Bagian Bagian Penting Pada Boiler Pabrik Kelapa Sawit (Pks)

Tujuan dari proses boiler

* Menghasilkan steam dengan biaya serendah mungkin 

* Memperkecil kerugian akibat pemborosan air 

* Memperkecil kerugian akibat pemborosan bahan kimia 

* Menurunkan biaya operasi dan perawatan 

* Mencegah unscheduled shutdown

Sasaran penting pada pengoperasian boiler

* Menghasilkan steam dengan biaya serendah mungkin

* Memperkecil kerugian akibat pemborosan air 

* Memperkecil kerugian akibat pemborosan bahan kimia

* Menurunkan biaya operasi dan perawatan 

* Mencegah unscheduled shutdown

Tujuan perlindungan air boiler

* Mencegah kerak atau deposit pada sistem boiler

* Mencegah kebocoran dan kerusakan yang di akibatkan oleh korosi.

* Mencegah carry over impurities ke jaringan steam

Parameter-parameter utama

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Limit kontrol air boiler

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

PH

* pH = jumlah ion hidrogen (H+) dalam air

* Skala = 0 – 14

* (H+) = pembawa sifat asam

* (OH-) = pembawa sifat basa

* pH = 7 = netral ; (H+) = (OH-) 

* pH < 7 = bersifat asam ; (H+) > (OH-) 

* pH > 7 = bersifat basa ; (H+) < (OH-) 

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Corrosion and pH

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Conductivity atau TDS

* Merupakan ukuran jumlah padatan terlarut dalam air

* Satuan conductivity adalah micromhos (µmhos/µS)

* Satuan TDS (total dissolved solid) adalah ppm (part per million/bagian persejuta)

* TDS ~ 0,65 x conductivity

Hardness

* Merupakan jumlah dari ion calcium dan magnesium dalam air.

* Kelarutan hardness dalam air berbanding terbalik dengan temperatur artinya makin tinggi temperatur maka makin tidak larut mineral hardness dalam air.

Efek dari korosi

* Kerusakan pada boiler tube & drum

* Kerusakan pada sistem after boiler

* Transportasi & akumulasi produk  korosi dlm boiler

* Biaya reparasi dan perawatan tinggi

* Unscheduled shut down

Penyebab deposit atau kerak

* Hardness (Ca dan Mg)

* Silika (SiO2)

* Oksida logam

Kerak terbentuk apabila konsentrasi suatu komponen telah melampaui batas kelarutannya pada temperatur dan tekanan tertentu.

Transfer panas di pipa boiler

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Efek dari deposit
* Under deposit corrosion

* Menghambat perpindahan panas dan menyebabkan over heating

* Kehilangan efesiensi produksi steam

* Biaya cleaning, reparasi dan perawatan yang tinggi.

Softener

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Fungsi : menurunkan kadar kesadahan air umpan boiler (Ca, Mg)

* Lakukan backwash sebelum proses

* Analisa conductivity dan hardness setiap hari (hardness harus trace)

* Apabila resin telah jenuh lakukan regenerasi

* Inspeksi dan cuci resin setiap 6 bulan sekali.

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Operasi

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Backwash

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Aliran air dipaksa naik melalui lapisan resin untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang terkumpul selam operasi

Regenerasi

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Mengapa garam yang dipakai ?

* Mudah diperoleh dan tidak mahal
* Ion sodium/Na sangat larut  sehingga tidak akan membentuk kerak
Reaksi :
   Ca                                   Ca
         Z            +   NaCl          NaZ      +            Cl
   Mg                                    Mg
(resin jenuh)             (resin ok)    (air dibuang)

Rinsing

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Aliran air dipaksa melalui lapisan resin untuk menghilangkan kelebihan garam. Sesudah mencapai batas hardness (< 1ppm/trace) unit dapat dioperasikan lagi.

Softened water tank

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Fungsi: menampung air dari softener untuk menjaga kontinuitas proses boiler dan pemanasan tahap pertama dari air umpan boiler.

* Sebelum boiler operasi pastikan air di softened water tank dalam keadaan penuh
* Temperatur air di tanki 70-90 0 C
* Pencucian setiap 6 bulan sekali dan cek steam coil yang ada.
* Lakukan pengecatan dengan cat apexior no.1 untuk mencegah korosif pada tanki.

Deaerator tank

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Fungsi: menghilangkan gas-gas yang terdapat pada air umpan boiler (O2, CO2,dll).

* Pastikan steam keluar dari deaerator (berarti  gas O2 dan CO2 terbuang)
* Lakukan inspeksi deaerator setiap tahun

Boiler

Fungsi : penghasil steam untuk kebutuhan turbin dan kebutuhan proses.

Tipe boiler:

* Boiler pipa api (Fire tube)
- Api/ panas di dalam pipa, dikelilingi oleh air.
- Menghasilkan saturated steam/ steam basah

* Boiler Pipa Air (Water Tube)
- Air di dalam pipa, dikelilingi oleh panas/ api
- Dapat menghasilkan saturated steam atau superheated steam (steam kering).

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

- Lakukan slow firing terlebih dahulu sebelum boiler dioperasikan
- Jaga tekanan boiler pada tekanan kerja
- Keluarkan kerak setiap 3-4 jam sekali
- Lakukan blowdown sesuai hasil analisa TDS

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Hal yang perlu diperhatikan:
* Tekanan kerja boiler
* Level air (normal water level)
* Safety drill sekali seminggu

Boiler Blowdown

https://www.smaspeman99.com/2023/03/bagian-bagian-penting-pada-boiler.html

Mengapa perlu blowdown?

* Untuk mengontrol konsentrasi dissolved solids yang terakumulasi dalam air boiler, supaya tetap stabil dan aman.

Tipe blowdown

* Blowdown kontinu

- Mengontrol TDS air boiler

- Keuntungan : level kandungan padatan air boiler dapat dipertahankan secara konsisten, penghematan bahan kimia dan energi karena lebih sedikit air diblowdown, kontrol level air yang lebih baik/ konsisten, mengurangi kesalahan manusia sehubungan dengan kealpaan melakukan blowdown pada interval waktu tertentu.

* Blowdown manual

* Membuang/ mengontrol kotoran/ sludge pada mud drum.

* Pola : frekwensi tinggi lebih baik daripada dilakukan dengan periode lama

Pengaruh blowdown terhadap efisiensi

* Blowdown terlalu banyak:

- Pemborosan Bahan Bakar
- Pemborosan Air
- Pemborosan Chemical
- Gangguan produksi steam

* Blowdown kurang
Terjadi over-konsentrasi, sehingga: foaming, scaling, corrosion, silica carryover.

Carry over

Peristiwa terbawanya komponen padatan dari air boiler ke aliran steam.

Penyebab :

 * Faktor Kualitas Air Boiler:
- TDS over limit
- Organik, misalnya minyak/lemak

* Faktor Operasional
- Level air di steam drum tinggi
- Steam load meningkat secara mendadak

* Faktor Mekanik
- Kerusakan peralatan

Penyebab carry over

* Priming: terutama disebabkan penurunan tekanan steam yang mendadak karena kenaikkan steam load yang cepat.

* Foaming: terutama disebabkan karena kandungan zat-zat yang terdapat dalam air boiler seperti alkalinity, senyawa organik, minyak, dan garam-garam terlarut.

* Kerusakan peralatan: kerusakan pada sistim pemisahan steam kering dengan air (baffles, screens, mesh demisters, chevron separators, ataupun centrifugal separators pada steam drum).

* Level air tinggi.

Efek dari carry over

* Deposit pada superheater dan pipa dryer

* Menurunnya temperatur dryer karena deposit di pipa dryer

* Overheating pada superheater-failure

* Deposit pada turbin

* Biaya maintenance lebih besar

* Unscheduled shutdown.