BAB I PENDAHULUAN
1. 1.
Latar Be Belakang
Kegiatan Kuliah Kerja Nyata-Praktek (KKN-P) merupakan bagian dari mata kuliah yang harus ditempuh sebagai salah satu syarat kelulusan bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.Tujuan Surakarta.Tujuan kegiatan ini dilaksanakan dilaksanakan sebagai salah satu bentuk pengaplikasian ilmu-ilmu secara teoritis yang telah didapat selama perkuliahan yang pengimplementasiannya dilakukan dalam kegiatan ini, salah satu ilmu serta teori yang akan diaplikasikan diaplikasikan di tempat Kuliah Kuliah Kerja Nyata-Praktek (KKN-P) adalah menganalisis sistem yang berjalan pada perusahaan/instansi pemerintah.Kegiatan ini juga dapat memupuk disiplin kerja dan profesionalisme dalam bekerja agar dapat dapat mengenal mengenal dunia atau lingkungan kerja yang akan bermanfaat bagi mahasiswa setelah menyelesaikan menyelesaikan perkuliahan. Selain itu kebijakan Kuliah Kerja Nyata – Praktek Praktek (KKN-P) juga dapat mempererat hubungan kerjasama yang dapat terjalin antara pihak universitas dengan pihak perusahaan.Sehingga perusahaan.Sehingga penukaran informasi antara kedua pihak dapat terjalin dengan baik dan tidak menimbulkan kesenjangan kesenjangan akibat informasi yang tidak tersampaikan.Kegiatan tersampaikan.Kegiatan Kuliah Kerja Nyata – Praktek Praktek (KKN-P) (KKN-P) ini dilakuka dilakukan n di PT. WIJAYA WIJAYA KARYA KARYA BETON. BETON. Tbk yang yang beralamat beralamat di di jalan Raya Raya Boyola Boyolali-Solo li-Solo km km 4,5 Mojosongo,Boyolali. Ketel uap adalah pesawat untuk memproduksi uap pada suatu jumlah tertentu pada setiap jamnya dengan suatu tekanan dan suhu yang telah ditentukan besarnya. Boiler atau ketel uap adalah suatu bejana/wadah yang di dalamnya berisi air atau fluida lain untuk dipanaskan. Salah
1
satunya yang yang berada diPT. WIJAYA KARYA BETON. Tbk menggunakan ketel uap sebagai mesin untuk produksi mengolah produk-produknya. Melihat Melihat dari perana peranan n tersebut tersebut penulis penulis tertarik tertarik untuk untuk PERAWATAN PERAWATAN MESIN BOILER. 1. 2.
Tujuan Kerja Praktek •
Memberikan peluang kepada mahasiswa untuk terlibat secara langsung kegiatan pengolahan beton.
•
– beluk Untuk mempelajari seluk beluk dan cara cara kerja mesin mesin boiler boiler untuk untuk proses produksi. Sebagaimana yang akan dibahas lebih lanjut dalam penulisan laporan ini.
•
Untuk menerapkan teori yang sudah didapat dari bangku perkuliahan dalam praktek dan lingkungan kerja yang sebenarnya.
•
Untuk memenuhi salah satu syarat untuk menempuh Tugas Akhir/Skripsi.
1. 3.
Pembatasan Masalah
Pada lapora laporan n kerja praktek praktek di PT Wijaya Wijaya Karya Beton.Tbk Beton.Tbk ini, penulis hanya membahas tentang mesin boiler untuk pengeringan produk beton beton yang yang digu digunak nakan an di PT PT Wijaya Wijaya Kary Karyaa Beton Beton.. Tbk yang yang bertem bertempa patt di Boyolali. 1. 4.
Sistematika Pe Pembahasan
Untuk sistematika pembahasan masalah dalam penulisan laporan kerja praktek ini, penulis penulis menggabungkan menggabungkan data – data data yang diperoleh dari survey di lapangan dan referensi dari buku-buku di perpustakaan, serta
data – data data tambahan tambahan dari dari pembimbing kerja praktek praktek operator mesin boiler.
2
di lapangan lapangan serta serta
satunya yang yang berada diPT. WIJAYA KARYA BETON. Tbk menggunakan ketel uap sebagai mesin untuk produksi mengolah produk-produknya. Melihat Melihat dari perana peranan n tersebut tersebut penulis penulis tertarik tertarik untuk untuk PERAWATAN PERAWATAN MESIN BOILER. 1. 2.
Tujuan Kerja Praktek •
Memberikan peluang kepada mahasiswa untuk terlibat secara langsung kegiatan pengolahan beton.
•
– beluk Untuk mempelajari seluk beluk dan cara cara kerja mesin mesin boiler boiler untuk untuk proses produksi. Sebagaimana yang akan dibahas lebih lanjut dalam penulisan laporan ini.
•
Untuk menerapkan teori yang sudah didapat dari bangku perkuliahan dalam praktek dan lingkungan kerja yang sebenarnya.
•
Untuk memenuhi salah satu syarat untuk menempuh Tugas Akhir/Skripsi.
1. 3.
Pembatasan Masalah
Pada lapora laporan n kerja praktek praktek di PT Wijaya Wijaya Karya Beton.Tbk Beton.Tbk ini, penulis hanya membahas tentang mesin boiler untuk pengeringan produk beton beton yang yang digu digunak nakan an di PT PT Wijaya Wijaya Kary Karyaa Beton Beton.. Tbk yang yang bertem bertempa patt di Boyolali. 1. 4.
Sistematika Pe Pembahasan
Untuk sistematika pembahasan masalah dalam penulisan laporan kerja praktek ini, penulis penulis menggabungkan menggabungkan data – data data yang diperoleh dari survey di lapangan dan referensi dari buku-buku di perpustakaan, serta
data – data data tambahan tambahan dari dari pembimbing kerja praktek praktek operator mesin boiler.
2
di lapangan lapangan serta serta
1. 5.
Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan laporan kerja praktek ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN
Membahas tentang Latar Belakang Kerja, Tujuan Penulisan, Pembahasan Pembahasan Masalah, Sistematika
Pembahasan, Pembahasan, serta Sistematika
Penulisan. BAB II TINJAUAN UMUM WIKA
Membahas Membahas mengenai mengenai
sejarah sejarah dan perkembang perkembangan an PT. Wijaya Wijaya
Kary Karyaa Beto Beton n Boyo Boyola lali. li. Tbk Tbk , lokas lokasii PT. PT. Wijay Wijayaa Karya Karya Bet Beton onBoy Boyol olal ali. i. Tbk, struktur Organisasi Organisasi Perusahaan, Perusahaan, Kegiatan Perusahaan, Perusahaan, produksi produksi dan Pemasaran, bahan bahan Baku, kesejahteraan kesejahteraan dan keselamatan kerja. kerja. BAB III KLASIFIKA KLASIFIKASI SI BOILER BOILER
Membahas Membahas tentang tentang proses proses produ produksi, ksi, berisi berisi tentang tentang pengertian pengertian boiler, proses kerja boiler, klasifikasi boiler yang berdasarkan : Tipe pipa, bahan bakar, kegunaan, tekanan kerja boiler, cara pembakaran bahan bakar, material penyusun boiler. BAB IV TINJAUAN MESIN BOILER
Yang meliputi : Unit cooling water , unit boile boiler, r, bagian bagian-ba -bagia gian n utama boiler, parameter dalam pengoprasian boiler, keuntungan dan kerugian boiler. BAB BAB V PERA PERAWA WATA TAN N MESI MESIN N BOILE BOILER R
Yang meliputi : perawatan ketel uap uap (boiler) (boiler) yang berisi tujuan perawatan, perawatan ketel secara umum, jenis perawatan, perawatan skala berkala, perbaikan boiler, peralatan pengaman operasi, pengoprasian mesin boiler, selama opeasi, setelah operasi. 3
BAB VI PENUTUP
Berisi Tentang Kesimpulan dan Saran.
4
BAB II TINJAUAN UMUM WIKA
2. 1.
Sejarah dan Perkembang angan WIKA
PT. Wijaya Wijaya Karya Karya (WIKA) merupaka merupakan n badan badan usaha yang bergerak bergerak di berbagai bidang usaha. Perusahaaan Perusahaaan ini juga merupakan perusahaan yang berbadan hukum yang diakui oleh negara dan merupakan salah satu asset devisa Negara. Negara. PT. Wijaya Karya berstatus berstatus BUMN dibawah naungan naungan DPU.Pada mulanya perusahaan ini merupakan perusahaaan instalator listrik peninggalan pemerintah Belanda yang bernama Naamloze Vennoot Schap Technishe Handel Maatt – Schappisen Schappisen Bauwbendrinjh Vis en Co.
Periode
1960 – 1972 1972
(Era
PerusahaanNegara),
dengan
surat
keputusan menteri Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik No. 5 tanggal 11 Maret 1960 menetapkan penggantian nama perusahaan tersebut menjadi Perusahaan Perusahaan Bangunan Bangunan Negara Widjaja Kardjayang Kardjayang berkedudukandi berkedudukandi Jl. Hayam Hayam Wuruk III III Jakarta Jakarta . Pada tahun tahun 1967 1967 pinda pindah h ke Jl. Di Di Panjaitan Panjaitan Kavling 3 Jakarta Timur. Tahun 1971 berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 40 tanggal 27 Juli 1971 mengalami perubahan status dari perusahaan Negara menjadi persero Wijaya Karya dengan akte pendirian No. 110 tanggal 20 Desember 1972. Periode 1973 – 1982 1982 (Era Divisikan), Tahun 1979 mendirikan pabrik trancing beton beton sebagai sebagai perluasan perluasan usaha.De usaha.Denga ngan n perkembanga perkembangan n menjadi kontraktor pembangunan rumah prefek. Tahun 1980 mulai memproduksi tiang beton pencetak dan system sentrifugal. Tahun 1982 maju selangkah selangkah dengan produksi tiang listrik dan
– daerah mulai mengembangkan usaha ke daerah daerah – daerah terutama kota – kota kota besar
5
Jawa dan Luar Jawa. Perkembangan juga diikuti dengan peningkatan manejemen dan kinerja perusahaan. Tahun 1983 – 1992 (Era Ekspansi), tahun 1984 mulai bergerak di bidang real estate, tahun 1987 mampu mengekspor hasil produksi ke Malaysia, Bangladesh, Srilangka, Turki, Jepang, Perancis, Belanda, Spanyol, Jerman, Italia, Australia dan Amerika. Tahun 1998 dapat memproduksi pipa beton tipe inti dengan systemVibro press centrifugal . Tahun 1993 sampai sekarang (Era Kompetisi), menghadapi suatu keadaan di era globalilasi PT. Wijaya Karya Beton. Tbk berkecimpung dalam bidang kontraktor, industri, dagang,realty property dan sebagainya. 2.2.
Lokasi PT. Wijaya Karya Beton Boyolali. Tbk
Lokasi pabrik PT. Wijaya Karya Beton Boyolali. Tbk terletak di Mojosongo Kecamatan Mojosongo Kabupaten Boyolali di Jl. Raya Boyolali – Solo km 4,5 Mojosongo Boyolali, Karesidenan Surakarta. 2.3.
Struktur Organisasi Perusahaan
Pengorganisasian dalam perusahaan bertujuan agar pekerjaan dapat diatur dan didistribusikan kepada karyawan perusahaan sehingga dapat diselesaikan memiliki kebutuhan
secara
bentuk struktur
efektif
dan
organisasi
danbentuk
efisien.
Setiap
yang berbeda
perusahaan
sesuai
dengan
perusahaansertafaktor-faktoryang
mempengaruhinya seperti tenaga kerja, manajemen dan jenis kegiatan yang dilakukan perusahaan.Adapun bagan organisasi pada PT.Wijaya Karya Beton PPB Boyolali.
6
Gambar 1.1 Struktur Organisasi
PT. WIJAYA KARYA BETON. Tbk Adapun bagan struktur organisasi tersebut dapat di deskripsikan sebagai berikut :
Manager Pabrik Tugas : •
Melaksanakan fungsi koordinasi atas pelaksanaan sistem manager produk ISO 9000.
•
Melaksanakan kajian perencanaan mutu atas produk yang dihasilkan.
7
•
Melaksanakan kajian produksi dan instansi kerja berkaitan dengan sistem mutu di pabrik.
•
Menyusun perencanaan pengauditan mutu internal pabrik.
Wewenang : •
Mengusulkan RAB.
•
Mengadakan perekrutan atas rekomendasi pusat.
•
Mengesahkan pendanaan yang berlaku.
•
Mengesahkan bukti kas dan memorial .
•
Mengusulkan pemberhentian karyawan.
•
Menetapkan mitra kerja.
•
Menyetujui izin cuti.
•
Menyetujui pengadaan materi atau alat bantu produksi atau suku cadang sesuai kebijaksaaan yang berlaku.
Seksi Teknik & Mutu Tugas : •
Menyusun perencanaan teknik guna mencapai tujuan produksi sesuai dengan persyaratan teknik yang sesuai kontrak.
•
Mengupayakan terciptanya efisiensi dan efektivitas penggunaan sumber daya di pabrik melalui desain dan metode produksi.
•
Melaksanakan penetapan sistem manajemen mutu ISO 9000 dan manajemen mutu lain yang dikembangkan perusahaan.
•
Mengusulkan kebutuhan sesuai arah perkembangan bawahan.
8
Wewenang : •
Merekomendasikan hasil-hasil uji produk baru di pabrik.
•
Merekomendasikan perbaikan komposisi bahan-bahan proses atau metode peralatan.
Seksi Perencanaan & Evaluasi Produksi Tugas : •
Melaksanakan pengadaan produksi di pabrik dengan tertib.
•
Menyusun laporan produksi yang akurat secara berkala serta mengevaluasi sesuai dengan ketentuan yang berlaku.
•
Memberi
pembinaan
bawahan
sesuai
arah
pertanggungjawaban
perusahaan. Wewenang : •
Merekomendasikan tujuan pembelian permohonan pada pemasok.
•
Merekomendasikan perencanaan dan memprioritaskan produksi di pabrik berdasar kapasitas sumber daya yang t ersedia.
•
Memberikan informasi pada setiap fungsi penyimpanan biaya dari perencanaan.
Seksi Peralatan Tugas : •
Menyusun peralatan atau pencetakan suku cadang guna tercapai sasaran produksi.
•
Mengatur sumber daya aktivitas peralatan dengan efektivitas tinggi.
9
•
Mengadakan dan mengevaluasi kebutuhan suku cadang dan peralatan pabrik dan memobilisasi kebutuhan pabrik.
Wewenang : •
Mengatur pembagian staf dan peralatan.
•
Mengusulkan perbaikan alat dan mesin.
•
Menghentikan pengalokasian peralatan dan mesin bila dianggap bahaya.
Seksi Keuangan dan Personalia Tugas : •
Mengatur
pendanaan
dengan
meningkatkan
efisiensi
dan
efektivitas tinggi. •
Mengolah informasi keuangan dan personalia, sekretariat dengan pemakaian kebutuhan pabrik dan perusahaan.
•
Memaksimalkan pelaksanaan fungsi keuangan, fungsi perpajakan, sekretariat dengan pemakaian kebutuhan pabrik dan perusahaan secara tertib.
•
Menyajikan laporan keuangan secara berkala sesuai dengan ketentuan perusahaan.
•
Melaksanakan pengadaan pabrik secara berkala sesuai dengan ketentuan perusahaan dengan lingkup kerja.
Wewenang : •
Mengusulkan pemesanan kebutuhan pabrik.
•
Merekomendasikan kebutuhan pendanaan dan permintaan droping di pabrik.
10
•
Merekomendasikan persetujuan pembayaran kepada pihak yang ke-3.
•
Meneliti keabsahan buku memo, kas dan bank.
Unit Produksi Tugas : •
Menyusun penjadwalan secara detail dan penjadwalan sumber daya.
•
Mengelola
jalur
produksi
dan
melaksanakan
produksi
sesuai
jadwal mutu dan syarat mutu yang ditetapkan. •
Menyusun perencanaan produk akurat secara berkala.
•
Mengendalikan
proses
produksi
dalam
rangka
menjaga
keselamatan dan kesehatan kerja. Wewenang :
2.4.
•
Merekomendasikan sumber daya sesuai dengan lingkup tugas.
•
Menetapkan tugas kepala shif.
•
Merekomendasi pemilihan mitra kerja produksi.
•
Mengusulkan, memperbaiki metode dan proses produksi.
Kegiatan Perusahaaan
PT. Wijaya Karya Beton Boyolali. Tbk
mempunyai kegiatan
utama yaitu sebagai tempat produksi tiang listrik (TL), tiang pancang (TP), batalan jalan rel (BJR), balok jembatan, sheat steel , coor cated sheet pile (CCSP) Kegiatan pemasaran hasil produksi dilaksanakan oleh
PT. Wijaya Karya Beton.
11
2.5.
Produksi dan Pemasaran
Bentuk Hasil Produksi antara lain : •
Tiang Listrik (TL)
•
Tiang Pancang (TP): kotak, segitiga, bulat.
•
Batalan Jalan Rel (BJR).
•
Balok Jembatan.
•
Sheat Steel
•
Coor Cated Sheet Pile (CCSP)
Daerah Pemasaran Pemasaran
hasil
produksi
Pabrik Produk Beton meliputi
wilayah Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY).
Sarana Angkutan yang digunakan. Sarana
angkutan
yang
dipergunakan
dalam
menyalurkan
hasil produksi berupa trailer dan tronton. 2.6.
Bahan Baku
Untuk memenuhi syarat standart beton dan untuk mencapai kepuasaan para konsumen PT.Wijaya Karya Beton. Tbk memanfaatkan beberapa bahan baku yang diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Adminixture/adiktive 2. Air 3. Besi 4. FlyAsh
12
5. Pasir 6. Semen 7. Split Namun
dari
banyaknya
bahan
baku
tersebut
tidak
biasa
menghasilkan beton yang sempurna tanpa didukung oleh sumber daya manusia( SDM ) yang baik khususnya para operator yang handal dan profesional serta alat – alat yang digunakan yang serba otomatis dan modern. 2.7.
Kesejahteraaan dan Keselamatan Kerja
Untuk meningkatkan produksi maka perusahaan mengambil kebijaksaan dengan memberikan fasilitas kesejahteraan pada semua karyawan yang ada, diantaranya ialah : •
Pemberian Asuransi Tenaga Kerja ( ASTEK )
•
Pemberian Tunjangan – Tunjangan
•
Pemberian Izin dan Cuti Sedangkan untuk menunjang dan mewujudkan program – progam
yang telah ditetapkan dan untuk memperlancar proses produksi, maka perusahaaan memberikan sarana keselamatan kerja. Diantaranya berikut : •
Meningkatkan efisiensi dan produktivitas kerja, sehingga dapat meningkatkan taraf hidup pekerja dan meningkatakan pendapatan perusahaan.
•
Melindungi tenaga kerja dan masyarakat sekitar dari hal – hal yang tidak diinginkan. Misal : pengadaan dokter jaga dan poliklinik selama proses
produksi
berlangsung,mewajibkan
tenaga
kerja
untuk
menggunakan perangkat keselamatan kerja ( helm, sepatu, masker,
13
tutup telinga ), menempatkan slogan – slogan keselamatan kerja di sekitar pabrikdi tempat yang mudah terlihat. •
Memperbaiki lingkungan kerja, sarana kerja, dan ketrampilan tenaga kerja dalam mengoperasikan alat – alat mesin.
•
Kesejahteraan dan keselamatan kerja sangat mutlak dan harus dilaksanakan
oleh
perusahaan,
karena
mencegah terjadinya kecelakaan kerja.
14
dapat
menekan
bahkan
BAB III KLASIFIKASI BOILER
3.1.
Pengertian Boiler
Boiler merupakan bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam berupa energi kerja. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air panas atau steam pada tekanan dan suhu tertentu mempunyai nilai energi yang kemudian digunakan untuk mengalirkan panas dalam bentuk energi kalor ke suatu proses. Jika air didihkan sampai menjadi steam, maka volumenya akan meningkat sekitar 1600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik.
3.2.
Proses Kerja Boiler
Dalam suatu proses untuk memanasakan cairan dan menjalankan suatu mesin (commercial and industrial boilers), atau membangkitkan energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power boilers) . Namun ada juga yang menggabungkan kedua sistem boiler
tersebutyang
memanfaatkan
tekanantemperatur
tinggi
untuk
membangkitkan energi listrik, kemudian sisa steam dari turbin dengan keadaan tekanantemperatur rendah dapat dimanfaatkan ke dalam proses industri dengan bantuan heat recovery boiler.
15
Gambar 1.2. Bagian-Bagian Boiler.
Siste boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem team dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran isediakan untuk keperluan pe awatan dan Energi kalor yang dibangkitk n dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperaturdan laju aliran yang menentukan pemanfaatan team yang akan digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem
boil r
mengenal
keadaan
tekanantemperat ur
rendah (low
pressure/LP) dan tekanantemperatur tinggi (high press re/HP), dengan
perbedaan
iu
pemanfaatansteam
yang keluar dari
sistem
boiler
dimanfaatkan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan se agai bentuk pemeliharaan untuk mencegah t erjadi kerusakan dari
sistem steam.
produksi stea titik
Sistem steammengumpulkan
d n
mengontrol
dalam boiler. Steamdialirkan melalui sist m pemipaan ke
pengguna.Pada
keseluruhan
sistem,
tekanan steam
diatur
menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan.Sistem bahan bakar dalah semua peralatan yang digunakan unt uk menyediakan
16
bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan.Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem. Sebelum menjelaskan keanekaragaman boiler, perlu diketahui komponen dari boiler yang mendukung teciptanya steam, berikut komponen-komponen boiler: -
Furnace
Gambar 1.3. Furnace.
Komponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Beberapa
bagian
dari furnacediantaranya
:refractory,
ruang
perapian, burner, exhaust for flue gas, charge and discharge door.
17
-
Steam Drum
Komponen ini merupakan tempat penampungan air panas dan pembangkitan steam.Steam masih bersifat jenuh (saturated steam). -
Superheater
Komponen ini merupakan tempat pengeringan steam dan siap dikirim melalui main steam pipe dan siap untuk menggerakkan turbin uap atau menjalankan proses industri. -
Air Heater
Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan udara luar yang diserap untuk meminimalisasi udara yang lembab yang akan masuk ke dalam tungku pembakaran. -
Economizer
Komponen
ini
merupakan
ruangan
pemanas
yang
digunakan untuk memanaskan air dari air yang terkondensasi dari sistem sebelumnya maupun air umpan baru. -
Safety valve
Komponen ini merupakan saluran buang steam jika terjadi keadaan dimana tekanan steam melebihi kemampuan boiler menahan tekanan steam -
Blowdown valve
Komponen ini merupakan saluran yang berfungsi membuang endapan yang berada di dalam pipa steam.
18
3.3.
Klasifikasi Boiler
Setelah mengetahui proses singkat, sistem boilerdan komponen pembentuk sistem boilerperlu diketahui keanekaragaman boiler. Berbagai bentuk boiler telah berkembang mengikuti kemajuan teknologi dan evaluasi dari produk-produk boiler sebelumnya yang dipengaruhi oleh gas buang boiler yang mempengaruhi lingkungan dan produk steamseperti apa yang akan dihasilkan. Berikut klasifikasi boiler yang telah dikembangkan: 3.3.1. Berdasarkan Tipe Pipa : -
Fire tube
Tipe boiler pipa api memiliki karakteristik : menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang rendah. Cara kerja : proses pengapian terjadi didalam pipa, kemudian panas yang dihasilkan dihantarkan langsung kedalam boiler yang berisi air. Besar dan konstruksi boiler mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan boiler tersebut. -
Water tube
Tipe boiler pipa air memiliki karakteristik : menghasilkan kapasitas dan tekanan steam yang tinggi. Cara Kerja : proses pengapian terjadi diluar pipa, kemudian panas yang dihasilkan memanaskan pipa yang berisi air dan sebelumnya air tersebut dikondisikan terlebih dahulu
economizer ,
melalui
dihasilkan
terlebih
dahulu
kemudiansteam dikumpulkan
di
yang dalam
sebuah steam-drum . Sampai tekanan dan temperatur sesuai, melalui
tahap
secondary
superheater
dan primary
superheater baru steamdilepaskan ke pipa utama distribusi.
Didalam pipa air, air yang mengalir harus dikondisikan terhadap mineral atau kandungan lainnya yang larut di
19
dalam air tesebut.Hal ini merupakan faktor utama yang harus diperhatikan terhadap tipe ini. Tabel 1.1.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tipe pipa.
No.
Tipe
Keuntungan
Kerugian
Boiler 1
Fire
Proses pemasangan
Tekanan operasi steamterbatas untuk
Tube
mudah dan cepat,
tekanan rendah 18 bar.
Tidak membutuhkan settin gkhusus.
Investasi awal
Kapasitas steam relatif kecil (13.5
boiler ini murah.
TPH) jika dibandingkan dengan water tube.
Bentuknya
Tempat pembakarannya sulit
lebihcompact
dijangkau untuk dibersihkan,
dan portable.
diperbaiki dan diperiksa kondisinya.
Tidak
Nilai effisiensinya rendah, karena
membutuhkan area
banyak energi kalor yang terbuang
yang besar untuk 1
langsung menuju stack.
HP boiler. 2
Water
Kapasitas steam
Tube
besar sampai 450
Proses konstruksi lebih detail.
TPH. Tekanan operasi
Investasi awal relatif lebih mahal.
mencapai 100 bar. Nilai effisiensinya
Penanganan air yang masuk ke dalam
relatif lebih tinggi
boiler perlu dijaga, karena lebih
dari fire tube boiler.
sensitif untuk sistem ini.
3.3.2. Berdasarkan Bahan Bakar Yang Digunakan :
20
-
Solid fuel
Tipe boiler bahan bakar padat memiliki karakteristik : harga bahan baku pembakaran relatif lebih murah dibandingkan dengan boiler yang menggunakan bahan bakar cair dan listrik. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan dengan boiler tipe listrik. Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat pembakaranantara percampuran bahan bakar padat (batu bara, baggase rejected product , sampah kota, kayu) dengan oksigen dan sumber panas. -
Oil Fuel
Tipe boiler bahan bakar cair memiliki karakteristik : harga bahan baku pembakaran paling mahal dibandingkan dengan semua tipe. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dbandingkan dengan boiler bahan bakar padat dan listrik. Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat pembakaran antara percampuran bahan bakar cair (solar, IDO, residu, kerosin) dengan oksigen dan sumber panas. -
Gaseous Fuel
Tipe boiler bahan bakar gas memiliki karakteristik : harga bahan baku pembakaran paling murah dibandingkan dengan semua tipe boiler. Nilai effisiensi dari tipe ini lebih baik jika dibandingkan dengan semua tipe boiler berdasarkan bahan bakar. Cara kerja : pembakaran yang terjadi akibat percampuran bahan bakar gas (LNG) dengan oksigen dan sumber panas. - Electric Tipe boiler listrik memiliki karakteristik : harga bahan baku pemanasan relatif lebih murah dibandingkan dengan boiler yang menggunakan bahan bakar cair. Nilai effisiensi dari tipe ini paling rendah jika dbandingkan dengan semua tipe boiler berdasarkan bahan bakarnya.
21
Cara kerja : pemanasan yang terjadi akibat sumber listrik yang menyuplai sumber panas. 3.3.3. Berdasarkan Kegunaan :
-
Power Boiler
Tipe power boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai penghasil steam sebagai pembangkit listrik dan sisa steamdigunakan untuk menjalankan proses industri. Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan tipe water tube boiler, hasil steam yang dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yang besar, sehingga mampu memutar steam turbin dan menghasilkan listrik dari generator. -
Industrial Boiler
Tipe industrial
boiler memiliki
karakteristik
:
kegunaan utamanya sebagai penghasil steam atau air panas untuk menjalankan proses industri dan sebagai tambahan pemanas. Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini dapat menggunakan tipe water tube atau fire tube boiler, hasil steam yang dihasilkan memiliki kapasitas yang besar dan tekanan yang sedang. -
Commercial Boiler
Tipe commercial boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai penghasil steam atau air panas sebagai pemanas dan sebagai tambahan untuk menjalankan proses operasi komersial. Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini dapat menggunakan tipe water tube atau fire tube boiler, hasil steam yang dihasilkan memiliki kapasitas yang besar dan tekanan yang rendah.
22
-
Residential Boiler
Tipe residential boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai penghasil steam atau air panas tekanan rendah yang digunakan untuk perumahan. Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan tipe fire tube boiler , hasil steam yang dihasilkan memiliki tekanan dan kapasitas yang rendah -
Heat Recovery Boiler
Tipe heat recovery boiler memiliki karakteristik : kegunaan utamanya sebagai penghasil steam dari uap panas yang tidak terpakai. Hasil steam ini digunakan untuk menjalankan proses industri. Cara kerja : steam yang dihasilkan boiler ini menggunakan tipe water tube boiler atau fire tube boiler, hasil steam
yang
dihasilkan
kapasitas yang besar.
23
memiliki
tekanan
dan
Tabel 1.2.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan kegunaan.
No
Tipe Boiler
Keuntungan
Kerugian
. 1
Power Boiler Dapat menghasilkan listrik Konstruksi awal relatif
dan
mahal.
sisa steam dapat menjalankan proses industri.
2
Industrial Boiler
Steam yang dihasilkan
Perlu diperhatikan faktor
memiliki tekanan tinggi
safety.
Penanganan boiler lebih
Steam yang dihasilkan
mudah.
memiliki tekanan rendah.
Konstruksi awal relatif murah. 3
Commercial Boiler
Penanganan boiler lebih
Steam yang dihasilkan
mudah.
memiliki tekanan rendah.
Konstruksi awal relatif murah. 4
Residential Boiler
Penanganan boiler lebih
Steam yang dihasilkan
mudah.
memiliki tekanan rendah.
Konstruksi awal relatif murah. 5
Heat Recovery
Penanganan boiler lebih
Steam yang dihasilkan
mudah.
memiliki tekanan rendah.
Boiler
Konstruksi awal relatif murah.
24
3.3.4. Berdasarkan Konstruksi Boiler :
-
Package Boiler
Tipe package boiler memiliki karakteristik : perakitan boiler dilakukan di pabrik pembuat, pengiriman langsung dalam bentuk boiler. -
Site Erected Boiler
Tipe site erected boiler memiliki karakteristik : perakitan boiler dilakukan di tempat akan berdirinya boiler tersebut, pengiriman dilakukan per komponen. Tabel 1.3.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan konstruksi.
No. 1
Tipe Boiler
Keuntungan
Package
Kerugian
Mudah pengirimannya.
Terbatas tekanan dan kapasitas kerjanya.
Boiler
Dibutuhkan waktu yang
Komponen-komponen boiler
singkat untuk
tergantung pada produsen
mengoprasikan setelah
boiler.
pengiriman. 2
Site Erected
Tekanan dan kapasitas
Sulit pengirimannya, memakan
Boiler
kerjanya dapat
biaya yang mahal.
disesuaikan keinginan. Komponen-komponen
Perlu waktu yang cukup lama
boiler dapat dipadukan
setelah boiler berdiri, setelah
dengan produsen lain.
proses pengiriman.
3.3.5.Berdasarkan tekanan kerja boiler :
-
Low Pressure Boilers
Tipe low pressure boiler memiliki karakteristik : tipe ini memiliki
tekanan steam
operasi
25
kurang
dari
15
psig
atau
menghasilkan air panas dengan tekanan dibawah 160 psig atau 0
temperatur dibawah 250 F. -
High Pressure Boilers
Tipe high pressure boiler memiliki karakteristik : tipe ini memiliki tekanan steam operasi diatas 15 psig atau menghasilkan air 0
panas dengan tekanan diatas 160 psig atau temperatur diatas 250 F. Tabel 1.4.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan tekanan kerja.
No.
Tipe
Keuntungan
Kerugian
Boiler Low
1
Pressure
Tekanan rendah sehingga
Tekanan yang dihasilkan
penanganannya tidak terlalu
rendah, tidak dapat
rumit
membangkitkan listrik.
Area yang dibutuhkan tidak terlalu besar, dan biaya konstruksi tidak lebih mahal dari high pressure boiler 2
High
Tekanan yang dihasilkan tinggi
Tekanan tinggi sehingga
Pressure
sehingga dapat membangkitkan
penanganannya perlu
listrik dan sisanya dapat didaur
diperhatikan aspek
ulang untuk mengoprasikan
keselamatannya.
proses industri. Area yang dibutuhkan besar dan biaya konstruksi lebih mahal darilow pressure boiler.
3.3.6.Berdasarkan Cara Pembakaran Bahan Bakar : -
Stoker Combustion
Tipe stoker combustion memiliki karakteristik : tipe ini memanfaatkan bahan bakar padat untuk melakukan pembakaran, bahan bakar padat dimasukkan kedalam ruang pembakaran melalui
26
conveyor atau manual. Tipe ini memiliki sisa pembakaran yang
harus diatangani berupa bottom ash atau fly ash yang dapat mencemari lingkungan. -
Pulverized Coal
Cara kerja : proses ini menghancurkan batu bara dengan ball mill atau roller mill sehingga batu bara memiliki ukuran kurang dari 1 mm. kemudian batu bara berupa bubuk ini disemprotkan ke dalam ruang pembakaran. -
Fluidized Coal
Cara kerja : proses ini menghancurkan batu bara dengan crusher, sehingga batu bara memiliki ukuran kurang dari 2 mm.
Pada proses ini pembakaran dilakukan dalam lapisan pasir, batu bara akan langsung membara jika mengenai pasir. -
Firing Combustion
Tipe firing memiliki karakteristik : tipe ini memanfaatkan bahan bakar cair, padat, dan gas untuk melakukan pembakaran, pemanasan yang terjadi lebih merata. Cara kerja : bahan bakar cair digunakan sebagai preliminary firing fuel dimasukkan kedalam ruang pembakaran melalui oil gun.
Setelah tercapai temperatur yang sesuai, pembakaran diambil alih oleh coal nozzle atau gas nozzle. Tabel 1.5.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan pembakaran.
No.
Tipe Boiler
Keuntungan
1
Stoker
Konstruksinya relatif
Limbah yang diproduksi
sederhana.
pembakaran lebih banyak
Combustion
Kerugian
Panas yang dihasilkan kurang merata jika tidak ada komponen pendukung. Effisiensi relatif rendah 2
Pulverized
Efisiensi relatif tinggi.
27
Konstruksinya rumit dan
membutuhkan dana investasi yang mahal. Proses pembakaran lebih merata pada tungku pembakaran. 3
Fluidized Bed Efisiensi relatif tinggi.
Konstruksinya rumit dan membutuhkan dana investasi yang mahal.
Suhu pembakaran tidak 0
mencapai suhu 1000 C sehingga tidak menimbulkan NOX. Firing
4
Limbah yang
Konstruksi relatif rumit,
diproduksi pembakaran
perlu nozzle.
lebih sedikit. Panas yang dihasilkan lebih merata. Effisiensi relatif lebih baik.
3.3.7 Berdasarkan Material Penyusun Boiler:
-
Steel
Tipe boiler dari bahan steel memiliki karakteristik : bahan baku utama boiler terbuat menggunakan steel pada daerah steam. -
Cast Iron
Tipe boiler dari bahan cast iron memiliki karakteristik : bahan baku utama boiler terbuat menggunakan besi corpada daerah steam. Tabel 1.6.Keuntungan dan kerugian boiler berdasarkan material.
No.
Tipe
Keuntungan
Kerugian
28
Boiler 1
Steel
Kuat dan tahan lama.
Biaya relatif mahal.
Dapat dialiri steamuntuk
Konstruksi lebih rumit.
tekanan tinggi. 2
Cast
Biaya relatif murah.
Rentan dan mudah rusak.
Konstruksi lebih
Dapat dialiri steam untuk
sederhana.
tekanan yang terbatas.
Iron
BAB IV TINJAUAN UMUM MESIN BOILER
29
4.1. Unit Cooling Water
Sistem unit cooling water dapat dikatagorikan menjadi dua bagian sebagai berikut : 1. Soft Water Pada umumnya Soft Water khusus digunakan untuk air umpan boiler (Feed Water Boiler). Saat water mengalami treatment lagi yaitu didalam suatu tangki yang disebut softener Tank. Didalam softener Tank dilengkapi Resin Na+ yang bertujuan untuk mengikat Ca ( Calcium ) dan Mg ( Magnesium ) yang merupakan komponen pembentuk kerak mineral
CaCoᴈ yang akan menempel pada dinding Boiler sehingga menghamabat terbentuknya panas. Bila konsentrasi Cad an Mg sudah terlalu banyak yang diikat oleh resin Na+ maka akan terjadi kejenuhan atau tidak trace ( total hardness CaCoᴈ ) di atas 4 ppm. Harus dilakukan regenerasi denagan garam dapur NaCI larutan garam ± 700 kg/regenerasi, begitu seterusnya. Disamping Boiler yang menggunakan Soft Water untuk kepentingan proses A – 500expantion Tank Diesel , Compresor, Cooling Tower dari mikro lab untuk aquades 2. ServiseWater. Servise water tidak mengalami treatment lagi tetapi langsung
dipompa dari water pit dengan Pompa P – 709.1 dan P – 709.2 ke tangki Fc. 702 yang kemudian didistribusikan keseluruh pabrik secara grafitasi. Servise water merupakan air servise untuk cleaning, cleaning MCK,
masak dll. 4.2.
Unit Boiler
Boiler merk : LOOS Spesifikasi 30
•
Buatan
: Gunzenhousen (German)
•
Type
: Universal
•
Kapasitas
: 14 ton steam / jam
•
Tekanan Kerja uap
: 10 – 11 bar
•
Temperature
: 350 ᴼ C /160 ᴼ C
•
Luas Bidang panas
: 380 m²
•
Efisiensi
: 89 %
•
Bahan Bakar
: Residu ( R 1 )
•
Konsumsi Bahan Bakar maksimal
: 876 kg/jam.
4.3. Bagian – bagian Utama Boiler
1.
Dapur Pembakaran
31
Gambar 1.4. Dapur Pembakaran.
Bagian ini merupakan tempat terjadinya pembakaran dimana udara yang ditiupkan blower bercampur dengan bahan bakar sudah dikabutkan oleh burner , bagian ini dikenal dengan lorong apipipa api.
Gambar 1.5.Lorong Api.
Bagian ini berupa pipa – pipa yangtersusun sejajar dimana gas panas yang dihasilkan pembakaran dilorong
32
apiakan keluar lewat pipa – pipa api yang secara langsung memanaskan air dalam boiler. 2. Deaerator
Gambar 1.6. Daerator.
Alat ini berfungsi untuk pemanas awal air boiler dan untuk membuang sisa – sisa oksigen yang ikut terbawa dari feed water boiler untuk mencegah terjadi korosif dalam
boiler, pemanas dalam deaerator diambil dari steam header (kepala uap).
3. Feed Water Tank
33
Gambar 1.7. Feed Water Tank.
Alat ini merupakan perlakuan pemanasan lanjutan dari deaerator dan juga untuk menampung air isian boiler ( feed water boiler ).
4. Heat Exchanger
Gambar 1.8. Heat Exchanger.
34
Fungsi alat ini juga sebagai pemanas awal feed water b iler dengan menggunakan pans condensate yang dihasilkan
oleh steam header. 5. E onomizer
Gambar 1.9. Economizer.
Merupakan bagian terakhir system p manas sebelum air umpan ( feed water ) masuk ke ruang boiler. Dimana p manasnya berasal dari sisa gas bekas
/ gas buang yang
sudah tidak digunakan lagi yang nantinya terbuang lewat cerobong ( cymney ). 4.4.Spesifikasi Boiler
1.
Berdasar an tekanan bejananya, ketel uap dibedakan atas : a. Ketel uap tekan kerja rendah
: < 2 atm
b. Ketel uap tekanan kerja sedang
: 20 – 50 atm
c. Ketel uap tekanan kerja tinggi
: 50 – 140 atm
d. Ketel uap tekan kerja sangat tinggi
: > 14 atm
35
2.
3.
Berdasarkan kapasitasnya, ketel uap dibedakan atas : a. Ketel uap kapasitas rendah
: < 10 ton/jam
b. Ketel uap kapasitas sedang
: 10 – 100 ton/jam
c. Ketel uap kapasitas tinggi
: 100 – 500 ton/jam
d. Ketel uap kapasitas sangat tinggi
: > 500 ton/jam
Berdasarkan kedudukan, ketel uap dibeddakan atas : a. Ketel uap horizontal . b. Ketel uap vertical. c. Ketel miring ( inclined ).
4.
Berdasarkan kontruksinya, ketel uap dibedakan atas : a. Ketel uap lorong api ( shell tubes boiler ) b. Ketel uap pipa – api ( fire tubes boiler ) c. Ketel uap pipa – pipa air ( water tubes boiler )
5.
Berdasarkan tempat pemakaiannya, ketel uap dibedakan atas : a. Ketel uap darat. b. Ketel uap laut.
6.
Berdasarkan bahan bakar yang digunakan, dibedakan atas : a. Ketel uap bahan bakar padat ( batu bara, ampas, tebu , kayu ). b. Ketel uap bahan bakar cair ( Minyak residu, solar ). c. Ketel uap bahan bakar gas ( Minyak bumi, gas dapur tinggi ). d. Ketel uap bahan bakar nukir.
36
4.5. Parameter dalam Pengoperasian Boiler 4.5.1. Aliran uap (Steam Flow )
Yaitu banyaknya uap yang harus dihasilkan boiler pada tingkat pengoperasian Continous
tertentu.Pengoperasian
pada
MCR (Maximum
Rating) merupakan pengoperasian boiler pada tingkat
aliran uap maksimum yang bisa dijalankan secara berkelanjutan.Jika melebihi tingkat ini bisa merusak peralatan ataupun meningkatkan biaya perawatan. Control Load untuk beban penuh aliran uap sekitar 48% dan
sekitar 47 % untuk aliran uap pada tingkat MCR. Control load merupakan titik dimana suhu uap utama maupun uap pemanasan ulang telah mencapai titik desain kerjanya ( kondisi stabil ). 4.5.2. Tekanan Boiler
Untuk mendapatkan energi yang sesuai dengan kebutuhan turbin agar dapt menggerakkan generator,maka tekanan uap panas kering yang dihasilkan harus sesuai dengan kebutuhan beban.Dalam hal ini,tekanan uap dapat diatur melalui reheater dan superheater. 4.5.3. Temperatur Uap
Dalam proses konversi wujud dari cair menjadi uap,air perlu dipanaskan dalam furnace.Panas yang dihasilkan dari proses pembakaran dalam furnace tersebut juga harus diperhatikan agar suhu uap yang dihasilkan memenuhi standar yang ditentukan.Karena jika suhu uap kurang maka efisiensi akan turun tapi jika terlalu t inggi akan berpengaruh pada gas buangnya. 4.5.4. Efisiensi Boiler
Untuk melihat apakah desain suatu boiler telah tepat ditentukan oleh beberapa faktor yang mempengaruhi,diantaranya 37
kegunaan unit boiler itu sendiri yaitu apakah uap yang harus dihasilkan konstan atau bervariasi sesuai kebutuhan generator pembangkit listrik. Selanjutnya yang menentukan juga adalah jenis dan kualitas bahan bakar yang akan dibakar : apakah padat,cair atau gas.Seberapa banyak uap harus dihasilkan tiap jamnya apakah ratusan atau bahkan jutaan pon tiap jamnya juga perlu dipertimbangkan dalam desain. Pembentukan
uap
yang
dipengaruhi
penyerapan
panas
harus
memenuhi setidaknya komponen berikut ini : a. Tekanan kerja tiap bagian dari boiler,hal ini penting untuk distribusi dan pemenuhan kebutuhan sistem dalam proses pengubahan air menjadi uap. b. Struktur power plant yang tepat untuk tipe proses pembakaran yang dipilih. c.
Ukuran yang tepat dan pengaturan permukaan perpindahan panas untuk penyerapan panas saat proses pembakaran.
d. Perlengkapan yang dibutuhkan selama proses.Alat untuk memasukkan udara,bahan bakar dan mengalirkan air. Piranti untuk
memindahkan
hasil
pembakaran
dan
sistem
pengendalian proses. 4.5.5. Fuel analysis
Analisa ini dilakukan untuk mengatuhi kandungan oksigen, hidrogen dan karbon yang terdapat dalam bahan bakar yang digunakan.Karena kualitas bahan bakar dulu dengan sekarang bisa sangat berbeda.Perbedaan ini berpengaruh terhadap kebutuhan udara dan panas yang dilepaskan di ruang bakar,begitu juga dengan massa aliran gas buang yang meninggalkan ruang bakar.
38
4.5.6. Feedwater temperature
Perubahan suhu air yang masuk ke boiler menentukan tingkat pembakaran yang diperlukan di furnace, lebih lanjut akan mempengaruhi panas yang dihasilkan dan banyaknya massa aliran. 4.5.7. Excess Air
Banyaknya udara yang masuk ruang bakar berpengaruh terhadap jumlah panas yang dibawa dari furnace ( dry gas loss ) , banyaknya udara yang keluar merupakan faktor penting untuk menghitung efisiensi boiler. 4.6. Keuntungan dan Kerugian Boiler 4.6.1. Ketel uap Lorong api
Kontruksi ketel uap lorong api terdiri dari suatu tangki yang terdapat silinder berisiair, dimana dalam tangki tersebut terdapat silinder yang lebih kecil yang berfungsi sebagai ruang bakar dan saluran gas asap hasil reaksi pembakaran bahan bakar. Silinder kecil ini disebut lorong api dengan posisi terbenam dalam tangki air sehingga kalor yang diterima dari proses pembakaran bahan bakar dapat diserap oleh air disekelilingnya. Penyarapan oleh air yang terjadi didalam tangki adalah secara konduksi dan konveksi lewat dinding lorong api dan dinding dari tangki air yang dilewati gas asap hasil reaksi pembakaran bahan bakar.
39
Contoh – contoh ketel uap lorong api antara lain : a.
Ketel uap cornwall
Gambar 1.10. Ketel Uap Cornwall.
b. Ketel uap Lancashire
Gambar 1.11. Ketel Uap Lancashire.
40
c. Ketel uap lorong tegak
Gambar 1.12. Ketel Uap Lorong Tegak.
Ketel Cornwall mempunyai suatu lorong apai sedangkan ketel Lancasshire mempunyai dua lorong api. Penggunaan dua lorong api pada ketel Lancasshire bertujuan dengan kapasitas yang sama akan diperoleh luas bidang pemanas yang lebih besar sehingga panas yang diperoleh lebih besar pula. Keuntungan – keuntungan ketel uap lorong api secara garis besar adalah sebagai berikut. a. Kontruksinya sederhana, maka perawatan, perbaikan dan pembersihan mudah dilakukan. b. Ketel tidak begitu peka terhadap ayarat kualitas air. c. Karena isi air didalam tangki ketel cukup banyak, maka dapat melayani variasi perubahan kapasitas yang agak besar.
41
Kerugian - kerugian atau kelemahan ketel uap lorong api adalah sebagai berikut. a. Oleh karena volume air didalam ketel sangat besar dibandingkan denagn luas permukaan yang dipanasi gas asap, maka pemanasan awalnya lama. b. Kapasitas rendah ( < 6 ton/jam ), karena luas bidang pemanasannya kecil. c. Efisiensi rendah. d. Tekanan kerja ketel rendah, masih dibawah 20 ton. 4.6.2 Ketel Uap Pipa – pipa Api
Ketel uap pipa – pipa api merupakan pengembanagan dari ketel uap lorong api dengan cara memperbesar luas bidang pemanasannya. Kontruksi ketel uap pipa – pipa api terdiri tangki air yang berbentuk silinder didalam pipa – pipa kecil ini mengalir gas asap hasil pembakaran memanasi air disekitar pipa – pipa kecil tersebut.Kecuali pipa – pipa api, didalam terdapt juga lorong api yang berfungsi sebagai ruang bakar. Dibanding denagan ketel uap lorong api, ketel uap pipa – pipa api mempunyai beberapa keuntungan antara lain : a. Luas bidang yang dipanaskan oleh gas asap lebih besar. b. Volume air ketel lebih kecil sehingga pemanasan awalnya lebih cepat. c. Kapasitas lebih besar, tetapi masih jarang melampaui kapasitas 9 ton/jam dan tekanan 20 atm. d. Efisiensinya lebih baik.
42
Kerugian – kerugian atau kelemahannya dibandingkan dengan ketel lorong api adalah sebagai berikut : a. Kontruksinya lebih rumit, sehingga perawatan juga lebih rumit. b. Banyak bagian yang terbentuk bidang datar dimana bentuk inikurang kuat terhadap, tekanan sehingga memerlukan penahanan yang cukup kuat. Contoh-contoh ketel uap pipa – pipa anatara lain : a. Ketel uap De Shelde. b. Ketel uap Schot. c. Ketel uap pipa – pipa api tegak. d. Ketel uap Lokomotif. e. Ketel uap howder Johson( ketel uap Schot yang dilengkapi dengan superheater ). 4.6.3. Ketel Uap Pipa – pipa Air
Kontruksi ketel uap ini terdiri dari susunan pipa – pipa yang melapisi dinding ruang bakar dimana didalam pipa – pipa tersebut menaglir air yang akan dipanasi yang akan diubah menjadi uap, sedang gas asap menagalir memanasi dari ruang pipa. Ketel uap pipa – pipa air, kecuali ketel uap sirkulasi paksa berpompa langsung “ once through boiler “ mempunyai tangki air yang berfungsi untuk memisahkan uap dengan air.
43
Keuntungan – keuntungan ketel uap pipa air dibandingkan dengan ketel uap pipa – pipa adalah sebagai berikut : a. Untuk kapasitas yang sama volume air atau isian didalam ketel jauh lebih sedikit, maka pemanasan awalnya jauh lebih cepat. b. Luas permukaan yang dipanaskan jauh lebih cepat. c. Kapasitas, tekanan, dan temperature dapt direncanakan lebih tinggi. d. Efisiensi ketel uap dapat lebih baik. Kerugian – kerugian atau kelemahan ketel uap pipa – p ipa air dibandingkan ketel uap pipa – pipa api adalah sebagai berikut : a. Kontruksi tidak sederhana, sehingga perawatan dan pembersihan sulit dilaksanakan. b. Kualitas air isian harus lebih baik. c. Perencanaan lebih sulit. d. Harga lebih mahal. Semakin tinggi tekanan kerja suatu ketel uap, semakin tinggi kualitas air isian yang diperlukan karena kontruksinya makin peka/ sensitive terhadap larutan – larutan didalam air ketel.
44
BAB V PERAWATAN MESIN BOILER
5.1. Perawatan Ketel Uap (Boiler) 5.1.1. Tujuan Perawatan
Perawatan sangat penting karena kelancaransuatu produksi snagat tergantung pada lancarnya kerja dari mesin – mesin serta alasan alat – alat yang digunakan. Adapun yang menjadi tujuan dari perawatan suatu peralatan dalam proses produksi atau operasional suatu perusahaan adalah untuk menekan kerugian akibat kerusakan alat produksi, dengan biaya yang rendah diharapkaan mendapat hasil yang tinggi.Bila dijabarkan lagi, maka tujuan perawatan yang paling efektif dan optimal adalah tercapainya keadaan – keadaan sebagai berikut : 1. Produktivitas yang tinggi. 2. Efesiensi yang tinggi. 3. Ongkos produksi yang rendah. 4. Kualitas produksi yang baik serta memenuhi standar. 5. Keamanan produksi, operasi, mesin dan material terjamin. 6. Kerugian produksi sekecil – kecilnya . 7. Kerusakan dan keausan yang minimum. 8. Umur mesin pabrik yang lama.
45
5.1.2. Flowchart Perawatan Boiler
Star
Harian
Mingguan
Besihkan ruang kerja
Periksa panel kontroln dan push button operasi (S).
Periksa air
Besihkan sensor ultraviolet (K).
Periksa alat bantu ketel
Bulanan
Besihkan busi, penyebar bahan bakar, dan filter bahan bakar. (B).
Periksa safty valve,gelas penduga, pressure switch (A).
Test alarm system(A).
Periksa fungsi termocouple dan pompa air (E).
Selesai
Keterangan : A = Alat pengaman operasi. B = Burner. E = Ekonomizer. K = Ketel. S = Sistem kontrol.
46
6 Bulan
Bersihkan lorong api, ketel dan bersihkan esin soterner (K).
Periksa dan bersihkan lorong pemanas (E).
Tahunan
Ganti resin softener (K.) .
Untuk mencapai perawatan tersebut di atas perlu diambil, langkah – langkah sebagai tersebut : 1. Peningkatan hasilkerja( performace)dari personil maintenance secar menyeluruh. 2. Pemanfaatan suku cadang secara efisiensi. 3. Pengembangan teknik modifikasi dalam penggantian. 5.1.3. Perawatan Ketel Secara Umum
1. Pembersihan pada ketel uap pastikan ketel uap selalu bersih,tidak ada sampah dan debu di dalam dan di luar ketel uap. 2. Ventilasi Pastikan ventilasi berfungsi dengan baik.Pastikan juga pipapipa yang ada tidak bocor.karena jika mengalami kebocoran kemungkinan terbesar akan menimbulkan explosive (ledakan) sehingga akan menimbulkan kerugian harta benda, kerusakan komponen dan kematian. 3. Komponen komponen boiler Pastikan komponen boiler berfungsi dengan baik.Reparasi atau subtitusi dilakukan jika kondisi komponen sudah tidak memenuhi
standar.Setelah
melakukan
inspeksi,
buatlah
laporan yang berfungsi untuk mengetahui kondisi boiler sebelumnya.
47
5.1.4. Jenis Perawatan
Jenis perawatan ada 2 macam 1. Perawatan Pada Waktu bekerja. a. Setiap hari dilakukan pengecekan dan pengontrolan pada seluruh ketel, mengisi ketel uap dengan kualitas air isian yang baik, karena dengan mengisi ketel dengan air isian yang baik akan mengurangi endapan dan kerak jika endapan dan kerak terlalu tebal maka menggangu proses penyaluran panas dari dinding pemanas menuju air. b. Selalu mengecek dan memeriksa pompa pengisi air isian memeriksa apakah pompa bekerja dengan baik atau tidak, serta pengontrolan air pengisi ketel dijaga dengan kapasitas yang telah ditentukan. c. Memeriksa saluran air isian dari sumbatan atau kotoran yang akan menghalangi jalannya aliran air isian. d. Memasukkan atau menggunakan bahan bakar dengan kualitas yang baik, sehingga proses pembakaran akan berlangsung dengan baik dan lebih sempurna, bahan bakar disini dapat berwujud gas, padat maupun cair. e. Katub pengamanan dijaga dan disetel pada tekanan 8 kg/cm2. 2. Perawatan pada masa ketel uap tidak bekerja. a. Pada saat akan dihentikannya maka air isian ketel dicampur soda api agar kerak yang ada dalam ketel menjadi lunak dan mudah dibersihkan.
48
b. Afsluiter uap induk pada uap ditutup agar uap yang dihasilkan yang mengandung butiran – butiran air tidak masuk ke pipa-pipa penyaluran uap. c. Ketel dikosongkan kemudian dibersihkan dari lumpur dan kotoran yang ada di dalam ketel uap. d. Ketel dibiarkan dingin kemudian ketel dibersihkan dengan melakukan penggosokkan dengan sikat dari kawat. e. Pembersihan abu dari dapur ruang bahan bakar dengan jalan menarik dari bawah pintu bahan bakar. 5.1.5. Perawatan Skala Berkala
Perawatan system berkala ini meliputi perawatan harian, perawatan mingguan, perawatan bulanan, perawatan tahunan. 1.
Perawatan harian Perawatan harian adalah perawatan yang dilakukan setiap hari. Adapun yang dilakukan adalah : a. Membersihkan ruang kerja. b. Memeriksa air dalam ketel. c. Memeriksa alat bantu ketel. d. Memeriksa pemakaian bahan bakar. e. Membuang endapan air dalam ketel yang terbawa oleh air isian. f.
Memeriksa O2 dan CO2 yang terkandung dalam gas asap.
49
2. Perawatan Mingguan Perawatan mingguan adalah perawatan yang dilakukan setiap seminggu sekali. Adapun yang dilakukan adalah : a. Membuka kran pembersih pada gelas penduga. b. Menguji katup pengaman. c. Menguji feed water control level s. d. Mengecek penyumbatan pada saluran air ketel. 3. Perawata Bulanan Perawatan bulanan adalah perawatanyang dilakukan setiap sebulan sekali. Adapun yang dilakukan adalah : a. Membersihkan saringan pompa isap. b. Memeriksa tanada pada sambungan ruang asap . c. Membersihkan alat bantu ketel dan bila perlu diadakan perbaikan. 4. Perawatan Quarterly Perawatan yang dilakukan 6 bulan sekali dengan memeriksa bagian – bagian mesinya, kelistrikannya dan perlengkapan pembakaran. Adapun yang dilakukan adalah : a. Memeriksa kerapatan pintu ruang asap( smoke box doors ). b. Memeriksa kerapatan man hole. c. Memeriksa katup keamanan dan memasang kembali. d. Memeriksa LW alarm di bawah tingkat NW ( NW level ). e. Memeriksa kerapatan safety valve flanges dan modulating valve flange.
50
f.
Memeriksa tingkat ketinggian air di water column.
g. Memeriksa gauge
glasses
(gelas penduga ) tidak terjadi
kebocoran. h. Membersihkan kaca pengintai belakang ( rear sight glass ).
i.
Memeriksa keamanan tinggi rendahnya CO2 .
j.
Memeriksa pressure controller ( pengatur tekanan ).
k. Memeriksan semua panel dan menghilangkan bekas goresan. l.
Memeriksa keamanan power connection di panel.
m. Memeriksa getaran kipas ( fan ). n. Memeriksa keluaran asap. o. Memeriksa fungsi main isolator switch. p. Memeriksa saklar dan tombol di panel operasional. q. Memeriksa jalanya gas dan sambungan pengaman. 5. Perawatan Tahunan Perawatan tahunan adalah perawatan yang dilakukan setiap setahun sekali dan dilakukan pemeriksaan tahunan oleh departemen tenaga
kerja.
Adapun
langkah – langkah
yang
dilakukan
dalam
perawatan tahunan adalh sebagai berikut : a. Menghentikan ketel yang sedang bekerja. b. Ketel uap didinginkan denagn air dalam ketel jangan dibuang dulu, bilan air dalam ketel sudah dingin baru dikeluarkan sedikit demi sedikit. c. Melepaskan alat bantu pada ketel uap.
51
d. Gantikan katup – katup pembuang denagn katup sementara. e. Pasang pompa sirkulasi. f. Isi ketel dengan air yang dicampur denagnlarutan kimia untuk melepaskan kerak – kerak yang menempel pada dinging ketel. g. Jalankan pompa sirkulasi supaya air dalam ketel bersikulasi lau buang air dalam ketel tersebut lau periksa kandungan air ( larutan kimia ) dengan menggunakan kertas pH. Campurkan soda ash dalam air yang hendak dibuang sampai kertaspH berwarna kuning. h. Isi ketel dengan air yang sudah dicampur denagn soda ash samapi penuh dan diamakan selama 24 jam. i.
Buang air pembersih ketel.
j.
Bersihkan ketel dengan menyemprotkan air lunak sampai dinding ketel benar – benar bersih.
k. Setelah semua selesaidiadakan pemeriksaan dari Departemen Tenaga Kerja, bila dinyatakan siap, maka ketel siap dioperasikan lagi.
Tabel 1.7.Metrikpemeliharaan mesin boiler pada PT. Wijaya Karya
Beton Boyolali. Tbk.
52
Pemeliharaan mesin boiler
Waktu Periode
Keterangan
A. Sistem Kontrol 1. Bersihkan dan
1 minggu
priksa panel kontrol 2. Bersihkan pust
1 minggu
button operasi
B. Ketel 1. Periksa dan
6 bulan
bersihkan lorong api 2. Berihkan dari
6 bulan
kerak dan lumpur 3. Periksa pompo
1 minggu
air 4. bersihkan resin
6 bulan
Di sesuaikan kondisi air
softener
5. ganti resin
1 tahun
softener
6. bersihkan dan periksa switch
1 minggu
water level
C. Burner 1. Bersihkan busi
1 bulan
2. Bersihkan sensor
1 minggu
ultraviolet 3. Bersihkan
I bulan
penyebar bahan bakar 4. Bersihkan filter
1 bulan
53
bahan bakar D. Alat pengaman operasi 1. Priksa safety
1 minggu
valve
2. Periksa dan tes
1 minggu
kran gelas penduga 3. Periksa pressure
1 minggu
switch 4. Test alarm sistem
1 bulan
E. Ekonomizer 1. Periksa fungsi
1 bulan
thermocoupel
2. Periksa dan
6 bulan
bersihkan lorong pemanas 3. Periksa fungsi
1 bulan
pompa air
5.2. Perbaikan Boiler
A. Panel kontrol 1. Motor listrik tidak hidup
54
-
Periksa tegangan listrik apakah sudah masuk dengan benar 3 phase 380 volt.
-
Periksa MCB,contactor.
-
Periksa kabel power button dengan menggunakan multitester.
B. Boliler 1. Pengapian tidak menyala (Alarm bunyi) -
Periksa tekanan LPG.
-
Periksa busi (elektrode).
-
Periksa bahan bakar.
-
Periksa ultra violet (sensor).
-
Periksa selenoid valve.
2. Pengapian tidak normal -
Periksa pintu udara.
-
Periksa bahan bakar dan filter bahan bakar.
-
Periksa tekanan bahan bakar.
-
Periksa saluran dan lubang penyebar (Nozel).
-
Periksa pengendali pengapian otomatis.
3. Boiler tidak bisa start -
Periksa level air (gelas penduga).
-
Periksa fuse.
-
Periksa over load.
C. Peralatan pengaman operasi 1. Water pump tidak normal -
Periksa limit switch level air (gelas penduga).
55
Gambar 1.13. Gelas Penduga. -
Periksa pelampung level air
Gambar 1.14. Pelampung Air.
2. Safety valve bocor -
Bersihkan dan skur klep (valve)
5.3. Pengoprasian Mesin Boiler
A. Sebelum operasi 1. Periksa lingkungan disekitar Mesin boiler dan kondisi alat. 2. Periksa bak air (penanpung air boiler). 3. Periksa level air boiler (gelas penduga). 4. Periksa bahan bakar. 5. Periksa semua stop kran yang harus berfungsi. 6. Periksa water pump, test secara manual.
56
7. Untuk boiler dengan bahan bakar minyak, periksa tekanan LPG. 8. Periksa dozing pump. 9. Periksa motor-motor pengerak boiler. 10. Periksa sistem elektrik panel boiler. B. Selama operasi boile 1. Hidupkan NFB (No Fuse Breaker). 2. Hidupkan switch start.
3. Periksa pembakaran api kecil. 4. Periksa tekanan bahan bakar. 5. Blow down paling lama 2 jam sekali. 6. Lakukan proses regenerasi resin sesuai dengan hasil test kesadahan air. 7. Buka safety valve secara manual minimal 1 hari sekali. 8. Periksa gelas penduga ketinggian air dengan membuka kran gelas penduga. 9. Monitor proses pembakaran selama operasi. 10. Lakukan pengaturan keluaran uap pada kran udara. C. Setelah operasi 1. Matikan switch start boiler. 2. Tutup kran uap induk setelah uap habis. 3. Tambahkan air dalam boiler dengan cara manual.
57
