PROSES ISOLASI DAN NORMALISASI PERBAIKAN LOW PRESSURE FEED
WATER HEATER PLTU CIREBON 1 X 660 MW
W.Djoko Yudisworo1, Junial Heri2
1 Prodi Teknik Mesin Untag Cirebon *[email protected]
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Article History: Received Accepted Available online
PT. Cirebon Power Services (CPS) merupakan anak perusahaan dari PT Cirebon Electric Power (CEP) sebagai pemilik (Owner) PLTU Cirebon 1x 660 MW. PT Cirebon Electric Power (CEP) sendiri terbentuk dari 4 investor asing (shared holder) yang menanam saham untuk pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) di daerah cirebon yaitu terdiri dari MARUBENI dari Jepang (32,5%) , KOMIPO dari Korea (27,5 %) , SAMTAN dari Korea (20%) ,dan INDIKA ENERGY dari Indonesia(20%) . PT Cirebon Power Services (CPS) salah satu perusahaan pengoperasian pembangkit listrik di Indonesia yang terletak di desa Kanci Kulon Kecamatan Astana Japura Kabupaten Cirebon Provinsi Jawa Barat. Masyarakat umum biasanya menyebut dengan PLTU Cirebon.
Di PLTU Cirebon pada sistem kondensat (condensate sytem) air kondensat dipasok dari hotweell bersumber di kondensor menuju deaerator dibantu oleh Condensate Operation Pump (COP) dan
Condensate Booster Pump (CBP) mengalir menuju sisi tube Low Pressure Feed Water Heater. Suatu penukar panas dimana media
pemanas yaitu dari uap diambil dan di sadap (extraction) dari turbin bertekanan rendah (Low Pressure Turbine) mengalir pada sisi shell, uap dan memanaskan air kondensat yang mengalir di dalam sisi pipa (tube).
Low Pressure Feed Water # 1A dan B horizontal terhubung dan dipasang
di dekat kondensor langsung. Low Pressure Feed Water # 1 pemanas saluran pendingin terpisah dan dipasang didepan Low Pressure Feed
Water # 1 . Low Pressure Feed Water # 2, 3 dan 4 dipasang sebagai
pemanas tunggal. Aliran uap ke shell dipasok ke pemanas bawah dan ventilasi shell terhubung ke kondensator.
Ada empat (4) low pressure feed water heater yang disediakan di jalur antara Condensate Booster Pump (CBP) & Deaerator. Low
pressure feed water heater No 1A, 1B terletak di dekat kondensor untuk
memperpendek panjang garis uap ekstraksi besar dan mengurangi luas bangunan turbin. Pendingin menguras terletak eksternal untuk pemanas. HEI standar untuk pemanas air umpan tertutup dan berbentuk horisontal,
shell tunggal, jenis U-tube. Total penurunan tekanan di semua pemanas
air umpan Low pressure feed water heater pada 4 kg/cm2.Low pressure
feed water heater dirancang untuk terus beroperasi tanpa adanya getaran
atau keadaan tidak normal lainnya karena;
a) Terus beroperasi dari semua feed water heater pada beban penuh (full
load).
b) Perubahan mendadak dalam aliran, suhu dan tekanan karena perubahan beban pabrik.
Keywords:
I. PENDAHULUAN
1.1 PT CIREBON POWER SERVICES 1.1.1 Gambaran Umum Perusahaan
PT. Cirebon Power Services (CPS) merupakan anak perusahaan dari PT Cirebon Electric Power (CEP) sebagai pemilik (Owner) PLTU Cirebon 1x 660 MW. PT Cirebon Electric Power (CEP) sendiri terbentuk dari 4 investor asing (shared holder) yang menanam saham untuk pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) di daerah cirebon yaitu terdiri dari MARUBENI dari Jepang (32,5%) , KOMIPO dari Korea (27,5 %) , SAMTAN dari Korea (20%) ,dan INDIKA ENERGY dari Indonesia(20%) . PT Cirebon Power Services (CPS) salah satu perusahaan pengoperasian pembangkit listrik di Indonesia yang terletak di desa Kanci Kulon Kecamatan Astana Japura Kabupaten Cirebon Provinsi Jawa Barat. Masyarakat umum biasanya menyebut dengan PLTU Cirebon.
PT. Cirebon Power Services (CPS) merupakan perusahaan yang lahir karena adanya kebijakan pemerintah mengenai energi mengenai proyek pembangkit listrik 10.000 MW untuk menangani kekurangan listrik di Indonesia terutama Pulau Jawa , Madura dan Bali serta merupakan Perusahaan Produksi Listrik Sendiri atau sering dikenal istilah IPP (Independent Power Producer) dimana PLN yang membeli listrik yang di produksi PLTU Cirebon kemudian PLN yang mengatur kebutuhan listrik ke konsumen sesuai kontrak yang disepakati. PT Cirebon Power Services (CPS) beralamat di Jalan Raya Cirebon - Tegal KM 8,5 Astanajapura, Kanci Kulon Kabupaten Cirebon Jawa Barat. Perusahaan ini berdiri pada tanggal 15 Februari 2010.
PT. Cirebon Power Services adalah perusahaan yang bergerak untuk sisi pengoperasian (operational) dan perawatan (maintenance) pembangkit listrik tenaga uap didaerah Cirebon. Ada sekitar 200 karyawan yang berada dibawah naungan PT. Cirebon Power Services (CPS). PLTU Cirebon menghasilkan listrik sebesar 660 MW yang akan disalurkan melalui PLN ke wilayah Jawa-Bali melalui Gardu Induk Sunyaragi Cirebon dan Gardu Induk Brebes.
Visi dari PT. Cirebon Power Services (CPS) adalah menjadi perusahaan pembangkit listrik terbaik di Indonesia (The Best Power
Company in Indonesia) dan misinya yaitu biaya
efektif dan pengoperasian dengan lingkungan bersahabat (Cost Effective & Environtment Friendly
Operation), serta mempunyai moto Passion, Performance & Prosperity.
PLTU Cirebon 1 x 660 MW mulai beroperasi secara komersil (COD/ Commercial
Operation Date) pada tanggal 27 Juli 2012
dimana proses konstruksi berlangsung kurang
lebih 5 tahun dari penandatangan Kontrak EPC tanggal 1 September 2007.
Gambar 1.1
Peta Letak-letak Pembangkit Besar di Jawa dan Bali
1.1.2 Gambaran Khusus
Kebutuhan energi di Indonesia terutama listrik terus bertambah tetapi tidak di imbangi jumlah pembangkit listrik yang ada. Oleh karena itu pembangkit listrik tenaga uap menjadi solusi untuk mengatasi kebutuhan listrik di Indonesia. Pada dasarnya semua pembangkit mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya (conversion energy). Didalam unit pembangkit thermal terjadi konversi energi dari energi panas (thermal) menjadi energi mekanik dan kemudian menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan selanjutnya disalurkan melalui sistem transmisi ke pelanggan. Lebih dari 70% listrik yang dibangkitkan oleh PLN dihasilkan dari unit pembangkit thermal.
Unit pembangkit thermal terdiri dari beberapa jenis, yaitu :
1. PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) 2. PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) 3. PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga
Gas-Uap)
4. PLTPB (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi)
Pada pembangkit listrik tenaga uap mengunakan siklus tertutup (close cycle), artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang. Siklus ideal yang terjadi didalam turbin adalah siklus rankine yaitu dimana air pada siklus 1 dipompakan, kondisinya adalah isentropik s1 = s2 masuk ke boiler dengan tekanan yang sama dengan tekanan di kondenser tetapi boiler menyerap panas sedangkan kondenser melepaskan panas, kemudian dari boiler masuk ke turbin dengan kondisi super panas s3 = s4 dan keluaran dari turbin berbentuk uap jenuh dimana laju aliran massa yang masuk ke turbin sama dengan laju aliran massa keluar dari turbin, ini dapat digambarkan dengan menggunakan diagram T– S.
Menurut Hukum Pertama Termodinamika, kerja yang dihasilkan oleh suatu proses siklus adalah sama dengan jumlah perpindahan kalor pada fluida kerja selama proses siklus tersebut berlangsung. Jadi untuk proses Siklus 1 – 2 – 2’ – 3 – 3’ – 4 – 1
Dalam kenyataan siklus sistem turbin uap menyimpang dari siklus ideal yaitu siklus rankine karena faktor dibawah ini :
1. Kerugian dalam pipa atau saluran fluida kerja, misalnya kerugian gesekan dan kerugian kalor ke atmosfer disekitarnya. 2. Kerugian tekanan dalam ketel uap. 3. Kerugian energi didalam turbin karena
adanya gesekan pada fluida kerja dan bagian-bagian dari turbin.
Dan siklus rankine yang berlaku di PLTU Cirebon 1 x 660 MW yaitu siklus rankine
reheater superheater karena uap panas lanjut (superheated) dari boiler masuk turbin pertama
yang disebut dengan HP (High Pressure) turbin kemuadian keluaran uap akan dipanaskan kembali oleh reheater di boiler untuk kemudian dikembalikan kembali untuk memutar turbin IP
(Intermediate Pressure) dan terakhir uap masuk
ke LP (Low Pressure) turbin kemudian bersirkulasi menjadi air dan di proses kembali menjadi uap yang akan memutar turbin. Pemanfaatan reheater untuk meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tersebut.
Gambar 1.3
Siklus rankine reheater superheater PLTU menggunakan fluida kerja air uap yang bersirkulasi secara tertutup. Siklus tertutup artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang. Urutan sirkulasinya secara singkat adalah sebagai berikut :
Pertama air diisikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan pemindah panas. Didalam boiler air ini dipanaskan dengan gas
panas hasil pembakaran bahan bakar dengan udara sehingga berubah menjadi uap.
Kedua, uap hasil produksi boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu diarahkan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran. Generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai hasil dari perputaran medan magnet dalam kumparan.
Ketiga, uap bekas keluar turbin masuk ke
kondensor untuk didinginkan dengan
airpendingin sehingga berubah kembali menjadi air. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler. Demikian siklus air uap sebagai fluida kerja ini berlangsung secara berulang-ulang dan terus menerus.
Gambar 1.4 Siklus Sederhana PLTU
Adapun sisa uap pada turbin akan
dikondensasikan di kondenser untuk
dimanfaatkan lagi pada siklus tersebut. Setelah uap turbin terkondensasi maka air kondensat tersebut akan dipompakan menuju pemanas air pengisi (feed water heater) untuk dilakukan pemanasan awal air
kondensate dengan memanfaatkan uap ekstraksi dari turbin sebelum masuk kedalam boiler. Proses ini terjadi terus menerus sehingga membentuk sebuah siklus tertutup.
Pada penjelasan tentang siklus diatas telah disebutkan bahwa air sebelum masuk kedalam boiler akan dipanaskan terlebih dahulu di
feedwater heater. Pemanasan awal air pengisi
boiler ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi
thermal dari siklus pembangkit secara keseluruhan. Feedwater heater adalah sejenis penukar
kalor (heat exchanger) yang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu closed dan open
feedwater heater. Closed feedwater heater
contohnya yaitu shell and tube heat exchager yang diklasifikasikan menjadi dua macam di PLTU yaitu LPH (Low Pressure Heater) dan HPH (High
Pressure Heater). LPH dan HPH memiliki fungsi
utama yang sama yaitu memanaskan air sebelum masuk boiler agar kerja boiler tidak terlalu berat sehingga tidak membutuhkan bahan bakar lebih banyak atau dengan kata lain akan meningkatkan efisiensi siklus secara keseluruhan. Yang membedakan antara LPH dengan HPH adalah ekstraksi uapnya, untuk uap ekstraksi pada LPH berasal dari LP (Low Pressure) turbin sedangkan pada HPH ekstraksi uapnya berasal dari HP (High
Pressure) turbin dan IP (Intermediate Pressure)
turbin. Sedangkan open feedwater heater contoh di PLTU yaitu deaerator merupakan pemanas dengan kontak langsung dimana diberi pemanas berupa uap ke air pengisi (heat exchanger direct contact
type) serta berfungsi untuk memanaskan air setelah
dari LPH dan memisahkan antara oksigen dengan air. Pada PLTU Cirebon terdapat delapan buah
feedwater heater yaitu empat buah LPH(Low Pressure Heater), tiga buah HPH(High Pressure Heater), dan sebuah deaerator. Jika kerusakan
terjadi pada sebuah LPH maupun HPH maka akan menyebabkan turunnya efisiensi dari siklus secara keseluruhan. Seperti yang telah terjadi pada PLTU Cirebon, telah terjadi kerusakan pada sisi air kondensat pada tube Low Pressure Feedwater
Heater 3 dimana dapat di lihat pada gambar dan trending data di bawah ini.
Gambar 1.5
Condensate System PLTU Cirebon
Gambar 1.6
Trending Abnormal Feed Water Heater PLTU Cirebon
Dari trending data di atas, dapat di jelaskan secara aktual pada unit PLTU Cirebon berbeban 100% (full load) atau sekitar 660 MW, level air disisi shell feed water heater 3 yang berupa uap ekstraksi yang terkondensasi menjadi air secara cepat terisi air serta mendapat air dari kondensasi dari shell feed water heater 4, kemungkinan besar ada pipa (tube) yang bocor di dalam Low Pressure Feedwater Heater 3 tersebut karena katup pengontrol level (Level Control Valve
Cascade Drain) dari membuang isi air dari Low Pressure Feedwater Heater 3 menuju Low
Pressure Feedwater Heater 2 sudah 100%
membuka, tetapi tidak dapat mengatasi level air kondensat di dalam Low Pressure Feedwater
Heater 3 yang semakin bertambah sehingga Emergency Drain Valve Low Pressure Feedwater Heater 3 yang menuju kondensor membuka
mengkonvensasi level air di dalam Low Pressure
Feedwater Heater 3, itu sangat merugikan karena
aliran air kondensate dari Condensate Operation
Pump akan berkurang menuju Dearator, dan Level Control Valve Full Load yang menuju Feed Water Tank akan terus membuka mengejar perbandingan
air yang masuk ke dearator dan keluar dari dearator sebagai proses selanjutnya di dalam PLTU Cirebon, serta tekanan vakum pada kondensor juga akan berkurang karena air kondensat yang sudah panas masuk ke kondensor mengurangi kevakuman kondensor berakibat kerja turbin dan boiler semakin berat.
Apabila terjadi seperti itu maka harus di lakukan pengecekan ataupun perbaikan pada Low
Pressure Feedwater Heater 3 tersebut, dimana
pihak operator melaporkan (defect) keadaan tersebut, kemudian membuat Work Order (WO) ke pihak Pemeliharaan dan Perbaikan (Maintenace) dan di perlukan suatu ijin kerja serta prosedur mengisolasi jika akan melakukan pengecekan maupun perbaikan dan normalisasi jika sudah dilakukan perbaikan pada Low Pressure Feedwater Heater 3 tersebut.
1.2.Tujuan Penulisan
a. Untuk mempelajari proses-proses yang terjadi pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap terutama di PLTU Cirebon.
b. Untuk memperoleh pengalaman
operasional dari suatu industri Pembangkit Listrik Tenaga Uap di Cirebon dalam penerapan, rekayasa, dan ilmu pengetahuan dan teknologi. c. Mengetahui ijin kerja (Permit To Work)
yang berlaku di PLTU Cirebon. d. Untuk mengetahui prosedure proses
isolasi dan normalisasi dalam inspeksi dan Perbaikan Low Pressure Feed Water
Heater 3 di PLTU Cirebon.
e. Mengetahui dampak dan bahaya yang di timbukan dalam proses isolasi dan normalisasi dalam pengecekan dan Perbaikan Low Pressure Feed Water
Heater 3 di PLTU Cirebon.
1.3.Ruang Lingkup
Ruang lingkup dari laporan ini membahas rencana kerja sesuai prosedur dan pemecahan masalah diantaranya yaitu
1. Pengambilan data Low Pressure Feed
Water 3 pada beban maksimal (Full
Load) pada kondisi normal,
2. Melakukan pembelajaran tentang spesifikasi dan komponen-komponen apa sajakah yang penting pada Low
Pressure Feed Water Heater 3 serta
fungsinya.
3. Prosedure ijin kerja (Permit To Work) yang berlaku.
4. Melakukan proses isolasi dan normalisasi pada Low Pressure Feed
Water Heater 3 tersebut.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) 2.1.2 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap
(PLTU)
Pada dasarnya prinsip pembangkit listrik tenaga uap adalah dengan memanfaatkan energi potensial panas dari uap air untuk memutar turbin uap yaitu merubah energi potensial panas uap menjadi energi mekanik berupa putaran, turbin akan memutar generator yang kemudian menghasilkan energi listrik. Konversi energi pada PLTU ini menggunakan prinsip kesetimbangan energi yang dirumuskan oleh rankine, diagram rankine luas digunakan dalam pembangkitan energi listrik yang menggunakan media steam/uap sebagai fluida kerjanya. Diagram rankine ini terdiri dari beberapa tahapan yang dijelaskan dalam gambar berikut.
Gambar 2.1
Diagram T-S Supercritical Rankine Diagram Dari gambaran diatas dapat dijelaskan siklus fluida dan energi yang terjadi yaitu sebagai berikut:
1) Air akan dipompa dengan memberikan tekanan tertentu menuju kedalam boiler. 2) Air akan dipanaskan dan dirubah fasanya
menjadi uap lanjut (superheated steam) dalam boiler dengan proses penyerapan energi panas dari bahan bakar.
3) Uap Lanjut (Superheated steam) yang terbentuk akan dialirkan menuju turbin, energi potensial panas dan tekanan steam ini akan berpotongan dengan sudu-sudu turbin dan akan terekspansi sehingga menimbulkan energi kinetik untuk memutar poros turbin.
4) Uap yang terekspansi akan berubah fasa kembali dalam kondenser, dan panas yang tersisa akan dibuang melalui cooling tower.
5) Uap yang telah berubah fasa kembali menjadi air akan dialirkan kembali oleh
pompa menuju boiler.
2.1.2.Proses Air dan Uap di PLTU Cirebon
Gambar 2.2
Siklus air dan uap pada PLTU Cirebon
Urutan dari air menjadi uap di PLTU Cirebon ini dapat diuraikan secara sederhana sebagai berikut :
1. Pertama–tama air laut dialirkan dan mengalami proses secara kimia (chemical
water treatment) yang telah memenuhi
persyaratan untuk digunakan sebagai air demin untuk di jadikan uap di dalam boiler. 2. Air demin dipompakan ke tangki air pengisian awal atau dikenal hotwell di kondensor dengan bantuan demin pump, kemudian air pengisi alirkan dengan bantuan Condensat Operation Pump (COP) ke
Gland Steam Condensor (GSC) air pengisi
dipanaskan dengan memanfaatkan panas dari Seal Steam Turbine , kemudian air kondensat dianalisa dan diinjekan bahan kimia seperti amonia untuk mengetahui kandungan koduktiviti di Condensat Polishing
Plant (CPP) dan air dari CPP akan di
alirkan kembali dengan Condesate Booster
Pump (CBP) menuju Drain Cooler air pengisi
dipanaskan dengan memanfaatkan panas dari buangan uap (drain steam)yang menuju kondensor , air kembali mengalir dan dipanaskan menuju Low Pressure Heater 1 (LPH 1), mengalir menuju Low Pressure
Heater 2 (LPH 2), mengalir menuju Low Pressure Heater 3 (LPH), mengalir menuju Low Pressure Heater 4 (LPH 4) dengan media
pemanasnya yaitu uap air ekstraksi yang di sadap dari turbin (extraction steam) melaui media heat exchanger shell and tube, kemudian air kondensat ini mengalir ke Dearator, di PLTU Cirebon siklus air kondensat ini di sebut Condensate System.
Dearator ini berfungsi untuk memisahkan
gas-gas yang terkandung di dalam air yang tidak dibutuhkan untuk air boiler seperti oksigen yang terlarut di dalamnya. Dalam hal
ini cara yang dipergunakan untuk mengeluarkan gas- gas tersebut yaitu dengan cara menaikan temperatur air hingga mencapai titik didih dengan mengalirkan uap ekstraksi yang berlawanan arah dengan aliran pengisian yang jatuh melalui kisi- kisi, sehingga gas yang ada di dalam air akan ikut tercampur bersama uap yang bertekanan kemudian dikeluarkan ke udara secara kontinyu dengan aliran yang tidak begitu besar.
Air dari Dearator akan mengalir secara grafitasi menuju Feed Water Tank (FWT). Sebelum masuk ke boiler, air pengisi dipompakan ke Economizer melalui Boiler Feed
Pump (BFP) baik dari Boiler Feed Pump Motor
(BFPM) yang digerakan motor listrik maupun
Boiler Feed Pump Turbine (BFPT) yang
digerakan turbin dimana turbin tersebut di gerakan dari uap ekstraksi juga. Air pengisi terlebih dahulu mengalami proses pemanasan kembali pada alat pemanas separti halnya di
Low Pressure Heater tetapi dengan tekanan tinggi
HPH (High Pressure Heater) 6, HPH
3. (High Pressure Heater) 7, HPH (High Pressure
Heater) 8, media panas yang digunakan
ialah uap dari turbin (extraction steam) untuk efisiensi agar kerja boiler tidak terlalu berat dan hemat bahan bakar serta mengurangi
thermal stress. di PLTU Cirebon siklus air
pengisi ini di sebut Feedwater System. Setelah masuk HPH air masuk ke Economizer dimana air pengisi akan di panaskan melalui gas bekas pembakaran dari boiler yang dibuang menuju cerobong.
4. Air pengisi dari Economizer masuk ke boiler, terjadi proses pemanasan air dari panas yang berasal dari ruang bakar, sehingga
menyebabkan temperatur naik
menyebabkan perubahan berat jenis dari air menjadi uap. Uap air tersebut akan naik ke atas yang dipengaruhi pengisian air yang baru dari bawah pipa dan ini merupakan sirkulasi alami perbedaan berat jenis. 5. Untuk memisahkan antara uap terdapat
separator, butir- butir air, dan campuran uap dan air di sirkulasikan dan dipanaskan kembali dalam boiler, tetapi di PLTU Cirebon menggunakan boiler once trough dimana air pengisi yang masuk ke boiler sama dengan uap yang keluar dari boiler pada beban diatas 30%, uap yang naik dialirkan ke pemanas uap lanjut (superheater) yang ditempatkan di atas ruang bakar. 6. Uap basah yang keluar dari separator
mula–mula masuk menuju ke pipa–pipa penggantung bagian belakang atau Low
Temperature Superheater (LTSH) dan
mengalir ke pipa pengumpul superheater
(Division Panel), selanjutnya ke superheater
bagian depan lalu melalui pipa saluran, yaitu saluran pipa superheater terakhir (Final
Superheater) dari memanfaatkan gas buang
dari boiler dngan perpindahan panas secara konveksi. Uap keluar dari Final Superheater ini dengan temperatur 560˚ C dan tekanan sekitar 250 Kg/Cm2 kemudian uap baru disalurkan ke Turbin setelah melalui proses Main Stop Valve (MSV).
7. Sebelum masuk ke turbin, uap mengalir melalui Main Stop Valve (MSV) pada saluran uap yang ditempatkan dekat Turbin dan kemudian menuju ruang uap. Di ruang uap ini jumlah aliran uap yang masuk ke Turbin dapat diatur oleh empat buah katup regulasi (Control Valve) yang mengatur jumlah aliran yang dibutuhkan oleh turbin. Energi tersebut dimanfaatkan untuk memutar sudu- sudu turbin tekanan tinggi (High Pressure Turbine),
8. Setelah mengalami ekspansi uap
dipanaskan kembali ke boiler melalui pipa
Reheater dan uap tersebut masuk ke turbin
tekanan sedang (Intermediate Turbine) dan masuk ke turbin tekanan rendah (Low
Pressure Turbine) pada sudu tingkat terakhir
kondisi uap sudah mempunyai tekanan dan temperatur yang cukup rendah atau disebut sebagai uap bekas yang dimanfaatkan sebagai air pengisi ketel kembali.
9. Uap bekas yang masuk ke kondensor dikondensasikan kembali dengan bantuan air laut, sehingga uap bekas tersebut akan mengembun menjadi air kondensat dan dikumpulkan ke Hotwell yang ditempatkan dibawah kondensor begitu selanjutnya siklus yang terjadi.
Dari uraian di atas disimpulkan bahwa aliran uap dan air pada PLTU Cirebon dapat dikatakan suatu aliran siklus tertutup, tetapi tidak semua air dan uap dapat dimanfaatkan seratus persen, karena pada instalasi perpipaan mungkin terdapat kebocoran atau kehilangan karena penguapan-penguapan dan untuk menjaga agar jangan sampai terjadi kekurangan air, maka penambahan air dapat dilakukan secara kontinyu yang suplainya diperoleh dari sistem tersebut dengan bantuan pompa air dari tangki air demin ke
hotwell kondensor.
2.1.3 Komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Uap
1. Boiler
Boiler atau ketel uap atau disebut dengan pembangkit uap (steam generator) adalah suatu bejana atau wadah yang di dalamnya berisi air atau fluida lain untuk dipanaskan atau berfungsi untuk merubah air menjadi uap.
Gambar 2.3
Boiler Lancashire
Gambar 2.4 Boiler pipa air vertical
2. Turbin Uap
Gambar 2.5 Turbin pada PLTU Cirebon
Gambar 2.6 Rotor Turbin
Gambar 2.7 Rotor Turbin 1 Silinder
Gambar 2.8 Turbin PLTU Cirebon 3. Generator
Gambar 2.9 Generator
4. Kondensor
Gambar 2.10. Kondensor
5. Pompa Air Pengisi (Boiler Feed Pump)
Gambar 2.10 Pompa Air
2.2. Penukar Panas (Heat Exchanger)
2.2.1 Pengertian Penukar Panas (Heat
Exchanger)
Penukar panas atau dalam istilah heat
exchanger (HE), adalah suatu alat yang berfungsi
sebagai pemanas dimana terjadi perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya lebih tinggi ke fluida yang temperaturnya lebih rendah.
Biasanya pada PLTU di gunakan untuk memanaskan air pengisi sebelum masuk ke boiler dengan media pemanas yang dipakai adalah (extraction steam) ataupun untuk mendinginkan lube oil turbin dengan media air demin. Penukar panas dapat memindahkan panas dari satu sistem ke sistem yang lain tanpa terjadi perpindahan massa dari dari sistem satu ke sistem lainnya. Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja. Adapun tujuan perpindahan panas antara lain:
1. Memanaskan : Menaikkan suhu dan merubah fase (menguapkan, melarutkan, melelehkan) serta mempertahan suhu proses (memberi panas proses yang membutuhkan- endhoterm). 2. Mendinginkan : Menurunkan suhu dan merubah fase (mengembunkan, membekukan) serta mempertahan suhu proses (mengambil panas proses yang menghasilkan panas – eksotherm).
Proses perpindahan panas tersebut dapat dilakukan secara langsung dan tidak langsung, maksudnya yaitu :
1. Alat penukar panas kontak langsung(direct
contact), pada alat ini fluida yang panas akan
bercampur secara langsung dengan fluida dingin dengan tanpa adanya pemisah dalam suatu bejana atau ruangan, misalnya ejector, daerator dan lain-lain.
2. Alat penukar panas kontak tak langsung ,pada alat ini fluida panas tidak berhubungan langsung (indirect contact) dengan fluida dingin. Jadi proses perpindahan panasnya itu mempunyai media perantara, seperti pipa, plat, atau peralatan jenis lainnya. Misalnya kondensor, ekonomiser, air preheater, pemanas air pengisi (feed water heater) pada pltu dan lain-lain.
2.2.2. Prinsip Kerja Penukar Panas (Heat
Exchanger)
2.2.2.1 Prinsip dan Teori Dasar Perpindahan Panas
Panas adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipindahkan dari suatu tempat ke tempat lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan sama sekali. Dalam suatu proses, panas dapat mengakibatkan terjadinya kenaikan suhu suatu zat dan atau perubahan tekanan, reaksi kimia dan kelistrikan. Pada umumnya perpindahan panas dapat berlangsung melalui tiga cara yaitu secara konduksi, konveksi, dan radiasi.
a. Konduksi atau hantaran
Merupakan perpindahan panas antara molekul-molekul yang saling berdekatan antar yang satu dengan yang lainnya dan tidak diikuti
oleh perpindahan molekul-molekul tersebut secara fisik. Molekul-molekul benda yang panas bergetar lebih cepat dibandingkan molekul-molekul benda yang berada dalam keadaan dingin. Getaran-getaran yang cepat ini, tenaganya dilimpahkan kepada molekul di sekelilingnya sehingga menyebabkan getaran yang lebih cepat maka akan memberikan panas.
Panas dipindahan sebagai energi kinetik dari suatu molekul ke molekul lainnya, tanpa molekul tersebut berpindah tempat. Cara ini nyata sekali pada zat padat.
Daya hantar panas konduksi (k) tiap zat berbeda-beda. Daya hantar tinggi disebut penghantar panas (konduktor panas) dan yang rendah adalah penyekat panas ( isolator panas ). Q = k * A * (T1-T2) / X
A : luas bidang perpindahan panas
X : Panjang jalan perpindahan panas (tebal) q : panas yang dipindahkan
k : daya hantar konduktor
a. Konveksi atau aliran
Perpindahan panas dari suatu zat ke zat yang lain disertai dengan gerakan partikel atau zat tersebut secara fisik.
Panas dipindahkan oleh molekul-molekul yang bergerak atau mengalir. Oleh karena adanya dorongan bergerak. Disini kecepatan gerakan atau aliran memegang peranan penting. Konveksi hanya terjadi pada fluida yaitu
Q = h * A * (T2 – T1)
h = koefisien perpindahan panas suatu lapisan fluida.
Q = panas yang dipindahkan A = luas perpindahan panas
Persamaan utama yg menghubungkan besaran – besaran diatas adalah:
q = A * (T2 – T1) / R = U * A * (T2 – T1) q = jumlah panas yang dipindahkan
R = tahanan terhadap perpindahan panas
U = 1/R = Koefisien perpindahan panas keseluruhan, gabungan antara konduksi dan konveksi (k.W / m2. C )
b. Radiasi atau pancaran
Perpindahan panas tanpa melalui media atau tanpa melalui molekul. Suatu energi dapat dihantarkan dari suatu tempat ke tempat lainnya atau dari benda panas ke benda yang dingin dengan pancaran gelombang elektromagnetik dimana tenaga elektromagnetik ini akan berubah menjadi panas jika terserap oleh benda yang lain.
Panas dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Perpindahan seperti ini tidak memerlukan zat antara/media.
Q = σ . T4
T = suhu mutlak
σ = tetapan Stefan – Boltzman, = 4,92 kkal / ( jam. m2.K4 )
2.2.2.2. Jenis–jenis penukar panas (heat
exchanger)
Ada beberapa jenis heat exchanger yang banyak digunakan dalam industri, yaitu:
a. Penukar panas pipa rangkap (double pipe
heat exchanger)
Salah satu jenis penukar panas adalah susunan pipa ganda. Dalam jenis penukar panas dapat digunakan berlawanan arah aliran atau arah aliran, baik dengan cairan panas atau dingin cairan yang terkandung dalam ruang annular dan cairan lainnya dalam pipa.
Alat penukar panas pipa rangkap terdiri dari dua pipa logam standar yang dikedua ujungnya dilas menjadi satu atau dihubungkan dengan kotak penyekat. Fluida yang satu mengalir di dalam pipa, sedangkan fluida kedua mengalir di dalam ruang anulus antara pipa luar dengan pipa dalam. Alat penukar panas jenis ini dapat digunakan pada laju alir fluida yang kecil dan tekanan operasi yang tinggi.
b. Penukar panas cangkang dan buluh (shell
and tube heat exchanger)
Alat penukar panas cangkang dan buluh terdiri atas suatu bundel pipa (tube) yang dihubungkan secara parallel dan ditempatkan dalam sebuah pipa cangkang (shell). Fluida yang satu mengalir didalam bundel pipa, sedangkan fluida yang lain mengalir di luar pipa pada arah yang sama, berlawanan, atau bersilangan. Kedua ujung pipa tersebut dilas pada penunjang pipa yang menempel pada mantel. Untuk meningkatkan effisiensi pertukaran panas, biasanya pada alat penukar panas cangkang dan buluh dipasang sekat (buffle). Ini bertujuan untuk membuat turbulensi aliran fluida dan menambah waktu tinggal (residence
time), namun pemasangan sekat akan memperbesar pressure drop operasi dan menambah beban kerja
pompa, sehingga laju alir fluida yang dipertukarkan panasnya harus diatur.
Shell tube heat exchanger merupakan
pemindah panas yang tertutup. Alat penukar kalor jenis shell and tube adalah alat penukar kalor yang paling banyak digunakan dalam berbagai macam industri dan paling sederhana dibanding dengan alat penukar kalor lainnya, hal ini karena:
1. Hanya terdiri dari sebuah tube dan shell, dimana tube terletak secara konsentrik yang berada di dalam shell.
2. Kemampuannya untuk bekerja dalam tekanan dan temperatur yang tinggi.
3. Kemampuannya untuk digunakan pada satu aliran volume yang besar.
4. Kemampunnya untuk bekerja dengan fluida kerja yang mempunyai perbedaan satu aliran volume yang besar.
5. Tersedia dalam berbagai bahan atau material.
6. Kontruksi yang kokoh dan aman.
7. Secara mekanis dapat beroperasi dengan baik dan handal karena reliability tinggi.
Pada jenis alat penukar kalor ini, fluida dingin mengalir di dalam tube sedangkan fluida panas mengalir di luar tube atau di dalam shell. Karena kedua aliran fluida melintasi penukar kalor hanya sekali, maka susunan ini disebut penukar kalor satu lintas (single-pass). Jika kedua fluida itu mengalir dalam arah yang sama, maka penukar kalor ini bertipe aliran searah (parallel flow) . Jika kedua fluida itu mengalir dalam arah yang berlawanan, maka penukar kalor ini bertipe aliran berlawanan (counter flow) (Kreith, 1997).
Seperti gambar konstruksi diatas, komponen utama dari Heat Exchanger (HE) jenis ini ada adalah shell, tube dan sekat (baffle). Kontruksi shell sangat ditentukan oleh keadaan
tubes yang akan ditempatkan didalamnya. Shell ini
dapat dibuat dari pipa yang berukuran besar atau pelat logam yang di roll. Shell merupakan badan dimana terdapat tube bundle di dalamnya. Untuk temperatur yang sangat tinggi kadang-kadang shell dibagi dua disambungkan dengan sambungan ekspansi.
Tube atau pipa merupakan bidang
pemisah antara kedua jenis fluida yang mengalir didalamnya dan sekaligus sebagai bidang perpindahan panas. Ketebalan dan bahan pipa harus dipilih pada tekanan operasi fluida kerjanya. Selain itu bahan pipa tidak mudah terkorosi oleh fluida kerja. Susunan dari tube ini dibuat berdasarkan pertimbangan untuk mendapatkan jumlah pipa yang banyak atau untuk kemudahan perawatan yaitu pembersihan permukaan pipa. Sementara itu fungsi dari pemasangan sekat
(baffle) pada ini antara lain adalah sebagai
penahan dari tube bundle, untuk mengurangi atau mencegah terjadinya getaran serta sebagai alat untuk mengarahkan aliran fluida yang berada di dalam tubes.
c. Pipa Beralur Dalam (Inner Grooved Pipe)
Secara konstruksi grooved pipe mirip dengan pipa polos (plain pipe), yang membedakan adalah pada dinding pipa grooved pipe memiliki alur. Alur ini bisa ada di dinding dalam maupun di dinding luar pipa, tergantung kebutuhan. Alur bisa berbentuk cincin, segitiga maupun rectangular. Penambahan alur pada pipa menyebabkan pengurangan luas permukaan aliran dibagian dinding pipa yang beralur.
2.3 Feed Water Heater PLTU Cirebon
2.3.1 Fungsi Feed Water Heater PLTU Cirebon
Feed water heater pada PLTU Cirebon yaitu suatu alat penukar panas (Heat Exchanger) yang berfungsi untuk memanaskan air kondensat sebelum dipanaskan ke boiler dengan media pemanas dari uap ekstraksi dari turbin (extraction
steam), baik turbin pada tekanan tinggi, sedang
turbin sehingga memungkinkan uap sisa dari turbin masuk ke kondensor sesuai dengan rancangan.
Dengan adanya feed water heater dapat meningkatkan efisiensi pembangkit listrik karena air yang akan dipanaskan ke boiler sudah panas terlebih dahulu sehingga kerja boiler tidak berat dan bahan bakar juga lebih sedikit. Selain itu, memberikan keuntungan dalam manajemen umur boiler karena menurunkan termal stress pada pipa-pipa boiler (tubes) dengan menyediakan air panas terlebih dahulu.
2.3.2 Low Pressure Feed Water Heater PLTU
Cirebon
Di PLTU Cirebon pada sistem kondensat (condensate sytem) air kondensat dipasok dari hotweell bersumber di kondensor menuju deaerator dibantu oleh Condensate
Operation Pump (COP) dan Condensate Booster Pump (CBP) mengalir menuju sisi tube Low Pressure Feed Water Heater. Suatu penukar panas
dimana media pemanas yaitu dari uap diambil dan di sadap (extraction) dari turbin bertekanan rendah (Low Pressure Turbine) mengalir pada sisi shell, uap dan memanaskan air kondensat yang mengalir di dalam sisi pipa (tube).
Low Pressure Feed Water # 1A dan B
horizontal terhubung dan dipasang di dekat kondensor langsung. Low Pressure Feed Water # 1 pemanas saluran pendingin terpisah dan dipasang didepan Low Pressure Feed Water # 1 . Low
Pressure Feed Water # 2, 3 dan 4 dipasang sebagai
pemanas tunggal. Aliran uap ke shell dipasok ke pemanas bawah dan ventilasi shell terhubung ke kondensator.
Ada empat (4) low pressure feed water
heater yang disediakan di jalur antara Condensate Booster Pump (CBP) & Deaerator. Low pressure feed water heater No 1A, 1B terletak di dekat
kondensor untuk memperpendek panjang garis uap ekstraksi besar dan mengurangi luas bangunan turbin. Pendingin menguras terletak eksternal untuk pemanas. HEI standar untuk pemanas air umpan tertutup dan berbentuk horisontal, shell tunggal, jenis U-tube. Total penurunan tekanan di semua pemanas air umpan Low pressure feed
water heater pada 4 kg/cm2.
Low pressure feed water heater
dirancang untuk terus beroperasi tanpa adanya getaran atau keadaan tidak normal lainnya karena; a) Terus beroperasi dari semua feed water heater
pada beban penuh (full load).
b) Perubahan mendadak dalam aliran, suhu dan tekanan karena perubahan beban pabrik.
Gambar 2.13
Uap Ekstraksi Pemanas Heater pada PLTU Cirebon
2.3.3 Komponen Low Pressure Feed Water Heater
Gambar 2.14 Feedwater Heater 2) Shell
Sisi shell dari low pressure feed water
heater memiliki fungsi sebagai berikut :
a. Menyalurkan uap dari sistem uap ekstraksi dari turbin tekanan rendah untuk memanaskan air kondensat didalam tube dimana kehilangan tekanan uap diabaikan.
b. Uap ekstraksi, melepaskan panas laten dan di serap panas tersebut oleh air pengisi kondensat.
c. Mendukung dan mencegah adanya getaran pada sisi pipa air kondensat (tube).
d. Pengalir uap pada kecepatan rendah untuk meminimalisir erosi / korosi
e. Bertindak sebagai pendingin uap terkondensasi. f. Sebagai reservoir kontrol untuk pemanas air
kondensat yang mengalir. g. Bertindak sebagai bejana tekan.
Kontruksi shell sangat ditentukan oleh keadaan tubes yang akan ditempatkan didalamnya.
Shell ini dapat dibuat dari pipa yang berukuran
besar atau pelat logam yang di roll. Shell merupakan badan dari feed water heater tersebut, dimana didapat tube bundle. Untuk temperatur yang sangat tinggi kadang-kadang shell dibagi dua disambungkan dengan sambungan ekspansi.
3) Tube
Tube atau pipa merupakan bidang pemisah
antara kedua jenis fluida yang mengalir didalamnya dan sekaligus sebagai bidang
perpindahan panas. Ketebalan dan bahan pipa harus dipilih sesuai pada tekanan operasi fluida kerjanya. Selain itu bahan pipa tidak mudah terkorosi oleh fluida kerja. Susunan dari tube ini dibuat berdasarkan pertimbangan untuk mendapatkan jumlah pipa yang banyak atau untuk kemudahan perawatan yaitu pembersihan permukaan pipa. Tube ditentukan dari ketebalan dinding rata-rata
atau minimum. Heat Exchanger Institute (HEI) melalui persamaan yang digunakan
untuk menentukan dibutuhkan ketebalan dinding
tube sebelum dilengkungkan . Dimana : Untuk
tekanan disain sisi shell, psi (Mpa), Minimum radius U-degree harus satu dan satu setengah kali tabung. Tube feed water heater yang melekat tube
sheet dengan baik memperluas saja atau segel
pengelasan dan berkembang dan untuk tekanan rendah pipa pemanas umumnya diperluas.
4) Sekat (Baffle) & Pelat Pendukung
Pemasangan sekat (baffle) berfungsi untuk penahan sisi tube bundle, dimana untuk mengarahkan aliran fluida yang berada di dalam
tube. Baffle digunakan dalam mengalir zona dingin
untuk meningkatkan tingkat fase tunggal perpindahan panas baffle dan piring/pelat dukungan sisi shell dapat mencegah kerusakan tube dari getaran yang berlebihan serta kerusakan plat karena erosi .
5) Pelat Penahan Uap Ekstraksi
Pelat penahan uap ekstraksi adalah fitur desain di pemanas air umpan yang dimaksudkan untuk mengurangi dampak dari uap ekstraksi basah. Tetesan air masuk shell dan kehilangan kecepatan saat mereka bertabrakan dapat menyebabkan erosi pada tube. Pelat penahan uap ekstraksi harus cukup besar dan memiliki ruang yang cukup diantara shell diameter dalam dan garis tube luar untuk dapat menahan uap ekstraksi pada kecepatan rendah.
6) Level Control Valve
a. Cascade Drain Valve
Fungsi cascade drain valve adalah untuk menjaga level air pada kondisi normal feed
water heater karena jika level air berlebih di
takutkan air tersebut masuk ke turbin. Air di sini adalah uap ekstraksi yang terkondensasi di dalam
feed water heater, secara umum cascade drain valve membuang air di dalam feed water heater
jika level air tinggi di buang ke feed water heater lebih rendah contoh cascade drain valve feed
water heater nomor 3 ke cascade drain valve feed water heater nomor 2. Non Return Valve (NRV)
pipa aliran uap ekstraksi akan menutup jika
cascade drain valve menutup secara interlock
karena mencegah air masuk ke turbin.
b. Dump Drain Valve (Emergency Drain Valve)
Ketika level air feed water heater terus meninggi, sedangkan bukaan cascade drain valve sudah 100% maka saluran pembuangan air dibuang langsung ke kondensor dengan
membukanya dump drain valve (emergency
drain valve).
6) Instrumentasi & Control
7) Katup manual isolasi baik drain maupun vent yang menuju kondensor maupun ke atmosfer.
III. PEMBAHASAN
3.1 Keadaan Low Pressure Feed Water Heater 3
Gambar 3.1
Keadaan normal pada low pressure feed water heater 3
Gambar 3.2
Trending keadaan normal pada low pressure feed water heater 3
Pada keadaan normal pada low pressure
feed water heater 3 bisa dilihat pada gambar dan
trending diatas, dimana dapat di jelaskan secara aktual pada unit PLTU Cirebon berbeban penuh 100% (full load) atau sekitar 660 MW, level low
pressure feed water heater 3 yang berupa uap
ekstraksi yang terkondensasi secara normal, level
control valve cascade drain (katup pengontrol
level) membuang isi air kondensate dari low
pressure feed water heater 3 menuju low pressure feed water heater 2 terbuka sesuai dengan batas
level air sehingga emergency drain valve low
pressure feed water heater 3 yang menuju
kondensor tidak akan membuka, aliran air kondensat dari Condensate Operation Pump stabil menuju Dearator ,dan Level Control Valve Full
Load yang menuju Feed Water Tank tidak bekerja
secara lebih karena hanya mengejar sedikit perbadingan air yang masuk ke dearator dan yang
keluar ke dearator serta tekanan vakum pada kondensor juga stabil.
Gambar 3.3
Keadaan tidak normal pada low pressure feed water heater 3
Gambar 3.4
Kesimpulan low pressure feed water heater 3 Dari trending data diatas, dapat dijelaskan secara aktual pada unit PLTU Cirebon berbeban penuh (full load) 100% atau sekitar 660 MW, level
low pressure feed water heater 3 yang berupa uap
ekstraksi yang terkondensasi menjadi air secara cepat terisi air, kemungkinan besar ada pipa (tube) sisi air kondensat yang bocor di dalam low
pressure feed water heater 3 tersebut karena level control valve cascade drain low pressure feed water heater 3 membuang isi air kondensate
mengkonvensasi level aman di low pressure feed
water heater 3 menuju low pressure feedwater heater 2 dan sudah 100% membuka atau dalam hal
ini level di low pressure feed water heater 3 mendapatkan air berlebih, tetapi tidak dapat mengatasi level air kondensasi di dalam low
pressure feed water heater 3 sehingga emergency drain valve low pressure feed water heater 3 yang
menuju kondensor membuka, itu sangat merugikan karena aliran air kondensate dari Condensate
Operation Pump akan berkurang menuju
Dearator, dan Level Control Valve Full Load yang
menuju Feed Water Tank akan terus membuka mengejar perbandingan air yang masuk ke dearator dan keluar dari dearator sebagai proses selanjutnya di dalam PLTU Cirebon, serta tekanan vakum pada kondensor juga akan berkurang karena air kondensat dari low pressure feed water heater 3 yang sudah panas masuk ke kondensor mengurangi
kevakuman kondensor berakibat kerja turbin dan boiler semakin berat.
Jika heater 3 tidak beroperasi maka sangat merugikan sistem pembangkit karena dalam hal ini kebutuhan air dan batu bara juga akan meningkat, effisiensi pembangkit listrik juga akan berkurang.
3.2 Ijin Kerja pada Low Pressure Feed Water
Heater 3
Sebelum memulai untuk pengecekan dan perbaikan serta tidak beroperasinya low pressure
feed water heater 3 maka harus ada kordinasi dan
ijin kerja yang dikeluarkan oleh petugas berwenang (authorized person). Setelah terkordinir dan dokumen ijin kerja keluar dari petugas berwenang, pastikan ijin yang diberikan sesuai dengan pekerjaan yang akan dilakukan. Hal ini penting dilakukan karena pekerjaan yang akan di lakukan mempunyai tingkat resiko dan bahaya yang tinggi contohnya untuk area low pressure
feed water heater 3 berhubungan dengan air dan
uap yang bertekanan tinggi dan temperatur tinggi. Dengan keluarnya ijin kerja yang sesuai maka pekerjaan akan aman baik dari pekerja itu sendiri, orang lain yang membantu dan juga kelangsungan jalannya operasional sistem pembangkit.
3.3 Persiapan Sebelum Isolasi Low Pressure Feed Water Heater 3
Gambar 3.5 Alur Keluarnya Ijin Kerja
Gambar 3.6
Point Isolasi Dokumen Kerja SPRS (Safety Pecaution Record
Sheet)
Dokumen ijin kerja di area low pressure
feed water heater 3 berupa dokumen PTW ( Permit To Work ) karena berhubungan dengan
tekanan dan suhu panas, di dalam dokumen tersebut terdapat SPRS (Safety Pecaution Record
Sheet) dimana berisi point-point yang harus di
lakukan dalam mengamankan area low pressure
feed water heater 3 baik pada saat proses isolasi
jika ada perbaikan maupun normalisasi setelah diperbaiki.
Dengan adanya SPRS maka hal-hal yang berbahaya dari berisi point point yang harus di lakukan dalam mengamankan area low pressure
feed water heater 3 dapat dicegah.
3.4 Persiapan Alat Pelindung Diri dalam proses Isolasi
a. Alat Pelindung Diri (APD) yang dipakai 1. Helm (Safety Helmet)
2. Sepatu Safety (Safety Shoes) 3. Kacamata (Safety Glasess)
4. Penutup telinga (Ear Mug / Ear
Pluged)
5. Sarung Tangan (Hand Gloves) 6. Masker (Dust Mask)
7. Seragam Kerja (Warepack) b. Alat Pendukung dalam Proses Isolasi
1. Radio Komunikasi
2. Kunci F untuk Membuka Katup 3. Kunci Pipa
4. Pulpen
5. Line Baricade area kerja
c. Personel dalam hal ini butuh 3 Orang untuk d lapangan dan 4 Orang di Central
Control Room (CCR)
3.5 Proses Isolasi Low Pressure Feed Water
Heater 3
Gambar 3.7
Proses Isolasi low pressure feed water heater 3 1. Tutup cascade drain valve dari low pressure
feed water heater 3 ke low pressure feed water heater 2 secara pelan – pelan dan emergency drain valve low pressure feed water heater 3 menuju kondesor dalam
keadaan auto, karena pada saat cascade drain
valve di tutup maka emergency drain valve
akan mengkonvensasi membuka dan
membuang air ke kondensor hal ini bertujuan untuk memantain level air didalam low
pressure feed water heater 3, proses ini
dilakukan sampai cascade drain valve terurtutup sempurna (fully close), level low
pressure feed water heater 3 harus selalu di
monitor lewat Central Control Room (CCR) karena jika level air semakin tinggi beakibat air masuk ke turbin itu sangat fatal bisa merusak sudu-sudu turbin meskipun ada proteksi Non Return Valve (NRV) akan menutup, tetapi tidak menutup kemungkinan air akan masuk.
2. Tutup cascade drain valve dari low pressure
feed water heater 4 ke low pressure feed water heater 3 sama halnya seperti menutup cascade drain valve dari low pressure feed water heater 3 ke low pressure feed water heater 2 yaitu secara pelan–pelan ditutup dan emergency drain valve low pressure feed water heater 4 dalam keadaan auto, karena
pada saat cascade drain valve berisi point point yang harus dilakukan dalam mengamankan area low pressure feed water
heater 4 ditutup maka emergency drain valve
akan mengkonvensasi membuka hal ini bertujuan untuk memantain level air di dalam
low pressure feed water heater 4, hal ini
dilakukan sampai cascade drain valve tertutup sempurna (fully close), levelair di low
pressure feed water heater 4 harus selealu di
monitor lewat Central Control Room (CCR) karena jika level air semakin tinggi beakibat air masuk ke turbin itu sangat fatal bisa merusak sudu-sudu turbin meskipun ada proteksi Non Return Valve (NRV) akan menutup, tetapi tidak menutup kemungkinan air akan masuk.
3. Tutup suplai motorized operation valve (MOV) A dan B aliran uap ekstraksi dari turbin menuju low pressure feed water heater 3 secara perlahan –lahan sampai menutup sempurna (fully closed), monitor level di
dalam heater 3 agar tidak terjadi getaran pada sisi tube karena berakibat tube pecah (crack) dalam hal ini emergency drain valve low
pressure feed water heater 3 dalam keadaan auto.
4. Buka drain valve motorise operation valve (MOV) A dan B aliran uap ekstraksi, untuk membuang air yang terkondensasi secara otomatis.
5. Proses bypass air kondensat dengan cara buka
bypass valve low pressure feed water heater 3
secara perlahan-lahan, perlu di perhatikan pada saat bypass sisi air kondensat harus dimonitor aliran dan tekanan air kondensat terutama dari Condensate Operation Pump dan besarnya bukaan Level Control Valve Full
Load menuju Dearator.
Gambar 3.8
Keadaan bypass low pressure feed water heater 3
6. Setelah membuka Bypass Valve, Tutup Inlet
Manual Isolasi Valve low pressure feed water heater 3.
7. Kemudian Tutup Outlet Manual Isolasi Valve
low pressure feed water heater 3.
8. Untuk mengurangi level air sisi shell yaitu dengan cara membuka emergency drain valve
dan vent valve menuju ke kondensor di buka
sampai level kurang lebih 50 mm hal ini bertujuan untuk seal dan menjaga kevakuman kondensor karena di takutkan ada katup (valve) yang passing. Vent valve ke kondensor di tutup kembali dan vent valve
manual yang menuju atmosfer yang dibuka.
9. Untuk membuang sisa air kondensat di dalam sisi tube low pressure feed water heater 3. Buka drain valve manual sisi air kondensat dengan cara buka drain valve ke atmosfer (sump pit) dan vent valve ke atmosfer, pastikan air sudah habis, proses isolasi telah selasai dan bisa melanjutkan pekerjaan di dalam low pressure feed water heater 3.
Keterangan :
Jika sudah termonitor aman untuk pekerjaan di area low pressure feed water heater 3 dalam hal ini telah selesai proses isolasi kemudian
tim perbaikan (mantenance) bisa membuka
manhole, setelah manhole terbuka kemudian
dilakukan pengecekan kadar oksigen oleh petugas yang sudah mempunyai kewenangan didalam bejana low pressure feed water heater 3 sebelum teknisi masuk atau memulai pekerjaan agar aman untuk sirkulasi udara terutama oksigen karena low
pressure feed water heater 3 termasuk confined space.
Petugas akan menginfokan kondisi kadar oksigen di dalam low pressure feed water
heater 3, Apabila kadar oksigen tidak normal dan
tidak memenuhi syarat untuk orang bekerja di dalamnya maka perlu di lakkan treatment terlebih dahulu yaitu dengan pemasangan blower agar udara di low pressure feed water heater 3 bersirkulasi, dan kandungan oksigen memenuhi syarat.
3.6 Laporan Hasil Perbaikan Low Pressure Feed
Water Heater 3
Low Pressure Feedwater Heater #3 (WK151117.0003)
17 September 2015
- Proses Isolasi Low Pressure Feed
Water Heater
- Pemasangan akses dan scafolding untuk membuka manhole
- Pelepasan insulation busa penahan panas manhole
20 September 2015 - Membuka manhole
- Pengecekan kondisi didalam Low
Pressure Feed Water Heater 3
- Pembersihan material asing didalam Low Pressure Feed Water
Heater 3
Gambar 3.9
Material Asing low pressure feed water heater 3 21 September 2015 - Partition & Gasket remove
22 September 2015 - Dewatering & cleaning inside after
partition remove
- Persiapan untuk mengetes kebocoran pipaair kondensat (tube leak test)
23 September 2015 - Leak test
- Found 8 point leaks,
25 September 2015 - Installing broken bolts
- Plugging leak tube, 2 plugs is not installed because the wait for spare parts
Gambar 3.10
Pluge Tube low pressure feed water heater 3
29 September 2015 - Pemasangan 2 plug
- Persiapan pengetesan pipa air kondensat yang bocor (tube leak test) setelah menutup tube yang bocor (plugging)
30 September 2015 - Pengecekan kembali Eddy Current Test
dari Robutech,
2 Oktober 2015 - Pemasangan pass partition gasket &
channel pass partition chanel manyway gasket
- Tutup manhole
- Tutup dokumen ijin kerja
- Proses normalisasi low pressure feed water
heater 3
3.7 Proses Normalisisasi Low Pressure Feed
Water Heater 3
Gambar 3.11
Proses Normalisasi low pressure feed water heater 3
Catatan : Pastikan semua orang yang bekerja di area Low Pressure Feed Water Heater sudah keluar ,perlengkapan kerja dan lain-lain. Tutup manhole dan menginfokan bahwa perbaikan di area
Low Pressure Feed Water Heater 3 sudah
selesai dimana pihak teknisi menutup pekerjaan dengan menutup dokumen ijin kerja ke petugas berwenang.
Proses Normalisasi Low Pressure Feed Water
Heater3
1. Pembersihan sisi pipa air kondensat (flushing
tube line)bertujuan agar tidak ada material
asing yang terbawa air kondensat , serta untuk mengetahui kadar air
Prosedurnya : - Buka Outlet - Buka Drain - Cek kadaar air - Tutup Outlet - Tutup Drain
2. Pengisian pipa air pengisi (Premming Feed
Water Tube Line) bertujuan agar tidak terjadi
water hammering dan mencegah tube pecah karena dengan adanya air di tube side sebagai pendingin juga.
Prosedurnya :
- Tutup drain manual valve ke atmosfer pada pipa pengisi air kondensat & vent
manual valve ke atmosfer pada pipa pengisi
air kondensat tetap terbuka.
- Buka inlet manual valve line feed water
heater 3 secara perlahan – lahan , apabila
sudah keluar air kondensate dari vent valve berarti sisi pipa (tube) di low pressure feed
water heater 3 sudah terisi air, kemudian
tutup vent valve manual.
- Buka Outlet manual valve feed water secara pelan-pelan sambil monitor aliran dan tekanan air kondensat pengisi.
- Setelah Inlet dan Outlet Valve Feed Water
Line terbuka , selanjutnya menutup Bypass Valve Feed Water Line secara pelan-pelan
sambil monitor aliran dan tekanan air pengisi.
3. Buka motorise operation valve (MOV) aliran uap ekstraksi AB yang menuju low pressure
feed water heater 3 secara perlahan –lahan ,
monitor level air di dalam low pressure feed
water heater 3 agar tidak terjadi getaran pada
sisi tube
4. Normalisasi Level Control Valve Low Pressure
Feed Water Line
a. Normalisasi cascade drain valve dari LPH 3 ke LPH 2
- Change over Emergency drain valve
Heater 3 ke cascade drain LPH 3 ke LPH
2.
- Pastikan Emergency drain valve low
pressure feed water heater 3 dalam
keadaan auto, sedangkan cascade drain LPH 3 ke LPH 2 manual dan buka perlahan – lahan.
- Tutup cascade drain valve dari Heater 3 ke Heater 2 secara pelan – pelan dan
emergency drain dalam keadaan auto,
karena pada saat case cade drain ditutup
maka emergency valve akan
mengkonvensasi membuka hal ini bertujuan untuk memantain level air d dalam heater 3, hal ini dilakukan sampai
case cade drain fully close, level heater 3
harus selealu di monitor lewat CCR karena jiak level air tinggi beakibat air masuk ke
turbine itu sangat fatal.
b. Normalisasi Cascade drain dari low
pressure feed water heater 4 ke low pressure feed water heater 3 sama halnya seperti
menormalis cascade drain dari low
pressure feed water heater 3 ke low pressure feed water heater 2 secara pelan – pelan dan emergency drain dalam keadaan auto,
karena pada saat case cade drain dibuka maka emergency valve masih tetap mengkonvensasi membuka hal ini bertujuan
untuk memantain level air d dalam heater 4, level heater 4 harus selealu dimonitor lewat CCR karena jiak level air tinggi beakibat air masuk ke turbine itu sangat fatal.
IV. PENUTUP 4.1 Simpulan
Dari semua yang telah di uraikan di atas dapat di simpulkan bahwa :
1. Terjadinya pipa (tube) air kondensat di dalam Low Pressure Feed Water Heater 3 yang bocor .
2. Bocornya pipa air kondensat di dalam Low Pressure Feed Water Heater 3 sangat berpengaruh terhadap jalannya siklus uap dan air pada PLTU Cirebon.
3. Dalam suatu pekerjaan di butuhkan ijin kerja dari petugas berwenang sehingga dapat menghindari bahaya – bahaya kerja.
4. Dalam proses isolasi dan normalisasi Low Pressure Feed Water Heater 3 Perlu kehati – hatian harus di monitor semua parameter yang terdapat di condensate
system karena berpengaruh terhadap
sistem pembangkit.
4.2 Saran
1. Perlu kehati-hatian dalam proses isolasi dan normalisasi Feed Water Heater karena berhubungan dengan air dan uap yang bertekanan dan bersuhu panas.
2. Perlu koordinasi yang lebih baik karena
proses isolasi dan normalisasi Feed
Water Heater berpengaruh terhadap
siklus uap dan air di PLTU.
b. Proses isolasi dan normalisasi harus sesuai prosedur yang dikeluarkan dari ijin kerja dari petugas berwenang.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. BFP Turbine General Description. Toshiba Coorporation
Anonim. 2011. Draft Annual Report 2011. Jepara: PT.KPJB
Anonim. 2010. Oil Conditioning. Toshiba Coorporation
Anonim. 2005. Steam Turbine & Generator Lube
Oil System: Instruction Manual.
Toshiba Coorporation Black & Veatch. 1996. Power Plant Engineer.
USA: Springer Science+Business Media Description of Boiler and auxilliaries 1x660
Cirebon CFPP
Description of Turbine and auxilliaries 1x660 Cirebon CFPP
Hakim, Imam R. 2012. Mekanisme Lube Oil
System Pada PLTG Blok 2 Unit Pembangkitan Muara Karang. Bandung:
Politeknik Negeri Bandung
http://jepjourney.blogspot.co.id/2013/06/heat-exchanger.html
Indonesia Power UBP Priok, “Turbin Uap”, ml.scribd.com/doc/52932319/TURBI N-UAP (22 Juli 2012)
Korea Midland Power. “Overview Korea Midland Power.” Komipo.co.kr (22 Juli 2012).
PT Pembangkitan Jawa Bali. “About PT Pembangkitan Jawa Bali.” Ptpjb.com (22 Juli 2012).
Sutansah, Dirman. 2012. Pengaruh Penggunaan
Turning Gear Pada Saat Start dan Shutdown di PJB UP Muara Karan.
Laporan Kerja Praktik. Politeknik Negeri Bandung
