APLIKASI TEKNOLOGI 3D-TRASAR PADA PENDINGIN SEKUNDER RSG-GAS Santoso P, Sukmanto Dibyo ABSTRAK Aplikasi Teknologi 3D-TRASAR Pada Pendingin Sekunder RSG-GAS. Makalah ini mengkaji tentang kelayakan penggunaan instalasi 3D-TRASAR Nalco dalam rangka program pengendalian kerak, korosi dan bioorganisme pada sistem resirkulasi pendingin sekunder RSG-GAS. 3D-TRASAR menggunakan metoda fluorometrik untuk mengetahui dosis inhibitor pada air pendingin. Dalam hal ini konsumsi reagen polimer Nalco dan penggunaan air pendingin dapat diminimalkan. Disamping itu, kondisi batas timbulnya kerak dapat dijaga setiap saat secara otomatis. Instalasi 3D-TRASAR dapat dipasang dengan menghubungkan konektor dengan sinyal konduktifitas, katup blow-down dan injeksi reagen Nalco. Kajian menunjukkan bahwa sistem pemberian inhibitor kimia pada air pendingin sekunder RSG-GAS yang saat ini dilakukan secara manual, memungkinkan dalam penggunaan sistem otomatis 3D-TRASAR. Namun demikian SDM dalam hal ini operator perlu mengevaluasi dan melakukan pengecekan berkala. Penggunaan sistem otomatis lebih baik dibanding metoda konvensional yang ada saat ini. Kata kunci : pengendalian kerak, 3D-TRASAR
ABSTRACT Application of 3D-TRASAR Technology of RSG-GAS Secondary coolant. This paper assess the reasonability using 3D-TRASAR NALCO in order to control the scale, corrosion and bioorganism at the recirculation system of RSG-GAS secondary coolants. 3DTRASAR using fluorometric method to find the inhibitor dose of coolant water. In this case consuming the reagent polymer water utilization can be minimized. Beside that, under limit condition of scale potential should be avoided every moment automatically. Installation of 3D-TRASAR can be attached to the sinyal conductivity, blow-down valve and injection of reagent. Chemical treatment of RSG-GAS secondary cooling system is which in this time is conducted manually, possibly using automatic system of 3D-TRASAR. However, the operator as a human resource require to evaluate and checking in certain time. The automatic system is better to be compared with the existing conventional method in this time. Keywords: : scale control, 3D-TRASAR
PENDAHULUAN Program perawatan sistem air pendingin, telah secara luas digunakan sejak beberapa tahun yang lalu. Program perawatan ini melibatkan komponen aktif yang mana problem pengoperasian air pendingin dapat diminimalkan. Problem yang dimaksud adalah kerak (scaling), korosi, fouling, dan pertumbuhan bioorganisme. Air pendingin senatiasa harus memenuhi persyaratan yang sesuai dengan fungsinya. Oleh karena itu pengaturan kualitas air pendingin senatiasa dilakukan agar spesifikasi ideal yang ada tetap terjaga sehingga semua komponen pendingin dapat beroperasi dengan aman. Sebagaimana diketahui bahwa kehadiran kerak di dalam sistem pendingin perlu dihindari. Untuk mengatasi hal tersebut di atas maka pengendalian kandungan Kalsium karbonat, magnesium karbonat, pH, Klorida dan parameter lainnya dengan cara menentukan batas kualitas idealnya. Kualitas air pendingin dapat mempengaruhi kehandalan dan integritas sistem pendingin itu sendiri. Kerak merupakan salah satu kejadian akibat pengendalian dan pengaturan yang tidak tepat terhadap kualitas air. Seperti diketahui bahwa sistem pemberian reagen kimia air pendingin sekunder RSG-GAS saat ini adalah secara manual menggunakan produk Nalco, oleh karena itu kemungkinan penggunaan sistem otomatis 3D-TRASAR perlu di kaji. Dalam hal ini, dipelajari faktor keuntungan, kekurangan dan aspek kendala lainnya. 3D-TRASAR® adalah program pengendalian sistem kimia air pendingin secara real-time dan monitor secara on-line. Cara ini dapat menghemat penggunaan air, energi dan memperbaiki kinerja sistem sehingga diperoleh efisiensi, reliabilitas dan produktifitas yang lebih baik [1]. Dari uraian uraian di atas, maka tujuan penulisan makalah ini adalah mengkaji kemungkinan aplikasi 3D-TRASAR dalam rangka program pengendalian kerak dan kualitas air pada sistem pendingin sekunder RSG-GAS.
AIR PENDINGIN SEKUNDER RSG-GAS Penanganan kualitas air pendingin sekunder bertujuan untuk menjaga agar spesifikasi kualitas air pendingin sekunder tetap terpenuhi sehingga dapat menekan permasalahan yang biasa timbul pada air pendingin sekunder yaitu terjadinya korosi, timbulnya kerak dan adanya lumut/mikroorganisme. Penanganan yang dimaksud diantaranya dengan cara pengukuran pH, konduktifitas dan kandungan unsur-unsur kimia secara rutin dan pemberian bahan kimia/ inhibitor. Disamping itu terdapat fasilitas blowdown untuk mengurangi konsentrasi mineral kimia di air pendingin dan pemberian air make-up untuk mempertahankan volume air yang ada. Gambar 1. menunjukkan penampung (basin) air pendingin sekunder di menara pendingin.
Gambar 1. Penampung (basin ) Air Pendingin sekunder
Berikut adalah spesifikasi sistem air menara pendingin RSG-GAS dari data desain yang tercantum pada LAK (Laporan Analisis Keselamatan) RSG-GAS Tabel 1 : Tabel 1 Data desain sistem menara pendingin [2] Beban kapasitas kalor kW Laju alir nominal per modul m3/jam Suhu air inlet °C Suhu air outlet °C Suhu Wet bulb udara °C Laju blow-down m3/jam
33000 650 39,2 32 28 20
Pemantauan yang dilakukan terhadap air make-up pendingin sekunder senantiasa mengacu dan memperhatikan batasan yang harus dipatuhi pada Tabel 2 dan 3. Tabel 2. Spesifikasi Kualitas Air Pendingin Sekunder [3] 1. PH ( - ) 2. Konduktivitas normal (µs/cm) 3. Konduktivitas Maks (µs/cm) 4. Kalsium sebagai CaCO3 maks (ppm) 5. SO4-2 maks (ppm) 6. Hardness total maksimum (ppm) 7. Fe total maks (ppm) 8. Cl- maks (ppm) 9. Laju korosi maks (mpy) 10. Jumlah bakteri (bakteri/ml)
6,5 – 8 850 – 950 1500 280 320 480 1 177.5 3 106
Tabel 3. Spesifikasi kualitas air umpan untuk air make-up : 1. PH ( - ) 7 – 7,5 2. Konduktivitas Maks (µs/cm) 150 3. Kalsium sebagai CaCO3 maks (ppm) 34 4. SO4-2 maks (ppm) 67,8 5. Hardness total maks (ppm) 40 6. Fe total maksimum (ppm) 1 7. Klorida (ppm) 7,1
Kerak (Scale) [4,5] Kerak oleh air adalah pelapisan (coating) atau pengendapan deposit pada permukaan dimana terjadi kontak dengan air. Oleh karena itu air yang mengandung Karbonat atau Bikarbonat dari Kalsium atau Magnesium adalah yang lazim menyebabkan kerak. Ketika air suhunya naik maka air akan menguap dan mineral kerak mengendap pada permukaan dinding yang kontak dengan air seperti pipa, penukar kalor dan peralatan lainnya. Sementara itu kerak yang umum adalah Kalsium Karbonat, atau kombinasi keduanya diketahui menghasilkan berbagai bentuk kerak. Kerak pada air yang mengendap pada penukar kalor dapat mengurangi efisiensi karena menutupi permukaan transfer kalor. Bahkan pada beberapa kasus kerak dapat menyumbat laju aliran air pendingin. Pembentukan kerak yang umum pada sistem air pendingin adalah : Ca++ + 2 HCO Æ Ca (HCO3)2. Kerak pada air secara visual berwarna putih keras yang merupakah deposit yang lepas apabila dibersihkan secara mekanis. Kerak biasanya dapat dibersihkan namun apabila kerak yang sangat keras sering kali sulit dibersihkan. Menara pendingin memiliki problem kerak yang lebih besar dibanding kerak pada kolam biasa, sehingga problem ini menyebabkan pengeluaran biaya yang besar tiap tahunnya. Pendingin, boiler, peralatan proses selalu menghadapi problem kerak. Monitoring Dan Kontrol Real-time Teknologi TRASAR® merupakan program yang memiliki kemampuan monitoring secara on-line dan real-time. Dengan perangkat ini, sistem pendingin akan dapat menghemat kebutuhan air dan energi lebih efisien. TRASAR® mengeliminasi pemakaian zat kimia seirit mungkin sehingga dapat menghemat biaya pengguna produk Nalco. TRASAR® juga mengendalikan pemberian zat kimia yang berlebihan yang tidak mempengaruhi kinerja perlindungan terhadap kerak, korosi maupun bio-organik. Secara langsung, pengendalian real-time oleh TRASAR® mengukur tingkat kebutuhan zat kimia yang sebenarnya di dalam sistem. Sistem injeksi kimia digabungkan dengan controller untuk menjaga posisi pada level yang ditargetkan dan secara kontinyu, sehingga menghasilkan akurasi yang tepat dan realibilitas yang lebih baik seperti ditampilkan pada gambar 2.
Gambar 2. Grafik Penggambaran Kinerja 3D‐TRASAR
Teknologi TRASAR® menggunakan hak paten teknik pengukuran menggunakan fluorescent yang sistematika bekerjanya diilustrasikan di gambar 3 sebagai berikut :
Gambar 3. Skematik Sistem Fluorometer • • •
•
Komposisi zat kimia Nalco dicampur pada konsentrasi tertentu oleh 3D-TRASAR Kemudian diumpankan dan sampel diukur oleh fluorometer. Di dalam fluorometer ini, sampel mengalir melalui flow cell pada on-line controller . Sampel yang diekspos oleh sumber sinar ini menyebabkan eksitasi optik pada molekul fluorescent kemudian sinar ini dideteksi oleh detector. Jumlah sinar yang diserap ini proportional dengan jumlah treatment kimia Di dalam system yang otomatis ini, sinyal yang dibangkitkan digunakan untuk memonitor dan mengendalikan pemberian zat kimia secara "real-time".
STRESS MANAGEMENT PADA SISTEM PENDINGIN Teknologi 3D-TRASAR® dilengkapi dengan stress management untuk sistem pendingin. Secara kontinyu mengukur parameter kunci, melakukan aksi koreksi dan berkomunikasi dengan operator. Berikut ini kelengkapan di dalam Teknologi 3DTRASAR Nalco : • 3D TRASAR® Scale Control • 3D TRASAR® Corrosion Control • 3D TRASAR® Bio-Control • pH and ORP Control • Conductivity/Blowdown Control • Corrosion & Turbidity Monitoring • Data logging, Web Communications, Alarm Dial-Out Setiap sistem pendingin senantiasa beroperasi di dalam rentang yang aman. Kondisi yang tidak aman ialah ketika berada pada kondisi potensi kerak, korosi dan fouling yang sangat tinggi. Hal seperti ini perlu dilakukan treatment atau di blow-down. Nalco telah mengembangkan 3D-TRASAR untuk mengatasi problem sistem pendingin secara konprehensif. 3D-TRASAR melakukan kompensasi untuk hubungan antara kerak, korosi dan microbial fouling. Scale Control melindungi microbial fouling dengan cara mendispersi padatan yang mendukung kehidapan mikrobial, Pengendali korosi menggunakan Nalco-exclusive dual-functioning scale dan inhibitor korosi; Bio-control menggunakan biocide yang diperlukan untuk mengendalikan populasi bioorganisme dan menghindari umpan berlebihan yang korosif.
PENGENDALIAN KERAK (SCALE CONTROL) Apabila terjadi kondisi pembentukan kerak, maka Scale Control akan mengatur operasi sistem untuk melindungi deposisi efficiency-robbing. Scale Control menggunakan fluorescent, "tagged," yang terdispersi kedalam reagen polimer sehingga dapat memodelkan karakter dispersan itu sendiri. A sophisticated control algorithm dan Scale Control memonitor laju decay inert TRASAR dan memberi label untuk mempelajari potensi pembentukan kerak. Diagram modul perangkat 3D-TRASAR ditunjukkan pada gambar 4.
Gambar 4. Modul TRASAR Pada Sistem Pendingin
PEMBAHASAN Sebagaimana disampaikan pada diskripsi tentang 3D-TRASAR bahwa sistem ini memiliki keuntungan karena bekerja untuk mengendalikan kondisi di mana batas aman terhadap kerak, korosi dan kandungan bio-organisme secara on-line dan otomatis. Setiap data akan tercatat sehingga data riil yang melampaui batas akan terdeteksi melalui sinyal pemberitahuan. Adapun angka batas telah ditentukan (diprogram) di dalam modul, angka tersebut diantaranya adalah rasio siklus, pH, konduktifitas dsb. Selanjutnya operator melakukan tindakan pengecekan dan evaluasi di waktu tertentu. Jadi tidak berarti bahwa sistem otomatis akan meninggalkan fungsi SDM. Perlu disampaikan di sini bahwa volume sistem pendingin sekunder RSG-GAS cukup besar yakni 1500 m3, sehingga respon 3D-TRASAR terhadap treatmen ini perlu waktu beberapa saat. Akan tetapi bagaimanapun juga sistem otomatis on-line ini akan memberikan hasil yang lebih baik. Untuk memperoleh data kualitas air tanpa henti, maka sistem 3D-TRASAR dapat tetap dioperasikan meskipun sistem pendingin sekunder dalam keadaan tidak dioperasikan. Ada beberapa komponen interface yang mendapat perhatian untuk dihubungkan dengan modul 3D-TRASAR diantaranya adalah katup PA05
AA02 PA02 AA03, jalur PA04 AP01 PA04 AP02, sinyal konduktifitas, fasilitas catu daya dan ruang (space) untuk penempatan modul. Ditinjau dari segi teknis pemasangan, hal ini tidak ada kendala yang berarti. Sementara itu dari sisi biaya modul yang berharga sekitar US $ 10 ribu ini dapat diperoleh dengan sistem sewa atau pembelian dengan pembayaran bertahap. Penggunaan sistem 3D-TRASAR lebih menguntungkan daripada sistem konvensional yang dilakukan saat ini. Hal ini atas pertimbangan untuk menjaga dan mempertahankan kehandalan sistem pendingin sekunder, sehingga diharapkan usia komponen-komponennya lebih lama. KESIMPULAN Pada prinsipnya otomatisasi pengendalian sistem kimia air pendingin sekunder RSG‐ GAS dapat dilakukan, namun demikian SDM dalam hal ini operator tetap melakukan evaluasi dan pengecekan di waktu tertentu. Bagaimanapun penggunaan sistem 3D‐TRASAR akan lebih baik dibanding metoda konvensional yang ada saat ini.
DAFTAR PUSTAKA
1. Mahesh Rao, “3D‐TRASAR Technology, Breakthrough on Cooling Water Stress Management workshop”, Nalco, sept.2007. 2. BATAN , Laporan Analisis Keselamatan (LAK) RSG‐GAS ”, Rev.8, 1998. 3. Diyah EL–SUKMANTO D, “Kimia Air”, Diklat Operator Dan Supervisor, P2TRR, BATAN, 2– 18 September 2003. 4. http://www.dynamic-descaler.com/water_scale.htm 5. CRAWFORD HB‐HARGOLIES RT, “Deposit Control”, Chapter 21, The Nalco Water HandBook Second Edition, 1988.
***
