Analisa Pemilihan Material Dehydrogen Drums Chlorination Untuk Meningkatkan Effisiensi Kerja PLTU dan PLTGU Muara Karang
Telaahan Staf :
Diajukan sebagai salah satu syarat penilaian On The Job Training Dalam rangka Prajabatan S1/D3 Angkatan XIX Tahun 2010
Oleh : SUPRATNO
BAGIAN TEKNIK SM0210/DS/ TPE / 0467
PT. PLN (PERSERO) PROYEK INDUK PEMBANGKIT DAN JARINGAN JAWA, BALI DAN NUSA TENGGARA 2010
[Type text]
LEMBAR PENGESAHAN
Yang bertanda tangan di bawah ini menerangkan bahwa Telaahan Staf dengan judul ” Analisa Pemilihan Material Dehydrogen Drums Chlorination Untuk Meningkatkan Effisiensi Kerja PLTU dan PLTGU PLTGU Muara Karang” yang disusun oleh: Nama No. Tes Bidang
: SUPRATNO : SM0210/DS/TPE/0467 : Junior Engineer Teknik Mesin
Telah diperiksa dan disetujui sebagai persyaratan kelulusan Siswa Pra-Jabatan Angkatan XIII Tahun 2009/2010 PT. PLN (Persero) dalam program On The Job Training (OJT) Prajabatan S1/D3 Tahun 2009/2010 di lingkungan PT. PLN (Persero) Prokit Thermal, PT. PLN (Persero) Proyek Induk Pembangkit dan Jaringan Jawa, Bali dan Nusa Tenggara, mulai s/d 2010. Jakarta, Menyetujui, Manajer Prokit thermal
Mentor Program OJT
Ir. ZULFIKAR MANGGAU,MM NIP : 6985030Z
Ir. ZULFIKAR MANGGAU,MM NIP : 6985030Z
Mengetahui, Manajer Bidang SAK Penanggung Jawab Program OJT
Drs , BUDHI PRASETYO NIP : 5984082Z Mengetahui/Menyetujui, GENERAL MANAGER
Ir . HENGKY WIBOWO NIP : 5482392-P ii
[Type text]
KATA PENGANTAR
Puji dan rasa syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Telaahan Staf (TS) ini dengan judul “ Analisa Pemilihan Material Dehydrogen Drums Chlorination Untuk Meningkatkan Effisiensi Kerja PLTU dan PLTGU Muara Karang”. Shalawat dan salam semoga tetap tercurah
kepada panutan umat, Rasullullah Muhammad SAW yang telah membawa risalah yang menerangi alam, membawa dari kegelapan menuju cahaya. Telaah Staff ini disusun sebagai salah satu syarat akhir untuk pengangkatan Siswa D3SI Prajabatan Angkatan XIX Tahun 2010 sebagai pegawai PT. PLN (Persero). Selama proses penyusunan Telaahan Staf ini, penulis banyak mendapat bantuan, saran dan motivasi dari berbagai pihak sehingga laporan Telaahan Staf ini berjalan lancar sesuai dengan yang diharapkan. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan ridha, rahmat dan karunia-Nya atas segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1.
Ibunda dan seluruh keluarga tercinta yang selalu memberikan doa, dukungan moral dan kasih sayang.
2.
Bapak Ir. Zulfikar Manggau,MM selaku Mentor dan Manajer PT. PLN (Persero) Prokit Thermal Jawa & Banten.
3.
Bapak Drs. Ngurah Penatih selaku site representative proyek muara karang PLN Prokit Thermal Jawa.
4.
Bapak Ir. RDW Manurung, MM , yang telah banyak membantu memberi masukan bahan telaahan staff PT. PLN (Persero) Prokit Thermal Jaya & Banten dan selaku mentor yang selalu membantu & membimbing penulis dalam penyusunan Telaahan Staf ini
5.
(Tim
Pikitring JBN) yang telah membantu penulis dalam proses penyusunan
Telaahan Staf ini. 6.
Semua rekan-rekan di lingkungan kantor PT. PLN (Persero) Prokit Jaya & Banten, terutama bagian Teknik & Pelaporan yang telah memberikan dukungan dan semangatnya dalam membantu penulis dalam proses penyusunan Telaahan Staf ini. iii
[Type text] Penyusunan Telaahan Staf ini dibagi menjadi 4 (empat) yaitu BAB I Pendahuluan, yang berisi latar belakang, tujuan, rumusan masalah serta metode penulisan. BAB II Landasan Teori, dibahas mengenai proses kerja. BAB III Pembahasan, dibahas mengenai uraian dan analisis permasalahan yang terjadi di lapangan. BAB IV Pemecahan masalah serta usulan yang harus dilakukan baik untuk jangka pendek maupun jangka panjang. BAB V Kesimpulan dan Saran, Bab ini berisi kesimpulan dan saran berdasarkan pembahasan-pembahasan dari analisa yang dilakukan Penulis menyadari bahwa dalam Telaahan Staf ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan dan menghargai setiap saran serta kritik untuk menyempurnakan
Telaahan
Staf
[email protected].
ini
yang
dikirimkan
ke
email
penulis
;
Besar harapan bahwa Telaahan Staf ini bermanfaat
khususnya bagi penulis umumnya bagi pembaca.
Jakarta ,
September 2010
Supratno, Amd.
iv
[Type text]
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAAN …………………………………………………
ii
KATA PENGANTAR ......................................................................................
iii
DAFTAR ISI .....................................................................................................
v
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Profil Perusahaan............................................................................... 1.2 Tujuan..................................................................... 1.3 Ruang Lingkup Pembahasan…………………………………………. 1.4 Metodologi ............................................................................ 1.5 Sistematika Penulisan ……………. ........................................................ BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Proses Produksi Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU )........................ 2.1.1 Siklus Air dan Uap
2.1.2 Chlorination plant 2.1.2.1 Pengertian
2.2 Bagian – bagian utama PLTU............................................................ 2.3 Penjelasan mengenai korosi…………………………………………. BAB III. PERMASALAHAN
3.1 Proses chlorination dan dehydrogen terhadap water intake 3.2 Penjelasan mengenai korosi dehydrogen drums 3.3 Dampak akibat korosi terhadap material
v
[Type text] BAB IV. PEMECAHAN PERMASALAHAN
4.1 Analisa permasalahan korosi terhadap logam material 4.2 Perbandingan spesifikasi dengan material yang disarankan 4.3 Perbandingan mengenai ketahanan umur pakai 4.4 Perbandingan mengenai waktu maintenance BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan………………………………………………………… 5.2 Saran ………………………………………………………………. DAFTAR PUSTAKA
vi
[Type text]
BAB I PENDAHULUAN I.1
Profil Perusahaan PLN Proyek Induk Pembangkit Jaringan (Pikitring) Jawa Bali Nusa Tenggara
(JBN) adalah unit PLN yang berfungsi mengerjakan proyek pembangunan pembangkit dan jaringan yang ada di pulau Jawa, Bali, dan Nusa Tenggara. Pikitring JBN dibagi menjadi enam unit sesuai dengan wilayah dan fungsinya yang ditunjukkan pada gambar 1.1. Enam unit tersebut adalah Proyek Pembangkit Jaringan (Prokitring) DKI Banten, Prokitring Jawa Barat, Prokitiring Jawa Tengah, Prokitring Jawa Timur, Prokitring Bali Nusa Tenggara, dan Prokit Termal Jawa.
Gambar 1.1 Struktur Organisasi PLN Pikitring JBN
Prokit Termal Jawa adalah unit yang bertugas membangun Proyek Pembangkit Termal di wilayah Jawa. Prokit Termal Jawa adalah unit baru di bawah Pikitring JBN saat ini Prokit Termal Jawa sedang mengerjakan proyek di empat pembangkit yaitu PLTU Suralaya (Cilegon), PLTU Muarakarang (Jakarta), PLTU Tanjung Priok (Jakarta), dan PLTU Muaratawar (Bekasi). Di PLTU Muarakarang, Prokit Termal Jawa mengerjakan 2 proyek yaitu proyek Repowering unit 1-3 dan Rehabilitasi unit 45. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Muarakarang merupakan pembangkit berbahan bakar minyak yang bekerja dengan prinsip siklus rankine. PLTU Muarakarang saat ini dioperasikan oleh anak perusahaan PLN yaitu PT PLN Pembangkit Jawa Bali (PJB). PLTU Muarakarang terdiri dari lima unit. Unit 1-3 masing-masing berkapasitas 100 MW yang dibangun tahun 1975. Unit 4 dan 5 masing-masing berkapasitas 200 MW yang dibangun tahun 1985. Kapasitas total PLTU Muarakarang adalah 700 MW. Dengan usia mencapai 35 tahun, unit 1-3 saat ini hanya bisa menghasilkan daya sekitar 70 MW 1
[Type text] Proyek Repowering adalah proyek pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) 2 x 240 MW dan perbaikan unit 1-3 PLTU Muarakarang. PLTG beroperasi dengan prinsip siklus brayton. Kedua pembangkit ini nantinya akan beroperasi sebagai satu pembangkit dengan prinisip combined cycle yang disebut Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU). Untuk memanfaatkan gas buang dari PLTG dan menyalurkan uapnya ke PLTU, diperlukan Heat Recovery Steam Generator (HRSG). PLTG dan HRSG baru ini dibangun di lahan tangki minyak unit
1-3 yang telah dihancurkan. Dengan proyek ini PLTU unit 1-3 akan mengalami peningkatan daya menjadi 3 x 80 MW. Secara keseluruhan proyek repowering ini akan menghasilkan daya 720 MW dari dua unit PLTG dan tiga unit PLTU yang beroperasi sebagai PLTGU. Gambar 1.1 adalah salah satu contoh gambar pembangkit yang ada.
Gambar 1.2 Pembangkit PLTU dan PLTGU Muara Karang
Peningkatan kapasitas pembangkit dari 300 MW menjadi 720 MW harus diimbangi dengan peningkatan kapasitas penyalurannya yaitu Gardu Induk (GI) dan saluran transmisi. Pada proyek repowering ini, GI yang mengalami peningkatan kapasitas yaitu GI Muarakarang lama, GI Muarakarang baru, GI Petukangan, dan GI Duri Kosambi. Saluran transmisi yang menghubungkan GI tersebut juga mengalami peningkatan kapasitas. Saluran tersebut adalah Muarakarang lama-Muarakarang baru, Muarakarang lama-Duri Kosambi, Muarakarang baru-Duri Kosambi, dan Duri Kosambi-Petukangan. Saluran transmisi tersebut adalah Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 150 kV.
2
[Type text] I.2.
Tujuan Adapun tujuan dari penulisan telaahan staff ini adalah:
1. Memenuhi salah satu persyaratan kelulusan siswa OJT ( On The Job Training ) PT. PLN ( Persero ). 2. Mengetahui efisiensi dari pemakaian dehydrogen drums 3. Membandingkan pemakaian material dengan yang lain dengan harapan mendapat efisiensi yang lebih tinggi.
I.3
Ruang Lingkup Pembahasan Masalah yang terdapat pada dehydrogen drums yaitu korosi. Dalam telaah staff ini yang dibahas hanyalah mengenai efisiensi dari pemakaian dari dehydrogen saja.
I.4
Metodologi Metode yang digunakan dalam penulisan Telaahan Staf ini antara lain : 1. Identifikasi Masalah Tahap ini merupakan tahap awal dari kegiatan penulisan Telaahan Staf untuk mengindentifikasi hal – hal yang menjadi penyebab korosi. 2. Studi Literatur Tahap ini diperlukan untuk membangun dasar – dasar teori yang diperlukan dalam pengerjaan penulisan Telaahan Staf ini, melakukan analisis dari objek dan sasaran Telaahan Staf yang hendak dicapai. 3. Pengumpulan Data Obsevasi data merupakan tahapan yang penting bagi pengerjaan Telaahan Staf, dimana data – data yang didapat adalah data primer kualitatif yang akan dianalisa. 4. Korespondensi Tahap ini merupakan tahapan pencarian keterangan kepada pihak-pihak yang berkepentingan dan terlibat langsung dalam pekerjaan ini. 5. Analisis dan Usulan Tahap
ini
merupakan
tahap
untuk
menganalisa
permasalahan
–
permasalahan terkait pelaksanaan komisioning, hasil data hasil analisa tersebut dapat dijadikan acuan dalam mencari solusi permasalahan.
3
[Type text]
I.5
Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan Telaah Staff ini adalah sebagai berikut: BAB I
PENDAHULUAN Membahas tentang latar belakang penulisan telaahan staff, tujuan, ruang lingkup masalah dan sistematika penulisan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA Membahas tentang dasar teori tentang pembangkit yang ada dan gambaran mengenai bagian yang akan dijadikan topik utama dalam penulisan telaahan staff.
BAB III
PERMASALAHAN Berisi mengenai data data spesifikasi pada dehydrogen drums. Data data tersebut kemudian dipakai untuk mencari efisiensi pemakaian material dehydrogen drums pada bab selanjutnya.
BAB IV
PEMECAHAN PERMASALAHAN Membahas mengenai perbandingan antara material yang dipakai dalam proyek dengan material yang lain.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN Membahas mengenai kesimpulan dari hasil analisa efisiensi pemakaian material pada dehydrogen drums pada PLTU muara karang serta saran yang diperlukan agar dapat diperoleh desain dehydrogen yang paling optimal. DAFTAR PUSTAKA Bab ini berisi daftar referensi yang digunakan sebagai acuan dalam penyusunan laporan Telaahan Staff.
4
[Type text]
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Proses Produksi Pembangkit Listrik Tenaga Uap ( PLTU ) 2.1.1. Siklus Air dan Uap
Air laut yang jumlahnya melimpah ruah dipompa oleh CWP (circulating Water Pump) yang sebagian besar dipakai untuk media pendingin di Condensor dan sebagian lagi dipakai untuk dijadikan air tawar di desalination evaporator, setelah air menjadi air tawar, kemudian dipompa oleh distillate pump untuk dimasukkan ke make up water tank yang kemudian dipompa lagi masuk ke system pemurnian air (Demineralize) dan selanjutnya dimasukkan ke dalam demin water tank. Dari sini air dipompa lagi untuk dimasukkan ke dalam kondencer bersatu dengan air kondensat sebagai air penambah. Air kondensat yang kondisinya sudah dalam keadaan murni dipompa lagi dengan menggunakan pompa kondensat, kemudian dimasukkan ke dalam pemanas low pressure heater dan kemudian diteruskan ke deaerator dengan tujuan untuk mengeluarkan atau membebaskan unsur O 2 yang terkandung dalam air tadi. Selanjutnya air tesebut dipompa lagi dengan bantuan Boiler feed pump dipanaska lagi kedalam high pressure heater untuk diteruskan ke dalam boiler yang terlebih dahulu dipanaskan lagi dengan economizer baru kemudian masuk kedalam stema drum. Proses pemanas diruang bakar menghasilkan uap jenuh dalam steam drum, dipanaskan lagi oleh super heater untuk kemudian dialirkan dan memutar sudu turbin uap. Uap bekas yang keluar dari turbin diembunkan dalam condenser dengan bantuan pendinginan air laut.
2.1.2. Chlorination plant
Dalam sebuah pembangkit Thermal sangat membutuhkan alat untuk menunjang proses operasinya. Di unit PLTU dan PLTGU Muara Karang terdapat berbagai macam peralatan bantu yang sangat membantu dalam proses sehari-hari. Diantaranya sebagai berikut : a. Desalination plant b. Water treatment plant c. Chlorination plant d. Dan lain-lain
5
[Type text] Dalam sebuah pembangkit Thermal air laut berperan besar dalam menunjang proses kerja unit pembangkit listrik yang mengunakan media pendingin air laut. Dimana air laut dimanfaatkan sebagai media pendingin pada Condensor Steam Turbin. Tetapi dalam proses pendinginan dengan media air laut perlu dilakukan injeksi kimia yaitu Zat Chlorine/ sodium hypochloride yang mana Zat ini berguna untuk mencegah berkembang biaknya biota laut (binatang dan tumbuhan laut) agar tidak menempel pada line-line dari sistem pendinginan air laut tersebut dengan cara memabukkannya. 2.1.2.1 Pengertian Chlorination Plant adalah suatu unit yang memproduksi Sodium Hypochlorite
(NaOCl) yang berfungsi untuk memproteksi sistem air laut
terhadap gangguan dari makro dan mikro-organisme. Chlorine adalah zat beracun, dalam dosis yang besar dapat membunuh kehidupan dalam laut dan pertumbuhan tanaman laut. Karena itu pemakaian chlorine ini harus diatur agar chlorine sisa pada outlet sistem air sesuai dengan nilai ambang batasnya. Sodium hypochlorite (NaOCl) dapat diproduksi dengan cara mengelektrolisa air laut. Sistem clorin plant dibagi menjadi dua bagian utama: 1.
Sel-sel pembuat NaOCl(Generator)
2.
Power supply (Rectifire) Sel-sel pembuat NaOCl terdiri dari sistem pemipaan, dimana air laut
mengalir di dalamnya, sedangkan rectifire mengalirkan arus listrik searah di dalamnya, sehingga air laut akan mengalami proses elektrolisis membentuk sodium hipoklorit (NaOCl). Arus listrik disalurkan dari anoda dengan bahan titanium berlapis platina (+), dimana akan menghasilkan Cl, kemudian arus akan merambat katoda dengan bahan titanium (-), dimana akan menghasilkan H 2. Meskipun kadar NaOCl ditentukan oleh besarnya arus listrik yang mengalir, tetapi range kadar NaOCl tidak dapat melebihi dari kapasitas kerja yang telah ditentukan dalam desain awalnya. Makin banyak konsentrasi NaOCl yang diinginkan, makin banyak pula komponen dasar input dan output di dalam cell, 3
untuk muara karang, dengan aliran air laut sebesar 5 m /hr, dalam satu modul dengan arus 3000 A menghasilkan 6,35 kg/hr NaOCl.
6
[Type text]
Gambar 1.3. Flow Diagram Chlorination Plant 2.1.2.2 Flow Diagram Chlorination Plant
Air laut dipasok ke inlet Electrochlorination Plant dengan dipompa oleh Booster Pump menuju strainer. Kemudian air laut dialirkan ke dalam NaOCl Generator (Electrolyzer) yang dihubungkan dengan rectifier sebagai pemasok arus listrik. Rectifier terdiri dari dua buah Power Supply yang memberikan arus DC yang diperlukan untuk elektrolisa terjadi. Arus tersebut dapat dikendalikan melalui power supply untuk mempertahankan besarnya output NaOCl, juga temperatur dan alirannya. Range kontrol prosesnya mempunyai range 10% sampai 100% dari desain output penuh. Arus yang digunakan biasanya sekitar 3000A DC. Rectifier dihubungkan dengan anoda dan katoda sehingga arus DC dapat mengalir dalam electrolyzer sehingga terjadi reaksi elektrolisis pada air laut. Gas Hydrogen sebagai hasil sampingan bersama cairan hypochlorite keluar dari Generator Cells, dimasukan kedalam NaOCl dehydrogen drum, dimana gas Hydrogen kemudian di venting ke atmosfir. Dalam operasi normal (continuous dosing), cairan hypochlorite dipertahankan pada level konstan didalam tangki dengan laju produk NaOCL nya diatur dengan cara mengatur arus DC yang diberikan kedalam Cell elektrolit. Jumlah NaOCl yang dihasilkan oleh sistem adalah produk konsentrasi chlorine (ppm) dikalikan 3
dengan jumlah air laut (m /h). Produk ini dikenal sebagai Production Rate.
7
[Type text]
Chlorine Concentration (ppm) x Seawater Flow rate (m3/h) Production Rate (kg/h) = --------------------------------------------------------------------------1000 Salah satu yang mempengaruhi produk NaOCl adalah kurangnya arus yang diberikan yang disebabkan kurang baiknya proses pendinginan modul. Air yang telah di injeksi chlorine kemudian melalui traveling screen lalu dipompakan ke unit dengan menggunakan CWP. Selain itu air dari water intake ini juga dipompakan ke Desalination Plant dengan Desalt Supply Pump serta digubakan sebagai condenser.
Peralatan Chlorin plant terdiri dari dua jalur (trains) . Masing2 stream bebas dioperasikan. Tiap train terdiri dari :
-
Booster Pump
-
Strainer
-
Dosing Pump
-
Dehydrogen drums
-
Generator
-
Rectifier Transformer
2.1.3. Prinsip Kerja
Air laut di supply dari Header MCW kemudian dipompa ke Lamela Clarifier/ Prewater Treatment Plant oleh Raw Seawater Booster Pump. Di Lamela Clarifier/ Prewater Treatment Plant air laut disaring dan diendapkan lumpurnya. Setelah itu air laut mengalir masuk ke dalam Seawater Storage Tank melalui Line Over Flow diatasnya dan dipompa oleh Seawater Booster Pump untuk diproses di Sechlor System / Modul Generator. Sebelum diproses di Modul Generator/ Sechlor System air laut disaring oleh Seawater Strainers. Didalam Modul Genarator/ Sechlor System air laut akan terelektrolisa dan berubah menjadi Chlorine/ Sodium Hypochloride kemudian dialirkan ke Hypochloride dehydrogen drums, disini gas hidrogen dipisahkan dari larutan Chlorine/ Sodium Hypochlorite dimana gas hidrogen dibuang ke udara bebas dan chlorine/ Sodium Hypochlorite di injeksikan ke W ater Intake.
8
[Type text]
2.2.4 Dehydrogen drums
Salah satu bagian dari chlorination plant adalah dehydrogen drums. Bagian ini berfungsi untuk memisahkan NaOCL dengan Hydrogen gas dan di keluarkan dari line venting. Di PLTU dehydrogen ada 4 set. Dehydrogen drums mempunyai peran penting didalam proses chlorination, dimana dehydrogen drums merupakan tempat pemisahan NaOCL dengan Hydrogen. Apabila alat tersebut mengalami kerusakan dapat mengakibatkan penurunan kinerja pada pembangkit, khususnya pada bagian pendingin serta steam. Gambar berikut ini merupakan gambar dehydrogen drums yang digunakan dalam PLTU dan PLTGU Muara Karang.
Gambar 1.4. Dehydrogen drums yang digunakan dalam pembangkit PLTU/PLTGU Muara Karang.
Dehydrogen spesifikasi sebagai berikut: Jenis
: Vertical Cylinder
Kapasitas
: 55 m³/h
Material
: Baja Karbon ss400
Desain tekanan
: 7.8 kg/cm²
Hydro tes tekanan
: 11,7 kg/cm²
Temperatur
: 28 – 30,4 ºC
Aliran masuk
: 55 m³/h
Berat
: 3.100 kg
9
[Type text]
BAB III PERMASALAHAN 3.1 . Latar Belakang 3.1.1. Permasalahan Korosi
1. Kondisi lingkungan yang kotor dan berdebu karena masih dalam tahap konstruksi. Faktor iklim berupa tingkat kelembapan, suhu udara dan kadar garam 2. Kebocoran clorin pada gasket sambungan dehydrogen drum yang digunakan untuk memabukkan biota laut. 3. Kondisi kelembapan yang tinggi dapat menurunkan kemampuan isolasi selama masa instalasi sampai dengan beroperasi.
3.1.2. Korosi Dehydrogen Drums
Korosi merupakan penurunaan kualitas yang disebabkan oleh reaksi kimia bahan logam dengan unsur-unsur lain yang terdapat di alam. Laju korosi bergantung pada suhu, konsentrasi reaktan, jumlah mula-mula partikel (massa) logam, dan faktor mekanik seperti tegangan. Korosi dapat dianggap sebagai proses balik dari pemurnian logam atau ekstraksi.
Pada umumnya logam yang terdapat di alam berbentuk
senyawa, seperti senyawa oksida, sulfida, karbonat dan silikat. Energi logam sangat rendah dalam bentuk senyawa. Sedangkan dalam keadaan unsur tunggal, logam mempunyai ketidakstabilan sehingga energinya (energi potensial) sangat besar.
Unsur-unsur logam bersenyawa dengan unsur lain untuk mencapai kestabilan dengan melepaskan energi. Misalkan untuk mereduksi besi oksida yang terdapat di alam menjadi unsur (bahan) besi dibutuhkan energi termal. Dengan demikian, keadaan unsur besi tersebut mempunyai energi yang tinggi. Oleh karena itu, secara spontan logam besi akan bereaksi kembali dengan oksigen yang terdapat di alam membentuk besi oksida. Bentuk-bentuk korosi dapat berupa korosi merata, korosi galvanik, korosi sumuran, korosi celah, korosi retak tegang (stress corrosion cracking), korosi retak fatik (corrosion fatique cracking), korosi akibat pengaruh hidrogen (corrosion induced hydrogen), korosi intergranular, selective leaching, dan korosi erosi. 10
[Type text]
3.1.3. Dampak Akibat Korosi Terhadap Material
Dehydrogen drums ada 4 set dimana 2 set baru dan 2 set lama dalam kondisi korosi. 2 set baru tersebut apabila mengalami korosi seperti 2 set lama diatas dapat terjadi korosi merata yang berdampak kerusakan total serta menurunkan kemampuan material alat tersebut. Kemungkinan terburuk yang akan terjadi akibat dampak korosi pada dehydrogen drums adalah kebocoran akibat retak dalam.
Gambar 1.5. Korosi Pada Dehydrogen Drums.
11
[Type text]
BAB IV PEMECAHAN MASALAH
4.1. Analisa permasalahan korosi terhadap logam material Chlorine merupakan Zat Kimia untuk menghambat / mematikan bio
organic yang akan mengganggu peralatan yang berhubungan dengan sirkulasi air yang berasal dari laut lewat Water Intake. Kerusakan Chlorination Plant mengganggu supply Chlorine untuk injeksi air laut yang dipakai sistem
di
PLTGU. Tidak adanya Zat Kimia ( Chlorine ) akan mengakibatkan terganggunya peralatan . Seperti yang telah dibahas diatas, bahwa fungsi dehydrogen drums adalah untuk memisahkan NaOCL dengan hydrogen gas. Apabila pada alat ini mengalami kerusakan akan berdampak buruk pada sistem pembangkit. Dari data – data mengenai perbandingan spesifikasi serta kemampuan ketahanan material dari masalah korosi untuk sebagai solusi mengatasi masalah tersebut dengan ini kami mengusulkan untuk pemakaian dehydrogen drums dengan material ss 316 stainless still. 4.2. Perbandingan Spesifikasi Bahan yang di Usulkan
Gambar 1.6. dehydrogen yang disarankan. Spesifikasi material yang disarankan sebagai berikut: Asumsi Dehydrogen spesifikasi pengganti sebagai berikut: Jenis
: vertical cylinder
Kapasitas
: 55 m³/h
Material
: stainless still ss316
12
[Type text] Desain tekanan
: 7.8 kg/cm²
Hydro tes tekanan
: 11,7 kg/cm²
Temperatur
: 28 – 30,4 ºC
Aliran masuk
: 55 m³/h
Berat
: 3100 kg
4.3. Perbandingan biaya pengeluaran
Untuk menentukan harga material digunakan rumus : Harga material = berat material x harga material Detail berat material Berat material ss 400 = 3100 kg Berat material ss 316 = 3100 kg Harga material ss 400 = Rp. 8300,-/kg (mei 2010 steelindonesia.com) Harga material ss316= Rp. 56.000,-/kg (mei 2010 harga steel dunia.com) Harga ss 400 = 3100 x 8.000 = Rp. 25.730.000,Harga ss 316 = 3100 x 56.000 = Rp. 173.600.000,-
4.4. Perbandingan mengenai ketahanan umur pakai
Stainless steel dibagi menjadi tiga tipe, yaitu austenitik, feritik dan martensitik. Stainless steel 316 termasuk dalam tipe austenitik. Laju korosi suatu material dipengaruhi oleh bahan pengkorosif yang bereaksi dengan meterial tersebut. Pada dasarnya material akan mengalami korosi bila bereaksi dengan air H2O dan Udara O2 pengkorosif yang paling utama adalah air laut. Biasanya didapati berupa gas dengan bau yang tajam. Agar dapat digunakan sebagai pengkorosif pada pengujian korosi, amoniak akan dilarutkan ke dalam air dengan konsentrasi yang ditentukan yang disebut
aminuim hidroksida. Dengan
pengkorosif berupa amoniak, akan didapat harga laju korosi dari material yang diuji. Material ini tahan terhadap chloride 5,000ppm. Apabila terjadi kebocoran pada gasket seperti yang dialami pada masalah diatas di mungkinkan tidak akan
13
[Type text] terjadi korosi. Dimana material tersebut mempunyai ketahanan yang baik dibandingkan material carbon stell.
4.5. Perbandingan mengenai waktu maintenance
Pemakaian material carbon stell ss400 meliputi pemeliharaan: 1. Pemeliharaan harian. 2. Pemeliharaan mingguan 3. Pemeliharaan bulanan 4. Dan bisa juga 6 bulanan untuk penggantian baut dan mur serta isolasi Sedangkan material stainless stell ss316 meliputi: 1. Tidak menggunakan pemeliharaan harian dikarenakan tahan chlorin 5,000ppm. 2. Tidak menggunakan pemeliharaan mingguan 3. Tidak menggunakan pemeliharaan bulanan 4. Menggunakan pemeliharaan 6 bulanan dikarenakan apabila terdapat masalah kebocoran pada gasket tidak memerlukan penggantian baut dan mur serta isolasi
4.6. Data pengujian chlorine
Standart produksi klorin pada manual operasion chlorination meliputi ampere dengan produksi klorin :
1000A
13 kg/h
2000A
26 kg/h
3000A
39 kg/h
4000A
52 kg/h
5000A
65 kg/h
1. Chlorine concentration (ppm)= 198 ppm ,ampere 1000A 3
2. Seawater flow rate = 58,3 m /h 3. Produksi rate = (198 x 58)/1000 = 11.5kg/h x 3(3000A) = 34.5kg/h 4. Kebutuhan Injeksi 2 jenis Chlorine produksi = 94 Kg Cl kadar 100% / h Diinjeksikan secara terus menerus ( kontinyu )= (34.5 kg/h) x( 2) = 69 kg/h Dengan Kondisi Chlorine plant
dalam pelaksanaan pekekerjaan (
Rehab) , supply Chlorine tidak ada, serta dari hasil diatas bahwa produksi chlorine mengalami penurunan. Hal ini menunjukkan bahwa dampak dari 14
[Type text] kebocoran gasket pada dehydrogen serta tida operasinya chlorine berdampak buruk pada instalasi pembangkit lainnya di karenakan banyaknya biota laut yang hidup di dalam instalasi pembangkit. Tidak adanya Zat Kimia untuk menetralising air dan pencegahannya, terjadi gangguan pada peralatan yang berhubungan langsung dengan air laut : Penemuan yang terjadi : 1. Binatang laut / kerang cepat tubuh. 2. Penyumbatan pada line 3. Condensor cepat kotor ( pluging ) mengakibatkan efisiensi kerja menurun. 4. Saringan DSWP kotor kualitas steam berkurang dikarenakan produksi make up water yang kurang baik akibat terhambatnya proses desalination akibat tersumbat linenya. 5. Heat exchanger mengalami penyumbatan pada tube dikarenakan adanya biota laut yang hidup didalamnya.
15
[Type text]
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
1. Begitu banyak bentuk-bentuk korosi yang dapat terjadi, oleh karena itu korosi harus dikenali dengan baik untuk dikendalikan. Sehingga diharapkan dapat meningkatkan umur (life time) peralatan yang digunakan dan dapat menghindari terjadinya akibat kegagalan material. 2. Korosi merupakan proses/reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah/dihentikan sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya. 3. Guna meningkatkan Keandalan Operasional yang memadai maka diperlukan langkah-langkah yang cepat
untuk mencegah terjadinya
gangguan dari kotoran / biota laut. Hal ini dilakukan dengan jalan Injeksi Zat kimia pada air masuk system PLTGU ( water Intake). 4. Dari data perbandingan material pengganti ketahanan terhadap korosi antara carbon steel ss400 dengan stainless steel ss316 lebih baik ketahanan stainless steel dimana tahan terhadap klorin. Serta dari perbandingan maintenance stainless stell lebih effesien dan juga efektif terhadap pemakaiannya tepat mutu, waktu pemakaian. 5. Dari hasil data perhitungan produksi klorin pada saat ini mengalami penurunan produksi. Dimana hasil yang diperoleh kurang dari yang diinginkan.
5.2. Saran
1. Diperlukannya analisa pemilihan material sesuai kondisi yang ada agar sistem pembangkit dapat bekerja dengan optimal yang selama ini menjadi kendala dan dapat teratasi karena diharapkan dapat mejaga produksi listrik terpenuhi seperti yang diharapkan. 2. Dalam penyusunan kontrak harus lebih teratur, terutama dalam bidang pengaturan material alat. Disini penulis menemukan banyak kendala pada waktu pelaksanaan OJT terutama dalam bidang ketahanan material pada 16
[Type text] saat operasi yang seharusnya sesuai dengan jadwal ketahanan pemakaian mundur dari jadwal, dikarenakan baru satu tahun operasi banyak terjadi kerusakan hal itu sangat merugikan PLN. Karena semakin lama proses kerja berlangsung maka dana yang harus dikeluarkan akan semakin besar untuk kedepan. Dengan pemilihan material yang tepat diharapkan 25 tahun ke depan tidak ada penggantian lagi bagian tersebut hal ini PLN dapat menghemat pengeluaran dana untuk proyek berikutnya.
17
DAFTAR PUSTAKA
Ir. Soewefy, M.Eng , Indra Prasetyawan ” ANALISA PERBANDINGAN LAJU KOROSI
MATERIAL STAINLESS STEEL SS 316 DENGAN CARBON STEEL A 516 TERHADAP PENGARUH AMONIAK “Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
Ir. Tata Surdia M,S.Met.E, Dr Kenji Cijiiwa,” Teknik Pengecoran Logam” PT Pramadya Paramita,Jakarta 1976. M. Yani Taufik,” First Line Maintenance Training Chlorination Plant “ PT PLN Pembangkit Tenaga Listrik Jawa Bali UP Muara Karang.
18
