makalah boiler anggre

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang Masalah

Sebuah pabrik mempunyai dua sistem proses utama, yaitu sistem pereaksian dan

sistem proses pemisahan & pemurnian. Kedua sistem tersebut membutuhkan kondisi operasi

pada suhu dan tekanan tertentu.Dalam pabrik, panas biasanya ‘disimpan’ dalam fluida yang

dijaga pada suhu dan tekanan tertentu.Fluida yang paling umum digunakan adalah air panas

dan uap air karena alasan murah dan memiliki kapasitas panas tinggi. Fluida lain biasanya

digunakan untuk kondisi pertukaran panas pada suhu di atas 100 oC pada tekanan atmosfer.

Air atau uap air bertekanan (dinamakan kukus atau steam) mendapatkan panas dari ketel uap

(boiler).

Sistem pemindahan panas bertugas memberikan panas dan menyerap panas.

Misalnya, menyerap panas dari sistem proses yang menghasilkan energi seperti sistem proses

yang melibatkan reaksi eksotermik atau menyerap panas agar kondisi sistem di bawah suhu

ruang atau suhu sekitar. Untuk penyerap panas agar suhu di bawah suhu ruang biasanya

pabrik menggunakan refrigerant, bahan yang sama dengan yang bekerja pada lemari es.

Penggunaan air sebagai media pendingin juga dibatasi sifat fisiknya, yaitu titik didih dan titik

beku.Suhu air pendingin perlu dikembalikan ke suhu sekitar atau suhu ruang agar bisa

difungsikan kembali sebagi pendingin.Sistem pemroses yang melakukan ini adalah cooling

tower.

Cooling tower, boiler dan tungku pembakaran merupakan sistem-sistem pemroses

untuk sistem penyedia panas dan sistem pembuang panas. Kedua sistem proses ini bersama-

sama dengan sistem penyedia udara bertekanan, sistem penyedia listrik dan air bersih untuk

kebutuhan produksi merupakan sistem penunjang berlangsungnya sistem proses utama yang

dinamakan sistem utilitas. Kebutuhan sistem utilitas dan kinerjanya tergantung pada seberapa

baik sistem utilitas tersebut mampu ‘melayani’ kebutuhan sistem proses utama dan

tergantung pada efisiensi penggunaan bahan baku dan bahan bakar.

Pabrik tidak harus mempunyai sistem pemroses utilitas sendiri.Listrik misalnya,

pabrik bisa membelinya dari PLN jika kapasitas PLN setempat mencukupi atau membeli dari

1

pabrik tetangga.Demikian pula untuk unit pengolahan limbah, unit penyedia uap air & air

pendingin dan unit penyedia udara bertekanan.

Penggunaan/ konsumsi energi pada suatu pabrik sangat mempengaruhi

keberlangsungan pabrik itu baik menyangkut total cost yang dikeluarkan hingga harga

produk yang akan dijual. Oleh karena itu dalam suatu sistem industri di pabrik harus

diupayakan untuk menggunakan energi seminimal dan seefisien mungkin. Dari semua alat di

industri, akan dihitung secara cermat berapa energi minimum yang diperlukan dan berapa

energy lost yang diijinkan supaya alat itu bisa bekerja secara maksimal.

Boiler merupakan salah satu komponen vital dalam suatu pabrik. Boiler digunakan

untuk mengubah fase working fluid menjadi steam yang selanjutnya panas yang disimpan

pada steam itu dimanfaatkan untuk memanaskan sistem yang lain yang ada di pabrik. Sistem

boiler terdiri atas bejana tekan, furnace dengan burner, blower fan dan pompa bahan bakar.

Selanjutnya sistem ini akan terhubung dengan sistem pemipaan saluran bahan bakar, sistem

pemipaan steam atau air panas dan cerobong (stack).

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah :

1. Apa itu boiler?

2. Apa saja komponen-komponen yang terdapat dalam boiler?

3. Bagaimana prinsip kerja pada boiler?

4. Bagaimana klasifikasi boiler?

1.3 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1. Dapat mengetahui tentang boiler.

2. Dapat mengetahui apa saja komponen-komponen yang terdapat dalam boiler.

3. Dapat mengetahui prinsip kerja dari boiler.

4. Dapat mengetahui klasifikasi boiler.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Definisi Boiler

Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air

sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu

kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media

yang berguna dan murah untukmengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan

sampai menjadi steam, volumnya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan

tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga boiler

merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengansangat baik.

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

perbaikan.Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler.

Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna.Pada keseluruhan sistem,

tekanan steam diatur menggunakankran dan dipantau dengan alat pemantau

tekanan.Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk

menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yangdibutuhkan. Peralatan yang

diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang

digunakan pada sistem.

Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan.

Dua sumber air umpan adalah:

(1) Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan

(2) Air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang

boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi,

digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah

panas pada gas buang.

2.2 Proses Kerja Boiler

Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan,

temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steam yang akan

3

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 pemanfaatansteam yang keluar dari sistem boiler

dimanfaatkan 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.

Sebelum menjelaskan keanekaragaman boiler, perlu diketahui komponen dari

boiler yang mendukung teciptanya steam, berikut komponen-komponen boiler:

- Furnace

Komponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Beberapa bagian dari

furnace siantaranya : refractory, ruang perapian, burner, exhaust for flue gas, charge

and discharge door.

- 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

4

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.

2.3 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 steamseperti apa yang akan dihasilkan. Berikut klasifikasi boiler yang

telah dikembangkan:

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.

5

- 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, kemudiansteam yang

dihasilkan terlebih dahulu dikumpulkan di dalam sebuahsteam-drum. Sampai

tekanan dan temperatur sesuai, melalui tahap secondary superheater dan

primary superheater baru steamdilepaskan ke pipa utama distribusi. Didalam

pipa air, air yang mengalir harus dikondisikan terhadap mineral atau

kandungan lainnya yang larut di dalam air tesebut.Hal ini merupakan faktor

utama yang harus diperhatikan terhadap tipe ini.

Karakteristik water tube boiler yaitu :

o Forced, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan

efisiensi pembakaran.

o Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan

air.

o Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi.

6

Gambar1. Diagram Sederhana Water Tube Boiler

Tabel 1. Keuntungan dan Kerugian boiler berdasarkan tipe pipa

No. Tipe

Boil

er

Keuntungan Kerugian

1Fire

Tube

Proses pemasangan mudah dan

cepat, Tidak membutuhkan

setting khusus

Tekanan operasi steam terbatas untuk tekanan

rendah 18 bar

Investasi awal boiler ini murah Kapasitas steam relatif kecil (13.5 TPH) jika

diabndingkan dengan water tube

Bentuknya lebih compact 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

Wat

er

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, perlu

komponen pendukung untuk hal ini

Tungku mudah dijangkau untuk

melakukan pemeriksaan,

pembersihan, dan perbaikan.

Karena mampu menghasilkan kapasitas dan

tekanan steam yang lebih besar, maka

konstruksinya dibutuhkan area yang luas

7

2. Berdasarkan bahan bakar yang digunakan

- 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.

8

Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat sumber listrik yang

menyuplai sumber panas.

Tabel 2.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan bahan bakar.

No. Tipe Boiler Keuntungan Kerugian

1 Solid Fuel

Bahan baku mudah

didapatkan.

Sisa pembakaran sulit

dibersihkan

Murah konstruksinya.Sulit mendapatkan bahan baku

yang baik.

2 Oil Fuel

Sisa pembakaran tidak

banyak dan lebih

mudah dibersihkan.

Harga bahan baku paling

mahal.

Bahan bakunya mudah

didapatkan.Mahal konstruksinya.

3 Gaseous Fuel

Harga bahan bakar

paling murah.Mahal konstruksinya.

Paling baik nilai

effisiensinya.

Sulit didapatkan bahan

bakunya, harus ada jalur

distribusi.

4 Electric

Paling mudah

perawatannya.

Paling buruk nilai

effisiensinya.

Mudah konstruksinya

dan mudah didapatkan

sumbernya.

Temperatur pembakaran paling

rendah.

3. Berdasarkan kegunaan boiler :

- Power Boiler

Tipe power boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai

penghasil steam sebagai pembangkit listrik, dan sisa steamdigunakan untuk

menjalankan proses industri.

9

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.

10

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.

- 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. Hasilsteam ini

digunakan untuk menjalankan proses industri.

11

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.

Tabel 3.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan kegunaan.

No.Tipe

BoilerKeuntungan Kerugian

1Power

Boiler

Dapat menghasilkan listrik dan

sisa steam dapat menjalankan

proses industri.

Konstruksi awal relatif mahal.

Steam yang dihasilkan memiliki

tekanan tinggiPerlu diperhatikan faktor safety.

2Industrial

Boiler

Penanganan boiler lebih mudah.Steam yang dihasilkan memiliki tekanan

rendah.

Konstruksi awal relatif murah.

3Commerci

al Boiler


rendah.


4Residentia

l Boiler


rendah.


5

Heat

Recovery

Boiler


rendah.


12

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 4.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan konstruksi.


1Package

Boiler

Mudah pengirimannya.Terbatas tekanan dan kapasitas

kerjanya.

Dibutuhkan waktu

yang singkat untuk

mengoprasikan setelah

pengiriman.

Komponen-komponen boiler

tergantung pada produsen

boiler.

2Site 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.

5. Berdasarkan tekanan kerja boiler :

- Low Pressure Boilers

13

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 5.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tekanan kerja.

No.Tipe

BoilerKeuntungan Kerugian

1Low

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

2High

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

6. Berdasarkan cara pembakaran bahan bakar :

- Stoker Combustion

Tipe stoker combustion memiliki karakteristik : tipe ini memanfaatkan

bahan bakar padat untuk melakukan pembakaran, bahan bakar padat

dimasukkan kedalam ruang pembakaran melalui conveyor ataupun manual.

14

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

fueldimasukkan kedalam ruang pembakaran melalui oil gun. Setelah tercapai

temperatur yang sesuai, pembakaran diambil alih oleh coal nozzle atau gas

nozzle.

Tabel 6.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan pembakaran.

15

7. Berdasarkan material penyusun boiler :

- Steel

16


1 Stoker

Combustion

Konstruksinya relatif

sederhana.

Limbah yang diproduksi pembakaran

lebih banyak

Panas yang dihasilkan kurang merata

jika tidak ada komponen pendukung.

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 1000 0C

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

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 7.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan material.


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.

8. Berdasarkan pemakaiannnya :

- Ketel stasioner (stasioner boiler) atau boiler tetap

Yang termasuk boiler stasionner ialah boiler-boiler yang didudukan pada

pondasi tetap seperti boiler untuk pembangkit tenaga listrik, untuk industri

dan sabagainya. Adapun keuntungan dan kerugian dari jenis boiler ini

adalah :

No Keuntungan Kerugian

1 Memiliki efisiensi yang tinggi Desain pipa yang bertingkat

akan menimbulkan masalah

abu, terutama bila batubara

17

yang digunakan kadar

abunya tinggi.

2 Dapat mengubah air menjadi uap

melalui serangkaian proses yang

kompleks dimana didalamnya

terjadi perpindahan panas dan

konversi energi dari kimia ke

panas

Memerlukan daya listrik

yang besar

3 Biaya operasi lebih ekonomis

karena jumlah bahan bakar untuk

pemanasan pada Superheater

menjadi lebih sedikit

Sulit dipindaahkan dan

dipasang

4 Maintenance Cost dapat dihemat

karena dengan adanya

Econimizer, thermal shock pada

pipa boiler dapat dihindari

Kapasitas penguapannya

lebih rendah

Contoh dari boiler stasioner yaitu Lancashire boiler :

Boiler ini adalah type tidak dapat bergerak (stasionary), model fire tube,

pembakaran dalam, mendatar dan menggunakan sirkulasi alami. Boiler ini

dipakai dimana tekanan kerja dan power/ tenaga yang dibutuhkan sedang.

Boiler ini memiliki shell/ selongsong silindris dengan diameter 1,75-2,75

meter. Panjangnya bervariasi dari 7,25-9 meter. Boiler ini memiliki 2 cerobong

dalam dengan diameter sekitar 0,4 kali diameter selonsong. Boiler tipe ini

disusun dengan batu tahan api yang membentuk cerobong luar, maka bagian

dari permukaan pemanasan berada di luar selongsong.

18

- Boiler mobile atau disebut juga boiler portable

Yang termasuk boiler mobile ialah boiler yang dipasang pada pondasi yang dapat

berpindah-pindah, seperti boiler lokomotif , boiler panjang dan sebagainya termasuk

juga boiler pada kapal.

Adapun keuntungan dan kerugian boiler portable :

No Keuntungan Kerugian

.1 Mudah untuk dipindah-pindahkan Panas yang dihasilkan ruang

pembakaaran tidak seluruhnya dapat

untuk megubah air pengisi menjadi uap,

oleh karena terjadi kerugian-kerugian

yang ditimbulkan oleh :

Pembuangan gas yang panas,

pembuangan yang tidak sempurna,

pencaaran gas pada ketel uap

2 Biaya permulaan dari boiler ini

rendah karena tidak ada drum air

dan uap

Memiliki efisiensi yang rendah

19

3 Jika tidak ada tekanan batas, maka

tekanan super kritis dapat dicapai

4 Tekana tinggi mencegah

pembentukkan gelembung-

gelembung pada tube yang dapat

mengurangi kecepatan perpindahan

panas

5 Boiler ini bersifat ringan

9. Berdasarkan Tekanan kerjanya, boiler dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Low Pressure Boiler

Tipe ini memiliki steam operasi kurang dari 15 psi, menghasilkan air dengan

tekanan dibawah 160 psi dan temperature dibawah 250 F.

2. High Pressure Boiler

Tipe ini memiliki steam operasi lebih dari 15 psi, menghasilkan air dengan

tekanan di atas 160 psi dan temperature di atas 250 F.

20

2.4 Pengkajian Boiler

1. Evaluasi Kinerja Boiler

Parameter kinerja boiler, seperti efisiensi dan rasio penguapan, berkurang

terhadap waktu disebabkan buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukarpanas

dan buruknya operasi dan pemeliharaan.Bahkan untuk boiler yang barusekalipun,

alasan seperti buruknya kualitas bahan bakar dan kualitas air dapatmengakibatkan

buruknya kinerja boiler.Neraca panas dapat membantu dalammengidentifikasi

kehilangan panas yang dapat atau tidak dapat dihindari. Ujiefisiensi boiler dapat

membantu dalam menemukan penyimpangan efisiensi boilerdari efisiensi terbaik dan

target area permasalahan untuk tindakan perbaikan.

a) Neraca panas

Proses pembakaran dalam boiler dapat digambarkan dalam bentukdiagram alir

energi. Diagram ini menggambarkan secara grafis tentangbagaimana energi masuk

dari bahan bakar diubah menjadi aliran energi dengan berbagai kegunaan dan menjadi

aliran kehilangan panas danenergi.Panah tebal menunjukan jumlah energi yang

dikandung dalamaliran masing-masing.

21

Gambar 10.Diagram neraca energi boiler

Neraca panas merupakan keseimbangan energi total yang masuk boilerterhadap

yang meninggalkan boiler dalam bentuk yang berbeda. Berikut memberikan

gambaran berbagai kehilangan yang terjadi untukpembangkitan steam.

Gambar 11.Kehilangan pada Boiler yang Berbahan Bakar Batubara

Kehilangan energi dapat dibagi kedalam kehilangan yang tidak atau

dapatdihindarkan.Tujuan dari Produksi Bersih dan/atau pengkajian energi

harusmengurangi kehilangan yang dapat dihindari, dengan meningkatkanefisiensi

energi. Kehilangan berikut dapat dihindari atau dikurangi:

1. Kehilangan gas cerobong:

- Udara berlebih (diturunkan hingga ke nilai minimum yangtergantung dari teknologi

burner, operasi (kontrol), danpemeliharaan)

- Suhu gas cerobong (diturunkan dengan mengoptimalkanperawatan (pembersihan),

beban; burner yang lebih baikdan teknologi boiler)

2. Kehilangan karena bahan bakar yang tidak terbakar dalam cerobong dan

22

abu (mengoptimalkan operasi dan pemeliharaan; teknologi burner yanglebih baik)

3. Kehilangan dari blowdown (pengolahan air umpan segar, daur ulangkondensat)

4. Kehilangan kondensat (manfaatkan sebanyak mungkin kondensat)

5. Kehilangan konveksi dan radiasi (dikurangi dengan isolasi boiler yanglebih baik)

b) Efisiensi Boiler

Efisiensi termis boiler didefinisikan sebagai persen energi (panas) masukyang

digunakan secara efektif pada steam yang dihasilkan.

Terdapat dua metode pengkajian efisiensi boiler:

Metode Langsung: energi yang didapat dari fluida kerja (air dan

steam)dibandingkan dengan energi yang terkandung dalam bahan bakarboiler.

Metode Tidak Langsung: efisiensi merupakan perbedaan antarakehilangan dan

energi yang masuk.

-Metode langsung dalam menentukan efisiensi boiler

Dikenal juga sebagai ‘metode input-output’ karena kenyataan bahwa metode

inihanya memerlukan keluaran/output (steam) dan panas masuk/input (bahan

bakar)untuk evaluasi efisiensi. Efisiensi ini dapat dievaluasi dengan

menggunakanrumus:

Efisiensi Boiler (h) = Panas Keluar x 100

Panas Masuk

Efisiensi Boiler (h) = Q x (hg – hf) x 100

q x GCV

Parameter yang dipantau untuk perhitungan efisiensi boiler dengan

metodelangsung adalah:

Jumlah steam yang dihasilkan per jam (Q) dalam kg/jam

Jumlah bahan bakar yang digunakan per jam (q) dalam kg/jam

Tekanan kerja (dalam kg/cm2(g)) dan suhu lewat panas (oC), jika ada

Suhu air umpan (oC)

Jenis bahan bakar dan nilai panas kotor bahan bakar (GCV) dalam kkal/kg

bahan Bakar

23

Dimana :

hg –Entalpi steam jenuh dalam kkal/kg steam

hf –Entalpi air umpan dalam kkal/kg air

Keuntungan metode langsung

Pekerja pabrik dapat dengan cepat mengevaluasi efisiensi boiler

Memerlukan sedikit parameter untuk perhitungan

Memerlukan sedikit instrumen untuk pemantauan

Mudah membandingkan rasio penguapan dengan data benchmark

Kerugian metode langsung

Tidak memberikan petunjuk kepada operator tentang penyebab dari

efisiensisistem yang lebih rendah

Tidak menghitung berbagai kehilangan yang berpengaruh pada berbagai

tingkatefisiensi

-Metode tidak langsung dalam menentukan efisiensi boiler

Standar acuan untuk Uji Boiler di Tempat dengan menggunakan metode

tidaklangsung adalah British Standard, BS 845:1987 dan USA Standard ASME PTC-

4-1 Power Test CodeSteam Generating Units.

Metode tidak langsung juga dikenal dengan metode kehilangan panas.

Efisiensidapat dihitung dengan mengurangkan bagian kehilangan panas dari 100

sebagaiberikut:

Efisiensi boiler (n) = 100 - (i + ii + iii + iv + v + vi + vii)

Dimana kehilangan yang terjadi dalam boiler adalah kehilangan panas

yangdiakibatkan oleh:

i. Gas cerobong yang kering

ii. Penguapan air yang terbentuk karena H2 dalam bahan bakar

24

iii. Penguapan kadar air dalam bahan bakar

iv. Adanya kadar air dalam udara pembakaran

v. Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu terbang/ fly ash

vi. Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu bawah/ bottom ash

vii. Radiasi dan kehilangan lain yang tidak terhitung

Kehilangan yang diakibatkan oleh kadar air dalam bahan bakar dan

yangdisebabkan oleh pembakaran hidrogen tergantung pada bahan bakar, dan

tidakdapat dikendalikan oleh perancangan.Data yang diperlukan untuk perhitungan

efisiensi boiler dengan menggunakanmetode tidak langsung adalah:

Analisis ultimate bahan bakar (H2, O2, S, C, kadar air, kadar abu)

Persentase oksigen atau CO2 dalam gas buang

Suhu gas buang dalam oC (Tf)

Suhu ambien dalam oC (Ta) dan kelembaban udara dalam kg/kg udara kering

GCV bahan bakar dalam kkal/kg

Persentase bahan yang dapat terbakar dalam abu (untuk bahan bakar padat)

GCV abu dalam kkal/kg (untuk bahan bakar padat)

Keuntungan metode tidak langsung

Dapat diketahui neraca bahan dan energi yang lengkap untuk setiap aliran,yang

dapat memudahkan dalam mengidentifikasi opsi-opsi untukmeningkatkan

efisiensi boiler.

Kerugian metode tidak langsung

Perlu waktu lama

Memerlukan fasilitas laboratorium untuk analisis

2.5 Blowdown Boiler

Jika air dididihkan dan dihasilkan steam, padatan terlarut yang terdapat dalam

airakan tinggal di boiler. Jika banyak padatan terdapat dalam air umpan,

25

padatantersebut akan terpekatkan dan akhirnya akan mencapai suatu tingkat

dimanakelarutannya dalam air akan terlampaui dan akan mengendap dari larutan.

Diatastingkat konsenrasi tertentu, padatan tersebut mendorong terbentuknya busa

danmenyebabkan terbawanya air ke steam.Endapan juga mengakibatkanterbentuknya

kerak di bagian dalam boiler, mengakibatan pemanasan setempatmenjadi berlebih dan

akhirnya menyebabkan kegagalan pada pipa boiler.Oleh karena itu penting untuk

mengendalikan tingkat konsentrasi padatan dalamsuspensi dan yang terlarut dalam air

yang dididihkan. Hal ini dicapai oleh prosesyang disebut blowing down, dimana

sejumlah tertentu volume air dikeluarkan dansecara otomatis diganti dengan air

umpan. Dengan demikian akan tercapai tingkatoptimum total padatan terlarut (TDS)

dalam air boiler dan membuang padatanyang sudah rata keluar dari larutan dan yang

cenderung tinggal pada permukaan boiler.

Blowdown penting untuk melindungi permukaan penukar panas pada

boiler.Walau demikian, blowdown dapat menjadi sumber kehilangan panas yang

cukupberarti, jika dilakukan secara tidak benar. Pengendalian blowdown boiler

yangbaik dapat secara signifikan menurunkan biaya perlakuan dan operasional

yangmeliput:

Biaya perlakuan awal lebih rendah

Konsumsi air make-up lebih sedikit

Waktu penghentian untuk perawatan menjadi berkurang

Umur pakai boiler meningkat

Pemakaian bahan kimia untuk pengolahan air umpan menjadi lebih rendah

2.6 Pengolahan Air Umpan Boiler

Memproduksi steam yang berkualitas tergantung pada pengolahan air yang

benaruntuk mengendalikan kemurnian steam, endapan dan korosi. Sebuah

boilermerupakan bagian dari sistem boiler, yang menerima semua bahan pencemar

darisistem didepannya.Kinerja boiler, efisiensi, dan umur layanan merupakan

hasillangsung dari pemilihan dan pengendalian air umpan yang digunakan

dalamboiler.

Jika air umpan masuk ke boiler, kenaikan suhu dan tekanan

menyebabkankomponen air memiliki sifat yang berbeda.Hampir semua komponen

26

dalam airumpan dalam keadaan terlarut. Walau demikian, dibawah kondisi panas

dantekanan hampir seluruh komponen terlarut keluar dari larutan sebagai

padatanpartikulat, kadang-kadang dalam bentuk kristal dan pada waktu yang lain

sebagaibentuk amorph. Jika kelarutan komponen spesifik dalam air terlewati, maka

akanterjadi pembentukan kerak dan endapan. Air boiler harus cukup bebas

daripembentukan endapan padat supaya terjadi perpindahan panas yang cepat

danefisien dan harus tidak korosif terhadap logam boiler.

a) Pengendalian endapan

Endapan dalam boiler dapat diakibatkan dari kesadahan air umpan danhasil

korosi dari sistem kondensat dan air umpan.Kesadahan air umpandapat terjadi

karena kurangnya sistem pelunakan.Endapan dan korosimenyebabkan kehilangan

efisiensi yang dapat menyebabkan kegagalandalam pipa boiler dan

ketidakmampuan memproduksi steam.Endapanbertindak sebagai isolator dan

memperlambat perpindahan panas.Sejumlah besar endapan diseluruh boiler dapat

mengurangi perpindahanpanas yang secara signifikan dapat menurunkan efisiensi

boiler. Berbagaijenis endapan akan mempengaruhi efisiensi boiler secara berbeda-

beda,sehingga sangat penting untuk menganalisis karakteristik endapan.

Efekpengisolasian terhadap endapan menyebabkan naiknya suhu logam boilerdan

mungkin dapat menyebabkan kegagalan pipa karena pemanasanberlebih.

b) Kotoran yang mengakibatkan pengendapan

Bahan kimia yang paling penting dalam air yang mempengaruhipembentukan

endapan dalam boiler adalah garam kalsium dan magnesiumyang dikenal dengan

garam sadah.Kalsium dan magnesium bikarbonat larut dalam air membentuk

larutanbasa/alkali dan garam-garam tersebut dikenal dengan kesadahan

alkali.Garam-garam tersebut terurai dengan pemanasan, melepaskan

karbondioksida dan membentuk lumpur lunak, yang kemudian mengendap.Halini

disebut dengan kesadahan sementara (kesadahan yang dapat dibuangdengan

pendidihan).

Kalsium dan magnesium sulfat, klorida dan nitrat, jika dilarutkan dalamair

secara kimiawi akan menjadi netral dan dikenal dengan kesadahan

nonalkali.Bahan tersebut disebut bahan kimia sadah permanen danmembentuk

27

kerak yang keras pada permukaan boiler yang sulitdihilangkan.Bahan kimia sadah

non-alkali terlepas dari larutannya karenapenurunan daya larut dengan

meningkatnya suhu, dengan pemekatankarena penguapan yang berlangsung dalam

boiler, atau dengan perubahanbahan kimia menjadi senyawa yang kurang larut.

c) Silika

Keberadaan silika dalam air boiler dapat meningkatkan pembentukankerak

silika yang keras.Silika dapat juga berinteraksi dengan garamkalsium dan

magnesium, membentuk silikat kalsium dan magnesiumdengan daya

konduktivitas panas yang rendah.Silika dapat meningkatkanendapan pada sirip

turbin, setelah terbawa dalam bentuk tetesan air dalamsteam, atau dalam bentuk

yang mudah menguap dalam steam pada tekanan tinggi.

d) Pengolahan air internal

Pengolahan internal adalah penambahan bahan kimia ke boiler

untukmencegah pembentukan kerak.Senyawa pembentuk kerak diubah

menjadilumpur yang mengalir bebas, yang dapat dibuang dengan

blowdown.Metode ini terbatas pada boiler dimana air umpan mengandung

garamsadah yang rendah, dengan tekanan rendah, kandungan TDS tinggi

dalamboiler dapat ditoleransi, dan jika jumlah airnya kecil.Jika kondisi

tersebuttidak terpenuhi maka laju blowdown yang tinggi diperlukan

untukmembuang lumpur.Hal tersebut menjadi tidak ekonomis sehubungandengan

kehilangan air dan panas.

Jenis sumber air yang berbeda memerlukan bahan kimia yang

berbedapula.Senyawa seperti sodium karbonat, sodium aluminat, sodium

fosfat,sodium sulfit dan komponen sayuran atau senyawa inorganik

seluruhnyadapat digunakan untuk maksud ini.Untuk setiap kondisi air

diperlukanbahan kimia tertentu.Harus dikonsultasikan dengan seorang

spesialisdalam menentukan bahan kimia yang paling cocok untuk digunakan

padasetiap kasus.Pengolahan air hanya dengan pengolahan internal

tidakdirekomendasikan.

e) Pengolahan Air Eksternal

28

Pengolahan eksternal digunakan untuk membuang padatan tersuspensi,padatan

telarut (terutama ion kalsium dan magnesium yang merupakanpenyebab utama

pembentukan kerak) dan gas-gas terlarut (oksigen dankarbon dioksida).

Proses perlakuan eksternal yang ada adalah:

Pertukaran ion

Deaerasi (mekanis dan kimia)

Osmosis balik (reverse osmosis)

Penghilangan mineral/demineralisasi

Sebelum digunakan cara diatas, perlu untuk membuang padatan dan warnadari

bahan baku air, sebab bahan tersebut dapat mengotori resin yangdigunakan pada

bagian pengolahan berikutnya.Metode pengolahan awal adalah sedimentasi sederhana

dalam tangkipengendapan atau pengendapan dalam clarifiersdengan bantuan

koagulandan flokulan. Penyaring pasir bertekanan, dengan aerasi

untukmenghilangkan karbon dioksida dan besi, dapat digunakan untukmenghilangkan

garam-garam logam dari air sumur.Tahap pertama pengolahan adalah menghilangkan

garam sadah dan garamnon-sadah. Penghilangan hanya garam sadah disebut

pelunakan,sedangkan penghilangan total garam dari larutan disebut

penghilanganmineral atau demineralisasi.

f) Rekomendasi untuk boiler dan kualitas air umpan

Kotoran yang ditemukan dalam boiler tergantung pada kualitas air umpanyang

tidak diolah, proses pengolahan yang digunakan dan prosedurpengoperasian boiler.

Sebagai aturan umum, semakin tinggi tekananoperasi boilerakan semakin besar

sensitifitas terhadap kotoran.

2.7 Fungsi Ketel Uap

Boiler atau ketel uap berfungsi sebagai pesawat konversi energy yang

mengkonversikan energy kimia (potensial) dari bahan bakar menjadi energy panas.

Boiler terdiri dari dua komponen utama yaitu :

29

1. Dapur (furnace), sebagai alat untuk mengubah energy kimia menjadi energy

panas.

2. Alat penguap (evaporator) yang mengubah energy pembakaran (energy panas)

menjadi energy potensial uap.

Kedua komponen tersebut di atas telah dapat untuk memungkinkan sebuah boiler

untuk berfungsi. Sedangkan komponen lainnya adalah :

1. Corong asap dengan system tarikan gas asapnya, memungkinkan dapur berfungsi

secara efektif.

2. System perpipaan, seperti pipa api pada boiler pipa api, pipa air pada boiler pipa

air memungkinkan system penghantaran kalor yang efektif antara nyala api atau

gas panas dengan air boiler.

3. System pemanas uap lanjut, system pemanas udara pembakaran serta sistm

pemanas air pengisi boiler berfungsi sebagai alat untuk menaikkan efisiensi boiler.

2.8 Bidang Pemanas

Bagian penghantar panas sebuah ketel terdiri dari alat penguap, pemanas

lanjut, pemanas ulang dan penguap yang disebut bidang pemanas primer.Sedangkan

bidang pemanas udara dan ekonomiser disebut bidang pemanas sekunder.

2.8.1 Bidang Pemanas Primer

Bidang pemanas primer pada ketel terdiri dari bagian evaporator (penguap),

bidang pemanas lanjut (super heater) dan bagian pemanas ulang (reheater) bila system

memakai sebuah turbin pemanas ulang (reheater turbine).Permukaan evaporator

biasanya diletakkan pada bagian terpanas dari zona pembakar.Air yang mendidih di

dalam pipa water wall melindungi pipa dari pemanasan lanjut (over heating).

2.8.2 Bidang Pemanas Sekunder

Bidang pemanas sekunder memperoleh panas dari gas asap setelah gas

tersebut menyerahkan sebagian panasnya ke bidang pemanas primer. Untuk

memperoleh efisiensi ketel yang tinggi, suhu gas asap harus serendah mungkin. Ada 2

jenis bidang bidang pemanas sekunder, yaitu ekonomiser memindahkan panas dari

30

gas asap ke air pengisi ketel, sementara pemanas udara memindahkan energy gas asap

ke udara pembakaran.

2.9 Perpindahan Panas dalam Dapur

Dalam dapur terjadi hantaran kalor dari sumber panas (hasil pembakaran

bahan bakar) terhadap bidang pemanas secara pancaran dan rambatan (radiasi dan

konduksi).

Bidang pemanasan menghantar panas air ketel secara konveksi. Perhitungan

hantaran kalor dalam dapur ketel secara rambatan biasanya diabaikan.Ada 2 type

hantaran kalor secara pancaran yaitu hantaran kalor secara langsung dan tidak

langsung. Hantaran langsung terjadi dari nyala yang bercahaya, panggangan (kisi)

bahan bakar yang sedang terbakar, hasil pembakaran yang tidak bersinar. Hantaran

tidak langsung terjadi dari lapisan dinding dapur.

2.10 Permasalahan Pada Boiler

Bahaya yang sering timbul dalam pembuatan uap (steam) menggunakan air

yang tidak memenuhi persyaratan adalah :

Pembentukan kerak dan endapan di dalamnya termasuk akibat sampingnya.

Terjadinya macam-macam korosi pada dinding-dinding/ pipa-pipa ketel uap.

Timbulnya proses-proses pembusaan (foaming), priming dan carry over.

Terjadinya caustic embrittlement.

2.10.1 Pembentukan Kerak dan Endapan

Terbentuknya kerak dan endapan pada dinding-dinding atau pipa-pipa boiler

merupakan hal yang serius dalam produksi uap.Sebab utama terjadi kerak adalah

menurunnya daya larut garam-garam yang membentuk kerak-kerak pada suhu tinggi.

Mekanisme pembentukan kerak pada dinding boiler adalah sebagai berikut : Lapisan

air yang berada dekat dinding boiler ( berupa fil tipis) menjadi lebig pekat

dibandingkan dengan air yang berada disebelah dalamnya, sehingga kelamaan akan

menebal, mengeras dan terjadilah kerak yang menempel pada dinding boiler.

Kerak merupakan lapisan isolasi yang mempunyai daya hantar yang rendah,

sehingga mengurangi efisiensi pembentukan uap. Sebagai contoh kerak dengan

31

ketebalan 2 mm dapat menurunkan efisiensi sampai 10 %, yang berarti pemborosan

bahan bakar, tetapi yang lebih berbahaya bagi terjadinya pemanasan berlebih

(overheating) dinding boiler yang dapat merusak uap secara keseluruhan.

Jenis- jenis kerak yang timbul akibat air pengisi boiler yang tidak baik adalah :

Kerak Karbonat (CaCO3)

Kerak Gips (CaSO4)

Kerak Silikat (CaSiO3)

Kerak Analciet (Na2O, Al2O3 dan SiO2.4H2O)

Endapan atau kerak lumpur

Ciri-ciri Kerak yang terjadi pada boiler :

Kerak kalsium karbonat : keras dan padat, kristalnya halus, rapuh dan larut

asam.

Kerak silikat : keras seperti poselen dan tidak larut dalam asam.

Kerak analciet : keras seperti porselen, kristalnya lebih halus, sangat padat,

melekat sangat kuat pada logam (dinding/pipa ketel), mempunyai daya hantar

yang sangat rendah dan tidak larut dalam asam.

Kerak / endapan besi : warna coklat kehitam-hitaman dan larut dalam asam.

Usaha pencegahan terhadap akibat buruk pemakaian air pengisi boiler yang tidak baik

adalah :

Melakukan pengolahan air secara baik dan teliti sesuai petunjuk yang telah

diberikan oleh laboratorium.

Hindari pemakaian air pengisi boiler tanpa mengetahui komposisi kimia yang

dikandungnya

Hindari pemakaian air tanpa pengolahan terlebih dahulu

Melakukan pengurasan secara kontinyu

Hindari adanya garam yang berbahaya dalam air pengisi boiler

2.10.2 Korosi

Penyebab korosi pada boiler adalah :pH yang terkandung di dalam air terlalu

rendah, gas-gas yang masih ada di dalam air seperti oksigen, karbon dioksida dan

lain-lain, garam-garam seperti magnesium klorida dan besi sulfat yang tinggi

32

kadarnya, aliran listrik lokal, reaksi antara basa/bahan dan uap yang terjadi karena

sirkulasi uap dan air kurang sempurna, tegangan-tegangan pada bagian yang di las,

keeling-keling dan sambungan-sambungan.

Usaha pencegahan terhadap korosi adalah :

pH air tidak terlalu rendah

pH air harus disesuaikan dengan tekanan kerja yang dibutuhkan (pH

berkisar 7-10)

Mengurangi garam-garam magnesium klorida dan besi sulfat yang

disesuaikan dengan syarat kualitas pengisi boiler

Menghindari /mengurangi gas-gas yang larut dalam air pengisi boiler,

seperti oksigen, karbon dioksida, dan lain-lain

Menghindari terjadinya sirkulasi uap dan air yang kurang sempurna di

dalam boiler karena kesalahan desain

Pemeliharaan boiler terutama jika boiler sedang tidak digunakan.

2.10.3 Pembusaan (Foaming) – Primming – Carry Over

Pembusaan kadang-kadang disertai loncatan-loncatan air boiler bersama-sama

dengan uap, maka kejadian itu disebut Primming. Jika proses tadi dilanjutkan dengan

loncatan-loncatan kecil air boiler dengan uap disebut “carry over”. Ketiga proses

tersebut sebenarnya dapat diistilahkan dengan “carry over” saja, yang diawali dengan

foaming yang selanjutnya terjadi priming dan carry over. Usaha-usaha pencegahan

terhadap timbulnya “carry over” yaitu :

Membatasi /menghilangkan minyak dalam air

Mengurangi zat-zat padat yang terlarut dalam air

Melaksanakan pengurasan

2.10.4 Caustic Embrittlement

Caustic Embrittlement adalah akibat rusaknya pelat boiler karena :

Adanya rongga-rongga halus pada tempat-tempat las atau kelingan-kelingan

Adanya tegangan pada bahan boiler

Konsentrasi larutan alkali hidroksida yang tinggi yaitu 75.000 – 500.000 ppm

33

Usaha-usaha pencegahan timbulnya Caustic Embrittlement :

Hindari adanya rongga-rongga halus pada tempat las/kelingan

Hindari terjaidinya tegangan pada bahan boiler

Hindari konsentrasi larutan alkali yang tinggi

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Boiler atau ketel uap berfungsi sebagai pesawat konversi energy yang

mengkonversikan energy kimia (potensial) dari bahan bakar menjadi energy panas.

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 perbaikan

dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan

34

untuk mencegah terjadi kerusakan dari sistem steam. Sistem steam mengumpulkan

dan mengontrol produksi steam dalam boiler.

Komponen-komponen boiler yaitu :

- Furnace

- Steam Drum

- Superheater

- Air Heater

- Economizer

- Safety valve

- Blowdown valve

DAFTAR PUSTAKA

Zulkarnain, dkk. 2012. Modul Utilitas. Palembang : POLSRI.

Febrianta. 2008. Klasifikasi Boiler. (http://febriantara.wordpress.com/2008/10/24/klasifikasi-

boiler, di akses pada tanggal 15 Oktober 2012).

Poernomoe.2009. Utilitas Energi Sistem Boiler di Industri.

(http://poernomoe.wordpress.com/2009/04/02/utilitas-energi-sistem-boiler-di-industri,

diakses pada tanggal 15 Oktober 2012).

35

http://poernomoe.wordpress.com/2009/04/02/utilitas-energi-sistem-boiler-di-industri

http://febriantara.wordpress.com/2008/10/24/klasifikasi-boiler

http://febriantara.wordpress.com/2008/10/24/klasifikasi-boiler

makalah boiler anggre

Documents