan penetapan sistem manajemen mutu ISO 9000 dan

manajemen mutu lain yang dikembangkan perusahaan.

Mengusulkan kebutuhan sesuai arah perkembangan bawahan.

Wewenang :

8

Merekomendasikan hasil-hasil uji produk baru di pabrik.

Merekomendasikan perbaikan komposisi bahan-bahan proses atau

metode peralatan.

Seksi Perencanaan & Evaluasi Produksi

Tugas :

Melaksanakan pengadaan produksi di pabrik dengan tertib.

Menyusun laporan produksi yang akurat secara berkala serta

mengevaluasi sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

Memberi pembinaan bawahan sesuai arah pertanggung jawaban

perusahaan.

Wewenang :

Merekomendasikan tujuan pembelian permohonan pada pemasok.

Merekomendasikan perencanaan dan memprioritaskan produksi di

pabrik berdasar kapasitas sumber daya yang tersedia.

Memberikan informasi pada setiap fungsi penyimpanan biaya dari

perencanaan.

Seksi Peralatan

Tugas :

Menyusun peralatan atau pencetakan suku cadang guna tercapai

sasaran produksi.

Mengatur sumber daya aktivitas peralatan dengan efektivitas tinggi.

Mengadakan dan mengevaluasi kebutuhan suku cadang dan peralatan

pabrik dan memobilisasi kebutuhan pabrik.

9

Wewenang :

Mengatur pembagian staf dan peralatan.

Mengusulkan perbaikan alat dan mesin.

Menghentikan pengalokasian peralatan dan mesin bila dianggap

bahaya.

Seksi Keuangan dan Personalia

Tugas :

Mengatur pendanaan dengan meningkatkan efisiensi dan

efektivitas tinggi.

Mengolah informasi keuangan dan personalia, sekretariat dengan

pemakaian kebutuhan pabrik dan perusahaan.

Memaksimalkan pelaksanaan fungsi keuangan, fungsi perpajakan,

sekretariat dengan pemakaian kebutuhan pabrik dan perusahaan secara

tertib.

Menyajikan laporan keuangan secara berkala sesuai dengan ketentuan

perusahaan.

Melaksanakan pengadaan pabrik secara berkala sesuai dengan

ketentuan perusahaan dengan lingkup kerja.

Wewenang :

Mengusulkan pemesanan kebutuhan pabrik.

Merekomendasikan kebutuhan pendanaan dan permintaan droping di

pabrik.

Merekomendasikan persetujuan pembayaran kepada pihak yang ke-3.

Meneliti keabsahan buku memo, kas dan bank.

10

Unit Produksi

Tugas :

Menyusun penjadwalan secara detail dan penjadwalan sumber daya.

Mengelola jalur produksi dan melaksanakan produksi sesuai

jadwal mutu dan syarat mutu yang ditetapkan.

Menyusun perencanaan produk akurat secara berkala.

Mengendalikan proses produksi dalam rangka menjaga

keselamatan dan kesehatan kerja.

Wewenang :

Merekomendasikan sumber daya sesuai dengan lingkup tugas.

Menetapkan tugas kepala shif.

Merekomendasi pemilihan mitra kerja produksi.

Mengusulkan, memperbaiki metode dan proses produksi.

2.4. Kegiatan Perusahaaan

PT. Wijaya Karya Beton Boyolali. Tbk mempunyai kegiatan

utama yaitu sebagai tempat produksi tiang listrik (TL), tiang pancang

(TP), batalan jalan rel (BJR), balok jembatan, sheat steel, coor cated

sheet pile (CCSP) Kegiatan pemasaran hasil produksi dilaksanakan oleh

PT. Wijaya Karya Beton.

2.5. Produksi dan Pemasaran

Bentuk Hasil Produksi antara lain :

11

Tiang Listrik (TL)

Tiang Pancang (TP): kotak, segitiga, bulat.

Batalan Jalan Rel (BJR).

Balok Jembatan.

Sheat Steel

Coor Cated Sheet Pile (CCSP)

Daerah Pemasaran

Pemasaran hasil produksi Pabrik Produk Beton meliputi

wilayah Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY).

Sarana Angkutan yang digunakan.

Sarana angkutan yang dipergunakan dalam menyalurkan

hasil produksi berupa trailer dan tronton.

2.6. Bahan Baku

Untuk memenuhi syarat standart beton dan untuk mencapai

kepuasaan para konsumen PT.Wijaya Karya Beton. Tbk memanfaatkan

beberapa bahan baku yang diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Adminixture/adiktive

2. Air

3. Besi

4. Fly Ash

5. Pasir

6. Semen

12

7. Split

Namun dari banyaknya bahan baku tersebut tidak biasa

menghasilkan beton yang sempurna tanpa didukung oleh sumber daya

manusia( SDM ) yang baik khususnya para operator yang handal dan

profesional serta alat–alat yang digunakan yang serba otomatis dan

modern.

2.7. Kesejahteraaan dan Keselamatan Kerja

Untuk meningkatkan produksi maka perusahaan mengambil

kebijaksaan dengan memberikan fasilitas kesejahteraan pada semua

karyawan yang ada, diantaranya ialah :

Pemberian Asuransi Tenaga Kerja ( ASTEK )

Pemberian Tunjangan–Tunjangan

Pemberian Izin dan Cuti

Sedangkan untuk menunjang dan mewujudkan program–progam

yang telah ditetapkan dan untuk memperlancar proses produksi, maka

perusahaaan memberikan sarana keselamatan kerja. Diantaranya berikut :

Meningkatkan efisiensi dan produktivitas kerja, sehingga dapat

meningkatkan taraf hidup pekerja dan meningkatakan pendapatan

perusahaan.

Melindungi tenaga kerja dan masyarakat sekitar dari hal–hal yang

tidak diinginkan. Misal : pengadaan dokter jaga dan poliklinik selama

proses produksi berlangsung, mewajibkan tenaga kerja untuk

menggunakan perangkat keselamatan kerja ( helm, sepatu, masker,

tutup telinga ), menempatkan slogan–slogan keselamatan kerja di

sekitar pabrik di tempat yang mudah terlihat.

13

Memperbaiki lingkungan kerja, sarana kerja, dan ketrampilan tenaga

kerja dalam mengoperasikan alat–alat mesin.

Kesejahteraan dan keselamatan kerja sangat mutlak dan harus

dilaksanakan oleh perusahaan, karena dapat menekan bahkan

mencegah terjadinya kecelakaan kerja.

BAB III

KLASIFIKASI BOILER

14

3.1. Pengertian Boiler

Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran

dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam berupa energi kerja.

Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke

suatu proses. Air panas atau steam pada tekanan dan suhu tertentu

mempunyai nilai energi yang kemudian digunakan untuk mengalirkan

panas dalam bentuk energi kalor ke suatu proses. Jika air didihkan sampai

menjadi steam, maka volumenya akan meningkat sekitar 1600 kali,

menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak,

sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga

dengan sangat baik.

3.2. Proses Kerja Boiler

Dalam suatu proses untuk memanasakan cairan dan menjalankan

suatu mesin (commercial and industrial boilers), atau membangkitkan

energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik

kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power

boilers). Namun ada juga yang menggabungkan kedua sistem boiler

tersebut yang memanfaatkan tekanan temperatur tinggi untuk

membangkitkan energi listrik, kemudian sisa steam dari turbin dengan

keadaan tekanan temperatur rendah dapat dimanfaatkan ke dalam proses

industri dengan bantuan heat recovery boiler.

15

Gambar 1.2. Bagian-Bagian Boiler.

Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam dan sistem

bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara

otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk

keperluan perawatan dan Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem

boiler memiliki nilai tekanan, temperatur dan laju aliran yang menentukan

pemanfaatan steam yang akan digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut

sistem boiler mengenal keadaan tekanan temperatur rendah (low

pressure/LP) dan tekanan temperatur tinggi (high pressure/HP), dengan

perbedaan itu pemanfaatan steam yang keluar dari sistem boiler

dimanfaatkan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan

diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan

dari sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol

produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke

titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur

menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem

bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan

bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang

16

diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar

yang digunakan pada sistem.

Sebelum menjelaskan keanekaragaman boiler, perlu diketahui

komponen dari boiler yang mendukung teciptanya steam, berikut

komponen-komponen boiler :

- Furnace

Gambar 1.3. Furnace.

Komponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar.

Beberapa bagian dari furnace diantaranya : refractory, ruang

perapian, burner, exhaust for flue gas, charge and discharge door.

17

- Steam Drum

Komponen ini merupakan tempat penampungan air panas dan

pembangkitan steam. Steam masih bersifat jenuh (saturated steam).

- Superheater

Komponen ini merupakan tempat pengeringan steam dan siap

dikirim melalui main steam pipe dan siap untuk menggerakkan turbin

uap atau menjalankan proses industri.

- Air Heater

Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan

untuk memanaskan udara luar yang diserap untuk meminimalisasi

udara yang lembab yang akan masuk ke dalam tungku pembakaran.

- Economizer

Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang

digunakan untuk memanaskan air dari air yang terkondensasi dari

sistem sebelumnya maupun air umpan baru.

- Safety valve

Komponen ini merupakan saluran buang steam jika terjadi

keadaan dimana tekanan steam melebihi kemampuan boiler menahan

tekanan steam

- Blowdown valve

Komponen ini merupakan saluran yang berfungsi membuang

endapan yang berada di dalam pipa steam.

18

3.3. Klasifikasi Boiler

Setelah mengetahui proses singkat, sistem boiler dan komponen

pembentuk sistem boiler perlu diketahui keanekaragaman boiler. Berbagai

bentuk boiler telah berkembang mengikuti kemajuan teknologi dan

evaluasi dari produk-produk boiler sebelumnya yang dipengaruhi oleh gas

buang boiler yang mempengaruhi lingkungan dan produk steam seperti

apa yang akan dihasilkan. Berikut klasifikasi boiler yang telah

dikembangkan :

3.3.1. Berdasarkan Tipe Pipa :

- Fire tube

Tipe boiler pipa api memiliki karakteristik :

menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang rendah.

Cara kerja : proses pengapian terjadi didalam pipa,

kemudian panas yang dihasilkan dihantarkan langsung

kedalam boiler yang berisi air. Besar dan konstruksi boiler

mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan

boiler tersebut.

- Water tube

Tipe boiler pipa air memiliki karakteristik :

menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang tinggi.

Cara Kerja : proses pengapian terjadi diluar pipa,

kemudian panas yang dihasilkan memanaskan pipa yang

berisi air dan sebelumnya air tersebut dikondisikan terlebih

dahulu melalui economizer, kemudian steam yang

dihasilkan terlebih dahulu dikumpulkan di dalam sebuah

steam-drum. Sampai tekanan dan temperatur sesuai,

melalui tahap secondary superheater dan  primary

superheater baru steam dilepaskan ke pipa utama distribusi.

Di dalam pipa air, air yang mengalir harus dikondisikan

19

terhadap mineral atau kandungan lainnya yang larut di

dalam air tesebut. Hal ini merupakan faktor utama yang

harus diperhatikan terhadap tipe ini.

Tabel 1.1. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tipe pipa.

No. Tipe

Boiler

Keuntungan Kerugian

1 Fire

Tube

Proses pemasangan

mudah dan cepat,

Tidak

membutuhkan settin

g khusus.

Tekanan operasi steam terbatas untuk

tekanan rendah 18 bar.

Investasi awal

boiler ini murah.

Kapasitas steam relatif kecil (13.5

TPH) jika dibandingkan dengan water

tube.

Bentuknya

lebihcompact

dan portable.

Tempat pembakarannya sulit

dijangkau untuk dibersihkan,

diperbaiki dan diperiksa kondisinya.

Tidak

membutuhkan area

yang besar untuk 1

HP boiler.

Nilai effisiensinya rendah, karena

banyak energi kalor yang terbuang

langsung menuju stack.

2 Water

Tube

Kapasitas steam

besar sampai 450

TPH.

Proses konstruksi lebih detail.

Tekanan operasi

mencapai 100 bar.

Investasi awal relatif lebih mahal.

Nilai effisiensinya

relatif lebih tinggi

dari fire tube boiler.

Penanganan air yang masuk ke dalam

boiler perlu dijaga, karena lebih

sensitif untuk sistem ini.

3.3.2. Berdasarkan Bahan Bakar Yang Digunakan :

20

- Solid fuel

Tipe boiler bahan bakar padat memiliki karakteristik : harga

bahan baku pembakaran relatif lebih murah dibandingkan dengan

boiler yang menggunakan bahan bakar cair dan listrik. Nilai effisiensi

dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan dengan boiler tipe listrik.

Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat pembakaran antara

percampuran bahan bakar padat (batu bara, baggase rejected product,

sampah kota, kayu) dengan oksigen dan sumber panas.

-     Oil Fuel

Tipe boiler bahan bakar cair memiliki karakteristik : harga

bahan baku pembakaran paling mahal dibandingkan dengan semua

tipe. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dbandingkan dengan

boiler bahan bakar padat dan listrik.

Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat pembakaran antara

percampuran bahan bakar cair (solar, IDO, residu, kerosin) dengan

oksigen dan sumber panas.

-    Gaseous Fuel

Tipe boiler bahan bakar gas memiliki karakteristik : harga

bahan baku pembakaran paling murah dibandingkan dengan semua

tipe boiler. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan

dengan semua tipe boiler berdasarkan bahan bakar.

Cara kerja : pembakaran yang terjadi akibat percampuran

bahan bakar gas (LNG) dengan oksigen dan sumber panas.

-    Electric

Tipe boiler listrik memiliki karakteristik : harga bahan baku

pemanasan relatif lebih murah dibandingkan dengan boiler yang

menggunakan bahan bakar cair. Nilai effisiensi dari tipe ini paling

rendah jika dbandingkan dengan semua tipe boiler berdasarkan bahan

bakarnya.

21

Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat sumber listrik

yang menyuplai sumber panas.

3.3.3. Berdasarkan Kegunaan :

-      Power Boiler

Tipe power boiler memiliki karakteristik : kegunaan

utamanya sebagai penghasil steam sebagai pembangkit listrik dan

sisa steam digunakan untuk menjalankan proses industri.

Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan

tipe water tube boiler, hasil steam yang dihasilkan memiliki

tekanan dan kapasitas yang besar, sehingga mampu memutar steam

turbin dan menghasilkan listrik dari generator.

-      Industrial Boiler

Tipe industrial boiler memiliki karakteristik :

kegunaan utamanya sebagai penghasil steam atau air panas

untuk menjalankan proses industri dan sebagai tambahan

pemanas.

Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini dapat

menggunakan tipe water tube atau fire tube boiler,

hasil steam yang dihasilkan memiliki kapasitas yang besar

dan tekanan yang sedang.

-     Commercial Boiler

Tipe commercial boiler memiliki karakteristik :

kegunaan utamanya sebagai penghasil steam atau air panas

sebagai pemanas dan sebagai tambahan untuk menjalankan

proses operasi komersial.

Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini dapat

menggunakan tipe water tube atau fire tube boiler,

hasil steam yang dihasilkan memiliki kapasitas yang besar

dan tekanan yang rendah.

22

-     Residential Boiler

Tipe residential boiler memiliki karakteristik :

kegunaan utamanya sebagai penghasil steam atau air panas

tekanan rendah yang digunakan untuk perumahan.

Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini

menggunakan tipe fire tube boiler, hasil steam yang

dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yang rendah

-     Heat Recovery Boiler

Tipe heat recovery boiler memiliki karakteristik :

kegunaan utamanya sebagai penghasil steam dari uap

panas yang tidak terpakai. Hasil steam ini digunakan untuk

menjalankan proses industri.

Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini

menggunakan tipe water tube boiler atau fire tube boiler,

hasil steam yang dihasilkan memiliki tekanan dan

kapasitas yang besar.

23

Tabel 1.2. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan kegunaan.

No

.

Tipe Boiler Keuntungan Kerugian

1 Power Boiler Dapat menghasilkan listrik

dan

sisa steam dapat

menjalankan proses

industri.

Konstruksi awal relatif

mahal.

Steam yang dihasilkan

memiliki tekanan tinggi

Perlu diperhatikan faktor

safety.

2 Industrial

Boiler

Penanganan boiler lebih

mudah.

Steam yang dihasilkan

memiliki tekanan rendah.

Konstruksi awal relatif

murah.

3 Commercial

Boiler

Penanganan boiler lebih

mudah.

Steam yang dihasilkan

memiliki tekanan rendah.

Konstruksi awal relatif

murah.

4 Residential

Boiler

Penanganan boiler lebih

mudah.

Steam yang dihasilkan

memiliki tekanan rendah.

Konstruksi awal relatif

murah.

5 Heat

Recovery

Boiler

Penanganan boiler lebih

mudah.

Steam yang dihasilkan

memiliki tekanan rendah.

Konstruksi awal relatif

murah.

24

3.3.4. Berdasarkan Konstruksi Boiler :

-      Package Boiler

Tipe package boiler memiliki karakteristik : perakitan boiler

dilakukan di pabrik pembuat, pengiriman langsung dalam bentuk

boiler.

-      Site Erected Boiler

Tipe site erected boiler memiliki karakteristik : perakitan

boiler dilakukan di tempat akan berdirinya boiler tersebut,

pengiriman dilakukan per komponen.

Tabel 1.3. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan konstruksi.

No

.

Tipe Boiler Keuntungan Kerugian

1 Package

Boiler

Mudah pengirimannya. Terbatas tekanan dan kapasitas

kerjanya.

Dibutuhkan waktu yang

singkat untuk

mengoprasikan setelah

pengiriman.

Komponen-komponen boiler

tergantung pada produsen

boiler.

2 Site Erected

Boiler

Tekanan dan kapasitas

kerjanya dapat

disesuaikan keinginan.

Sulit pengirimannya, memakan

biaya yang mahal.

Komponen-komponen

boiler dapat dipadukan

dengan produsen lain.

Perlu waktu yang cukup lama

setelah boiler berdiri, setelah

proses pengiriman.

3.3.5. Berdasarkan tekanan kerja boiler :

-      Low Pressure Boilers

25

Tipe low pressure boiler memiliki karakteristik : tipe ini

memiliki tekanan steam operasi kurang dari 15 psig atau

menghasilkan air panas dengan tekanan dibawah 160 psig atau

temperatur dibawah 250 0F.

-      High Pressure Boilers

Tipe high pressure boiler memiliki karakteristik : tipe ini

memiliki tekanan steam operasi diatas 15 psig atau menghasilkan air

panas dengan tekanan diatas 160 psig atau temperatur diatas 250 0F.

Tabel 1.4. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tekanan kerja.

No. Tipe

Boiler

Keuntungan Kerugian

1 Low

Pressure

Tekanan rendah sehingga

penanganannya tidak terlalu

rumit

Tekanan yang dihasilkan

rendah, tidak dapat

membangkitkan listrik.

Area yang dibutuhkan tidak

terlalu besar, dan biaya

konstruksi tidak lebih mahal

dari high pressure boiler

2 High

Pressure

Tekanan yang dihasilkan tinggi

sehingga dapat membangkitkan

listrik dan sisanya dapat didaur

ulang untuk mengoprasikan

proses industri.

Tekanan tinggi sehingga

penanganannya perlu

diperhatikan aspek

keselamatannya.

Area yang dibutuhkan

besar dan biaya

konstruksi lebih mahal

dari low pressure boiler.

3.3.6. Berdasarkan Cara Pembakaran Bahan Bakar :

- Stoker Combustion

26

Tipe stoker combustion memiliki karakteristik : tipe ini

memanfaatkan bahan bakar padat untuk melakukan pembakaran,

bahan bakar padat dimasukkan kedalam ruang pembakaran melalui

conveyor atau manual. Tipe ini memiliki sisa pembakaran yang

harus diatangani berupa bottom ash atau fly ash yang dapat

mencemari lingkungan.

- Pulverized Coal

Cara kerja : proses ini menghancurkan batu bara dengan ball

mill atau roller mill sehingga batu bara memiliki ukuran kurang dari

1 mm. kemudian batu bara berupa bubuk ini disemprotkan ke dalam

ruang pembakaran.

- Fluidized Coal

Cara kerja : proses ini menghancurkan batu bara dengan

crusher, sehingga batu bara memiliki ukuran kurang dari 2 mm.

Pada proses ini pembakaran dilakukan dalam lapisan pasir, batu bara

akan langsung membara jika mengenai pasir.

- Firing Combustion

Tipe firing memiliki karakteristik : tipe ini memanfaatkan

bahan bakar cair, padat, dan gas untuk melakukan pembakaran,

pemanasan yang terjadi lebih merata.

Cara kerja : bahan bakar cair digunakan sebagai preliminary

firing fuel dimasukkan kedalam ruang pembakaran melalui oil gun.

Setelah tercapai temperatur yang sesuai, pembakaran diambil alih

oleh coal nozzle atau gas nozzle.

Tabel 1.5. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan pembakaran.

No. Tipe Boiler Keuntungan Kerugian

1 Stoker

Combustion

Konstruksinya relatif

sederhana.

Limbah yang diproduksi

pembakaran lebih banyak

Panas yang dihasilkan kurang

merata jika tidak ada

komponen pendukung.

27

Effisiensi relatif rendah

2 Pulverized Efisiensi relatif tinggi. Konstruksinya rumit dan

membutuhkan dana investasi

yang mahal.

Proses pembakaran

lebih merata pada

tungku pembakaran.

3 Fluidized Bed Efisiensi relatif tinggi. Konstruksinya rumit dan

membutuhkan dana investasi

yang mahal.

Suhu pembakaran tidak

mencapai suhu 10000C

sehingga tidak

menimbulkan NOX.

4 Firing Limbah yang

diproduksi pembakaran

lebih sedikit.

Konstruksi relatif rumit,

perlu nozzle.

Panas yang dihasilkan

lebih merata.

Effisiensi relatif lebih

baik.

3.3.7   Berdasarkan Material Penyusun Boiler :

-      Steel

Tipe boiler dari bahan steel memiliki karakteristik : bahan

baku utama boiler terbuat menggunakan steel pada daerah steam.

-      Cast Iron

Tipe boiler dari bahan cast iron memiliki karakteristik :

bahan baku utama boiler terbuat menggunakan besi cor pada

daerah steam.

Tabel 1.6. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan material.

28

No. Tipe

Boiler

Keuntungan Kerugian

1 Steel Kuat dan tahan lama. Biaya relatif mahal.

Dapat dialiri steam untuk

tekanan tinggi.

Konstruksi lebih rumit.

2 Cast

Iron

Biaya relatif murah. Rentan dan mudah rusak.

Konstruksi lebih

sederhana.

Dapat dialiri steam untuk

tekanan yang terbatas.

BAB IV

TINJAUAN UMUM MESIN BOILER

29

4.1. Unit Cooling Water

Sistem unit cooling water dapat di katagorikan menjadi dua bagian

sebagai berikut :

1. Soft Water

Pada umumnya Soft Water khusus digunakan untuk air umpan

boiler (Feed Water Boiler). Saat water mengalami treatment lagi yaitu di

dalam suatu tangki yang disebut softener Tank. Di dalam softener Tank

dilengkapi Resin Na+ yang bertujuan untuk mengikat Ca ( Calcium ) dan

Mg ( Magnesium ) yang merupakan komponen pembentuk kerak mineral

CaCoᴈ yang akan menempel pada dinding Boiler sehingga menghamabat

terbentuknya panas.

Bila konsentrasi Cad an Mg sudah terlalu banyak yang diikat oleh

resin Na+ maka akan terjadi kejenuhan atau tidak trace ( total hardness

CaCoᴈ ) di atas 4 ppm. Harus dilakukan regenerasi denagan garam dapur

NaCI larutan garam ± 700 kg/regenerasi, begitu seterusnya. Di samping

Boiler yang menggunakan Soft Water untuk kepentingan proses A–500

expantion Tank Diesel, Compresor, Cooling Tower dari mikro lab untuk

aquades

2. Servise Water.

Servise water tidak mengalami treatment lagi tetapi langsung

dipompa dari water pit dengan Pompa P–709.1 dan P–709.2 ke tangki

Fc. 702 yang kemudian di distribusikan keseluruh pabrik secara

grafitasi. Servise water merupakan air servise untuk cleaning, cleaning

MCK, masak dll.

4.2. Unit Boiler

30

Boiler merk : LOOS

Spesifikasi

Buatan : Gunzenhousen (German)

Type : Universal

Kapasitas : 14 ton steam / jam

Tekanan Kerja uap : 10 – 11 bar

Temperature : 350 ᴼC /160 ᴼC

Luas Bidang panas : 380 m²

Efisiensi : 89 %

Bahan Bakar : Residu ( R 1 )

Konsumsi Bahan Bakar maksimal : 876 kg/jam.

4.3. Bagian–bagian Utama Boiler

1. Dapur Pembakaran

31

Gambar 1.4. Dapur Pembakaran.

Bagian ini merupakan tempat terjadinya pembakaran

dimana udara yang ditiupkan blower bercampur dengan bahan

bakar sudah dikabutkan oleh burner, bagian ini dikenal dengan

lorong api pipa api.

Gambar 1.5. Lorong Api.

Bagian ini berupa pipa–pipa yang tersusun sejajar

dimana gas panas yang dihasilkan pembakaran di lorong api

32

akan keluar lewat pipa–pipa api yang secara langsung

memanaskan air dalam boiler.

2. Deaerator

Gambar 1.6. Daerator.

Alat ini berfungsi untuk pemanas awal air boiler dan

untuk membuang sisa–sisa oksigen yang ikut terbawa dari

feed water boiler untuk mencegah terjadi korosif dalam

boiler, pemanas dalam deaerator di ambil dari steam

header (kepala uap).

3. Feed Water Tank

33

Gambar 1.7. Feed Water Tank.

Alat ini merupakan perlakuan pemanasan lanjutan dari

deaerator dan juga untuk menampung air isian boiler ( feed

water boiler ).

4. Heat Exchanger

Gambar 1.8. Heat Exchanger.

34

Fungsi alat ini juga sebagai pemanas awal feed water

boiler dengan menggunakan pans condensate yang dihasilkan

oleh steam header.

5. Economizer

Gambar 1.9. Economizer.

Merupakan bagian terakhir system pemanas sebelum

air umpan ( feed water ) masuk ke ruang boiler. Dimana

pemanasnya berasal dari sisa gas bekas / gas buang yang

sudah tidak digunakan lagi yang nantinya terbuang lewat

cerobong ( cymney ).

4.4. Spesifikasi Boiler

1. Berdasarkan tekanan bejananya, ketel uap dibedakan atas :

a. Ketel uap tekan kerja rendah : < 20 atm

b. Ketel uap tekanan kerja sedang : 20 – 50 atm

c. Ketel uap tekanan kerja tinggi : 50 – 140 atm

d. Ketel uap tekan kerja sangat tinggi : > 140 atm

35

2. Berdasarkan kapasitasnya, ketel uap dibedakan atas :

a. Ketel uap kapasitas rendah : < 10 ton/jam

b. Ketel uap kapasitas sedang : 10 – 100 ton/jam

c. Ketel uap kapasitas tinggi : 100 – 500 ton/jam

d. Ketel uap kapasitas sangat tinggi : > 500 ton/jam

3. Berdasarkan kedudukan, ketel uap dibeddakan atas :

a. Ketel uap horizontal .

b. Ketel uap vertical.

c. Ketel miring ( inclined ).

4. Berdasarkan kontruksinya, ketel uap dibedakan atas :

a. Ketel uap lorong api ( shell tubes boiler )

b. Ketel uap pipa–api ( fire tubes boiler )

c. Ketel uap pipa–pipa air ( water tubes boiler )

5. Berdasarkan tempat pemakaiannya, ketel uap dibedakan atas :

a. Ketel uap darat.

b. Ketel uap laut.

6. Berdasarkan bahan bakar yang digunakan, dibedakan atas :

a. Ketel uap bahan bakar padat ( batu bara, ampas, tebu , kayu ).

b. Ketel uap bahan bakar cair ( Minyak residu, solar ).

c. Ketel uap bahan bakar gas ( Minyak bumi, gas dapur tinggi ).

d. Ketel uap bahan bakar nukir.

36

4.5. Parameter dalam Pengoperasian Boiler

4.5.1. Aliran uap (Steam Flow )

Yaitu banyaknya uap yang harus dihasilkan boiler pada tingkat

pengoperasian tertentu. Pengoperasian pada MCR (Maximum

Continous Rating) merupakan pengoperasian boiler pada tingkat

aliran uap maksimum yang bisa dijalankan secara berkelanjutan. Jika

melebihi tingkat ini bisa merusak peralatan ataupun meningkatkan

biaya perawatan.

Control Load untuk beban penuh aliran uap sekitar 48% dan

sekitar 47 % untuk aliran uap pada tingkat MCR. Control load

merupakan titik dimana suhu uap utama maupun uap pemanasan

ulang telah mencapai titik desain kerjanya ( kondisi stabil ).

4.5.2. Tekanan Boiler

Untuk mendapatkan energi yang sesuai dengan kebutuhan

turbin agar dapt menggerakkan generator, maka tekanan uap panas

kering yang dihasilkan harus sesuai dengan kebutuhan beban. Dalam

hal ini, tekanan uap dapat diatur melalui reheater dan superheater.

4.5.3. Temperatur Uap

Dalam proses konversi wujud dari cair menjadi uap,air perlu

dipanaskan dalam furnace. Panas yang dihasilkan dari proses

pembakaran dalam furnace tersebut juga harus diperhatikan agar suhu

uap yang dihasilkan memenuhi standar yang ditentukan. Karena jika

suhu uap kurang maka efisiensi akan turun tapi jika terlalu tinggi akan

berpengaruh pada gas buangnya.

4.5.4. Efisiensi Boiler

Untuk melihat apakah desain suatu boiler telah tepat

ditentukan oleh beberapa faktor yang mempengaruhi, diantaranya

37

kegunaan unit boiler itu sendiri yaitu apakah uap yang harus

dihasilkan konstan atau bervariasi sesuai kebutuhan generator

pembangkit listrik. Selanjutnya yang menentukan juga adalah jenis

dan kualitas bahan bakar yang akan dibakar : apakah padat, cair atau

gas. Seberapa banyak uap harus dihasilkan tiap jamnya apakah ratusan

atau bahkan jutaan pon tiap jamnya juga perlu dipertimbangkan dalam

desain.

Pembentukan uap yang dipengaruhi penyerapan panas harus

memenuhi setidaknya komponen berikut ini :

a. Tekanan kerja tiap bagian dari boiler, hal ini penting untuk

distribusi dan pemenuhan kebutuhan sistem dalam proses

pengubahan air menjadi uap.

b. Struktur power plant yang tepat untuk tipe proses

pembakaran yang dipilih.

c.  Ukuran yang tepat dan pengaturan permukaan perpindahan

panas untuk penyerapan panas saat proses pembakaran.

d. Perlengkapan yang dibutuhkan selama proses. Alat untuk

memasukkan udara, bahan bakar dan mengalirkan air. Piranti

untuk memindahkan hasil pembakaran dan sistem

pengendalian proses.

4.5.5. Fuel analysis

Analisa ini dilakukan untuk mengatuhi kandungan oksigen,

hidrogen dan karbon yang terdapat dalam bahan bakar yang

digunakan. Karena kualitas bahan bakar dulu dengan sekarang bisa

sangat berbeda. Perbedaan ini berpengaruh terhadap kebutuhan

udara dan panas yang dilepaskan di ruang bakar, begitu juga

dengan massa aliran gas buang yang meninggalkan ruang bakar.

38

4.5.6. Feedwater temperature

Perubahan suhu air yang masuk ke boiler menentukan

tingkat pembakaran yang diperlukan di furnace, lebih lanjut akan

mempengaruhi panas yang dihasilkan dan banyaknya massa aliran.

4.5.7. Excess Air

Banyaknya udara yang masuk ruang bakar berpengaruh

terhadap jumlah panas yang dibawa dari furnace ( dry gas loss ) ,

banyaknya udara yang keluar merupakan faktor penting untuk

menghitung efisiensi boiler.

4.6. Keuntungan dan Kerugian Boiler

4.6.1. Ketel uap Lorong api

Kontruksi ketel uap lorong api terdiri dari suatu tangki yang

terdapat silinder berisi air, dimana dalam tangki tersebut terdapat

silinder yang lebih kecil yang berfungsi sebagai ruang bakar dan

saluran gas asap hasil reaksi pembakaran bahan bakar. Silinder

kecil ini disebut lorong api dengan posisi terbenam dalam tangki

air sehingga kalor yang diterima dari proses pembakaran bahan

bakar dapat diserap oleh air disekelilingnya.

Penyarapan oleh air yang terjadi didalam tangki adalah

secara konduksi dan konveksi lewat dinding lorong api dan dinding

dari tangki air yang dilewati gas asap hasil reaksi pembakaran

bahan bakar.

39

Contoh – contoh ketel uap lorong api antara lain :

a. Ketel uap cornwall

Gambar 1.10. Ketel Uap Cornwall.

b. Ketel uap Lancashire

Gambar 1.11. Ketel Uap Lancashire.

40

c. Ketel uap lorong tegak

Gambar 1.12. Ketel Uap Lorong Tegak.

Ketel Cornwall mempunyai suatu lorong apai sedangkan

ketel Lancasshire mempunyai dua lorong api. Penggunaan dua

lorong api pada ketel Lancasshire bertujuan dengan kapasitas

yang sama akan diperoleh luas bidang pemanas yang lebih besar

sehingga panas yang diperoleh lebih besar pula. Keuntungan –

keuntungan ketel uap lorong api secara garis besar adalah sebagai

berikut.

a. Kontruksinya sederhana, maka perawatan, perbaikan dan

pembersihan mudah dilakukan.

b. Ketel tidak begitu peka terhadap ayarat kualitas air.

c. Karena isi air didalam tangki ketel cukup banyak, maka

dapat melayani variasi perubahan kapasitas yang agak

besar.

41

Kerugian - kerugian atau kelemahan ketel uap lorong api

adalah sebagai berikut.

a. Oleh karena volume air didalam ketel sangat besar

dibandingkan denagn luas permukaan yang dipanasi gas

asap, maka pemanasan awalnya lama.

b. Kapasitas rendah ( < 6 ton/jam ), karena luas bidang

pemanasannya kecil.

c. Efisiensi rendah.

d. Tekanan kerja ketel rendah, masih dibawah 20 ton.

4.6.2 Ketel Uap Pipa – pipa Api

Ketel uap pipa–pipa api merupakan pengembanagan dari

ketel uap lorong api dengan cara memperbesar luas bidang

pemanasannya. Kontruksi ketel uap pipa–pipa api terdiri tangki air

yang berbentuk silinder didalam pipa–pipa kecil ini mengalir gas

asap hasil pembakaran memanasi air disekitar pipa–pipa kecil

tersebut. Kecuali pipa–pipa api, didalam terdapt juga lorong api

yang berfungsi sebagai ruang bakar. Dibanding denagan ketel uap

lorong api, ketel uap pipa–pipa api mempunyai beberapa

keuntungan antara lain :

a. Luas bidang yang dipanaskan oleh gas asap lebih

besar.

b. Volume air ketel lebih kecil sehingga pemanasan

awalnya lebih cepat.

c. Kapasitas lebih besar, tetapi masih jarang melampaui

kapasitas 9 ton/jam dan tekanan 20 atm.

d. Efisiensinya lebih baik.

42

Kerugian–kerugian atau kelemahannya dibandingkan dengan ketel

lorong api adalah sebagai berikut :

a. Kontruksinya lebih rumit, sehingga perawatan juga

lebih rumit.

b. Banyak bagian yang terbentuk bidang datar dimana

bentuk ini kurang kuat terhadap, tekanan sehingga

memerlukan penahanan yang cukup kuat.

Contoh-contoh ketel uap pipa–pipa anatara lain :

a. Ketel uap De Shelde.

b. Ketel uap Schot.

c. Ketel uap pipa–pipa api tegak.

d. Ketel uap Lokomotif.

e. Ketel uap howder Johson ( ketel uap Schot yang

dilengkapi dengan superheater ).

4.6.3. Ketel Uap Pipa – pipa Air

Kontruksi ketel uap ini terdiri dari susunan pipa–pipa yang

melapisi dinding ruang bakar dimana didalam pipa–pipa tersebut

menaglir air yang akan dipanasi yang akan diubah menjadi uap,

sedang gas asap menagalir memanasi dari ruang pipa. Ketel uap

pipa–pipa air, kecuali ketel uap sirkulasi paksa berpompa langsung

“ once through boiler “ mempunyai tangki air yang berfungsi

untuk memisahkan uap dengan air.

43

Keuntungan–keuntungan ketel uap pipa air dibandingkan

dengan ketel uap pipa–pipa adalah sebagai berikut :

a. Untuk kapasitas yang sama volume air atau isian

didalam ketel jauh lebih sedikit, maka pemanasan

awalnya jauh lebih cepat.

b. Luas permukaan yang dipanaskan jauh lebih cepat.

c. Kapasitas, tekanan, dan temperature dapt direncanakan

lebih tinggi.

d. Efisiensi ketel uap dapat lebih baik.

Kerugian–kerugian atau kelemahan ketel uap pipa–pipa air

dibandingkan ketel uap pipa–pipa api adalah sebagai berikut :

a. Kontruksi tidak sederhana, sehingga perawatan dan

pembersihan sulit dilaksanakan.

b. Kualitas air isian harus lebih baik.

c. Perencanaan lebih sulit.

d. Harga lebih mahal.

Semakin tinggi tekanan kerja suatu ketel uap, semakin tinggi

kualitas air isian yang diperlukan karena kontruksinya makin peka/

sensitive terhadap larutan–larutan didalam air ketel.

44

BAB V

PERAWATAN MESIN BOILER

5.1. Perawatan Ketel Uap (Boiler)

5.1.1. Tujuan Perawatan

Perawatan sangat penting karena kelancaran suatu produksi

snagat tergantung pada lancarnya kerja dari mesin–mesin serta

alasan alat–alat yang digunakan.

Adapun yang menjadi tujuan dari perawatan suatu peralatan

dalam proses produksi atau operasional suatu perusahaan adalah

untuk menekan kerugian akibat kerusakan alat produksi, dengan

biaya yang rendah diharapkaan mendapat hasil yang tinggi. Bila

dijabarkan lagi, maka tujuan perawatan yang paling efektif dan

optimal adalah tercapainya keadaan–keadaan sebagai berikut :

1. Produktivitas yang tinggi.

2. Efesiensi yang tinggi.

3. Ongkos produksi yang rendah.

4. Kualitas produksi yang baik serta memenuhi standar.

5. Keamanan produksi, operasi, mesin dan material terjamin.

6. Kerugian produksi sekecil–kecilnya .

7. Kerusakan dan keausan yang minimum.

8. Umur mesin pabrik yang lama.

45

5.1.2. Flow chart Perawatan Boiler

Keterangan : A = Alat pengaman operasi.

B = Burner.

E = Ekonomizer.

K = Ketel.

S = Sistem kontrol.

46

Harian BulananMingguan Tahunan

Besihkan ruang kerja

Periksa air

Periksa alat bantu ketel

Periksa panel kontroln dan push button operasi (S).

Periksa safty valve,gelas

penduga,pressure switch (A).

Besihkan sensor ultraviolet (K).

Besihkan busi, penyebar bahan bakar, dan filter

bahan bakar. (B).

Ganti resin softener

(K.).

Test alarm system (A).

Periksa fungsi termocouple dan pompa air (E).

6 Bulan

Bersihkan lorong api, ketel dan bersihkan esin soterner (K).

Periksa dan bersihkan

lorong pemanas

(E).

Selesai

Star

Untuk mencapai perawatan tersebut di atas perlu diambil,

langkah–langkah sebagai tersebut :

1. Peningkatan hasil kerja (performace) dari personil

maintenance secar menyeluruh.

2. Pemanfaatan suku cadang secara efisiensi.

3. Pengembangan teknik modifikasi dalam penggantian.

5.1.3. Perawatan Ketel Secara Umum

1. Pembersihan pada ketel uap

pastikan ketel uap selalu bersih,tidak ada sampah dan debu di

dalam dan di luar ketel uap.

2. Ventilasi

Pastikan ventilasi berfungsi dengan baik. Pastikan juga pipa-

pipa yang ada tidak bocor. karena jika mengalami kebocoran

kemungkinan terbesar akan menimbulkan explosive (ledakan)

sehingga akan menimbulkan kerugian harta benda, kerusakan

komponen dan kematian.

3. Komponen komponen boiler

Pastikan komponen boiler berfungsi dengan baik. Reparasi

atau subtitusi dilakukan jika kondisi komponen sudah tidak

memenuhi standar. Setelah melakukan inspeksi, buatlah

laporan yang berfungsi untuk mengetahui kondisi boiler

sebelumnya.

47

5.1.4. Jenis Perawatan

Jenis perawatan ada 2 macam

1. Perawatan Pada Waktu bekerja.

a. Setiap hari dilakukan pengecekan dan pengontrolan pada seluruh

ketel, mengisi ketel uap dengan kualitas air isian yang baik, karena

dengan mengisi ketel dengan air isian yang baik akan mengurangi

endapan dan kerak jika endapan dan kerak terlalu tebal maka

menggangu proses penyaluran panas dari dinding pemanas menuju

air.

b. Selalu mengecek dan memeriksa pompa pengisi air isian

memeriksa apakah pompa bekerja dengan baik atau tidak, serta

pengontrolan air pengisi ketel dijaga dengan kapasitas yang telah

ditentukan.

c. Memeriksa saluran air isian dari sumbatan atau kotoran yang akan

menghalangi jalannya aliran air isian.

d. Memasukkan atau menggunakan bahan bakar dengan kualitas

yang baik, sehingga proses pembakaran akan berlangsung dengan

baik dan lebih sempurna, bahan bakar disini dapat berwujud gas,

padat maupun cair.

e. Katub pengamanan dijaga dan disetel pada tekanan 8 kg/cm2.

2. Perawatan pada masa ketel uap tidak bekerja.

a. Pada saat akan dihentikannya maka air isian ketel dicampur soda

api agar kerak yang ada dalam ketel menjadi lunak dan mudah

dibersihkan.

48

b. Afsluiter uap induk pada uap ditutup agar uap yang dihasilkan

yang mengandung butiran–butiran air tidak masuk ke pipa-pipa

penyaluran uap.

c. Ketel dikosongkan kemudian dibersihkan dari lumpur dan kotoran

yang ada di dalam ketel uap.

d. Ketel dibiarkan dingin kemudian ketel dibersihkan dengan

melakukan penggosokkan dengan sikat dari kawat.

e. Pembersihan abu dari dapur ruang bahan bakar dengan jalan

menarik dari bawah pintu bahan bakar.

5.1.5. Perawatan Skala Berkala

Perawatan system berkala ini meliputi perawatan harian, perawatan

mingguan, perawatan bulanan, perawatan tahunan.

1. Perawatan harian

Perawatan harian adalah perawatan yang dilakukan setiap hari.

Adapun yang dilakukan adalah :

a. Membersihkan ruang kerja.

b. Memeriksa air dalam ketel.

c. Memeriksa alat bantu ketel.

d. Memeriksa pemakaian bahan bakar.

e. Membuang endapan air dalam ketel yang terbawa oleh air isian.

f. Memeriksa O2 dan CO2 yang terkandung dalam gas asap.

49

2. Perawatan Mingguan

Perawatan mingguan adalah perawatan yang dilakukan setiap

seminggu sekali. Adapun yang dilakukan adalah :

a. Membuka kran pembersih pada gelas penduga.

b. Menguji katup pengaman.

c. Menguji feed water control levels.

d. Mengecek penyumbatan pada saluran air ketel.

3. Perawata Bulanan

Perawatan bulanan adalah perawatan yang dilakukan setiap

sebulan sekali. Adapun yang dilakukan adalah :

a. Membersihkan saringan pompa isap.

b. Memeriksa tanada pada sambungan ruang asap .

c. Membersihkan alat bantu ketel dan bila perlu diadakan perbaikan.

4. Perawatan Quarterly

Perawatan yang dilakukan 6 bulan sekali dengan memeriksa

bagian–bagian mesinya, kelistrikannya dan perlengkapan pembakaran.

Adapun yang dilakukan adalah :

a. Memeriksa kerapatan pintu ruang asap ( smoke box doors ).

b. Memeriksa kerapatan man hole.

c. Memeriksa katup keamanan dan memasang kembali.

d. Memeriksa LW alarm di bawah tingkat NW ( NW level ).

e. Memeriksa kerapatan safety valve flanges dan modulating valve

flange.

50

f. Memeriksa tingkat ketinggian air di water column.

g. Memeriksa gauge glasses (gelas penduga ) tidak terjadi

kebocoran.

h. Membersihkan kaca pengintai belakang ( rear sight glass ).

i. Memeriksa keamanan tinggi rendahnya CO2 .

j. Memeriksa pressure controller ( pengatur tekanan ).

k. Memeriksan semua panel dan menghilangkan bekas goresan.

l. Memeriksa keamanan power connection di panel.

m. Memeriksa getaran kipas ( fan ).

n. Memeriksa keluaran asap.

o. Memeriksa fungsi main isolator switch.

p. Memeriksa saklar dan tombol di panel operasional.

q. Memeriksa jalanya gas dan sambungan pengaman.

5. Perawatan Tahunan

Perawatan tahunan adalah perawatan yang dilakukan setiap

setahun sekali dan dilakukan pemeriksaan tahunan oleh departemen

tenaga kerja. Adapun langkah–langkah yang dilakukan dalam

perawatan tahunan adalh sebagai berikut :

a. Menghentikan ketel yang sedang bekerja.

b. Ketel uap didinginkan denagn air dalam ketel jangan dibuang

dulu, bilan air dalam ketel sudah dingin baru dikeluarkan sedikit

demi sedikit.

c. Melepaskan alat bantu pada ketel uap.

51

d. Gantikan katup–katup pembuang denagn katup sementara.

e. Pasang pompa sirkulasi.

f. Isi ketel dengan air yang dicampur denagnlarutan kimia untuk

melepaskan kerak–kerak yang menempel pada dinging ketel.

g. Jalankan pompa sirkulasi supaya air dalam ketel bersikulasi lau

buang air dalam ketel tersebut lau periksa kandungan air ( larutan

kimia ) dengan menggunakan kertas pH. Campurkan soda ash

dalam air yang hendak dibuang sampai kertas pH berwarna

kuning.

h. Isi ketel dengan air yang sudah dicampur denagn soda ash samapi

penuh dan diamakan selama 24 jam.

i. Buang air pembersih ketel.

j. Bersihkan ketel dengan menyemprotkan air lunak sampai dinding

ketel benar–benar bersih.

k. Setelah semua selesai diadakan pemeriksaan dari Departemen

Tenaga Kerja, bila dinyatakan siap, maka ketel siap dioperasikan

lagi.

52

Tabel 1.7. Metrik pemeliharaan mesin boiler pada PT. Wijaya Karya

Beton Boyolali. Tbk.

Pemeliharaan mesin boiler Waktu Periode Keterangan

A. Sistem Kontrol

1. Bersihkan dan

priksa panel

kontrol

2. Bersihkan pust

button operasi

B. Ketel

1. Periksa dan

bersihkan lorong

api

2. Berihkan dari

kerak dan lumpur

3. Periksa pompo

air

4. bersihkan resin

softener

5. ganti resin

softener

6. bersihkan dan

periksa switch

water level

C. Burner

1. Bersihkan busi

2. Bersihkan sensor

ultraviolet

3. Bersihkan

1 minggu

1 minggu

6 bulan

6 bulan

1 minggu

6 bulan

1 tahun

1 minggu

1 bulan

1 minggu

I bulan

Di sesuaikan

kondisi air

53

penyebar bahan

bakar

4. Bersihkan filter

bahan bakar

D. Alat pengaman

operasi

1. Priksa safety

valve

2. Periksa dan tes

kran gelas

penduga

3. Periksa pressure

switch

4. Test alarm sistem

E. Ekonomizer

1. Periksa fungsi

thermocoupel

2. Periksa dan

bersihkan lorong

pemanas

3. Periksa fungsi

pompa air

1 bulan

1 minggu

1 minggu

1 minggu

1 bulan

1 bulan

6 bulan

1 bulan

54

5.2. Perbaikan Boiler

A. Panel kontrol

1. Motor listrik tidak hidup

- Periksa tegangan listrik apakah sudah masuk dengan benar 3

phase 380 volt.

- Periksa MCB,contactor.

- Periksa kabel power button dengan menggunakan

multitester.

B. Boliler

1. Pengapian tidak menyala (Alarm bunyi)

- Periksa tekanan LPG.

- Periksa busi (elektrode).

- Periksa bahan bakar.

- Periksa ultra violet (sensor).

- Periksa selenoid valve.

2. Pengapian tidak normal

- Periksa pintu udara.

- Periksa bahan bakar dan filter bahan bakar.

- Periksa tekanan bahan bakar.

- Periksa saluran dan lubang penyebar (Nozel).

- Periksa pengendali pengapian otomatis.

3. Boiler tidak bisa start

- Periksa level air (gelas penduga).

- Periksa fuse.

- Periksa over load.

C. Peralatan pengaman operasi

1. Water pump tidak normal

- Periksa limit switch level air (gelas penduga).

55

Gambar 1.13. Gelas Penduga.

- Periksa pelampung level air

Gambar 1.14. Pelampung Air.

2. Safety valve bocor

- Bersihkan dan skur klep (valve)

5.3. Pengoprasian Mesin Boiler

A. Sebelum operasi

1. Periksa lingkungan disekitar Mesin boiler dan kondisi alat.

2. Periksa bak air (penanpung air boiler).

3. Periksa level air boiler (gelas penduga).

4. Periksa bahan bakar.

5. Periksa semua stop kran yang harus berfungsi.

6. Periksa water pump, test secara manual.

56

7. Untuk boiler dengan bahan bakar minyak, periksa tekanan

LPG.

8. Periksa dozing pump.

9. Periksa motor-motor pengerak boiler.

10. Periksa sistem elektrik panel boiler.

B. Selama operasi boile

1. Hidupkan NFB (No Fuse Breaker).

2. Hidupkan switch start.

3. Periksa pembakaran api kecil.

4. Periksa tekanan bahan bakar.

5. Blow down paling lama 2 jam sekali.

6. Lakukan proses regenerasi resin sesuai dengan hasil test

kesadahan air.

7. Buka safety valve secara manual minimal 1 hari sekali.

8. Periksa gelas penduga ketinggian air dengan membuka kran

gelas penduga.

9. Monitor proses pembakaran selama operasi.

10. Lakukan pengaturan keluaran uap pada kran udara.

C. Setelah operasi

1. Matikan switch start boiler.

2. Tutup kran uap induk setelah uap habis.

3. Tambahkan air dalam boiler dengan cara manual.

57

BAB VI

PENUTUP

6.1. Kesimpulan

Setelah melakukan praktek di PT.WIJAYA KARYA BETON

BOYOLALI. Tbk, maka dapat disimpulkan.

1. Proses utama yang berlangsung pada unit Boiler meliputi.

Pemanasan awal pada Heat Exchanger (HE).

Pemanasan dalam furnace.

Pemisahan dalam Evaporator.

Pemisahan dalam kolom fraksinasi dan stripper

berdasarkan trayek titik didihnya.

Pengembunan dan pendinginan dalam condensor dan

cooler.

Pemisahan akhir dalam separator.

2. Perawatan mempunyai pengaruh besar bagi kesinambungan

operasional produksi dan tercapainya tujuan perawatan di

industri tergantung dari fasilitas dan teknik perawatan serta

sistem manajemen perawatan.

6.2. Saran

1. Peranan perawatan mesin dan perawatan lainya serta

fasilitas produksi sangat diperlukan maka perlu adanya pola

optimalisasi kesiapan mesin dan pengefektifan kegiatan

operasional sebagai tindakan perawatan prefentif yang

terencana.

2. Sebaiknya isolasi-isolasi yang terkelupas dan rusak segera

diperbaiki atau diganti untuk mencegah kehilangan panas.

3. Pencatatan data sebaiknya menggunakan sistem

koputerisasi agar lebih effisien dalam pengoprasian data.

58