buku kimia pembangkitan.doc
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
1/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
PENGANTAR
Kerusakan peralatan yang akan terjadi hari esok, telah nampak dengan
menurunnya kondisi kimiawi (kondisi pengoperasian unit yang ditinjau dari
sudut proses kimia) pada hari ini.
Adalah sangat penting agi pegawai yang ekerja di idang kimia di PLT!
untuk mengetahui proses " proses dan masalah " masalah kimia pada
umumnya, di dalam pengoperasian PLT!. Antara lain yang erkaitan dengan
pemeliharaan peralatan, aik pada waktu jalan maupun pada saat unit mati,
penanggulangan kerusakan, tatacara mengatasi gangguan kimia dan
pengetahuan mengenai sistem pengolahan air PLT!, yang diperlukan dalam
usaha untuk memantu meningkatkan keandalan# e$siensi pemangkit dan
memperpanjang usia peralatan, juga aman dalam pengoperasiannya.%uku ini disusun erdasarkan eerapa re&erensi dan dipadukan dengan
pengalaman di lapangan yang telah diperoleh penyusun selama menangani
pengolahan air dan masalah " masalah kimia pada umumnya yang ada di
PLT!.
'eagian pemahasan dikaitkan dengan masalah " masalah praktis yang
anyak dijumpai dan seagian lainnya adalah penjelasan mengenai terapan
" terapan teknologi yang isa memantu untuk leih meningkatkankeerhasilan penanganan pengolahan air dan analisa masalah " masalah
kimia yang ada di PLT! pada umumnya.
'emoga erman&aat.
Penyusun
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
2/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
PENDAHULUAN
i dalam usaha untuk memerikan pelayanan terhadap permintaan tenaga
listrik yang kian meningkat pesat dan untuk meningkatkan e$siensi, maka
PL selalu memangun unit " unit PLT! dengn kapasitas yang semakin
esar, dengan tekanan dan temperatur yang semakin tinggi.
%ila unit PLT! pertama yang diangun PL pada tahun *+- masih dengan
kapasitas tertinggi seesar - M/, tekanan operasi oiler 01 Psi (2
kg#cm-) dan temperature uap 30456, maka pada tahun *+0 telah mulai
eroperasi unit PLT! 'uralaya dengan kapasitas 322 M/, tekanan oiler *13
kg#cm-dan temperature uap 3256.%ila sampai saat ini, oiler yang telah dioperasikan oleh PL masih dengan
tekanan su kritis (tipe oiler dua arah) maka pada saatnya nanti PL akan
memangun unit PLT! dengan oiler ertekanan super kritis (tipe oiler satu
arah, tanpa drum) dan tidak tertutup kemungkinan pula dengan pemangkit
listrik tenaga nuklir.
%oiler dengan tekanan dan temperatur yang semakin tinggi akan semakin
mudah# peka terhadap kemungkinan terjadinya kerusakan material pipaoiler yang diakiatkan oleh proses korosi maupun oleh jenis proses
pengikisan lainnya. Akumulasi dari produk korosi maupun kontaminan lain
yang ada di dalam air oiler akan mengendap pada permukaan pipa yang
dapat mengakiatkan terhamatnya laju perpindahan panas, sehingga
menaikkan iaya operasi dan terjadi panas leih yang dapat melemahkan
material pipa oiler itu sendiri. engan alasan ini maka dapat dimaklumi
ahwa etapa pentingnya teknologi pengolahan air, dimana keeradaannya
akan selalu tumuh erkemang mengikuti kemajuan teknologi pemangkit
listrik tenaga uap itu sendiri.
%ila pada awalnya, teknologi pengolahan air oiler adalah dengan system
phosphate, aik untuk mengontrol korosi, kerak maupun keersihan uap,
maka dalam perkemangannya ada eragam system pengolahan air,
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
3/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
diantaranya Low Phosphate Treatment (LPT), All 7olatile Treatment (A7T) dan
eutral /ater Treatment (/T). /alaupun ada kesamaannya, namun
masing " masing punya kekhususan sendiri " sendiri dan pada sistem
teraru selalu mempunyai keleihan, terutama di dalam menunjang e$siensi
unit disanding dengan system pengolahan air yang telah ada seelumnya.
Pengaturan pemakaran yang paling optimum sangat erperan di dalam
usaha meningkatkan e$siensi oiler dan mengurangi kerusakan akiat
proses korosi yang sering terjadi pada saluran gas ekas.
Perawatan peralatan pada saat unit mati dengan prosedur preser8asinya,
pemantauan proteksi katodik dll, sangat memantu memelihara peralatan
untuk mencegah dan mengurangi terjadinya kerusakan.
Prosedur " prosedur pelaksanaan pengaturan kondisi mutu air dalamkeadaan darurat, khususnya ila terjadi keocoran condenser dimana air
laut mencemari air oiler khususnya dan semua agian di dalam siklus air "
uap pada umumnya, harus dilakukan secara seksama dan terkendali.
Penanganan yang cepat dan akurat sangat diperlukan untuk dapat segera
menormalkan mutu air sehingga kerusakan yang leih &atal dapat
dihindarkan.
9Manusia selayaknya jangan mempunyai si&at :!M;.
'!>A:T;
Pikiran, ucapan dan tindakan saya,
(;toiogra$)
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
4/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
1. KOROSI
Adalah proses peruahan ahan (metal) ke dalam entuk senyawa
oksida atau garam. Pada umumnya peruahan materi ke dalam entuk
oksida terjadi karena proses oksidasi. 'eagian lainnya terentuk karena
reaksi langsung dengan ?at kimia sehingga menghasilkan senyawa garam
(reaksi penggaraman). :eaksi langsung dengan garam dapat erlangsungila dimungkinkan terjadinya reaksi pergeseran deret 8olta.
>asil produksi dari proses " proses oksidasi akan menghasilkan materi
entuk aru yang akan menempel# mengendap ke permukaan logam
mementuk lapisan kerak. alam kondisi tertentu lapisan ini dapat ersi&at
seagai lapisan pelindung dan pada kondisi lain dapat merugikan, aik
terhadap material logam terseut secara langsung maupun mengakiatkan
turunnya e$siensi dan keandalan unit.Ada eerapa tipe proses korosi yang lain, diantaranya karena
terentuknya rangkaian electro chemical cell terhadap susunan material
yang ada, aik skala micro maupun macro pada sistem# susunan peralatan
yang terpadu dengan kondisi lingkungan kerja di sekitarnya.
Apapun proses korosi yang terjadi, akiat akhirnya selalu sama yaitu
rusaknya peralatan unit sehingga dapat mengakiatkan kerugian terhadap
keandalan dan iaya operasi.
2. PENGERAKAN
Pementuk kerak dan endapan ?at padat pada permukaan pemindah
panas adalah masalah serius terhadap kualitas air PLT!.
@at " ?at pementuk kerak pada umumnya terdiri dari
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
5/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
- residual hardness, adalah kandungan mineral terutama garam " garam
dari calcium (6a) dan magnesium (Mg)
- kandungan silika ('i;-)
- kandungan oksida logam (Be dan 6u)
'ecara garis esar, sistem pengolahan air diagi dalam dua seksi, yaitu
a. Cksternal treatment
Adalah unit pengolah air aku yang akan dipakai seagai air
penamah# air pengisi dan untuk memperoleh air yang erkemurnian
tinggi, eas dari ?at " ?at pementuk kerak.. =nternal treatment
Adalah pengolahan yang dilakukan terhadap air yang telah ada dalam
siklus air " uap PLT!, dalam usaha untuk mencegah terjadinya proses
pengerakan, korosi maupun carry o8er.
c. Pada unit modern dan erkapasitas esar# ertekanan tinggi,
pengolahan air yang dillakukan pada sisi luar (eksternal treatment)
sudah memadai untuk menghilangkan ?at " ?at pementuk keraksehingga pengolahan air yang dilakukan pada sisi dalam (internal
treatment) leih anyak dilakukan terutama untuk mencegah
terjadinya proses korosi dan kerak oksida logam.
Tael di awah ini adalah gamaran secara umum perandingan eerapa
sistem pengolahan air pada sisi luar dilihat dari kualitas hasil produksi.
Metode Pengolahan
Residal Ha!dness
"##$%6old lime soda 42 s#d 2>ot lime soda * s#d -
C8aporator 2 s#d 3>ot lime ?eolite 2 s#d -
@eolite 2 s#d -'odium hydrogen ?eolite 2 s#d -
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
6/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
eminerali?er 2 s#d 2,
alam praktek dapat dipakai satu atau leih metode, tergantung pada
pertimangan aik dari segi teknis, ekonomis maupun keandalan.
2.1 MEKANISME TER&ENTUKN'A KERAK
Proses pengendapan kerak dapat erlangsung karena
*. air telah jenuh oleh kandungan ?at padat
-. si&at spesi$k dari ?at yang terkandung
Kedua proses pengendapan di atas dapat dicegah dengan eerapa cara, di
antaranya dengan pemuangan (low down) maupun injeksi senyawa
pencegah kerak seperti senyawa phospat atau ahan sejenis lainnya.!ntuk garam " garam yang mudah larut pada suhu rendah (cold
solule salt), akan leih mudah mengendap pada daerah yang paling panas
pada pipa oiler. Ketika air telah jenuh dengan ?at terlarut, ila air menguap
akan meninggalkan ?at padat di dalam air dan ila mengalami kejenuhan,
?at terlarut terseut akan mengendap dan menempel pada pipa pemindah
panas. engan melakukan pemuangan dan penamahan air oiler,
kejenuhan ?at terlarut ini akan dapat dicegah sehingga pengendapan kerak
dapat dihindari. Baktor lain yang erasal dari dalam oiler adalah
gelemung# gas yang terentuk pada permukaan dinding pipa, yang
mengakiatkan kandungan ?at padat terkonsentrasi di sekitarnya, dan ila
telah terjadi kondisi jenuh, ?at padat juga akan mengendap pada daerah
terseut.
'emua entuk endapan yang terjadi dari eragai proses di atas
iasanya erupa kristal yang homogen. :eaksi pementukan kristal yang
lamat akan mengakiatkan si&at kerak menjadi keras, erat dan
mempunyai daya isolasi panas yang tinggi.
Pada unit " unit modern dimana endapan mineral sedikit sekali terjadi,
masalah pengendapan kerak iasanya anyak erasal dari suspensi ?at
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
7/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
padat yang erasal dari hasil korosi, aik dari air pengisi maupun dari dalam
oiler sendiri.
A!ah ali!an ai!
Pa!ti(el #adat
@at padat tersuspensi akan terawa searah aliran air. Lawan dari arah aliran
ini adalah daya tarik permukaan yang diperkuat oleh konsentrasi ?at padat
terlarut di dalam air oiler dan oleh adanya panas pada permukaan pipa.'etelah terjadi pengendapan tingkat pertama ini, akan diikuti oleh partikel "
partikel lain yang ergaung untuk mementuk slag dan mempunyai si&at
keras, erat dan liat.
%idang pipa er&ungsi seagai sur&ace charge eDtraction dan
kehilangan air seagai proses dehidrasi. =nilah rangkaian pementuk inding
phenomena dan oksida esi merupakan &aktor penyea yang paling
dominan. Phenomena pengendapan ini akan diperesar oleh tingginya
temperatur pipa.
ari hasil penyelidikan memuktikan ahwa pengendapan oksida esi
akan naik secara kuadratis terhadap kenaikan panas yang masuk. =nilah
seanya mengapa endapan kerak paling anyak terjadi pada daerah yang
Sisipemanas
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
8/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
menerima trans&ormasi energi paling tinggi, yaitu daerah water wall (pada
oiler) dimana sekitar 30 E proses pemindahan panas terjadi di daerah ini.
2.2 PEN)EMARAN OKSIDA &ESI DALAM AIR &OILER
Proses pengerakan pada oiler modern didominasi oleh oksida logam
terutama oksida esi dan oksida temaga yang semuanya erasal dari
proses korosi.
Penyea korosi yang utama adalah oksigen damage dan p>
anormal. Proses korosi akan erlangsung leih cepat ila air oiler tercemar
oleh air laut akiat keocoran kondensor. Masuknya air laut ini akan
memawa serta ?at " ?at pemantu terentuknya Fbinding phenomenaF.
;ksida esi yang ada dalam oiler dan sistem air pengisi ada dalameerapa entuk, antara lain
- seagai lapisan pelindung magnetic pada permukaan pipa. Lapisan
oksida magnetic yang ideal mempunyai susunan dan ketealan yang
merata
- penyusutan dan ekspansi panas pada saat dilakukan start " stop
menyeakan lapisan pelindung magnetik rusak#mengelupas
- lapisan oksida esi yang lain akan menempel pada lapisan inisehingga mementuk lapisan isolator panas
Cndapan oksida esi ersi&at porous sehingga air dengan mudah dapat
menemus ke dalam dan akan terjadi proses penguapan pada permukaan
pipa, meniggalkan deposit aru.
2.* KERUGIAN AKI&AT ADAN'A KERAK
Kerak mempunyai si&at seagai penghantar panas yang rendah
(isolator), merupakan penghalang terhadap proses perpindahan panas dari
ruang akar ke dalam air di dalam pipa oiler. Akiatnya e$siensi penerapan
panas menurun dan konsumsi ahan akar meningkat di dalam
memangkitkan daya listrik yang sama ('B6 G speci$c &uel consumption).
!ntuk ketealan kerak sekitar *#0 inchi akan menyeakan kenaikan
konsumsi ahan akar antar - s#d 4 E.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
9/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Pada oiler modern dengan daya pemindah panas yang tinggi, adanya
kerak yang tipis sudah dapat menyeakan kerugian serius terhadap
temperatur metal pipa oiler. aya hamat kerak ini akan mempercepat
naiknya metal temperatur ke titik rawan sehingga mengakiatkan
kerusakan.
Proses hamatan panas yang mengakiatkan kenaikan metal
temperatur, dapat teraca pada ilustrasi di awah ini
'ection A menunjukkan penampang pipa tanpa kandungan kerak pada
permukaan pemindah panas. Ketika panas menemus dinding pipa, akanterjadi penurunan temperatur dari T- menjadi T*.
'ection % menggamarkan penampang yang sama, tetap pada kondisi
setelah terentuk kerak. 'etelah temperatur turun dari T- ke T* akan terjadi
penurunan erikutnya dari T* ke T2 sehingga temperatur air oiler hanya
mencapai T2, padahal temperatur air oiler harus dijaga konstan seesar T*
sesuai dengan persyaratan pengoperasian oiler.
'ection 6 menggamarkan kondisi operasi dalam usaha
mempertahankan temperatur T*. !ntuk mengemalikan temperatur ke T*
adalah dengan menaikkan ele8asi metal. Temperatur menjadi T3 dimana
ele8asinya isa sedikit atau jauh di atas ele8asi T-, tergantung teal dan
tipisnya kerak yang terjadi. 'emakin teal kerak yang terentuk, semakin
tinggi metal temperatur untuk mempertahankan temperatur air oiler tetap
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
10/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
pada T* sehingga jumlah konsumsi ahan akar akan leih esar. emikian
seterusnya sampai ele8asi temperatur metal mencapai atas toleransi yang
diijinkan. %ila kondisi ini tercapai, oiler harus dimatikan untuk dilakukan
pemersihan kerak (cleaning) oiler. Apaila pementukan kerak diiarkan
terus naik maka metal temperatur yang tinggi akan menyeakan o8er
heating pada pipa oiler.
apat disimpulkan ahwa adanya kerak akan mengakiatkan
- turunnya e$siensi oiler
- kerusakan karena o8er heating
'emakin tinggi tekanan# temperatur oiler, makin ketat persyaratan kualitas
air pengisi oiler.
2.+ GARAM )AL)IUM DAN GARAM MAGNESIUM
'alah satu proses pementukan kerak adalah terurainya oleh panas
garam " garam icaronat yang larut dalam air mementuk caronate yang
tak dapat larut, tetapi mengendap pada permukaan pipa pemindah panas,
seperti reaksi
6a(>6;4)- H panas 6a6;4 H >-;
H 6;-6al. %icaronate cal. caronate
'elain di dalam oiler, mekanisme reaksi di atas dapat erlangsung
pada pemanas " pemanas teruka# heater trays ds. '' ini
tidak menimulkan kerak di dalam oiler tetapi akan dapat terkonsentrasi
pada daerah yang paling dingin di dalam oiler. iantaranya adalah garam
phosphate (P;3).
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
11/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Maka dengan cara meruah garam " garam yang mempunyai si&at 6''
menjadi garam " garam yang ersi&at >'', yaitu dengan meruah ke dalam
senyawa phosphate, pengendapan# pementukan kerak di dalam oiler akan
dapat dihindari# dikurangi. Proses inilah yang diseut phosphate treatment.
2., OKSIDA &ESI DAN TEM&AGA
!ntuk oiler yang memakai air penamah erkemurnian tinggi, proses
pengerakan anyak diseakan oleh adanya kandungan oksida esi dan
temaga yang larut dalam air dan hanya seagian kecil yang erasal dari
senyawa mineral. ;ksida ini erasal dari proses korosi yang erlangsung di
luar oiler. Korosi dari mineral esi# aja dan temaga# temaga campuran
pada sistem air " uap akan menghasilkan oksida yang akan terakumulasi didalam air oiler dan kemudian mementuk kerak.
'elain esi, proses korosi terhadap temaga isa terjadi pada earing
" earing, pipa condenser dan pipa pemanas air pengisi, impeller pompa dll.
'edangkan senyawa " senyawa ammonia, oksigen dan 6;- adalah ?at
penyea korosi temaga paling dominan.
*. &OILER -ATER DAN SISTEM PENGOLAHANN'Ai dalam siklus PLT!, oiler adalah peralatan yang paling rawan
terhadap kerusakan karena oiler ekerja pada temperatur dan tekanan
tinggi. i sinilah terjadi proses trans&er panas yang paling esar dan terjadi
peruahan &ase cair ke dalam &ase uap.
%erdasarkan tekanan operasi oiler, eerapa kriteria pengolahan air yang
dapat diterapkan, yaitu
*. pengolahan sistem 8olatile# 8olatile treatment
-. pengolahan sistem non 8olatile# phosphate treatment
4. gaungan dari keduanya# comined water treatment
3. sistem pengolahan netral# neutral trearment
*.1 PENGOLAHAN SISTEM OLATIL
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
12/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
iterapkan untuk proses pengolahan air pada oiler yang mempunyai
tekanan operasi menengah ke atas, terutama untuk oiler ertekanan super
kritis dan oiler tanpa drum (oiler satu arah). =stlah system 8olatil karena
semua ahan kimia yang diinjeksikan ersi&at mudah menguap. 6ontohnya
hydra?ine, ammonia, morpholine, cycle heDil amin. Amonia dan morpholine
er&ungsi mengatur kenaikan p>. 'edangkan &ungsi utama hydra?ine adalah
menghilangkan oksigen terlarut dalam air.
Pada oiler sistem satu arah tidak oleh diinjeksikan ahan kimia yang
ersi&at non 8olatil (tidak menguap) karena semua kandungan ?at padat
dalam air oiler akan terawa ke dalam aliran uap menuju turin. >al ini
dikarenakan oiler pada system ini tidak dilengkapi drum sehingga tidak
mempunyai tempat pemisah air dan uap, serta tidak e&ekti& ila dilakukanpemuangan air oiler (6% G continous low down) dalam usaha
mengurangi kandungan ?at padat di dalamnya.
Pengolahan air system ini dapat diterapkan pada oiler dua arah atau
oiler dengan drum karena keuntungannya dapat memperkecil pemuangan
air oiler lewat 6%, sehingga hemat energi dan air. amun harus
diperhatikan karena system ini sangat rawan terhadap terjadinya penurunan
p> air, terutama ila terjadi keocoran air laut.
*.2 PENGOLAHAN SISTEM NON OLATIL
iterapkan untuk pengolahan air pada oiler tekanan menengah ke
awah (oiler dua arah yang dilengkapi drum). %ahan " ahan kimia yang
diinjeksikan ke dalam system air " uap mempunyai si&at tidak dapat
menguap. 6ontohnya sodium phosphate, caustic soda dll. 'istem
pengolahan air non 8olatile ini iasa diseut phosphate treatment.
'enyawa phosphate yang dipakai adalah sodium phosphate,
sedangkan komposisinya dapat er8ariasi sesuai dengan keutuhan.
iantaranya trisodium phosphate (a4P;3), disodium phosphate (a->P;3),
monosodium phosphate (a>-P;3) dan asam phosphate (>4P;3). %ila
diperlukan dapat ditamahkan caustic soda (a;>).
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
13/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Tujuan injeksi phosphate adalah untuk melunakkan garam " garam
mineral yang mempunyai si&at 6'' menjadi garam " garam yang ersi&at
>'', sehingga tidak mementuk kerak tetapi mementuk lumpur yang
dapat diuang ke 6%. 'edangkan &ungsi lainnya adalah untuk mengatur p>
air oiler.
i awah ini contoh reaksi pelunakkan garam " garam mineral yang ada di
dalam air oiler
-a4P;3 H 46a';3 4a-';3 H 6a4(P;3)-
4a4P;3 H 4Mg6;4 4a-6;4 H Mg4(P;3)-
(*) (-) (4) (3)
'enyawa " senyawa nomor (-) adalah senyawa yang mempunyai si&at 6'',
sedangkan senyawa lainnya, aik sesudah maupun seelum reaksi,mempunyai si&at >'' sehingga dapat dihilangkan dari dalam oiler melalui
6%.
'isa trisodium phosphate dalam air akan terhidrolisa menghasilkan
sodium hydroDide (a;>) yang dalam jumlah erleih akan menaikkan
harga p> sehingga harus dicegah dengan memuat komposisi campuran
dari macam " macam senyawa phosphate di atas, untuk memperoleh
pengaturan harga p> yang sesuai. Iika terjadi penurunan p> secara drastis,terutama jika terjadi keocoran air laut, usaha menaikkan p> dapat
dilakukan dengan injeksi a;> secara langsung.
!ntuk memperoleh pengaturan penginjeksian dan reconditioning air
oiler dengan tepat dan cepat, maka 8ariasi penginjeksian phosphate dan
caustic soda dalam pelaksanaan phosphate treatment ini, dapat mengikuti
9 Phosphate J 6% 'ystemF.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
14/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
15/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
impuritas yang ada dalam air oiler. Metode ini paling anyak
dipakai.
- Lokasi titik pengamilan terletak pada permukaan le8el air
oiler, untuk memuang impuritas yang mengamang di
permukaan air di dalam steam drum, seperti minyak dan
sejenisnya.
%low down dapat dilakukan secara terus " menerus atau secara
erkala, tergantung dari persyaratan air oiler, kemurnian air
penamah yang dipakai dan kecenderungan penamahan impuritas ke
dalam air oiler.
c. Menentukan 8olume low down
Makin esar aliran low down, makin cepat pengurasan# penormalankondisi air oiler, namun makin esar pula kehilangan panas dari
oiler akiat energi yang ikut teruang ersamaan dengan aliran air
lewat 6%. ;leh karena itu sangat penting upaya untuk menentukan
secara tepat dengan menghitung jumlah aliran low down yang paling
optimum.
d. 6ontoh perhitungan
:umus teoritis perhitungan low down air oiler abx
dt
dx= (*)
W
Bb =
iselesaikan menjadi
bt
ot eb
ax
b
ax += )( (-)
imana
D G konsentrasi T' oiler water (ppm)
G lowdown ratio (l#hr)
% G aliran lowdown (t#hr)
/ G 8olume air di dalam oiler (ton)
a G ratio kenaikan T' oiler water (ppm#hr)
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
16/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
t G lamanya pelaksanaan low down (hr)
D2 G konsentrasi T' seelum lowdown (ppm)
Dt G konsentrasi T' sesudah lowdown (ppm)
e G konstanta natural logaritma
Pada kondisi tertentu, rumus ini dapat eruah menjadi
- ila sudah tidak ada kenaikan konsentrasi T' dalam air oiler
(penamahan ?at pencemar sudah erhenti, a G 2)
Dt G (D2) e "t (4)
- ila ada penamahan kadar esi (Be) atau temaga (6u) ke dalam
air oiler
W
Ffa .= (3)
imana & G konsentrasi Be atau 6u dalam air pengisi
(ppm)
B G ow rate air pengisi (t#hr)
Kemudian
B
Ff
b
a .=
ratio
ratio
pembuangan
penambahan
ari rumus no. - akan dihasilkan
bt
ot eB
Ffx
B
Ffx
+= ).
(.
()
alam hal menangani keocoran air laut
btot eB
CClx
B
CClx += )
.(
.()
imana 6l G konsentrasi chloride dalam condensate
(ppm)
6 G ow rate condensate (t#hr)
:umus " rumus perhitungan no. - dan no. 4 akan e&ekti& ila terpenuhi
syarat " syarat di awah ini
Konsentrasi T' dalam air homogen
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
17/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Kenaikan ratio konsentrasi T' air %oiler konstan
F>ideout PhenomenaF tidak erlangsung
Hideout Phenomena adalah peruahan konsentrasi impurities
akiat naik # turunnya temperature dan tekanan oiler.
e. 6ontoh menggunakan gra$k
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
18/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
>uungkan dengan garis lurus Dt G - Do G
Dt#Do G -,
ari titik potong ini FConcentration ChangeCoefciantF tarik garis ke
kiri paralel dengan
garis waktu, memotong garis lowdown ratio 1,E
ari titik potong ini tarik garis lurus 8ertikal ke awah dan aca waktu
(lamanya) lowdown
diperlukan G *- hour
Kegunaan lain
%ila lowdown rate tetap (4t#hr), tetapi lamanya lowdown (t) hanya
dilakukan selama 0 jam, erapa kandungan 'i;-yang masih ada dalam
air oiler setelah lowdown selesai, diaca pada gra$k, jawaannya G -.0
ppm
*.+ SILIKA
Tujuan utama mengontrol kadar silika dalam air oiler adalah untuk
mencegah terjadinya carry over silika ke dalam aliran uap, yang
menyeakan terjadinya endapan keras silica pada sudu turin.
Tingkat kelarutan silika dalam uap eranding lurus dengan tekanandan temperatur uap di dalam turin. ;leh karena itulah kerak silika anyak
terjadi pada sudu turin tingkat tekanan menengah ataupun rendah.
Pengendapan silika pada sudu turin ini dieri istilah Dew Point o Silica.
ari gamar no. ini tampak ahwa makin tinggi kandungan silika dalam
uap makin tinggi pula temperatur pengendapannya, sehingga makin tinggi
pula kemungkinan terjadinya deposit silika pada sudu sudu turin.
ari hasil percoaan telah diuktikan ahwa proses pengendapan silika pada
sudu sudu turin tidak akan terjadi jika kandungan silika dalam uap
diatasi pada konsentrasi diawah 2,2- ppm 'i;-.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
19/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
20/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
ari gamar di atas tampak ahwa untuk mengontrol kandungan silika
di dalam uap dipengaruhi oleh tekanan oiler, makin tinggi tekanan oiler
maka makin rendah kandungan silika dalam air oiler
SIRKULASI SILIKA DALAM SIKLUS AIR / UAP
'irkulasi ini adalah distriusi kandungan silika dalam eragai sistem
(air uap) aik pada kondisi operasi normal, mati maupun pada kondisi start
up.
Pada saat penanganan unit start, dengan erpedoman pada kon$gurasi di
awah ini kita dapat melaksanakan pemuangan air dari tempat " tempat
yang selekti& dalam usaha untuk memperoleh keerhasilan yang optimum
dan e&ekti&.
issolution Amorphpus silica
('odium metasilicate, etc) =onic state
$ne particles
=onic state
$ne particles
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
21/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
didalamnya. 'etelah melewati pemanas lanjut, akhirnya masuk ke dalam
turin dan mementuk endapan silika pada sudu sudunya.
Cndapan silika ini seagian akan larut lagi manakala unit mulai dijalankan
kemali setelah mengalami tidak eroperasi seelumnya.
+. PH0 KANDUNGAN O'GEN DAN EEKN'A TERHADAP KOROSI
+.1 PH "KEASAMAN DAN KE&ASAAN%
%esarnya pengaturan harga p> tergantung dari jenis material pipa
pipa oiler, sistem air pengisi dan tekanan kerja.
Kegunaan utama dari pengontrolan p> ini adalah untuk mencegah terjadinya
proses korosi di dalam semua sistem peralatan yang ada pada siklus air
uap, selain dengan jalan menghilangkan kandungan oDygen yang terlarutdalam air.
ari gamar di awah ini dapat diaca esarnya tingkatan korosi
erdasarkan hasil percoaan pada kondisi temperatur 4*2o6 selama 1, hari.
Terdapat kenaikan yang drastis ila p> air pada 1,2 ke awah dan terdapat
jarak yang leih lear pada tingkatan korosi yang leih rendah pada p> 1
*4. 'edangkan tingkat korosi terendah terjadi pada harga p> antara 0 *4.
uungan p> dengan tingkat korosi
ari keterangan diatas terukti ahwa pengontrolan p> tinggi (asa)
akan leih aman terhadap kemungkinan terjadinya proses korosi. amun
harus diingat (untuk erhati hati) p> yang terlalu tinggi akan merangsang
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
22/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
terjadinya kerusakan pada pipa pemanas awal air yang teruat dari ahan
temaga # temaga campuran, terutama oleh senyawa amoniak.
'ehingga ila memakai material cupper alloy pada pemanas awal air
pengisi, maka p> air pengisi oiler diatur pada harga antara 0, " +,2 dan
jika material pipa aja yang dipakai maka p> air pengisi oleh diatur antara
+,2 " +,.
'elain itu, p> yang terlalu tinggi dapat merangsang terjadinya carry overdi
dalam steam drum dan dapat pula menyeakan terjadinyaCaustic
Embretlement.
+.2 KANDUNGAN OKSIGEN
'elama ada kandungan sejumlah esar oksigen (;-) dalam air, makaakan menyeakan terjadinya proses korosi yang serius karena ;- adalah
penyea korosi yang paling dominan dalam oiler.
%ila kandungan ;-dapat dicegah sekecil mungkin (pada orde 1 pp) dan
p> air dapat dijaga pada harga standar yang diijinkan maka korosi pada
peralatan sistem air " uap dapat dicegah sekecil mungkin.
aiknya kandungan oksigen yang sulit untuk dicegah dan sulit untuk
diketahui adalah yang erasal dari keocoran udara dari sisi drain pemanasair tekanan rendah (LP>) dan dari oksigen yang terkandung dalam air
penamah (Mae !p "ater) yang masuk ke dalam sistem kondensat.
'ehingga penting artinya untuk mengurangi # menekan sekecil mungkin
kandungan oksigen ke dalam air oiler dan air pengisi oiler aik saat unit
mati, start maupun operasi normal.
i awah ini adalah reaksi " reaksi kimia yang menerangkan terjadinya
proses korosi # pengkaratan pipa " pipa oiler dan pipa " pipa air pengisi
oiler dari akti$tas kandungan oksigen yang terlarut dalam air.
Air (>-;) ditinjau dari susunan kimiawi mempunyai reaksi keseimangan
ionisasi seagai erikut
- >-; ->H H - ;> (*)
%esi yang erkontak dengan air, juga mengalami reaksi ionisasi s
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
23/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Be Be-H H -e (-)
=on Be -Hdari reaksi (-) akan terikat dengan ion ;> hasil reaksi nomer (*)
mementuk #erro Hydro$ide
Be-H H -e Be (;>)- (4)
=on >ydrogen (>H) hasil reaksi nomer (*) akan dinetralkan oleh elektron
produk dari reaksi nomer (-) mementuk gas >-
->H H -e >- (3)
ari seluruh persamaan reaksi nomer (*) s#d (3) ila di total akan
diperoleh
Be H ->-; Be(;>)- H >-
()
Iika didalam air tidak mengandung oksigen, maka senyawa #erro Hydro$ide
Be(;>)-akan mementuk suatu lapisan $lm dari oksida esi magnetik Be4;3
4Be H 3>-; Be4;3 H 3>- ()
;ksida ini dalam pipa oiler mementuk lapisan pelindung tipis (skala
mikron), yang dapat mencegah proses korosi leih lanjut.
amun dengan masuknya oksigen (;-) kedalam air maka gas ;- ini akan
mengoksidasi ion #erro menjadi ion #erri, sehingga roeklah lapisanpelindung Magnetic ini mementuk senyawa #erri Hydro$ide Be(;>)4
menghasilkan endapan yang erwarna kuning kecoklatan dari karat.
:angkaian reaksi korosi seperti yang telah diterangkan diatas, dieri istilah
dengan %$ygen Concentraction Cell &'ocal (attery )ction* seagaimana
terlihat pada skema di awah ini
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
24/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
makin rendah) air, makin esar
kandungan ion >Hsehingga proses reaksi korosi makin esar. ;leh karena itu
penting mengatur p> air supaya selalu erada pada kondisi aman, terutama
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
25/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
jika terjadi keocoran air laut ke dalam siklus air " uap konsentrasi >Hnaik
dan harga p> akan turun dengan cepat.
Konstiten (eda0 ion O2
Penyea utama terentuknya korosi Pitting(luang). engan adanya
gelemung oksigen, maka akan terjadi peredaan potensial antara daerah
permukaan yang kaya dengan oksigen (diawah gelemung) dengan daerah
disekitarnya.
>asilnya adalah terjadinya arus elektron antara anoda dan katoda
sehingga terjadi lingkaran korosi pada daerah anoda disekitar gelemung.
>asil korosi ini oleh gaya kapiler akan tertarik kepermukaan gelemung dan
mementuk lapisan pemisahan antara gelemung ;-dengan air. Kandungan;- didalam gelemung akan mengoksidasi hasil korosi yang ada diatasnya
sehingga meruah ion #erro menjadi ion #erri dengan meninggalkan gas
itrogen (-) di dalam luang (pit) dan gelemung.
ari reaksi ini kadar ;-didalam gelemung akan leih kecil daripada
diluar, maka Polaritydari cell akan dialik. aerah diluar gelemung akan
eruah menjadi katodik dan daerah didalam gelemung akan menjadi
anodik.'eperti telah di jelaskan diatas, korosi selalu terjadi pada daerah
anoda, maka daerah korosi akan erpindah ke awah gelemung, kemudian
korosi akan erlanjut disitu selama masih ada gas ;-dalam air.
;ksida esi hasil korosi (#erri %$ide) ersi&at porous, sehingga
memungkinkan untuk dilewati ion " ion didalamnya. 'etiap terjadi ionisasi Be
mementuk ion #erro(Be-H) akan selalu dapat dikon8ersi oleh oksigen yang
ada disekitarnya mementuk ion #erri. emikian reaksi ini akan erlangsung
terus masuk ke dalam dinding pipa mementuk luang (pit).
Konstiten (etiga0 TDS
engan adanya Total @at Padat Terlarut erarti akan menamah
adanya ion " ion ermuatan yang ada di dalam air, dan ini menyeakan
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
26/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
terentuknya katalisator yang dapat erperan untuk memudahkan
terjadinya aliran arus elektron. Karena arus elektron inilah yang dapat
memawa ion " ion hasil korosi untuk dapat telepas ke dalam larutan dan
memeri tempat untuk dapat terjadi proses korosi erikutnya.
Pada a ini akan diahas tentang cara pengolahan air yang erkaitan
dengan pemeasan kandungan oksigen dan pengaturan p> yang
eralangsung pada sisi air pengisi oiler, sehingga dapat dicegah sekecil
mungkin terjadinya kerusakan " kerusakan seperti yang telah dijelaskan
seelumnya.
,. PENGOLAHAN AIR PADA SISI AIR PENGISI &OILER
"&oile! eed -ate! T!eat$ent%
,.1 PEM&E&ASAN KANDUNGAN OKSIGEN DAN PENGONTROLAN PH
Kandungan oksigen yang terlarut di dalam air pengisi oiler adalah
penyea utama terjadinya proses korosi pada material pipa oiler,
sehingga keeradaannya harus dihilangkan.
!ntuk tujuan ini, dapat dilaksanakan secara kimia maupun mekanik, atau
kominasi dari keduanya sehingga diperoleh hasil yang leih aik.
'ecara mekanik dapat digunakan deaerator, kadar ;- dalam air pengisioiler direduksi sampai dengan 1 pp, dan sisanya diharapkan dapat
dihilangkan secara kimia dengan hydra?ine seagai F%$ygen Scavenger F.
!ntuk maksud ini, kadar ->3dalam air pengisi oiler pada *2 " 42
pp, eNui8alen dengan - " 4 kali ;- terlarut. Persamaan reaksi kimia
hydra?ine dengan oksigen seagai erikut
->3 H ;- ->-; H ;-
Kecepatan reaksinya anyak dipengaruhi oleh harga p> dan temperatur air,
seperti terlihat pada gamar no. ** dan no. *-.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
27/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
3 3>4 H -
-->3 ->4 H - H >-
'enyawa >4 ini larut kedalam air dan dapat erperan untuk menaikkan
harga p> pada uap, kondesat dan air pengisi.
Kegunaan lain dari keleihan injeksi hydra?ine adalah untuk mereduksi #erri
%$idemenjadi #erro %$ideuntuk dapat mementuk lapisan pelindung anti
korosi (Magnetic #ilm).
Pelaksanaan pengaturan p> air pengisi oiler disesuaikan materialpipa pemanas awal air pengisi. Iika dipakai material copper alloy, p> diatur
antara 0, " +,2, jika dipakai material aja p> diatur leih tinggi yaitu +,2 "
+,.
%ila dipakai sistem volatile (A7T) untuk pengolahan air oiler
pengaturan p> pada air pengisi akan sangat erpengaruh pada harga p> air
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
28/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
oiler, karena itu semua harga p> pada sistem air dan uap dengan
pengolahan air sistem A7T adalah sama atau mendekati.
terhadap reaksi pengikatan oksigen oleh
hydra?ine
,.2 KAR&ON DIOKSIDA ")O2% DALAM AIR
Kontaminasi air pengisi oiler oleh gas 6;- dapat terjadi dari
keocoran condenser oleh senyawa Carbonatedan (icarbonatedi dalam air
(6;4 dan >6;4). Akiat utama adanya kandungan gas 6;- ini adalah
terentuknya senyawa >-6;4 (Asam karonat) yang memuat Kondesat
ersi&at asam (p> rendah). >anya dengan sejumlah kecil kandungan gas 6;-
dalam air dapat dengan cepat menurunkan harga p>, sehingga makin esar
kandungan gas 6;- makin rendah pula harga p> seperti terlihat pada
gamar # gra$k di awah ini
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
29/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
dan 6onducti8ity terhadap 6;-dalam air
%entuk korosi yang diseakan oleh gas 6;- ini adalah merata,
sehingga mengakiatkan penipisan material pipa. Akiat lain dari rendahnya
harga p> ini adalah lapisan pelindung %$ida Magnetic menjadi larut,
sehingga permukaan metal akan teruka memeri kesempatan terjadinyaproses korosi leih lanjut.
,.* PENGOLAHAN AIR PENGISI UNTUK &OILER T'PE DRUM "&OILER
SATU ARAH%
a. Pe$a(aian H3d!a4ine N2H+
!ntuk menghilangkan oksigen dan mengatur p> dilakukan injeksi
hydra?ine, ila masih diperlukan untuk menaikkan p> isa diinjeksikan
amoniak (>4). >ydra?ine diinjeksikan pada sisi keluar dari pompa
kondensat, dengan kadar diatur sekitar 2,2- ppm pada sisi air pengisi.
%esarnya penginjeksian dikontrol dengan pengaturan stroke pompa yang
dilakukan secara manual atau otomatis. Pengaturan automatic dapat
dilakukan erdasarkan sinyal dari esarnya aliran air pengisi oiler, makin
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
30/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
tinggi aliran air pengisi maka stroke akan makin diperesar. Ada unit yang
dilengkapi dengan hydra+ine analy+ersinyal output dari analyser ini selain
dalam entuk recorder dan indicating, dipakai pula untuk mengatur langkah
pompa injeksi hydra?ine.
'istem penginjeksian hydra?ine diatur sedemikian rupa sehingga
memungkinkan untuk memilih atau memindah titik penginjeksian apakah
masuk sisi luar pompa kondensat kedalam deaerator atau langsung kedalam
oiler. 'elain itu sisi masuk pompa injeksi dapat dipindah dari tangki
hydra?ine pekat atau encer. 7ariasi 8ariasi pada sistem penginjeksian
sangat erguna untuk melayani pongolahan air dalam eragai kondisi,
diantaranya pada saat start, operasi normal atau pada saat gangguan
operasi dan saat pelaksanaan preser8asi.
5. Pe$a(aian )36lo He7ila$in 8 Mho!#holine
!ntuk oiler yang mempunyai tekanan operasi +22 psi keawah jenis
volatile amine lain dapat dipakai untuk mengatur p>. ang dipakai adalah
cyclo he$ilamine (6>-.(6>-)3.6>.>-) atau mhorpholine (6>-)-.;.(6>-)-.>.).
Kedua ahan diatas adalah seagai sustitusi dari amoniak, dan ketiganya
ersi&at volatile, dapat menetralkan gas 6;- yang masuk kedalam air,
sehingga ahan ini dalam idang pengolahan air dikenal dengan istilah
9,eutrali+ing )mineF. amun demikian peredaan dari ketiga ahan
terseut adalah amoniak leih volatiledari cyclo he$ilaminedan keduanya
masih leih volatile dari mhorpholine. Peredaan si&at lainnya adalah
senyawa senyawa amine dari cyclo he$ilamin dan morpholine walaupun
leih rendah si&at volatilenya, tetapi leih mudah terkondensasi kedalam air
kondensat dan tidak mudah hilang dalam deaerator.
Pada kasus terjadinya penurunan p> pada sistem uap kondensat
kondensat senyawa ini leih cocok dipakai untuk menaikkan kemali harga
p> dengan cepat. Cyclo he$ilamin dan morpholine terdekomposisi
mementuk amoniak pada temperature 2oB (-00o6) pada tekanan operasi
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
31/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
oiler seesar **22 psi, dan masih isa dipakai dengan aik sampai dengan
tekanan operasi oiler *22 psi.
,.+ )ONDENSATE DEMINERALI9ER
a. T:an Pe$asangan
Condensate Deminerali+erer&ungsi untuk menghilangkan impurities
yang ada dalam aliran kondensat seperti ?at padat, dissolved iondll, aik
yang dipakai pada oiler satu arah maupun pada PLT! yang menggunakan
oiler - arah.
Tidak seperti oiler tipe drum (- arah), oiler * arah tidak mempunyai
perlengkapan pemisah antara air dan uap sehingga kandungan impurities
dalam kondensat, air pengisi dan air oiler akan mudah erpindah dengan
cepat ke dalam aliran uap masuk turin sehingga akan mementuk endapan
kerak pada sudu turin, korosi dan masalah lain.
Konsekuensinya adalah harus dilengkapi dengan condensat
deminerali+eryang dipasang pada sisi keluar dari pompa kondensat, dengan
tujuan untuk selalu menjaga kualitas air aik pada operasi normal, kondisi
start maupun pada saat terjadi kondisi gangguan, terutama ila terjadi
pencemaran klorida oleh keocoran air laut.
%erdasarkan proses regenerasi, ada - tipe Condensate Deminerali+er
a- KM% .nterval /egeneration
Konsekuensinya harus dipasang minimal - train.
b- M% Esternal 0reatment
>arus dilengkapi dengan ejana operasi dan ejana untuk
regenerasi secara terpisah.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
32/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
6atatan ada juga yang dilengkapi dengan pre1lter yang er&ungsi
untuk menyaring ?at padat yang tidak terlarut
5. O#e!asi
%erdasarkan aliran kondensat, ada - macam pengoperasian
deminerali+er
*. 0otal Condensate #eeding
'eluruh aliran kondensat dilewatkan.
-. Parsial Condensate #eeding
'eagian saja aliran kondensate yang dilewatkan.
alam hal pengoperasian 0otal #eeding, maka kemurnian air akan
terjamin leih aik. amun dalam hal lain, ila amoniak (>4) diinjeksikan
untuk #eed "ater 0reatment, maka ion >3Hakan diserap oleh resin kation,
sehingga akan menaikkan iaya pengolahan dan mempercepat kerusakan
resin, karena harus leih sering dilakukan regenerasi.
alam hal pengoperasian sistem Partial #eeding, suatu saat diperlukan
pula pengoperaian dengan sistem 0otal #eeding, yaitu ila terjadi kondisi
khusus, misalnya keocoran air laut, start unit, dll.
Pada kondisi normal, diatur sekecil mungkin aliran pada kondensat
dapat mengurangi iaya pengolahan air, namun harus leih hati hati untuk
sewaktu waktu dapat segera siap dengan pengoperasian 0otal #eeding ila
terjadi kondisi khusus seperti contoh contoh diatas.
6. P!oses De$ine!alisasi.
eminerali?er ini anyak memakai resin tipe >;>, > untuk resin
kation dan ;> untuk resin anion. 'elain itu anyak pula yang memakai resin
type >3dengan pertimangan ekonomi karena &aktor &aktor diawah ini
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
33/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
*. Pengoperasiannya memakai sistem 0otal #eeding.
-. Pengolahan #eed "ater 0reatmentmemakai harga p> tinggi.
4. ioperasikan untuk leih meningkatkan kualitas kondensat.
alam hal pemakaian :esin tipe >3, regenerasinya memakai Suluric )cid
(>-';3) dan Caustic Soda(a;>), sehinngga entuk ikatan awalnya adalah
:>Huntuk resin kation dan :;>untuk resin anion.
!ntuk selanjutnya urutan peruahan komposisi ikatan adalah
*. Condensatepertama kali mengalir melewati resin :> dan :;>.
-. :esin :> secara erangsur akan eruah menjadi :>3 oleh
kandungan >3
didalam air.
4. Pada &ase terakhir semua resin kation akan eruah menjadi ikatan
:>3, dan
aliran kondensat tetap erlanjut.
(=lustrasi dari proses ini dapat dilihat leih jelas pada gra$k diawah ini)
%atasan akhir dari Condensate #eeding adalah semi permanen, kecuali
terjadi keocoran air laut. =nipun dapat dicegah pengaruhnya dengan
melengkapi monitor ion aH aik memakai Cation Conductivity, maupun
langsung dengan aH meter.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
34/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
3
seperti pada oiler tipe drum, dan amoniak dipakai untuk mengaturp>.
Tempat penginjeksian ahan kimia dapat dilihat seperti pada tael
diawah ini
&ahan Ki$ia la!tan Te$#at 8 titi( in:e(si
Amoniak 3, E 'isi keluar pompa kondensat
>ydra?ine *,+ E 'isi keluar pompa kondensat
-. 'troke pompa amoniak dikontrol erdasarkan esarnya harga p> dan
conductivity air pengisi oiler dan penginjeksian hydra?ine diatur
erdasarkan jumlah aliran air pengisi oiler.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
35/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
4. alam hal untuk memenuhi standart kualitas air, pada saat start unit
diperlukan gra$k standart untuk stroke pompa erdasarkan jumlah
aliran air pengisi.
;. PENGONTROLAN KUALITAS AIR PADA SAAT UNIT START
>arga standart kualitas air pada waktu unit start perlu ditetapkan
dalam usaha untuk mempermudah penanganan kualitas air saat
pengoperasian selanjutnya.
Tindakan pemenahan kualitas air pada saat start tergantung pada kondisi
preser8asi pada saat unit tidak eroperasi dan tergantung pula dengan
tekanan serta temperatur operasi.
;.1 START UNIT UNTUK &OLIER TIPE DRUM
a. Sta!t nit setelah $ati dala$ :ang(a
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
36/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
air, terutama untuk
pemanas air ermaterial temaga # temaga campuran karena dapat
termakan oleh amoniak yang erleihan.
;leh karena itu perlu pengaturan penginjeksian yang tepat, sehingga perlu
pengontrolan secara periodik dan perlu pengalaman erdasarkan data
penanganan saat start unit.
ari data yang terkumpul ini dapat tersusun prosedur pengolahan air untuk
menangani start unit, dimana masing masing pemangkit memilikiperedaan karakteristik dan kondisi.
5. Sta!t Unit Setelah Mati Dala$ =ang(a Pan:ang
!nit mati dalam jangka lama, maka tentu akan leih anyak
pencemaran pencemaran agian dalam dari oiler dan perlengkapan lain.
!ntuk itu selain dilakukan prosedur seperti halnya penanganan pengolahan
air pada waktu start, perlu penanganan tamahan yaitu dilakukan blowingoutuntuk memersihkan kandungan ?at padat yang ada dalam air maupun
uap.
;.2 SILI)A PURGE
Maksudnya adalah pelaksanaan pemersihan # penormalan kadar
silika didalam uap sampai dengan atasan yang diijinkan sehingga aman
untuk memutar turin.
Kadar silika dalam uap pemutar turin yang aman adalah maD 2,2- ppm.
Pada saat permulaan unit jalan, kadar pencemar termasuk silika dalam air
oiler maupun uap selalu tinggi, terutama ila seelumnya ada pekerjaan
diagian dalam oiler.
Pekerjaan laoratorium pada pelaksanaan silica purgingadalah
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
37/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
*. Analisis sample secara periodik untuk mengetahui kadar silika 'i;-
-. =nstruksikan penundaan penaikan tekanan oiler, rolling turin,
menaikan ean generator apaila kadar 'i;-didalam uap mendekati,
mencapai atau melampaui atas maksimum seesar 2,2- ppm.
4. Laksanakan pemuangan air oiler (blowdown) secara terus menerus
hingga kadar 'i;-didalam uap diawah 2,2- ppm.
3. =nstruksikan untuk melanjutkan program start ila harga 'i;- dalam
uap telah erada dalam atas aman.
!ntuk pelaksanaan silica purging ini memang dituntut kerjasama# koordinasi
dengan seksi pengusahaan.
;.* IRON8 )UPPER PURGING
'ejalan dengan pelaksanaan silica purging, dilaksanakan pula
pemersihan kandungan 6u dan Be yang larut dalam air. 'emua
kegiatan dari kedua keperluan ini pararel, seagai contoh pada waktu
diamil sampel dan analisa kandungan 'i;-ersamaan pula dilakukan
pengamilan sampel dan analisa kadar 6u# Be.
PERSIAPAN KONDISI AIRTujuannya agar dalam pelaksanaan start unit, kondisi air pada semua
sistem dengan cepat dapat segera erada dalam kondisi persyaratan
operasi.
%esaran " esaran kimia yang harus diperhatikan untuk diatur sesuai
persyaratan di antaranya adalah conducti8ity, p>, kadar silika ('i;-),
phosphate (P;3), hydra?ine (->3).
a. Persiapan air di dalam hotwell
>otwell seelum diisi air, periksa keersihannya, ila perlu dicuci
dengan air murni, kemudian isilah hotwell secukupnya sehingga aman
untuk dilakukan sirkulasi dengan menjalankan pompa condensate.
Ialankan pompa condensate untuk sirkulasi air selama kurang leih Q
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
38/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
jam, lakukan pengecekan kondisi air terhadap turidity, conducti8ity,
chlorida dan silica.
%ila dari hasil pengetesan di atas menyatakan ahwa kualitas air
kurang memenuhi syarat, uang airnya dan ganti dengan air yang
aru, kemudian ulangi lagi proses sirkulasi dan pengetesan kualitas
sampai di dapatkan kualitas air yang memenuhi syarat. Kemudian
isilah hotwell pada le8el normal untuk siap melayani proses operasi.
. Persiapan air di dalam deaerator storage tank
Lakukan persiapan seperti pada proses persiapan air di dalam hotwell,
namun seagai tamahan, injeksikan hydra?ine dengan kadar * s#d *2
ppm.
c. Persiapan air oilerLakukan proses seperti persiapan air deaerator.
amun seagai tamahan apaila pengolahan air menggunakan
sistem non 8olatile treatment (phosphate treatment), diinjeksikan pula
phosphate kedalam oiler dengan atasan yang sudah ada.
Persiapan air dengan kadar hydra?ine tinggi ini (**2 ppm) dimaksudkan
untuk mengikat# mereduksi oksigen dan untuk menamah p> denganterentuknya >4dari keleihan hydra?ine.
>. KE&O)ORAN AIR LAUT KE DALAM SIKLUS UAP ? AIR
%erahaya apaila terjadi keocoran air laut kedalam air pengisi,
karena dapat menyeakan korosi dan pengerakan. Pengerakan terjadi
dalam pipa oiler dan sudu turin.
Pencemaran air laut merupakan &aktor yang sangat dominan yang dapat
menyeeakan penurunan kualitas air yang sangat serius sehingga dapat
mengganggu keandalan operasi dan umur peralatan.
>.1 MEKANISME PROSES KIMIA
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
39/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
!nsur yang erahaya dengan masuknya air laut adalah 6l (chloride).
>uungannya dengan korosi adalah terjadinya 96atalytic COectF, dalam arti
ion 6l tidak memakan langsung material pipa akan tetapi mengakiatkan
proses korosi antara lain
a. Ko!osi Ka!ena Ga!a$ Ta( Sta5il
-; Mg(;>)- H - >6l
Terentuknya >6l akan menaikkan p> oiler, >6l yang terentuk akan
segera eraksi dengan logam Be dari pipa oiler.
Be H - >6l Be6l-H >-
Be6l-adalah garam tak stail, sehingga akan terhidrolisa dengan reaksi
Be6l-H - >-; Be(;>)-H - >6l
engan adanya oksigen terlarut dalam air akan meruah Be(;>) - menjadi
Be(;>)4mementuk karat (rust), sedangkan >6l akan memakan lagi logam
Be untuk mementuk Be6l- dan reaksi ini terus erlangsung selama tingkat
keasaman air oiler masih tingggi.
Mekanisme reaksi diatas erlaku pula untuk jenis garamgaram yang lain,
contoh Mg(;4)-
Mg(;4)-H - >-; Mg(;>)- H - >;4
->;4H Be Be(;4)- H >-
Be(;4)- H - >-; Be (;>)- H ->;4
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
40/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
4) akiatnya p> condensate
dan uap akan turun dan terjadi korosi. Penurunan harga p> merupakan
indikasi tereduksinya amoniak. 6;- dapat dihilangkan di deaerator.
6. Ko!osi (a!ena #!oses ele(t!o )he$i6al
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
41/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Clektro 6hemical 6ell (C66) tidak akan terentuk pada p> 0, **.
Pada kondisi ini pipa selalu dilapisi oleh ;Dide Berro Magnetic (Be 4;3) erupa
lapisan auau pada permukaan dalam steam drum. Penurunan p> hingga
diawah ,+ menyeakan larutnya lapisan ini sehingga dapat terjadi C66.
Penyea lainnya adalah
Material pipa oiler teruat dari aja karon, struktur micronya
seagian esar &errit dan seagian pearlit sehingga merupakan
kumpulan 6ell .2 TANDA TER=ADIN'A KE&O)ORAN AIR LAUT "dala$ (ondenso!%
apat diketahui erdasarkan naiknya conducti8ity condensate, air
pengisi, air pengisi di oiler, atau naiknya konsentrasi chlorida dan turunnyap> air di oiler.
'emua alat monitor p> dan conducti8ity harus tinggi keandalannya agar
memer peringatan awal. Paling anyak diterapkan alat 6ation 6onducti8ity
pada saluran sample condensate. alam kondisi normal cation conduct,
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
42/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
akan menunjukan 2,4 mcMhos#cm. amun dengan masuknya senyawa a6l
maka nilai ini akan meninggi leih cepat dianding dengan conducti8ity
meter iasa karena terjadi proses kelipatan harga conducti8ity dari harga
sesungguhnya seperti dijelaskan s
:> H a6l :a H >6l
:> G resin kation
a6l G ahan utama yang terkandung dalam air laut
engan asis * ppm 6l masuk kedalam condensate maka nilai conducti8ity
pada -o
6 dapat dihitung s
Anggap 6lseluruhnya dari a6l, maka setelah melewati resin kation akan
terentuk >6l seanyak * ppm (mgr#L) kemudian harga conduct dihitung
s
KG A.6#*222 mcMhos#cm
A G eNui8alen conducti8ity pada -o6
>HG 403 aH G *, 6l G 1
6 G konsentrasi larutan ion (eNui8alent Nuantity, gr#L)
Kemudian * ppm 6leN * mgr#L >6l, setelah melewati resin kation G*#4
mgrol#L G 2,2-10 D 2,22*
K G (430 H 1) D 2,2-10 D 2,22*#*222 G **,0 D 2.22222* Mhos#cm G
**,0 mcMhos#cm
Iadi nilai conducti8ity larutan * ppm 6lsetelah melewati resin kationG **,0
mcMhos#cm
>.* TINDAKAN 'ANG PERLU DILAKUKAN
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
43/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
%erikut tindakan yang harus dilakukan apaila terjadi keocoran air
laut
*. %lowdown air oiler dan injeksikan antiscale (untuk oiler system -
arah#dengan drum)
-. ;perasikan condensate deminerali?er leih menyeluruh
4. >entikan spray water untuk superheater dan desuperheater
3. Turunkan ean generator
. ;perasikan dengan setengah condenser
. Matikan unit ila penurunan kualitas air tidak dapat teratasi.
Tindakan mana yang perlu didahulukan, isa erurut atau dilakukan
ersamaan tergantung kualitas air dan kecenderungan system.
Keterangan
*. a. %lowdown air oiler.
%erguna untuk memuang impuritas " impuritas yang ada didalam
air oiler dan mengganti dengan air yang murni.
. =njeksi anti scale.
!ntuk mencegah terjadinya pengerakan akiat masuknya unsur "
unsur pementuk kerak kedalam air oiler ersamaan denganmasuknya air laut. Penginjeksian anti scale ini diarengi dengan
penginjeksian ahan kimia pengatur p> seperti caustic soda,
amoniak, mhorpholine, dll (keterangan leih rinci mengenai injeksi
anti scale dan pengatur p> dapat diaca pada a pengolahan air).
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
44/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
-. Mengoperasikan 6ondensate eminerali?er.
!ntuk oiler satu arah atau oiler dua arah yang dilengkapi dengan
6ondesate eminerali?er, alirkan condensate leih anyak atau
seluruhnya melewati unit eminerali?er Plant dengan maksud untukmencegah sekecil mungkin masuknya unsurunsur pencemar kedalam
sistem pengisi oiler.
4. >entikan 'pray /ater.
!ntuk mencegah masuknya ion chlorida kedalam aliran sehingga
dapat dicegah terjadinya 9'tress 6orotionF (cracking akiat kandungan
6hlorida pada suhu tinggi).
3. Menurunkan %ean
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
45/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
>.+ PENGONTROLAN KUALITAS AIR
Pengolahan air yang dimaksudkan disini adalah untuk mengemalikan
kondisi air PLT! supaya erada dalam kondisi yang aman sesuai dengan
standart # harga atas yang telah ditetapkan. Pengolahan dapat
dilaksanakan pada saat masih erlangsungnya keocoran, maupun setelah
keocoran dapat diatasi.
a. Pengolahan #H.
aikkan dosis penginjeksian hidra?yne dan mhorpholine senyawa amin
lainnya. =njeksi ahan kimia ini sangat erguna untuk menaikkan kemali
harga p> pada sisi uap condensate dan air pengisi oiler.
=njeksikan phosphate kadar rendah atau naikkan dosis injeksi
phosphate (untuk pengolahan system 7olatil#non 8olatil).
!ntuk menaikkan p> air oiler pada kasus pencemaran yang leih erat,
dimana kecenderungan # penurunan p> air oiler sangat tinggi, injeksi
phosphate dapat dikominasikan # dicampur dengan caustic soda (a;>).
alam pengaturan penginjeksian ini ikuti petunjuk "
Phosphate dan 6% yang sangat erguna untuk mencegah jangan sampai
terjadi keleihan caustic.
Keleihan cautic ini sangat erahaya karena dapat mengakiatkan
terjadinya korosi cracking oleh terjadinya proses 96austic CmretlementF.
=njeksi phosphate ini selain erguna untuk mengatur p>, juga erguna untuk
mencegah timulnya pengerakan.
5. Pengont!olan )ond6ti@it3
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
46/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
aiknya conducti8ity dapat dipakai seagai instrument monitor
kualitas air (selain harga p>, silica dan chloride) dalam usaha untuk
mengetahui sedini mungkin adanya pencemaran air.
!ntuk menurunkan harga conducti8ity adalah dengan memuang seagian
esar air oiler lewat katup 6% dan digantikan dengan air aru dari make
up water.
aiknya conducti8ity ukan diseakan oleh pencemaran saja, tetapi juga
dari penginjeksian phospat. ;leh karena itu harus diikuti dengan seksama
antara saat naiknya conducti8ity dengan saat penginjeksian phospat.
emikian pula kaitannya dengan conducti8ity uap, condensate dan air
pengisi, iasa juga terjadi kenaikan yang diseakan oleh penamahan
kadar amoniak (>4) dari penamahan dosis hydra?ine maupun 8olatile
amine lainnya.
6. Pe$5angan ai! "5lo
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
47/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
'ystem preser8asi adalah untuk memisahkan# menghilagkan kandungan
oksigen dengan cara cara pencegahan masuknya udara oksigen ke dalam
air yang ada dalam suatu peralatan yang akan di proteksi# preser8asi.
Preser8asi dapat dilakukan dalam kondisi asah ataupun kering tergantung
dari lamanya unit akan tidak eroperasi.
.1 PRESERASI &OILER =ANGKA PENDEK
Kurang dari 1- jam s.d. * ulan, dapat dilakukan hot anking dan wet
lay up selama kualitas air untuk wet lay up eNui8alent dengan kualitas air
untuk operasi normal.
>ot %anking
%oiler dipreser8asi dalam kondisi ertekanan diatas * atm, untuk
mempertahankan tekanan oiler dapat mengoperasikan pemakaran
secukupnya. Kualitas air selalu dijaga dalam kondisi operasi normal dan
ila ada penurunan kualitas dapat dilakukan dengan cara pengolahan air
seperti injeksi hydra?ine, morpholine, ds.
/et Lay !p
'esudah oiler dimatikan, ila tekanan uap telah turun sampai - kg#cm-
,masukan gas nitrogen kedalamnya dan pertahankan tekanannya diatas *
atm (2,- " 2, kg#cm- )
.2 PRESERASI UNIT =ANGKA PAN=ANG DIATAS 1 &ULAN
=silah oiler termasuk superheater dengan air eas mineral yang
mengandung 322 ppm hydra?ine dan dari agian atas diisikan nitrogen (dari
steamdrum# superheater). Tekanan gas nitrogen oiler dipertahankan antara
2,- " 2, kg#cm-). %ila unit tidak eroperasi leih dari 4 ulan maka kadar
hydra?ine yang diperlukan dua kali leih esar.
.* PRESERASI ALAT / ALAT &ANTU
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
48/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
ang dimaksud dengan alat antu adalah eaerator, >P>, LP>, pipa air
pengisi, condensate, ds.
alam eragai macam peralatan terseut, terdapat eragai macam
material sehingga untuk preser8asi harus diperhatikan dosis yang tepat
terutama untuk konsentrasi hydra?in sehingga tidak dihasilkan amoniak
yang dapat merusak temaga.
a. P!ese!@asi Deae!ato!
Iangka pendek 4 hari * ulan
Metode seal up
%ila memungkinkan deaerator dapat dieri perapat dengan uap auDiliary
(uap oiler) dengan tekanan dipertahankan seesar 2.* kg#cm-. tutup
semua 8entilasinya.
Metoda seal gas -
%ila uap oiler tidak memungkinkan maka masukan seal gas - seagai
pengganti. Pertahankan tekanan gas - antara 2.-2. kg#cm- dengan
kemurnian diatas ++.E
Iangka panjang diatas * ulan
=sikan deaerator melalui 8ent dengan air eas mineral yang
mengandung hydra?ine 322 ppm dan masukan seal gas - dengan
tekanan 2.- " 2, kg#cm-. %ila tidak eroperasi diatas 4 ulan, maka
kadar hydra?ine diuat - kali leih esar.
5. P!ese!@asi LPH0 HPH Dan Pi#a Pen3al!
!ntuk peralatan yang memakai material esi # non temaga,
preser8asi jangka panjang dapat dilakukan dengan cara penggunaan
hydra?ine 322 ppm atau leih. 'edangkan ahan yang mengandung
temaga# temaga campuran, kadar hydra?ine diatasi hingga 2 ppm.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
49/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
6. P!ese!@asi T!5in Dan )ondenso!
ilakukan dalam kondisi kering. Khusus untuk hotwell setelah
dilakukan pemuangan air dilakukan pengeringan dengan menggunakan
kain ersih terhadap seluruh permukaan dinding.
Pengeringan dilakukan dengan menggunakan udara pemanas, demikian juga
untuk sudu turin. Pengeringan dapat pula dilakukan dengan pemasangan
lampu atau elamen pemanas.
.+ )ATATAN UNTUK &OILER
Pelaksanaan untuk inspeksi dilakukan pula pada steam drum, water
drum, header, pipa oiler sehingga dilakukan pengosongan air oiler.
a. P!osed! #engosongan 5oile!
;ksigen dalam oiler dapat menyeakan korosi, maka harus
dikurangi sampai dengan atas yang diijinkan. engan kecilnya kandungan
oksigen, maka pipa akan dilapisi oleh oksida magnetic (Be4;3). Lapisan
pelindung ini masih diperlukan pada saat unit tidak operasi, demikian juga
saat air oiler dikosongkan. ipermukaan oiler sisi air akan terdapat lapisan
warna hitam# au au inilah warna dari lapisan pelindung oksida magnetik
amun lapisan ini akan rusak# tidak terentuk ila terjadi kondisi s *. air oiler seelum diuang sudah tercemar oleh oksigen
-. pengosongan oiler tidak dengan prosedur yang aik sehingga tidak
kering# lema
%ila lapisan oksida magnetic ini rusak, maka akan tejadi korosi terhadap
permukaan dalam pipa oiler, yang dapat dilihat dengan terentuknya
ercak warna kuning kecoklatan.
!ntuk menghindari kerusakan ts, maka proses pengosongan oiler harus
mengikuti langkah s
*. dimulai dengan mematikan unit sampai dengan tekanan oiler 2
kg#cm-
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
50/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
-. ila dalam pelaksanaan mematikan#menurunkan tekanan oiler perlu
menamah air untuk mempertahankan le8el, usahakan air terseut
erasal dari deaerator storage tank yang elum tercemar oleh udara
atau oksigen.
4. segera kosongkan oiler ila temperatur air oiler antara 2 *22o6
dimaksudkan agar air yang masih tertinggal dan menempel pada
dinding pipa dapat kering# tidak lema. Akan leih aik ila
pemuangan air oiler dimasukan gas - melalui 8entilasi oiler,
sehingga terhindar dari kemasukan udara atau oksigen.
3. seaiknya man hole#hand hole, dan 8entilasi oiler diuka ila segera
akan dikerjakan inspeksi agian dalam.
. sesudah inspeksi agian dalam selesai segera tutup kemali untuk
mencegah kelemaan masuk kedalam oiler.
. segera lakukan proteksi dengan air H hydra?ine
5. P!osed! #engisian 5olie! dengan ai! B h3d!a4in
Pada dasarnya, air seelum dimasukkan dalam oiler, harus sudah
tercampur merata dengan larutan hydra?ine dengan konsentrasi tertentu
sesuai dengan yang telah ditetapkan.
6ara yang paling aik adalah air disirkulasikan dalam deaerator samil
diinjeksikan secara terus menerus dengan larutan hydra?ine sampai
didapatkan konsentrasi ->3 sesuai dengan yang diinginkan. Kemudian
masukan air terseut kedalam oiler, sehingga nantinya kadar hydra?ine
dalam oiler merata seluruh agian. !ntuk leih jelasnya dapat mengikutiurutan diawah ini
*. isi deaerator dengan air murni sampai dengan le8el maksimum#
hampir penuh.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
51/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
-. aduk air dalam deaerator ini dengan mengoperasikan %BP dan
diinjeksikan hydra?ine secara terus menerus sampai didapatkan
konsentrasi sesuai dengan yang diharapkan.
4. pindahkan air dalam deaerator ini kedalam oiler aik dengan %BPatau dengan gra8itasi (ila memungkinkan) dan seelumnya oiler
telah dikosongkan.
'elama pemindahan air ini seaiknya deaerator jangan diisi dengan
air, hal ini untuk menjaga agar konsentrasi hydra?ine dalam air yang
sedang dipindahkan tidak menurun. (selama pemindahan# preser8asi,
LP> dan >P> harus diisolasi sehingga air proteksi oiler tidak masuk
dan merusak material heat eDchanger yang teruat dari temaga).3. setelah diyakinkan ahwa semua agian oiler terisi penuh, tutup 8ent
oiler dan masukkan gas - ke dalam oiler lewat 8entilasi dan
pertahankan tekanannya selama preser8asi erlangsung.
., RESTORASI "PEMULIHAN% SETELAH PRESERASI
Tujuan langkah ini adalah mengganti# menukar kondisi preser8asi
menjadi kondisi siap operasi.
i dalam mempersiapkan air, perlu diperhatikan kualitas dan
kemurnian serta kadar ahan kimia yang diinjeksikan. i dalam
melaksanakan penormalan kondisi air, iasanya dilakukan ushing dan
penggantian dengan air aru.
>ydra?ine seagai ahan pencegah korosi, kadarnya dalam air diatur
seesar 0 s#d *2 ppm. engan konsentrasi ini diharapkan cukup untuk
mengikat kandungan oksigen yang iasanya anyak larut dalam air danmasuk ke dalam sistem ersamaan dengan masuknya air penamah.
!ntuk pelaksanaan ushing pada sistem peralatan yang
memungkinkan untuk dilaksanakan sirkulasi seperti pada sistem condensate
dan sistem deaerator, seaiknya dilakukan sirkulasi secukupnya seelum air
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
52/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
terseut diuang. >al ini dimaksudkan untuk melarutkan ?at " ?at yang
mengendap atau menempel pada dinding.
!ntuk pengaturan lainnya seperti atasan kadar silika, phospate,
conducti8ity, le8el air dll, diatur# dipersiapkan sesuai dengan persyaratan
operasi, atau diatur sedemikian rupa sehingga dapat segera menjadi normal
setelah unit mulai eroperasi.
C. &OILER )HEMI)AL )LEANING
Adalah chemical cleaning terhadap oiler sisi air pasca operasi, yang
iasanya dilakukan secara periodik setelah oiler eroperasi dalam jangka
waktu tertentu, dimana ketealan kerak yang terentuk telah mendekati
atas maksimum. Pelaksanaan cleaning iasa dilakukan ersamaan denganpelaksanaan inspeksi periodik, sesuai dengan jadwal yang ada.
'ecara umum makin tinggi tekanan oiler, atas ketealan kerak maksimum
yang diperolehkan harus semakin kecil, sehingga kemungkinan dilakukan
cleaning harus leih sering.
!ntuk menentukan secara tepat kapan saatnya oiler harus sudah
diersihkan secara kimia, maka perlu dilakukan pengukuran ketealan kerak
dan atau dengan metoda lain yang dapat dipakai untuk memperoleh datadan mengamil kesimpulan ahwa pementukan kerak dalam pipa oiler
telah tercapai pada harga maksimum dan diperlukan pemersihan secara
kimia.
Pengukuran ketealan kerak dilakukan dengan memotong pipa sample pada
lokasi yang terpilih, kemudian dilakukan analisa laoratorium untuk
menganalisa komposisi dan menghitung ketealan kerak. Ada juga yang
dilengkapi dengan alat monitor untuk mengetahui tingkat ketealan kerak
dengan jalan mendeteksi esarnya 9metal temperatureF dari pipa oiler.
Pementukan kerak pada sisi dalam pipa oiler, akan menyeakan
metal temperature sehingga ila detector temperature telah menunjuk pada
angka tertinggi dan telah mendekati atas maksimum, maka dapat dipakai
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
53/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
seagai ahan pertimangan untuk segera dilakukan oiler chemical
cleaning (%66).
'eagai data re&eransi untuk mengamil keputusan dilakukannya %66
adalah s
*. jam operasi setelah pelaksanaan operasi %66 yang terakhir.
-. riwayat pelaksanaan %66
4. kondisi pemeanan unit
3. &rekuensi start dan stop
. kondisi pelaksanaan preser8asi
. kondisi pelaksanaan pengolahan air oiler secara operasi normal
1. riwayat terjadinya keocoran kondensor
0. kondisi permasalahan korosi pada waktu yang lampau
+. kondisi pementukan kerak sisi dalam oiler dari hasil pemeriksaan
yang telah lalu
C.1 PENGUKURAN KETE&ALAN KERAK
Telah kita ketahui ahwa makin teal kerak yang terentuk, akan
makin tinggi metal temperature, maka dengan mengadakan pematasan
temperature metal, sangat erat kaitannya dengan pematasan ketealan
kerak. %atas maksimum ketealan kerak merupakan standart harga atas
dimana perlu segera dilakukan pemersihan secara kimia (setiap unit
pemangkit uap seaiknya mempunyai standart harga atas ketealan
kerak untuk masingmasing oiler sehingga mempunyai pedoman untuk
pelaksanaan %66 secara periodik).
Pengamilan# pendataan ketealan kerak ini harus dilakukan dengan enar
sehingga dapat diamil keputusan akhir yang tepat, dengan mengikuti
prosedur seperti yang dijelaskan erikut ini
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
54/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
a. Penentan Lo(asi Pe$otongan Sa$#le Pi#a
'ecara umum pemotongan# pengamilan sample pipa oiler harus
pada agian dimana pada daerah terseut terjadi pemeanan panas yang
paling tinggi dalam ruang akar.
%iasanya dipilih lokasi pada dua sampai tiga meter diatas ele8asi
urner deretan paling atas. an dalam rangka memandingkan dengan data
ketealan kerak dari pengukuran yang telah lalu maka pengamilan pipa
sample harus pada ele8asi yang sama dan pada nomor pipa yang
erdekatan. Maksudnya adalah agar supaya diperoleh data pemanding
yang etul dan dapat mewakili untuk mengetahui laju# kecepatan
pementukan kerak dalam pipa oiler sehingga dapat diuat rencanapelaksanaan %66 ilamana ketealan kerak telah mencapai# mendekati
atas maksimum. Lihat gamar
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
55/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
menggunakan alat pemotong ergetaran kecil seperti mesin uut, dll.
Iangan menggunakan mesin gergaji erkecepatan tinggi dan jangan
menggunakan mesin las.
'emua ini dimaksudkan untuk mencegah rusaknya kerak yang dapat
mengurangi timangan erat dari kerak yang dihitung. Penyiapan tes pieces
untuk pengukuran ketealan kerak dikerjakan s
*. potongan pipa oiler dikupas# dipolish pada agian luarnya dengan
menggunakan mesin uut dan untuk keperluan tes lanko semua sisi
dipolish sampai ersih
-. potonglah pipa oiler yang telah dipolish terseut kedalam entuk
seperti gamar diawah ini dengan menggunakan gergaji tangan,
atau listrik erkecepatan rendah atau mesin uut.
atihati terhadap kemungkinan rontoknya maupun pengotoran kerak
yang seenarnya dapat mengakiatkan peruahan erat kerak yang
akan diukur.
Me$5e!sih(an Ke!a(
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
56/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Pengukuran ketealan kerak dilakukan erdasarkan selisih erat
sample pieces yang masih erkerak dengan erat sample pieces yang telah
diersihkan dari kerak, dan dihitung luas penampangnya.
!ntuk maksud ini maka perlu dilakukan proses pemersihan kerak
dengan metoda yang diuat sedemikian rupa sehingga seluruh kerak dapat
diersihkan dan dicegah sekecil mungkin erkurangnya erat material asli
dari sample.
Pengurangan erat material sample dapat diperhitungkan erdasarkan tes
lanko.
Ada eerapa cara yang dapat dipakai untuk memersihkan kerak, adalah
*. secara mekanik
Pemersihan kerak yang menempel dilakukan dengan menggunakan
sikat lunak, sikat yang terdiri dari plastik, ulu atau tumuhtumuhan
sehingga tidak memuat luka pada material pipa.
-. metode kimia
Pemersihan dilakukan dengan melarutkan kerak kedalam ahan kimia
yang terdiri dari pelarut, masking agent, reduction agent, inhiitor
>ydro 6hloric Acid >6l 1 EMasking agent - E (Thio !rea, (>3)-6')
:eduction Agent 2,E ('n6l- dan ->3)
=nhiitor 2,E (>ight Mol. ;rganic)
4. metode pemersihan katoda
Pemersihan dilakukan dengan cara elektrolisa.
Keterangan*. A6 6urent
-. Penyearah
4. Clectrolite %ar
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
57/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
3. 6ontainer
. Larutan *2E >-';3 dan
inhiitor
. 'ample
Pe!hitngan Las Pe!$(aan
ihitung terhadap diameter dalam, diameter luar, panjang dan teal degan
menggunakan micrometer.
Luas permukaan dalam Ai G 4,*3 . c
Luas Permukaan luar Ao G 4,*3 . a . c
Luas permukaan penampang
As G - ( 4,*3 .( (a#-)-) ( 4,*3 . (#-)-)
Luas permukaan dalam
Ai G 4,*3 D D c D 2,
Luas permukaan luar
Ao G 4,*3 D a D c D 2,
Luas permukaan penampang
As G c . (a) H 4,*3 .( (a#-)- 4,*3 .
(#-)-)
Pe!hitngan &e!at Ke!a( Pe! Satan Las
a. alam hal pemersihan secara mekanik
=
XAi
MSm
100
100mg#cm-
. alam hal Pemersihan 'ecara Kimia
( )
Ai
AAAAAi
Bc
Sc
so
s
+
++
= '' 0 mg#cm
-
imana Ai G Luas permukaan agian dalam (cm-)Ao G Luas permukaan agian luar (cm-)As G Luas permukaan penampang (cm-)AiR G Ai untuk sampel langko (cm-)
Gambar 18. Skema Pembersihan
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
58/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
AoR G Ao untuk sampel langko (cm-)AsR G As untuk sampel langko (cm-)M G %erat kerak hasil pemersihan secara mekanik (mgr)6 G %erat kerak yang diersihkan secara kimia (mgr)% G Pengurangan erat tes langko (mgr)D G 6oming oO rate o& scale (E area)
'ecara erurutan, proses pengukuran ketealan kerak pipa oiler dilakukanseagai erikut *. Pemotongan pipa oiler pada lokasi yang terpilih
-. Pementukan sampel pieces dengan menggunakan mesin uut
4. Pemersihan kandungan lemak dan minyak menggunakan n>eDane
3. Pengeringan
. Penimangan
. Pemersihan kerak dengan salah satu metode mekanik, chemical ataukatodic
1. Pemilasan dan pengeringan dengan alkohol
0. Penimangan dan perhitungan luas permukaan termasuk koreksi test
langko
+. Perhitungan erat kerak persatuan luas
C.2 METAL TEMPERATURE'eagai tolak ukur lain yang isa dipakai seagai pertimangan untuk
melakukan oiler chemical cleaning yaitu melalui esarnya temperature
metal pipa oiler saat unit operasi.
a. Pene$#atan The!$o6o#le
'emakin teal kerak yang terentuk di sisi dalam oiler maka semakin
tinggi temperatur metal, terutama pada daerah yang menerima ean
panas paling tinggi. ;leh karena itu penempatan thermocouple untuk
pengukuran metal temperature harus pada lokasi terseut. Ada dua type
pemasangan ujung thermocouple pada pipa oiler
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
59/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
T3#e G!o@ing
T3#e 6ode!
5. H5ngan Anta!a Metal Te$#e!at!e dan =a$ O#e!asi
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
60/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
uungan Antara Metal Temperature dan Iam ;perasi
Keterangan
*. Temperature metal saat operasi pertama
-. Temperature metal sesudah ada sludge di sisi luar pipa
4. Temperatur tertinggi saat diputuskan harus dilakukan oiler chemical
cleaning (%66)
3. Temperatur metal sesudah %66
a. Penurunan temperatur metal akiat terentuknya kerak di sisi luar
pipa
. Kenaikan temperatur metal akiat terentuknya kerak dalam pipa
C.* PROSES )HEMI)AL )LEANING da#at dila((an dengan 6a!a
se5agai 5e!i(t
a. Dengan 5ahan dasa! H)l
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
61/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
:eaksi kimia pelarutan kerak oksida esi dan oksida temaga
OHCuClHClCuO
OHCuClHClOCu
OHFeClFeClHClOFe
22
222
23243
2
22
428
++++
+++
'elain reaksi pelarutan kerak oksida juga terjadi sedikit reaksi pelarutan
terhadap metal asli
#e 2 3HCl #eCl32 H3
#e 2 4 %32 3 HCl #eCl32 H3%
#e 2 3 #e255#e23
Cu 2 3#e25Cu232 3#e23
#e 2 Cu23#e232 Cu
Cu 2 Cu233 Cu
!ntuk mencegah atau memperkecil reaksi pelarutan metal, maka perlu
ditamah dengan inhiitor dan reducting agent ke dalam campuran >6l.
=nhiitor er&ungsi untuk mementuk lapisan $lm pada permukaan pipa
yang sedang di cleaning, sehingga dapat dicegah terjadinya proses korosi.
Konsentrasi inhiitor iasanya antara *, sampai -, E
%ahanahan tamahan lainnya
a. 6opper ion masking agent er&ungsi untuk mencegah proses reaksi
seperti no.3 dan pada saat yang sama akan melarutkan campuran
kerak dari 6u dan Be4;3.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
62/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
6uH- H - ->36' S 6u ( ->36')-H- (*2). 'n6l-.->3adalah ahan yang dipakai untuk mencegah proses oksidasi
pada permukaan metal.
5. Menggna(an &ahan Dasa! Asa$ O!gani(Preheating Acid cleaning /ater washing =/ater washing ==
eutrali?ing
/ater washing
:eaksi pelarutan oksida esi oleh citric acid
Be4;3H 4 >46>;1Be->60>;1H -Be6>;1H 3>-;
'ejumlah kecil material esi asli juga dapat larut ke dalamnya
Be H - >46>;1Be4(6>;1)-H4>-
6itric acid yang masih kuat mempunyai harga p> yang rendah, semakin
anyak ereaksi dengan oksida esi dan material lainnya akan
menyeakan keasaman semakin menurun dengan ditandai naiknya harga
p>. %ila harga p> telah melampui , daya pelarutnya akan mendekati
jenuh. !ntuk mencegah kekurangan citric acid maka selama proses cleaning
erlangsung harga p> dipertahankan minimal .
6. Menggna(an &ahan Al(ali
Preheatingalkali cleaningwater washing
iandingkan dengan kedua proses cleaning seelumnya, alkali cleaning
leih sederhana dan leih aman, aik terhadap manusia maupun
materialnya.
%ahan kimia yang anyak dipakai adalah CTA (Cthylene iamine Tetra
Acetic Acid) 6-->3(6>46;;)3
Rea(si #ela!tan o(sida 5esi
Be4;3H 3>-;BeH-H -BeH4H 0;>
BeH-H -BeH4H4:M34 (:BeH4)- H*- MH
Rea(si #ela!tan te$5aga
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
63/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
6u H Q ;- H >-;6uH-H -;>
(:BeH-)-H Q ;- H >-; - (:BeH4)H -;>
6uH-H 4:M3(:6uH-)-H 3MH
Keterangan :M3 * Molekul CTA
M Atom kation
1. KOROSI &OILER SISI GAS
1.1 KOROSI TEMPERATUR TINGGI
Proses korosi dapat erlangsung ila tercapai temperature tertinggi
dimana telah tercapai titik leleh material# senyawa ahan kimia penyea
korosi.
7anadium (7) adalah unsur yang terkandung dalam ahan akar,
dalam proses pemakaran akan menghasilkan senyawa oksida dan
kemungkinan lain akan ersenyawa dengan unsur lain yang ada dalam
ahan akar untuk mementuk senyawa aru.
alam proses pemakaran, unsur 8anadium akan teroksidasi
mementuk 7anadium TrioDide (7-;4) yang masih mempunyai titik leleh
cukup tinggi seesar *+1226.
Kemudian 7anadium TrioDide (7-;4) akan teroksidasi leih lanjutsehingga akan terkon8ersi menjadi 7anadium TetraoDide (7-;3). 'enyawa ini
juga masih mempunyai titik leleh cukup tinggi sama dengan titik leleh 7-;4
seesar *+1226.
Proses oksidasi leih lanjut dari senyawa 7anadium TetraoDide (7-;3)
akan dihasilkan senyawa 7anadium ;ksida tingkat tertinggi yaitu 7anadium
PentaoDide (7-;) yang mempunyai titik leleh jauh leih rendah, yaitu
seesar 1
2
6.*. 37 H 4;- - 7-;4
-. -7-;4H;--7-;3
4. -7-;3H ;--7-;
3. 37 H;-- 7-;
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
64/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
Lengkap dan tidaknya proses oksidasi adalah tergantung cukup
tidaknya kadar oksigen yang ada dalam ruang akar, apaila terdapat
anyak keleihan udara pemakaran, kemungkinan esar persamaan reaksi
no. 3 akan tercapai. 'ehingga akan terentuk senyawa 7anadium Penta
;Dide (7-;). !dara yang terlalu erleihan akan merangsang terentuknya
rate suhu tinggi, selain juga menamah kerugian panas yang teruang lewat
ceroong.
Terkait dengan unsur lain yang terkandung dalam ahan akar,
terutama dengan unsur 'odium (a) yang iasanya dalam entuk 'odium
;Dida (a-;) dimana dengan 7-;3dan 7-;pada temperature 3226 akan
menghasilkan 'odium 7anadil 7anadate (a-;.7-;3.7-;) yang mempunyai
titik leleh paling rendah dalam ruang akar seesar 4226.. a-; H 7-;3H 7-; a-;.7-;3.7-;
Kemudian dengan keleihan oksigen dalam pemakaran yang akan
menyeakan proses korosi suhu tinggi
. a-;.7-;3.7-; H *#- ;- a-;.7-;
1. Be H a-;. 7-;Be; H a-;.7-;3.7-;
:eaksi no. dan 1 ini akan terulang kemali ila masih terdapat anyak
keleihan udara dalam pemakaran dan pelelehan kerak 7anadium masiherlangsung.
!saha yang dapat dilakukan untuk mencegah proses korosi suhu tinggi
ini adalah dengan mencegah tercapainya titik leleh senyawa 7anadium,
yang iasanya diantu dengan penginjeksian Buel Additi8e.
aya kerjanya adalah dengan meruah senyawa 7anadium ke dalam
entuk senyawa aru yang mempunyai titik leleh tinggi, misalnya 6alcium
atau Magnesium ;Dide yang mempunyai titik leleh tinggi.
1.2 KOROSI TEMPERATUR RENDAH
Korosi ini anyak terjadi pada saluran gas ekas dimana temperature
gas telah turun mencapai titik emun senyawa elerang, yaitu pada daerah
sisi dingin dari pemanas awal udara sampai ke ceroong.
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
65/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
%ahan akar (B;) mengandung unsur elerang ('), di dalam proses
pemakaran akan dihasilkan gas ';-, seagian diantaranya akan teroksidasi
mementuk ';4, dimana dengan air (moisture) akan menghasilkan Asam
'ul&at (>-';3) yang sangat korosi&.
Korosi akan terjadi oleh reaksi langsung asam sul&at dengan material esi
*. ' H ;-';-
-. ';4H *#- ;-';4
4. ';4H >-; >-';3
3. Be H >-';3Be';3 H >-
ari keterangan di atas dapat diamil kesimpulan ahwa yang menentukan
esar kecilnya proses korosi suhu rendah ini adalah titik emun senyawa
asam sul&at (acid dew point).
%ila senyawa elerang masih dalam &ase gas, akan dapat teruang ke
ceroong ersama dengan gasgas lain hasil dari proses pemakaran.
amun, apaila tercapai titik emunnya, senyawa elerang yang terkandung
dalam asam sul&at akan memasahi semua material yang dilewati, dan
proses reaksi korosi no. 3 akan erlangsung dengan cepat.
Kont!ol Ko!osi Te$#e!at! Rendah
!ntuk mencegah# mengurangi terjadinya proses korosi suhu rendah dapat
dilakukan dengan eragai cara, antara lain
a. Pemakaian ahan akar erkualitas tinggi.
Makin rendah kandungan elerang (') dalam ahan akar, e&ek korosi
temperature rendah akan semakin kecil, karena kemungkinan
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
66/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
terentuknya gas ';-akan semakin kecil, sehingga dapat mengurangi
terentuknya senyawa asam sul&at.
. Pengaturan pengoperasian
Ada - arah pengaturan utama yang dilakukan untuk mencegah#mengurangi terjadinya proses korosi temperature rendah.
Pengaturan# pematasan temperature minimum gas ekas yang
akan diuang ke ceroong. engan jalan ini selain penghematan
energi, juga dapat dihindari tercapainya titik emun asam elerang#
asam sul&ate. Pengontrolan temperature gas ekas ini dapat
dilakukan dengan pengoperasian pemanas awal udara
menggunakan pemanas uap. 'eelum udara pemakaran
dipanaskan pada pemanas udara yang menggunakan gas ekas
seagai pemanasnya. engan jalan ini dapat dihindari turunnya
temperature gas ekas keluar dari pemanas awal udara, sehingga
tidak tercapai titik emunnya. amun, semakin tinggi temperature
gas ekas yang keluar lewat ceroong, makin esar rugi panas
yang diperoleh, titik emun asam elerang pada umumnya -322B.
Pengaturan keleihan udara pemakaran sampai dengan tingkatyang paling optimum yaitu ditekan sekecil mungkin selama
pemakaran masih dapat erlangsung dengan sempurna. Karena,
semakin kecil kandungan udara (;-), akan memperkecil
teroksidasinya gas ';- menjadi ';4, sehingga memperkecil pula
terentuknya senyawa asam elerang (>-';3), selain itu juga dapat
mengurangi kerugian panas.
'elain kedua &aktor diatas dapat pula diantu dengan pemersihan
pada sisi saluran gas ekas, terutama pada elemen pemanas awal
udara, yang seaiknya dilakukan secara periodik.
c. Menggunakan Buel Additi8e
-
7/25/2019 BUKU KIMIA PEMBANGKITAN.doc
67/87
Produsen Listrik Terpercaya Kini
aitu untuk mencegah terentuknya gas ';4 dan menetralkan