BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

1.2. Tujuan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.3. 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 untuk mengalirkan 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 dengan sangat baik.

1.4. Tipe-Tipe Boiler

Secara umum boiler dikenal dengan dua tipe, yaitu: Fire tube boiler, Water

tube boiler.

1. Fire Tube Boiler

Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan boiler ada

didalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boilers biasanya digunakan

untuk kapasitas steam yang relative kecil dengan tekanan steam rendah sampai

sedang. Sebagai pedoman, fire tube boilers kompetitif untuk kecepatan steam sampai

12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm2. Fire tube boilers dapat

menggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalam

operasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boilers dikonstruksi

sebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.

2. Water Tube Boiler

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk ke

dalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk steam

pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan

steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler untuk pembangkit tenaga.Water tube

boiler yang sangat modern dirancang dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000

kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. Banyak watertube boilersyang dikonstruksi

secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water

tube yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.

Karakteristik water tube boilers sebagai berikut:

Forced, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensi

pembakaran

Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air.

Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi

1.5. Bagian-Bagian Boiler

1. Ruang bakar/furnace merupakan tempat berlangsungnya pembakaran

2. Alat pembakar/burner merupakan tempat bercampurnya bahan bakar

dengan udaradan melakukan pembakaran

3. Permukaan penguap/steaming surface, berfungsi menangkap energi kalor

dari gas dan meneruskannya ke air sehingga air menjadi uap

4. Cerobong/stack berfungsi sebagai saluran pembuangan gas asap dan

menarik api

1.6. Fungsi Boiler

Fungsi utama boiler adalah untuk menghasilkan uap kering, dengan

temperatur, tekanan kerja tertentu dan besar laju aliran tertentu menuju turbin uap

Fungsi boiler menurut tipe :

1. Fire tube boiler

Fungsi dari boiler fire tube  itu sendiri adalah sebagai pembakaran (fire)

tempat dimana beradanya api didalam pipa. 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. Tipe boiler pipa air

memiliki karakteristik, menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang

rendah

2. Water tube boiler

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa-pipa masuk

ke dalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar

membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika

kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler

untuk pembangkit tenaga. Water tube boiler yang sangat modern dirancang

dengan kapasitas steam antara 4.500 – 12.000 kg/jam, dengan tekanan

sangat tinggi. Banyak watertube boilers yang dikonstruksi secara paket jika

digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube yang

menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket

1.7. Kondisi Air Umpan Boiler

Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler diperoleh

dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air

tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis, hal ini dipengaruhi

oleh lingkungan asal air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah

mengalami pencemaran oleh aktivitas penduduk dan kegiatan industri, oleh sebab itu

perlu dilakukan pemurnian.

Air umpan boiler harus memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan agar tidak

menimbulkan masalah-masalah pada pengoperasian boiler. Air tersebut harus bebas

dari mineral-mineral yang tidak diinginkan serta pengotor-pengotor lainnya yang

dapat menurunkan efisiensi kerja dari boiler.

Feed water harus memenuhi prasyarat tertentu seperti yang diuraikan dalam tabel di

bawah ini :

Parameter Satuan Pengendalian Batas

pH Unit 10.5 – 11.5

Conductivity µmhos/cm 5000, max

TDS ppm 3500, max

P – Alkalinity ppm -

M – Alkalinity ppm 800, max

O – Alkalinity ppm 2.5 x SiO2, min

T. Hardness ppm -

Silica ppm 150, max

Besi ppm 2, max

Phosphat residual ppm 20 – 50

Sulfite residual ppm 20 – 50

pH condensate Unit 8.0 – 9.0

NALCOH. Reference

Ketidaksesuaian kriteria air umpan boiler menurut baku mutu diatas akan

mempengaruhi berbagai hal, misalnya :

1. Korosi

Peristiwa korosi adalah peristiwa elektrokimia, dimana logam berubah

menjadi bentuk asalnya akibat dari oksidasi yang disebabkan berikatannya

oksigen dengan logam, atau kerugian logam disebabkan oleh akibat beberapa

kimia

Penyebab korosi Boiller:Oksigen Terlarut

Alkalinity ( Korosi pH tinggi pada Boiler tekanan tinggi )

Karbon dioksida ( korosi asam karbonat pada jalur kondensat )

Korosi khelate ( EDTA sebagai pengolahan pencegah kerak )

Akibat dari peristiwa korosi adalah penipisan dinding pada permukaan

boiler sehingga dapat menyebabkan pipa pecah atau bocor.

2. Kerak

Pengerakan pada sistem boiler :

Pengendapan hardness feedwater dan mineral lainnya

Kejenuhan berlebih dari partikel padat terlarut ( TDS ) mengakibatkan

tegangan permukaan tinggi dan gelembung sulit pecah

Kerak boiler yang lazim : CaCO3, Ca3 (PO4)2, Mg(OH)2, MgSiO3, SiO2,

Fe2(CO3)3, FePO4

3. Endapan

Pembekuan material non mineral pada boiler, umumnya berasal dari:

Oksida besi sebagai produk korosi

Materi organic ( kotoran – bio, minyak dan getah ), Boiler bersifat alkalinity

jika terkena gliserida maka akan terjadi reaksi penyabunan.

Partikel padat tersuspensi dari feedwater ( tanah endapan dan pasir )

2.5.1 Spesifikasi Air Umpan Boiler

Untuk boiler tekanan tinggi ( modern ) memerlukan air umpan boiler

dengan spesifikasi yang telah ditentukan, karena dengan tingginya tekanan

material yang ditinggalkan semakin besar, hal ini tentu mempengaruhi efisiensi

boiler.

Tabel 1. Karakteristik Air Filter

Sumber: Laboratorium Utility PT. PIM

1.8. Masalah-Masalah Pada Boiler

Suatu boiler atau pembangkit uap yang dioperasikan tanpa kondisi air yang

baik, cepat atau lambat akan menimbulkan masalah-masalah yang berkaitan dengan

kinerja dan kualitas dari sistem pembangkit uap. Banyak masalah-masalah yang

ditimbulkan akibat dari kurangnya penanganan dan perhatian khusus terhadap

penggunaan air umpan boiler.

Akibat dari kurangnya penanganan terhadap air umpan boiler akan

menimbulkan masalah-masalah sebagai berikut :

1. Pembentukan kerak

2. Peristiwa korosi

3. Pembentukan deposit

4. Terjadinya terbawanya uap (steam carryover)

1.9. Perawatan Boiler

1. Perawatan Preventif (Preventive Maintenance) Adalah pekerjaan

perawatan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan, atau cara

perawatan yang direncanakan untuk pencegahan (preventif). Ruang

lingkup pekerjaan preventif termasuk: inspeksi, perbaikan kecil,

pelumasan dan penyetelan, sehingga peralatan atau mesin-mesin selama

beroperasi terhindar dari kerusakan.

2. Perawatan Korektif Adalah pekerjaan perawatan yang dilakukan untuk

memperbaiki dan meningkatkan kondisi fasilitas/peralatan sehingga

mencapai standar yang dapat diterima. Dalam perbaikan dapat dilakukan

peningkatan-peningkatan sedemikian rupa, seperti melakukan perubahan

atau modifikasi rancangan agar peralatan menjadi lebih baik.

3. Perawatan Berjalan Dimana pekerjaan perawatan dilakukan ketika fasilitas

atau peralatan dalam keadaan bekerja. Perawatan berjalan diterapkan pada

peralatan-peralatan yang harus beroperasi terus dalam melayani proses

produksi.

4. Perawatan Prediktif Perawatan prediktif ini dilakukan untuk mengetahui

terjadinya perubahan atau kelainan dalam kondisi fisik maupun fungsi dari

sistem peralatan. Biasanya perawatan prediktif dilakukan dengan bantuan

panca indra atau alat-alat monitor yang canggih.

5. Perawatan setelah terjadi kerusakan (Breakdown Maintenance)Pekerjaan

perawatan dilakukan setelah terjadi kerusakan pada peralatan, dan

untukmemperbaikinya harus disiapkan suku cadang, material, alat-alat dan

tenagakerjanya.

6. Perawatan Darurat (Emergency Maintenance)Adalah pekerjaan perbaikan

yang harus segera dilakukan karena terjadi kemacetanatau kerusakan yang

tidak terduga.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008, air umpan boiler, http://smk3ae.wordpress.com/2008/07/08/air-dan-fungsinya-sebagai-umpan-boiler-dan-cooling-tower. Diakses pada tanggal 8 Desember 2012