operasi boiler riky dedoctor

TUGAS PERANCANGAN ALAT PROSES

“ OPERASI BOILER “

Disusun Oleh :

RIKI IRWANDI (1007166059)YUDI ASTRANDANA ( 09

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU2012

BAB IPENDAHULUAN

Pada dasarnya boiler merupakan suatu wadah yang berfungsi sebagai pemanas air, panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. 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. Sistem pada boiler terdiri dari sistem umpan dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secar otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. 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 digunakan dalam sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan sistem.

Air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. Ada dua sumber air umpan: 1. Kondensat atau steam yang mengembun yang mengembun ke proses. 2. Air make up (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler ke plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang. Adalah suatu kenyataan bahwa sampai saat ini masih banyak kapal-kapal yang menggunakan instalasi tenaga uap, baik itu instalasi induk maupun untuk penggunaan pesawat bantu. Di kapal tanker uap hasil dari boiler tersebut biasanya di gunakan sebagai pemanas, baik pemanas bahan bakar, pemanas ruangan, pemanas air, pemanas cargo ataupun untuk keperluan yang lain sehingga operasional kapal dapat berjalan lancar.

Hal yang mutlak bagi kelancaran operasional permesinan yang membutuhkan uap panas pelayanan dapat terganggu jika penghasilan uap panas ada masalah karena kita tidak tahu cara pengoperasian yang aman dan benar sehingga boiler mengalami gangguan atau mengalami kerusakan. Di latar belakangi pentingnya pengoperasian boiler yang aman dan benar untuk menunjang kinerjanya agar selalu dalam keadaan yang selalu siap beroperasi dan prima maka kami akan mencoba menguraikan dalam makalah ini dengan judul: “OPERASI BOILER”

BAB IIPEMBAHASAN

Sebuah boiler atau ketel uap harus di lengkapi paralatan dapat membantu kinerjanya sehingga operasional boiler berjalan dengan aman. Boiler atau ketel uap harus mempunyai persyaratan sebagai berikut:

1. Dapat menghasilkan uap dengan berat tertentu dalam waktu tertentu pula, dan tekanannya lebih besar dari satu atmosfer.

2. Kadar air yang di hasilkan pada uap panas harus sedikit mungkit.

3. Kalau memakai alat pemanas lanjut uap, maka suhu uap pada pemakaian uap yang terakhir tidak berubah terlalu banyak.

4. Uap harus di bentuk dengan jumblah bahan bakar sehemat mungkin.

5. Jika pemakaian uap berubah-ubah, maka tekanan uap tidak boleh berubah banyak.

2.1. Proses Kerja Boiler

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 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.

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 untuk mencegah terjadi kerusakan dari sistem steam. Sistem steammengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steamdialirkan 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 perlatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang 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 :

FurnaceKomponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Beberapa bagian

dari furnace siantaranya : refractory, ruang perapian, burner, exhaust for flue gas, charge and discharge door.

Steam DrumKomponen 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.

http://febriantara.files.wordpress.com/2008/10/skema-boiler.jpg

2.2. 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:

2.2.1. 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, 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.

Tabel 2.1. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tipe pipa

No. Tipe Boiler Keuntungan Kerugian

1 Fire TubeProses pemasangan mudah dan

cepat, Tidak membutuhkan settingkhusus

Tekanan operasi steamterbatas untuk tekanan rendah 18 bar

Investasi awal boiler ini murahKapasitas steam relatif kecil (13.5 TPH) jika diabndingkan 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 TubeKapasitas steam besar sampai

450 TPHProses 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

2.2.2. 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 dibandingkan 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.Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat sumber listrik yang menyuplai sumber panas.

Tabel 2.2. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan bahan bakar.


1 Solid FuelBahan baku mudah

didapatkan.Sisa pembakaran sulit dibersihkan

Murah konstruksinya.Sulit mendapatkan bahan baku

yang baik.

2 Oil FuelSisa pembakaran tidak banyak dan lebih mudah dibersihkan.

Harga bahan baku paling mahal.

Bahan bakunya mudah didapatkan.

Mahal konstruksinya.

3 Gaseous FuelHarga 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.

2.2.3. Berdasarkan kegunaan boiler :

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.

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.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 2.3. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan kegunaan.


1 Power BoilerDapat menghasilkan listrik dan sisa steamdapat menjalankan

proses industri.Konstruksi awal relatif mahal.

Steam yang dihasilkan memiliki tekanan tinggi

Perlu diperhatikan faktor safety.

2 Industrial BoilerPenanganan boiler lebih

mudah.Steam yang dihasilkan memiliki

tekanan rendah.

Konstruksi awal relatif murah.

3 Commercial BoilerPenanganan boiler lebih


tekanan rendah.


4 Residential BoilerPenanganan boiler lebih


tekanan rendah.


5Heat Recovery

BoilerPenanganan boiler lebih


tekanan rendah.


2.2.4. 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 2.4. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan konstruksi.


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 BoilerTekanan 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.

2.2.5. Berdasarkan tekanan kerja boiler :

Low Pressure Boilers

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 2.5. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tekanan kerja.


1 Low PressureTekanan 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

darilow pressure boiler

2.2.6. 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. 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 2.6. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan pembakaran.


1Stoker

CombustionKonstruksinya 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 tinggiKonstruksinya rumit dan

membutuhkan dana investasi yang mahal.

Proses pembakaran lebih merata pada tungku pembakaran.

3 Fluidized Bed Efisiensi relatif tinggiKonstruksinya rumit dan

membutuhkan dana investasi yang mahal.

Suhu pembakaran tidak mencapai suhu 10000C sehingga tidak

menimbulkan NOX

4 FiringLimbah yang diproduksi pembakaran lebih sedikit

Konstruksi relatif rumit, perlu nozzle.

Panas yang dihasilkan lebih merata

2.2.7. 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 2.7. Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan material.


1 Steel Kuat dan tahan lama. Biaya relatif mahal.

Dapat dialiri steamuntuk 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.

2.3. Pengoperasian Boiler

2.3.1. PersiapanPengoperasian.Yakinkan bahwa alat-alat di bawah ini telah dilakukan pengecekan sebelum pengoperasian boiler dilakukan.

1. Water level gaugeDrain cock harus ditutup penuh juga gauge cock bagian atas dan bawah dari petunjuk level air, yakinkan bahwa level air yang diinginkan dari drum boiler dapat diindikasi oleh petunjuk level air. Bagaimanapun juga petunjuk level air menunjukkan bahwa level air tidak boleh berada di bawah dari level air yang aman di saat terjadi perubahan naik turunnya level air secara berkala terhadap kenaikan suhu air pada boiler.

2. Pressure gauge atau penunjuk tekananYakinkan Drain Cock terbuka penuh dan jarum menunjukkan angka nol.Petunjuk tekanan ditempatkan dibawah sehingga mudah untuk dilihat.

3. Blowdown down ValveYakinkan kran tengah dan kran blow down di kapal tertutup penuh. Segera lakukan tindakan yang perlu dilakukan jika ada kebocoran pada sistem ini.

4. Water Feed Valve atau Kran Air Pengisian.

Jaga kran stop air pengisian selalu terbuka untuk menambah air tiap saat guna level air dapat terkontrol. Tutup kran pengecek air pengisian agar tidak ada penambahan dalam pemakaian kapasitas air pengisian yang berlebihan.

5. Steam Stop Valve atau Kran Stop Uap.Dengan membuka atau menutup pengendali kran ini, yakinkan bahwa kran tertutup penuh.

6. Safety Valve atau Kran Keamanan.

Yakinkan tidak ada kesalahan yang terjadi dalam membuka kran pembagi secara manual (The Manual Valve Opening Device) dan juga pipa drain pada body di buka.

7. Air Vent. Valve atau Kran Ventilasi Udara.

Buka kran ventilasi udara secara penuh ketika steam pertama kali dialirkan, dan tutup kembali setelah itu udara yang masuk ke dalam boiler dibuang.

8. Other Unit atau Unit Lainnya.

Hindari kesalahan selama pengoperasian, cek unit lainnya secara teliti dan cermat.

2.3.2 Pemanasan Bahan Bakar

Salah satu syarat sempurnanya pembakaran bahan bakar adalah adanya pemanasan dan penyampuran yang baik antara bahan bakar dengan udara juga adanya panas yang sesuai. Maksud diadakannya pemanasan pada bahan bakar adalah :

1. Supaya minyak menjadi encer sehingga mudah dipisahkan atau dibersihkan dari kotoran serta mencapai viscosity pengabutan yang sempurna.

2. Dengan suhu setinggi mungkin minyak dapat dengan mudah dipompakan sampai di pembakaran oleh karena viscositas yang sudah rendah maka pengabutan minyak akan berjalan dengan lancar dan segera bisa dibakar.

Pemanasan dilakukan sampai mencapai suhu sekitar 10° C dibawah titik nyala dan viscositasnya kira-kira 2° Engler. Jika pemanasan melampaui titik nyala, maka akan timbul kesukaran selama dalam perjalanan ke pembakaran dikarenakan suhu yang tinggi mengakibatkan pengendapan pada pipa yang nantinya akan melekat di pipa sehingga akan memperkecil saluran pipa.

2.3.3. Pembakaran Bahan Bakar.

Bahan bakar minyak pada dasarnya mengandung unsur-unsur kimia karbon (C), hidrogen (H) dan sedikit belerang (S). Masing-masing unsur tersebut dalam proses pembakaran dengan unsur oksigen (O2) dari udara akan menimbulkan panas. Secara sederhana reaksi kimia dalam proses pembakaran tersebut dapat dituliskan sebagai berikut :

C + O2 ® CO2 + panas

2H2 + O2 ® 2H2O + panasS + O2 ® SO2 + panas

Dari reaksi diatas ternyata pada proses pembakaran dihasilkan H2O yaitu air. Disinilah yang menyebabkan perbedaan pendapat terhadap jumlah panas yang dihasilkan. Untuk dapat mencapai suatu pembakaran yang sempurna, maka perbandingan antara jumlah minyak dan udara harus baik. Agar diperoleh pembakaran yang sempurna dibutuhkan :

Minyak opak ketel harus bersih dari segala kotoran yang sifatnya padat atau cair. Minyak harus dipanasi lebih dahulu sampai suhu tertentu.

Saat meninggalkan mulut pembakaran minyak mempunyai kecepatan yang cukup dan dalam keadaan dikabutkan bisa terbakar dan tidak akan mengenai dinding pembakaran.

Udara yang masuk mempunyai kecepatan yang cukup dan mempunyai cara penyampuran dengan bahan bakar dengan baik sehingga tiap bagian dari minyak terbakar habis. Untuk itu cara memasukkan udara ke dalam dapur pembakaran mengikuti arah suatu perputaran, dan udara yang masuk harus dipanasi agar bisa membantu terlaksananya pembakaran.

2.3.4. Pengoperasian Boiler

2.3.4.1. Feed Water to the boiler atau air pengisian ke boiler

Buka semua kran air pengisian dari tangki cascade ke boiler begitu juga dengan ventilasi udara dari feed pump dan sistemnya.

Nyalakan sumber tebaga dari boiler.

Pindahkan pompa pengisian dari manual ke otomatis. Juga pilih pompa pengisian No.1 atau No.2.

Tekan tombol untuk pengoperasian pompa pengisian dan pastikan pilot lamp menyala, pilot lamp menyala untuk level air rendah juga buzzer alarm level air rendah.

Pastikan motor pompa pengisian berjalan dengan halus dan panasnya tidak berlebihan.

Pastikan compound gauge dan pressure gauge bekerja dengan normal

Cek sistem pipa dari kebocoran.

Hidupkan stop switch untuk alarm buzzer level air rendah.

2.3.4.2. Ventilasi udara dari sirkulasi bahan bakar

Buka semua kran sistem bahan bakar. Tutup kran cock dari kran pengembalian bahan bakar, juga udara ventilasi dari sistem

bahan bakar dan pompa pengisian.

Naikkan setting dari alarm termostat suhu rendah sesuai sirkulasi dari bahan bakar.

Pindahkan pembakaran ke pengoperasian otomatis dan pindahkan switch pembakaran ke posisi ON.

Buka cock ventilasi udara pada pipa pengembalian bahan bakar untuk semua pembuangan udara dari sisem.

Cek sistem bahan bakar dari kebocoran.

Pastikan motor poma bahan bakar dan fan force drop berjalan lembut dan panasnya terkontrol.

Pastikan bahwa termometer mencatat sesuai dengan suhun pemanasan bahan bakar dan tidak ada kebocoran saat melewati pipa nozzle.

2.3.4.3. Pembakaran

Jika suhu pemanasan bahan bakar sudah sesuai dan tidak ada masalah dalam setiap unitnya, nyalakan termostat alarm pada suhu normal.

Pembuangan air setiap 35 menit.

Pembakaran mulai beberapa detik setelah lampu pilot pembakaran menyala.

Pemeriksaan saat pembakaran

o Warna, tingkat pengabutan dan stabilitas penyalaan

o Warna asap, bocornya gasbuang dari sisi atas dan pelindung.

o Getaran tidak normal.

o Jika terjadi masalah segera hentikan pembakaran dan cek tekanan minyak, suhu minyak, dan ujung nozzle.

o Buka kran uap utama perlahan-lahan untuk mencegah ketukan air dalam sistem.

o Periksa sistem dari kebocoran

2.3.4.4. Shut down atau pembuangan

Menaikan tekanan uap mendekati maksimum tekana kerja normal Tutup kran uap utama, blow off permukaan air.

Pembakaran di nyalakan kembali, mendekati maksimum tekanan kerja normal.

Matikan switch pembakaran, tekan pengunci penghentian pengoperasian dan putus sumber tenaga listrik.

Tutup kran sistem pengisian, periksa level air dalam tanki cascade dari jumblah minyak dalam tanki harian sebelum penutupan kran utama.

2.4.4.5. Cold starting atau jalankan pada kondisi dingin

Keyika tekanan uap jatuh pada nol atau khususnya dalam kasus ini adalah percobaan pengoperasian atau boiler baru, perhatikan hal-hal di bawah ini :

Sejak bagian dalam boiler dingin hindari penyalaan pembakaran tiba-tiba. Jangan menikan tekanan uap tiba-tiba tapi ambil waktu yang baik sampai tekanan naik ke 1 Kg/cm².

Periksa semua sistem dan lakukan tindakan yang perlu dilakukan untuk mencegah hal-hal yamh tidak diingikan.

2.4. Korosi pada boiler

2.4.1. Bentuk Korosi Pada Boiler.

Dalam bab ini akan diuraikan berbagai bentuk korosi yang terdapat pada boiler. Korosi dapat terjadi di sisi air dan di sisi gas asap bahan. Yang di maksud dengan korosi adalah penyentuhan yang tidak disukai pada bahan oleh pengaruh kimia dipermukaannya. Korosi di sisi air dapat di cegah dengan penanganan air secara baik, sedangkan korosi di sisi gas lebih rumit. Pencegahannya terutama terletak di bidang konstruksi, dalam arti kata dalam bentuk boiler, pola pemipaan, letak pemanas lanjut, pengaturan suhu pendingin gas asap, dan sebagainya. Rancangan boiler masa kini terutama di tunjukkan pada pencegahan korosi di sisi gas asap. Terkecuali logam mulia emas, perak dan platina logam terdapat dalam alam sebagai oksida, dalam arti kata bersenyawa dengan zat asam. Pengolahan logam murni untuk penerapan praktis terjadi melalui proses reduksi sebagai berikut :

MeO + R ® Me + RO

MeO adalah oksida logam, R sarana reduksi, Me logam dan RO oksida sarana reduksi. Misalnya reduksi Fe2O3 dengan CO, seperti berlangsung dalam dapur tinggi adalah sebagai berikut :

Fe2 O3 + 3CO ® 2Fe + 3CO2

Walaupun kebanyakan logam tidak dalam bentuk murnimnya tetapi di terapkan sebagai paduan, logam akan mencoba kembali ke bentuk asalnya yaitu oksida. Karena itu oksida dianggap sebagai gejala alami. Pemberantasannya setiap tahun membutuhkan biaya yang sangat besar untuk perbaikan dan sarana pemberantasan di satu pihak dan rugi bahan di lain pihak. Korosi dapat di bagi dalam arti manifestasinya, yaitu :

Penyentuhan di seluruh permukaan. Penyentuhan setempat (pembentukan kubangan, lekukan).

Garis antar kristal, yaitu penyentuhan di batas-batas kristal pada atau dekat bawah permukaan.

Bagian lain adalah menurut mekanisme korosi :

Korosi kimia murni. Koroso elektro kimia

2.4.2. Penyebab Korosi Pada Boiler

a. Pengkorosian disebabkan oleh air boiler

Korosi akan terjadi pada bagian dimana air di uapkan secara terus-menerus bila corong asap di atas ruang pembakaran dan menunjukkan pipa air menuju ruang pembakaran, saat beberapa korosi terjadi segera atasi dengan reaksi kimia, ketika reaksi berlangsung cepat maka korosi terjadi tidak sampai mengakar. Jika, bagaimanapun melakukan pencucian dengan reaksi kimia akan memperlambat terjadinya korosi. Beberapa penyebab terjadinya korosi adalah kelalaian dalam blow off, tidak bersihnya pembersihan dalam boiler, tidak cukupnya sirkulasi air boiler dan pemakaian berlebihan.

b. Korosi yang di sebabkan oleh zat-zat lain

Reaksi gas dalam air boiler

Besi berkarat atau berkorosi akibat terendam dalam air atau suhu yang tinggi dan pemakaian bahan yang mudah korosif. Dalam kasus ini terkandungnya oksigen dalam penyediaan air sangat bagus untuk pengubangan atau pelubangan, kejadian ini bagian dalam ruangan uap dimana kurangnya pergantian air, jalannya air dari drum boiler dan pipa-pipa, pipa air dan economiser. Asam karbon hasil dari karbon dioxida ketika pelarutan dalam air dan bereaksi dengan besi untuk menghasilkan karbon besi. Karbon besi bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan oksida besi kedua. Sejak proses reaksi ini berlangsung di mana karbon dioksida terbebaskan, dengan demikian mempercepat siklus pengkorosian lainnya.

Korosi oleh alam

Satu bagian dari pengubangan atau pelubangan, perluasan area pengkorosian di sebabkan oleh terpisahnya asam-asam dalam air boiler dan terpisahnya asam besar/gemuk dari binatang atau tanaman tenunan dalam air boiler.

c. Korosi oleh garam

Korosi magnesium klorida pada boiler terjadi sampai berakar. Keadian ini karena terpisahnya hasil asam hidroklorik dalam air boiler dan ini tidak berhenti dalam pelubangan tapi berhenti dalam bentuk karat skala ikan melakukan perluasan, dimana sering terjadi dalam bagian-bagian menunjukkan untuk kuatnya panas dimana gelembung-gelembung udara sukar untuk di lepaskan.

d. Korosi oleh uap panas yang nerlebihan.

Uap adalah pemisah dalam hidrogen dan oksigen ketika suhu dari permukaan baja naik menjadi 400 degrees centrigrade atau lebih tinggi. Oksigen adalah pengkorosi bagian penampang baja.

2.5. Air Boiler dan Air Pengisi Boiler

2.5.1. Pengertian air boiler dan air pengisi boilerKita memerlukan air yang sangat murni untuk mengisi boiler dan untuk menambah

akibat dari kebocoran yang terjadi dalam peredaran lingkar yaitu memanaskan — menguap — mengkondensasi dengan maksud memberi energi. Untuk maksud ini berbagai pesawat terdapat dalam peredaran lingkar yaitu ketel uap — turbin — kondensor dan pesawat bantu lainnya seperti pompa, pemanas muatan, pemanas bahan bakar dan sebagainya.

Selama peredaran lingkar terdapat rugi air 2%, rugi ini harus di ganti. Di kapal laut, hal ini di lakukan degan penguapan air laut. Uap di kondensasi lagi dan sebagai air suling di simpan dalam tanki persediaan, dari tanki ini di masukkan kembali dalam peredaran lingkar tetapi masih banyak kapal mengambil persediaan air pengisi boiler dari darat.

Jadi pengertian dari air pengisi boiler adalah air yang di sediakan untuk menambah air boiler yang telah hilang dalam peredaran lingkar. Sedangkan air boiler adalah air yang telah ikut atau mengalami peredaran dalam siklus terjadinya uap, hingga di kondensasi, dan jadi uap lagi.

2.5.2. Syarat air pengisi boiler

Pada prinsipnya air pengisi harus memenuhi beberapa syarat, yaitu : Sejauh mungkin gas O2 dan CO2 terbatas, yang terlarut dalam air boiler menyebabkan

terjadinya reaksi oksidasi terhadap logam atau pipa besi pada boiler. Kadar garam dapur (NaCl dan Na2SO4) serendah mungkin sebab garam ini

menyebabkan air boiler mendidih.

Jika air pengisi boiler terjadi endapan, maka harus dalam keadaan yang dapat di keluarkan dari boiler.

Air pengisi harus bersifat tidak agresif pada besi, cenderung Ph ke arah basa.

2.5.3. Penanganan air boiler dan air pengisi boiler

Pelunakan thermis pada air pengisi boiler

Hal ini dilakukan di luar boiler di dalam apa yang di sebut deaerator, pembuang gas atau pembuang angin. Sebuah alat pemanas muka campur, di mana kondensat di campur dengan uap. Suhu campuran kira-kira 110ºC. Bikarbonat diuraikan sebagai berikut :

Ca(HCO3)2 + Q ® CaCO3 ¯ + H2O + CO2

Mg(HCO3)2 + Q ® Mg(OH)2¯ + 2CO2

CaCO3 dan Mg(OH)2 sebagai lumpur halus oleh air di bawa ke dalam boiler. Dengan zat-zat lainnya dalam air boiler di coagulasi menjadi lumpur halus mengambang yang dengan mudah dapat di kuras.

Pelunakan kimia pada air boiler

Setelah pelunakan thermis, kekerasan sementara hilang, berarti bahwa ion Ca++ dan Mg++ yang terikat pada HCO3

– hilang, kini dalam air masih ada Na++, SO4– – dan Cl–. Ca++ dan

Mg++ harus terikat sedemikian rupa sehingga zat yang tidak menghasilkan endapan yang membahayakan (batu boiler) dan mudah dapat di kuras. Untuk pelunakan kimia ini dapat di pergunakan Na2Co3 (soda), Na2Co3 dalam keadaan tertentu terurai sebagai berikut :

Na2CO3 ® 2Na+ + Co3– –

Dalam boiler timbul CO2 yang tidak dikehendaki, sedangkan Ph air naik, karena ion-ion H+ di tarik dari air juga di pertahankan adanya kelebihan PO4– sebanyak 15 s/d 25ppm PO4. Pada kelebihan PO4 tidak ada lagi Ca++ karena diubah menjadi :

2PO4 + 3Ca++ ® Ca3(PO4)2 ¯

Fosfat kalsium tudak larut dan di singkirkan pada aktu pengurasan. Pelunakan air di katakan di bawah kontrol apabila di pertahankan kelebihan PO4 tertentu untuk Ca++ dan Ph tertentu untuk Mg++, juga karena alasan lain bahwa air boiler mempunyai Ph tertentu (korosi). Pelunakan air perlu karena pada kondensor yang agak bocor Ca++ dan Mg++ masuk ke dalam sistem air pendingin. Dengan ini suplai Ca++ dan Mg++ masuk ke dalam sistem.

Pengawasan terhadap air boiler dan air pengisi boiler.

Pada dasarnya pengawasan yang di lakukan pada air boiler dan air pengisi boiler adalah sama yang meliputi beberapa hal, yaitu :Ph, Alkalinitas-p, Alkalinitas-m, Zat asam, dan HidrasinFosfatKhlorida (cl).

BAB IIIKESIMPULAN

Boiler merupakan suatu wadah yang berfungsi sebagai pemanas air, panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam berupa energi kerja.

Air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. Ada dua sumber air umpan: 1. Kondensat atau steam yang mengembun yang mengembun ke proses. 2. Air make up (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler ke plant proses.

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).

Pada dasarnya pengawasan yang di lakukan pada air boiler dan air pengisi boiler adalah sama yang meliputi beberapa hal, yaitu :Ph, Alkalinitas-p, Alkalinitas-m, Zat asam, dan HidrasinFosfatKhlorida (cl).

Korosi dapat terjadi di sisi air dan di sisi gas asap bahan. Yang di maksud dengan korosi adalah penyentuhan yang tidak disukai pada bahan oleh pengaruh kimia dipermukaannya. Korosi di sisi air dapat di cegah dengan penanganan air secara baik, sedangkan korosi di sisi gas lebih rumit. Pencegahannya terutama terletak di bidang konstruksi, dalam arti kata dalam bentuk boiler, pola pemipaan, letak pemanas lanjut, pengaturan suhu pendingin gas asap, dan sebagainya.

operasi boiler riky dedoctor

Documents