BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1
HRSG
Sebagai salah satu unit pembangkitan tenaga listrik yang dimiliki PT PJB Muara Karang, memiliki 3 jenis pembangkit, yaitu :
1. Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU), 2. Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) 3. Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)
merupakan pembangkit jenis combined cycle. Pembangkit jenis ini memanfaatkan gas panas pembuangan dari pembangkit tenaga gas untuk memanasi air dalam pipa-pipa Heat Recovery Steam Generator ( HRSG ) menjadi uap untuk menggerakkan turbin uap. Penggunaan teknologi combined cycle menjadikan operasi pembangkit lebih efisien sebab cara ini memanfaatkan gas panas pembuangan pembangkit listrik primer pada turbin gas menjadi tenaga listrik pada tahap sekunder. Selain itu, pembangkit tenaga gas merupakan pembangkit yang akrab dengan
6
lingkungan karena tingkat pembakarannya yang hampir sempurna menghasilkan emisi karbon dioksida dan limbah lain yang sangat rendah. Jadi, selain efisien, jenis pembangkit ini merupakan bukti kepedulian terhadap lingkungan. Sedangkan Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan jenis pembangkit yang menggunakan bahan bakar minyak untuk memanasi air pada ketel dan uap hasilnya diapakai untuk menggerakkan turbin uap.
Sistem
produksi
tenaga
listrik
PLTGU
dibagi
menjadi
dua
siklus,
yaitu
:
A. Open Cycle
Open cycle merupakan proses produksi listrik pada PLTGU dimana gas buangan dari turbin gas langsung dibuang ke udara melalui cerobong exhaust. Suhu gas buangan di cerobong exhaust ini mencapai 555 C Proses seperti ini pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) dapat disebut sebagai proses Pembangkitan / Produksi Listrik Turbin Gas (PLTG) yaitu suatu proses pembangkitan listrik yang dihasilkan oleh putaran turbin gas .
Gambar 2.1 Open cycle gas turbine
7
B. Closed Cycle / Combined Cycle
Pada proses combined cycle / closed cycle, gas buang dari tubin gas dimanfaatkan untuk memproduksi uap yang berada di HRSG (Heat Recovery Steam Generator). Kemudian uap yang dihasilkan dari HRSG digunakan untuk memutar turbin uap, turbin uap dikopel dengan generator untuk menghasilkan listrik. Jadi proses combined cycle / closed cycle inilah yang disebut sebagai proses Pembangkitan / Produksi Listrik Tenaga Gas Uap ( PLTGU ) yaitu proses pembangkitan listrik
yang
dihasilkan
oleh
putaran
turbin
gas
dan
turbin
uap.
Meskipun direncanakan untuk bahan bakar gas tetapi untuk saat ini yang dipakai pada PLTGU
Gambar 2.2 Combine cycle gas turbine
Ketiga HRSG (1 Blok) ini mendapatkan supply air pengisi dari Condensate pump pada gedung steam turbine. Uap dari tiap-tiap HRSG dialirkan ke header tekanan rendah untuk sistem uap tekanan rendah dan header tekanan tinggi untuk sistem uap tekanan tinggi. Dari sini uap dialirkan ke turbin uap. Satu block combine cycle dapat dioperasikan sebagai berikut : 8
Gas turbine saja ( Open cycle ) Normal operasi, yaitu Combined Cycle dengan tiga turbin gas. Combined Cycle dengan dua turbin gas, turbin gas yang satu dimatikan. Combined Cycle dengan satu turbin gas, dua turbin gas dimatikan.
Daya listrik yang dihasilkan pada proses open cycle tentu lebih kecil dibandingkan dengan daya listrik yang dihasilkan pada proses produksi listrik combined cycle / closed cycle. Pada prakteknya, kedua siklus diatas disesuaikan dengan kebutuhan listrik masyarakat. Misalnya hanya diinginkan open cycle karena pasokan daya dari open cycle sudah memenuhi kebutuhan listrik masyarakat. Sehingga stack holder yang membatasi antara cerobong gas dan HRSG dibuat close, dengan demikian gas buang dialirkan ke udara melalui cerobong exhaust. Dan apabila dengan open cycle kebutuhan listrik masyarakat belum tercukupi maka diambil langkah untuk menerapkan combined cycle / closed cycle.
HRSG Muara Karang dibangun sejak tahun 1995 dengan daya terpasang 75MW. HRSG merupakan penghasil uap untuk steam turbin. Didalamnya terdapat 50000 tubing, dengan susunan sebagai berikut low pressure economisier(LP ECO), low pressure evapotor(LP EVA), high pressure economisier( HP ECO), low pressure superheater( LP SH), high pressure evaporator( HP EVA), high pressure super heater1 ( HP SH 1), dan high pressure super heater 2 ( HP SH 2). Memanfaatkan gas buang dari gas turbin menjadikan PLTGU memiliki effisien yang lebih baik di bandingkan PLTU. Gas buang keluaran dari gas turbin memilik temperature 555 C yang digunakan untuk memanaskan air dan merubah menjadi uap.
9
Gambar 2.3 Plan id HRSG
Tipe HRSG muara karang adalah force flow, yang artinya dalam memproduksi uap memerlukan bantuan dari pompa. Air yang di gunakan dalam memproduksi uap merupakan make up water. Di karenakan air make up memiliki PH 7 dan electrolitenya sudah berkurang. Dalam memproduksi air make up melalui proses destilisasi dan sudah di treatment. Dalam tahapan produksi air make up di pompa oleh condensate pump dari dalam hotwell, lalu masuk ke dalam low pressure drum (LP drum), kemudian air masuk kedalam low pressure economisier ( LP ECO), untuk di panaskan permulaan,kemudian masuk kembali kedalam LP drum. Dari LP drum air di pompa oleh LPCP ( low pressure circulation pump) untuk di sirkulasi demean tekanan discharge 10 bar, yang berguna untuk menaikkan temperature dari air tersebut. 10
Jika menggunakan bahan bakar solar maka akan di lewatkan kedalam pompa condensate recirculation pump (CCP) yang bertujuan untuk mengurangi terjadinya endapan sulfur, Kemudian masuk lagi kedalam LP drum, dari LP drum ada yang masuk ke LP super heater ( LP SH) yang kemudian menuju ke LP turbin, untuk memutar turbin LP temperature uap harus mencapai range antara 280-320 C dan yang satu lagi di pompa untuk di transfer menuju ke high pressure drum (HP drum). Dalam proses transfer dari Lp drum ke HP drum menggunakan pompa high pressure transfer pump (HPTP) yang memiliki tekanan discharge 120 bar, setelah masuk kedalam hp drum air kemudian di sirkulasi menggunakan high pressure circulation pump (HPCP). HPCP memiliki tekanan discharge hingga 80 bar yang berfungsi untuk menaikkan tekanan dan temperature. Setelah itu menuju ke HPSH 1 sebeum ke HPSH 2. Jika temperature uap jenuh melebihi 550 C maka akan menyemprotkan spray yang berfungsi untuk menurunkan suhu. Hal ini akan berpengaruh jika suhu yang terlalu panas akan berdampak ke turbin high pressure. Setelah digunakan untuk memutar turbin maka uap akan di kondensasikan didalam kondensor. Begitu seterusnya, namun dalam kenyataan siklus ini tidak murni siklus tertutup, karena pasti ada uap yang di buang ke lingkungan karena memiliki tekanan yang berlebih. Di dalam HRSG sendiri terdiri dari puluh ribuan tube. Tubing HRSG ini berukuran 1 inci. Dan terdapat fin yang berguna untuk proses terjadinya heat transfer. Tubing HRSG ini sangat rentan terhadap korosi, terlebih jika dalam pengoperasiannya menggunakan HSD (high speed diesel) atau yang lebih familiar di sebut solar. Di karenakan solar memiliki kandungan sulfur (SO2), kandungan sulfur ini berpengaruh besar dalam korosi. Berikut spesifikasi dari HSD:
11
Gambar 2.4 Spesifikasi HSD
Di karenakan pembakaran bahan-bahan yang mengandung Sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur oksida, tetapi jumlah relative masing-masing tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia. Di udara SO2 selalu terbentuk dalam jumlah besar. Jumlah SO3 yang terbentuk bervariasi dari 1 sampai 10% dari total SOx. Mekanisme pembentukan SOx dapat dituliskan dalam dua tahap reaksi sebagai berikut : S + O2 < --------- > SO2 1
SO2 + O2 < --------- > 2 SO3
12
2.2
Bagian HRSG 2.2.1 Tubing HRSG Tubing HRSG berfungsi untuk mengarahkan flow aliran air dan uap. Tubing HRSG
juga di lengkapi oleh fin tube yang berfungsi dalam melakukan heat transfer dari gas buang PLTG sehingga dapat dimanfaatkan untuk merubah fase air menjadi fase uap superheated yang digunakan untuk memutar turbin. Di dalam HRSG terdapat hampir 50000 tubing. Tubing HRSG inilah yang sering mengalami kebocoran. Bahan yang di gunakan untuk tubing hrsg adalah ASTM A 178 is ERW Carbon, sedangkan untuk superheated menggunakan bahan CarbonManganese steel. Tubing inilah yang harus di lindungi dari serangan korosi, karena tubing ini sangat rawan terhadap korosi. Pada saat overhaul fin tube harus di cleaning dengan metode water jet. Air yang di gunakan untuk membersihkan fin tube harus di campur dengan kimia cooper sulfate. Tindakan ini memiliki tujuan agar perpindahan panas ( heat transfer ) dapat maksimal.
13
Gambar 2.5 Tubing HRSG 2.2.2 Diverter Damper Diverter damper berfungsi untuk membuka berapa persen kebutuhan gas panas yang diperlukan untuk merubah air menjadi uap superheated. Diverter damper di gerakkan oleh perangkat hidrolik. Diverter damper digerakkan oleh actuator yang terdiri dari dua buah silinder dengan ukuran 8 inci dan 10 inci. Actuator ini bekerja secara berlawanan sehingga dapat memutar pinion untuk menaik turunkan damper. untuk menggerakkan diverter damper diperlukan tekanan kerja berkisar antara 2000-2400 psi. Untuk mendapatkan tekanan tersebut maka perlu di pompa oleh main pump, kemudian setelah beroperasi maka pompa charging yang akan mem-backup-nya. Dengan adanya diverter damper maka pada saat HRSG ada pekerjaan emergency maka PLTG tidak perlu dimatikan. diverter damper juga di lengkapi oleh hidrolik acctuator yang berfungsi agar pada saat pembukaan pintu diverter damper tidak mengayun, hal 14
ini berpengaruh besar terhadap besarnya gas panas yang di butuhkan. Diverter damper juga dilengkapi oleh air cooler yang di hasilkan dari seal air fan dengan tujuan untuk mendinginkan pintu damper agar tidak melengkung. Pada PLTGU blok 1 Muara Karang memiliki formasi 3-31 yang artinya memiliki 3 turbin gas, 3 HRSG, dan 1 turbin uap. Dengan adanya diverter damper maka formasi dapat berubah menjadi 3-1-1 atau 3-2-1.
Gambar 2.6 Diverter Damper
15
Gambar 2.7 seal air fan
2.2.3 High Pressure Transfer Pump High Pressure Transfer Pump berfungsi untuk mentranfer fluida dari LP Drum menuju HP drum. HPTP memiliki 7 impeler sehingga menghasilkan tekanan discharge sebesar 120 bar. Selain itu HPTP di lengkapi oleh balancing yang berfungsi untuk menyamakan tekanan dicharge dan suctionnya. Didalam balancing terdapat Balance drum dan balance liniar. Balncing memiliki tekanan normal 10 bar. Fluida yang akan di pompa oleh HPTP akan di saring di strainer, hal ini berguna agar tidak ada kotoran yang dapat merusak sudu sudu impeler. Di bagian discharge terdapat minimum flow yang berfungsi untuk mengatur fluida dan juga berfungsi sebagai pengaman. Dalam pompa HPTP di lengkapi oleh journal bearing dan thrust bearing, serta pompa juga di lengkapi oleh safety valve yang bertujuan untuk mengamankan pompa dari tekanan berlebih. Pompa HPTP juga dilengkapi oleh 2 (dua) mechanical seal yang bertujuan untuk
16
mencegah kebocaran fluida. Mechanical seal ini harus di dinginkan oleh air lincir yang di dapat dari service water pump.
Gambar 2.7 High Pressure Transfer Pump
17
Gambar 2.8 Safety valve
Gambar 2.9 Minimum flow 2.2.4 Low Pressure Circulation Pump Low pressure circulation pump berfungsi untuk mensirkulasi fluida sehingga temperature dan pressurenya dapat tercapai. Dengan tekanan discharge sebesar 10 bar maka LPCP berperan penting sebelum masuk ke dalam LP superheater. LPCP merupakan pompa sentrifugal. LPCP
18
juga di lengkapi oleh mechanical seal untuk mencegah kebocoran fluida. Dan untuk mencegah overheat pada sisi mechseal maka diperlukan water cooling.
Gambar 2.10 Low pressure circulation pump 2.2.5 High Pressure Circulation Pump High Pressure Circulation Pump berfungsi untuk mensirkulasi fluida sehingga temperature dan pressurenya dapat tercapai. Dengan tekanan discharge sebesar 80 bar maka HPCP berperan penting sebelum masuk ke dalam HP superheater 1. HPCP merupakan pompa sentrifugal. Pompa HPCP di lengkapi oleh magnetic filter yang berguna untuk menyaring kotoran akibat gesekan di dalam mechanical seal. Magnetic filter harus rutin di bersihkan untuk menghindari proses fitting yaitu berlubangnya poros pompa. Sehingga mencegah kebocoran dalam waktu yang lama. HPCP juga di lengkapi oleh mechanical seal untuk mencegah 19
kebocoran fluida. Dan untuk mencegah overheat pada sisi mechseal maka diperlukan water cooling.
Gambar 2.12 High Pressure Circulation Pump
Gambar 2.13 magnetic filter
20
2.2.6 Condensate Recirculation Pump Condensate recirculation pump berfungsi untuk mensirkulasi fluida pada saat di LP ECO. Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya sulfur agar tidak mengendap di tubing HRSG. Dengan pressure 8 bar maka Condensate recirculation pump berperan penting untuk mencegah terjadinya korosi. Condensate recirculation pump hanya di jalankan jika unit menggunakan solar dalam pengeoperasiaannya. Hal ini mencegah terbentuknya endapan sulfur yang dapat menutupi fin tube sehingga dapat menghalangi proses heat transfer. CCP juga di lengkapi oleh mechanical seal untuk mencegah kebocoran fluida. Dan untuk mencegah overheat pada sisi mechseal maka diperlukan water cooling.
Gambar 2.14 Condensate recirculation pump
21
2.2.7 Expantion Joint Expantion joint memiliki fungsi untuk meredam pergerakan dari sambungan di diverte damper. Hal ini di karenakan bahwa dalam beroperasi ada pergerakan di inlet HRSG yang di sebabkan semburan dari gas panas dari sisa pembakaran PLTG. Expantion joint yang digunakan adalah tipe fibric. Jika inlet HRSG tidak dilengkapi oleh expantin joint maka akan mempercepat rusaknya dinding HRSG karena pemuaian.
Gambar 2.15 expantion joint
2.2.8 Buckstay Buckstay merupakan pembatas antar tingkatan di dalam HRSG. Buckstay juga memiliki fungsi untuk menghambat gas panas terbuang percuma ke lingkungan yang mengakibatkan proses perpindahan panas tidak maksimal. Sekaligus sebagai pijakan pada saat ada pekerjaan di dalam HRSG.
22
2.2.9 Isolasi Dinding-dinding HRSG perlu dilapisi oleh isolasi dengan tujuan agar pekerja tidak terpapar gas panas sisa pembakaran. Isolasi yang digunakan adalah ceramic rockwool karena efektif untuk menyerap panas. Sehingga pekerja dapat bekerja secara aman dan nyaman. Isolasi dipasang di seluruh dinding HRSG.
Gambar 2.17 ceramic rockwool
23
2.3
Korosi Besi merupakan logam yang menempati urutan kedua dari logam-logam yang umum
terdapat pada kerak bumi. Besi cukup reaktif, besi bila dibiarkan di udara terbuka untuk beberapa lama mengalami perubahan warna yang lazim disebut perkaratan besi. Proses perubahan besi menjadi besi berkarat merupakan reaksi redoks yang melibatkan oksigen : Fe (s) + O2 -------> Fe2O3 Korosi atau perkaratan logam merupakan proses oksidasi sebuah logam dengan udara atau elektrolit lainnya, dimana udara atau elektrolit akan mengami reduksi, sehingga proses korosi merupakan proses elektrokimia. Korosi dapat terjadi oleh air yang mengandung garam, karena logam akan bereaksi secara elektrokimia dalam larutan garam (elektrolit). Pada proses elektrokimianya akan terbentuk anoda dan katoda pada sebatang logam. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya.
Contohnya,
bijih
mineral
logam besi di
alam
bebas
ada
dalam
bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida). Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat
24
menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat mempercepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hydrogen flourida beserta persenyawaan – persenyawaan dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara. Ammoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku didalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penympan ammoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara. Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NOx dan XOx. Dalam batu bara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx). Walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan pertikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gasgas asam tersebut didalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja,
25
termasuk komponen-komponen renik didalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi. Korosi yang menyerang piranti maupun komponenkomponen elektronika dapat mengakibatkan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini, maka sifat elektrik komponen-komponen elektronika dalam komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan nonkonduktor pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika, renik sampai jembatan baja semakin rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban nyawa. Flour, hydrogen flourida beserta persenyawaan – persenyawaan dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara. Ammoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku didalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penympan ammoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara. Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NOx dan XOx. Dalam batu bara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx). Walaupun sebagian
26
besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan pertikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut didalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik didalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi. Korosi yang menyerang piranti maupun komponenkomponen elektronika dapat mengakibatkan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini, maka sifat elektrik komponen-komponen elektronika dalam komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan nonkonduktor pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika, renik sampai jembatan baja semakin rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban nyawa. Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya
lapisan
oksida,
karena
lapisan
oksida
dapat
menghalangi
beda potensial terhadap elektrodalainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
27
2.4
Metode Preservasi Preservasi sendiri ada 2 metode yaitu secara kering dan basah tergantung dari
kepentingan atau situasi dan lamanya unit tidak beroperasi. Preservasi kering diperlukan bila ada pekerjaan pada tube sisi air atau di daerah lain yang perlu pengosongan air. Yang perlu diperhatikan adalah tidak boleh lembab dan hindari terhubung dengan udara luar untuk mencegah kontak dengan oksigen. Pada preservasi kering ini digunakan desicant atau menggunakan seal gas nitrogen. Preservasi kering ini dibedakan berdasarkan jenis peralatannya yaitu untuk ketel dan superheater serta untuk reheater. Preservasi basah pada suatu siklus air dan uap pada suatu HRSG
adalah
untuk
menghindari ( proteksi ) terhadap serangan korosi pada saat HRSG tidak di operasikan untuk waktu lima hari atau lebih. Selain itu preservasi Adapun tindakan yang perlu dilakukan untuk mencegah serangan korosif pada permukaan metal adalah sebagai berikut : Mencegah udara masuk kedalam system Mengikat senyawa oksigen yang terkandung dalam air Pertahankan nilai pH pada harga yang disyaratkan Untuk proses konservasi basah ini disarankan untuk tidak menggunakan semua bahan kimia yang mengandung garam. Bahan kimia yang disarankan adalah : ammonia dan hydrazine. Penyebab terjadinya korosi adalah karena adanya oksigen (O2) yang terlarut dalam air. Mekanisme dari korosi adalah metal yang terkena kontak dengan akan terjadi reaksi sebagai berikut:
28
Oxygen terlarut dalam air membentuk reaksi Cathodic
Dari Persamaan (1) dan (2) dapat diperoleh:
hasilnya adalah Ferro hydroxide yang mengendap dalam larutan, senyawa ini tidaklah stabil dalam larutan yang masih mengandung O2, maka ia akan teroxydasi
Ferric hydroxide ini dikenal sebagai karat Untuk menghilangkan senyawa O2 (oxygen) dalam air agar tidak terjadi korosi dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya adalah sebagai berikut: ·
Deaerator, Fungsi dari alat ini ialah untuk menghilangkan gas-gas yang terlarut dan memanaskan air dengan cara mengkontakan langsung antara steam tekanan rendah dengan air. bila temperature air naik maka kelarutan oxygen akan berkurang karena keluar lewat venting.
·
Penambahan Hydrazine (N2H4) reaksinya sebagai berikut:
Pada temperature diatas 2700C maka hydrazine akan berubah menjadi Ammonia ( NH3 ) dan Nitrogen
Reaksi ini lambat bila jumlah Hydrazinnya kecil, tapi sebaliknya ia akan cepat bila Hydrazine besar.
29
Untuk meyakinkan bahwa O2 yang terlarut itu habis maka ditentukannya bahwa Hydrazine itu harus berlebih (Hydrazine rasidual). Pada umumnya untuk Boiler yang tekanan operasinya kurang dari 40 kg / cm2G maka residual N2H4 nya berkisar antara 0.1 ~ 0.3 ppm (part per million = per satu juta), untuk yang bertekanan lebih dari 40 kg / cm2 G berkisar pada 0.05 ~ 0.1 ppm 2.5 Pompa preservasi 2.5.1 Jenis pompa Pompa positive displacement dapat di bedakan atas 2 macam yaitu: 1. Reciprocating pump 2. Rotary pump
Gambar 2.18 pompa positif displacement
30
Reciprocating Pump adalah merupakan pompa bolak-balik yang dirancang untuk menghasilkan kapasitas yang cukup besar, umumnya menggunakan head yang rendah dan di gunakan pada perbedaan ketinggian yang tidak terlalu besar antara section dan discharge nya. 2.5.2
Pompa Piston (Piston Pump) Pompa Piston ( Piston Pump ) adalah suatu pompa positif yang prinsip kerjanya
mentransfer energi dari batang penggerak (torak) yang bergerak secara bola balik sehingga timbul isapan dan penekanan secara bergantian antara katup isap dan katup tutup. Pompa piston juga merupakan pompa single acting. Suatu single acting pump biasanya mengeluarkan air pada saat melakukan langkah maju (forward stroke). Kapasitasnya sama dengan berat pompa dikalikan dengan jumlah langkah (stroke) per menit. Fungsi Pompa Piston ( Piston Pump) preservasi sebagai berikut : 1. Menginjeksikan hydrazine ke steam drum untuk kemudian di sirkulasikan keseluruh line HRSG, untuk mencegah korosi di steam drum serta tube tube HRSG. Adapun tindakan yang perlu dilakukan untuk mencegah serangan korosif pada permukaan metal adalah sebagai berikut : Mencegah udara masuk kedalam system. Mengikat senyawa oksigen yang terkandung dalam air. Pertahankan konsentrasi Hidrazyne 20 ppm. Berdasarkan fungsi tersebut menyebabkan Pompa Piston ( Piston Pump) preservasi memiliki peranan yang sangat penting untuk menjaga keandalan dari STG #1.0, sehingga
31
diperlukan modifikasi line Pompa Piston ( Piston Pump) preservasi dengan nilai pemeliharaan yang ekonomis.
32
