ANALISIS TERJADINYA BATU KETEL PADA
ANALISIS TERJADINYA BATU KETEL PADA
KETEL UAP PIPA AIR
KETEL UAP PIPA AIR
DI BALI INA HOTEL - SANUR
DI BALI INA HOTEL - SANUR
I Nyoman Gunung dan I Nengah Ludra Antara
I Nyoman Gunung dan I Nengah Ludra Antara
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali Bukit Jimbaran, P.O Box 1064 Tuban, Badung Bali Bukit Jimbaran, P.O Box 1064 Tuban, Badung Bali
Phone: +62-361-7019, Fax: +62-361-701128 Phone: +62-361-7019, Fax: +62-361-701128
Abstrak:
Abstrak: Bentuk dari ketel uap secara garis besar merupakan suatu bejana tertutup, kalor dari pembakaran bahan bakarBentuk dari ketel uap secara garis besar merupakan suatu bejana tertutup, kalor dari pembakaran bahan bakar dipi
dipindahndahkan kan ke ke air air melmelalui alui ruang ruang bakbakar ar dan dan bidbidang-ang-bidbidang ang pempemanasanas.. .. Di Di BaBali li keketetel l uauap p sesebabagagai fi fasasililititas as ututamama ya yanangg dapat melancar kegitan hotel sehari-hari, untuk memasak, mengeringkan cucian (l
dapat melancar kegitan hotel sehari-hari, untuk memasak, mengeringkan cucian (londryondry), mandi dan), mandi dan sebagainya. Pada dasarny
sebagainya. Pada dasarnya a air terkandung banyair terkandung banyak kotoran-kotoran, derajat keasaman (pHak kotoran-kotoran, derajat keasaman (pH) menunjukkan) menunjukkan suatu larutan yang
suatu larutan yang mempunyai sifat basa, asam ataukmempunyai sifat basa, asam ataukah netral. Nilai pH beah netral. Nilai pH berkisar antara 0-14, pH yangrkisar antara 0-14, pH yang bersifat a
bersifat asam sam memiliki nilai memiliki nilai pH pH <7, <7, sedangkan sedangkan yang yang bersifat bersifat basa basa mempunyai mempunyai nilai nilai pH pH >7, >7, jika jika pH pH = = 77 maka bersifat netral. Untuk mencapai standar air tersebut perlu suatu pengelolahan air yang baik sebelum maka bersifat netral. Untuk mencapai standar air tersebut perlu suatu pengelolahan air yang baik sebelum masuk ke Ketel Uap (
masuk ke Ketel Uap ( Boler Boler ). Dalam pengelolahan air dilakukan dengan ). Dalam pengelolahan air dilakukan dengan sistem pemurnian air dengansistem pemurnian air denganWaterWater Treatment
Treatment , yang mana untuk mencegah terjadinya korosi, penyerahan panas dari gas asap kepada air,, yang mana untuk mencegah terjadinya korosi, penyerahan panas dari gas asap kepada air, pemanasan setempat, dan menjaga paramete
pemanasan setempat, dan menjaga parameter air pengisi ketel sehingga dapat teratasi r air pengisi ketel sehingga dapat teratasi terjadinya batu ketelterjadinya batu ketel pada
pada Boiler Boiler tersebut. tersebut. Kata Kunci
Kata Kunci: Terjadi Batu Ketel dan Pemurnian Air: Terjadi Batu Ketel dan Pemurnian Air
Abstract:
Abstract: Boiler is Boiler is generally o closed vessel where heat generally o closed vessel where heat resulted from combustion of fuel is transferred toresulted from combustion of fuel is transferred to water through combusting chamb
water through combusting chamber and heating components. In er and heating components. In Bali, boiler functions as the main faciBali, boiler functions as the main facilitylity for
for hotel hotel daily daily activities, activities, including including cooking, cooking, laundering, laundering, bathing, bathing, and and some some others. others. Basically, Basically, waterwater contains impurities where degree of acid (pH) shows a sulition that has property of alkaline, acid, or contains impurities where degree of acid (pH) shows a sulition that has property of alkaline, acid, or natural. Value of pH is between 0 – 1
natural. Value of pH is between 0 – 1 4, acid contains pH value less that 7, 4, acid contains pH value less that 7, and alkaline pH is more than 7,and alkaline pH is more than 7, while pH value = 7 i
while pH value = 7 is considered naturals considered natural. To reach the standar, . To reach the standar, the water requithe water requires a proper res a proper waterwater management before entering the boiler where water management is done with water purification system management before entering the boiler where water management is done with water purification system with w
with water treatment to prevent corrosion, heat ater treatment to prevent corrosion, heat transfer from gas fume to wtransfer from gas fume to water, local ater, local heating, andheating, and treatment of boiler – filling water parameter so
treatment of boiler – filling water parameter so as to overcome kettle sediment in the boiler.as to overcome kettle sediment in the boiler. Key words
Key words: kettle sediment, water purification.: kettle sediment, water purification. I. PENDAHULUAN
I. PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu pengetahuan dan Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi be
teknologi begitu berkembang sgitu berkembang sangat angat pesat, adanypesat, adanyaa kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut mempengaruhi adanya pertumbuhan mempengaruhi adanya pertumbuhan Industri-industri yang sangat pesat pula di tanah air. Ketel industri yang sangat pesat pula di tanah air. Ketel atau pembangkit uap adalah salah satu dari sekian atau pembangkit uap adalah salah satu dari sekian banyak
banyak peralatan peralatan dalam dalam siklus siklus eenenergrgi i ttheherrmmal al yyanangg b
beertrtujujuuaan un untntuk uk memerurubbaah h aiair r memenjnjadadi ui uap ap yyanang g bbeergrguunana. . UUaapp yang dihasilkan tersebut kemudian dapat membangkitkan yang dihasilkan tersebut kemudian dapat membangkitkan tenaga mekanik atau mensuplai panas bagi keperluan industri ( tenaga mekanik atau mensuplai panas bagi keperluan industri ( manufacturing proses).
manufacturing proses). Bentuk dari ketel uap secara garis Bentuk dari ketel uap secara garis b
beesasar r mmeerrupupaakakan n ssuuaatu tu bbeejjaana na tetertrtututuup, kp, kaalloor r dadarri i pepembmbakakaararann b
bahahaan n bbakakaar r ddiippiindndaahhkakan n ke aike air r memelalalului i ruruaang bang bakkaar r dadann b
biidadangng--bbididanang g pepemmananaass. . EEnenergrgi i dadallaam m ((intenal energi)intenal energi) dari air dari air akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur dan akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur dan tekanan.. Pada suatu tingkat keadaan tertentu air akan berobah tekanan.. Pada suatu tingkat keadaan tertentu air akan berobah menjadi uap (menguap). Sumber kalor untuk ketel uap dapat menjadi uap (menguap). Sumber kalor untuk ketel uap dapat b
beeruruppa a bbaahahan n bbakakaar r dadallam am bbeentntuuk k ppadadatat, , ccaiair r atatau au ggasas. . BBahahkakann dewasa ini sumber kalor dengan menggunakan energi listrik dewasa ini sumber kalor dengan menggunakan energi listrik
atau nuklir
atau nuklir banyak dikembanyak dikembangkan. Kalor abangkan. Kalor atau panas tau panas yangyang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dipindahkan ke air dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dipindahkan ke air atau ke uap melalui bidang pemanas.
atau ke uap melalui bidang pemanas.
Pada dasarnya ketel uap pipa api terdiri Pada dasarnya ketel uap pipa api terdiri dari sebuah bejana tekanan (ketel) berisi air dari sebuah bejana tekanan (ketel) berisi air (tangki) dan sejumlah pipa yang merupakan laluan (tangki) dan sejumlah pipa yang merupakan laluan bagi gas
bagi gas panas, panas, dan dan energi panas energi panas dipindahkan daridipindahkan dari gas panas terseb
gas panas tersebut ke ut ke air dalam bejana (Syair dalam bejana (Syamsir Aamsir A Muin, 1988: 327). Panas yang dihasilkan dari Muin, 1988: 327). Panas yang dihasilkan dari pembakaran
pembakaran bahan bahan bakar bakar tidak tidak seluruhnya seluruhnya dapatdapat digunakan dalam pembentukan uap, karena digunakan dalam pembentukan uap, karena sebagian panas tersebut ada yang hilang sebagai sebagian panas tersebut ada yang hilang sebagai kehilangan kalor. Diketahuinya besarnya kalor kehilangan kalor. Diketahuinya besarnya kalor yang dihasilkan pada saat pengoperasian ketel uap, yang dihasilkan pada saat pengoperasian ketel uap, maka dapat diketahui efisiensi dan panas maka dapat diketahui efisiensi dan panas pembentukan
pembentukan uap uap dari dari masing-masimasing-masing ng ketel ketel yangyang dihasilkan.
Gambar 1. Ketel Uap Pipa Air
Berkaitan dengan hal tersebut , Bali merupakan sentralnya pariwisata dan merupakan sorga dunia. Dalam menunjang kebutuhan pariwisata sebagai fasilitas salah satunya adalah, penginapan (Hotel). Perkembangan industri perhotelan di Bali begitu pesat, sehingga dalam mendukung pasiltas hotel terebut yaitu: Ketel Uap (Steam Boiler), terutama hotel- hotel berbintang, maka dari itu d1 coba mengangakat permasalahan yang pernah dihadapi salah satu Hotel di Bali, yaitu : Bali Ina Hotel yang berlokasi di Sanur yang pernah mengalami terjadinya batu ketel khusus pada ketel uap pipa api, oleh karena itu dalam industri perhotelan di Bali ketel uap sebagai fasilitas utama yang dapat melancar kegitan hotel sehari-hari, untuk memasak, mengeringkan cucian (londry), mandi dan sebagainya.
II. METODE PENELITIAN 2.1 Lokasi Penelitian
Bali Ina Hotel Sanur adalah suatu perusahaan daerah yang bergerak pada bidang
Industri perhotelan yang mana dalam memenuhai uap panasnya untuk keperluan memasak , mandi, mengeringkan pakian pada proses londry dan lain-lain. Uap adalah gas yang timbul akibat perubahan fase air (cair) menjadi uap ( steam) dengan cara pendidihan. Proses pendidihan memerlukan energi panas yang diperoleh dari sumber panas misalnya
dari pembakaran bahan bakar yang berupa padat, cair ataupun gas.
2.2 Jenis dan Sumber Data
Jenis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survei dan eksperimen, yaitu bagian dari pada metode penelitian kuantitatif (Sugiyono:12) yang mana data didapat dari tempat tertentu yang alamiah (pengamatan), tes, wawancara tersetruktur dan mengumpulkan data bersifat emic, yaitu berdasarkan pandangan dari sumber data. Dalam pelitian ini data didapat dengan cara pengamatan langsung di lapangan, dalam tinjauan fustaka yang bersifat ilmiah, dan wawancara perbandingan pengamatan di lapangan dengan tinjauan pustaka secara i lmiah.
2.3 Perbandingan Hasil Uji A. Kotoran pada Air Pengisi
Tanpa mengingat apakah kelarutan bahan itu naik atau turun dengan adanya temperatur, sehingga kadar bahan padat di dalam air ketel naik oleh karena penguapan yang terus menerus. Yang paling penting adalah kemungkinan akibat yang dapat ditimbulkan oleh bahan-bahan tersebut terhadap ketel uap, berupa kotoran-kotoran secara kasar yang dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Gas-gas yang terlarut, dibedakan atas gas-gas inert dan gas-gas yang menyebabkan korosive, gas-gas inert adalah nitrogen dan hydrocarbon, gas-gas yang menyebabkan korosive adalah, oxygen, carbon dioxide danhydrogen sulfide.
2. Bahan-bahan padat yang terlarut dibedakan sebagai berikut, pertama bahan-bahan padat yang hanya larut sedikit, kebanyakan garam-garam senyawa calcium dan magnesium. Juga minyak dan silica, kedua bahan-bahan padat yang mudah larut termasuk semua garam dapur (NaCl), natrium sulfat, natrium carbonat, natrium nitrat dan natrium silicat, juga natrium hydroxide, natrium phosphat e, asam-asam dan senyawa-senyawaorganik tertentu. 3. Bahan-bahan padat yang mengendap
termasuk tanah liat dan lumpur-lumpur, benda-benda organik dan anorganik , pada umumnya terdapat pada sungai-sungai dan air yang mengalir, semua bahan tidak terlarut.
4. Larutan-larutan yang tak terlarut, seperti minyak gemuk, sabun dan lain sebagainya, mempunyai suatu pengaruh yang merusakkan pada air ketel uap.
B. Specifikasi air pengisi ketel
1. Oxygen terlarut: lebih baik 0 dan tidak lebih dari 0,05 cc/L untuk ketel uap; dimana digunakan economizer dengan pipa-pipa baja.
2. PH tidak kurang dari 7; kebasan yang berlebihan dari yang dibutuhkan untuk pengolahan atau perlindungan terhadap pipa-pipa pengisi atau asam nitrat , harus
dibuat seminimum mungkin.
3. Kesadahan: lebih baik bila 0, tidak lebih dari 26 ppm yang dinyatakan dalam calcium carbonat.
4 Chloride: diinginkan yang serendah mungkin. Bila digunakan untuk condenser tidak boleh lebih dari 6 ppm dalam bentuk
chlorine.
5. Minyak harus tidak ada
6. Jumlah bahan padat harus dibuat menjadi seminimum mungkin
7. Jumlah bahan-bahan padat yang mengendap harus tidak ada
8. Bahan-bahan organik tidak lebih dari 5 ppm
C. Bidang Pemanas
Bidang pemanas adalah : dinding-dinding ketel yang menerima kalor dari api atau gas asap dan memberikan panas tersebut ke air atau uap. Perpindahan kalor pada ketel dapat terjadi dengan tiga cara atau kombinasi dari kertiganya yaitu:
1. Perpindahan panas secara konduksi.Adalah proses perpindahan panas dari suatu bagian ke bagian lain dalam satu material atau material yang saling bersentuhan. Pada ketel Uap proses konduksi itu terjadi pada dinding ruang bakar, dinding pipa gas asap, dan
dinding pipa air.
2. Perpindahan kalor secara Konveksi.,yaitu :proses perpindahan panas oleh kombinasi proses konduksi, penyimpanan energi dan gerak pencampuran. Dengan kata lain konveksi adalah konduksi yang berlansung secara serentak dengan aliran fluida. Pada ketel Uap proses konveksi terjadi pada gas asap dengan dinding pipa gas asap, dinding pipa gas asap ke air.
3. Perpindahan panas secara Radiasi, yatitu : proses perpindahan kalor yang terpancarkan dari benda bertemperatur tinggi kebenda bertemperatur rendah yang terpisah satu sama lain tanpa media penghantar. Pada ketel Uap proses radiasi terjadi pada ruang bakar yaitu dari api ke dinding ruang bakar. Seacara garis besar suatu pembangkit uap mempunyai komponen utama sbb: ruang bakar , tangki air, dan pipa-pipa ketel.
III. PEMBAHASAN
3.1 Sebab Terjadinya Batu Ketel
Batu ketel disebabkan oleh beberapa macam hal, di antaranya adalah air pengisi, adanya minyak yang larut dibawah oleh air pengisi, korosi ,
penyerahan panas dari gas asap kepada air , dan terjadinya pemanasan setempat.
3.1.1 Air Pengisi Ketel
Air alam yang digunakan untuk pengisian ketel uap pada umumnya mengandung bahan- bahan padat dan gas-gas terlarut pada air sehingga, terjadinya pembentukan kerak di dalam ketel, terjadinya pembentukan buih dan percikan yang menyebabkan korosi, dan Caustic embrittlement,
pada Ina Hotel air pengisi menggunakan air PDAM dan sumur bor, untuk menghilangkan gangguan-gangguan pada air pengisi adalah sangat penting, dalam hal ini untuk menganalis setiap air yang akan digunakan sebagai pengisi ketel dan menentukan setiap sifat dari air dan menentukan cara terbaik adalah sistem pengolahannya. Dimana kotoran-kotoran yang terkandung dalam air secara kasar dapat diklasifikasikan seperti uraian diatas, untuk itu air sebelum masuk Boiler perlu diproses dengan sistem pemurnian ari (Water Treatment ).
3.1.2 Pemurnian Air.
Untuk mengatasi hal tersebut perlu suatu pengelolahan air yang baik sebelum masuk ke Ketel Uap ( Boiler ), dimana dalam pengelolahan air dilakukan dengan system pemurnian air dengan
Water Treatment (seperti gambar 2).
Gambar 2. Pemurnian Air Model RO
Sistem pemurnian air bertujuan untuk menghilangkan mineral – mineral yang tidak diinginkan dalam proses produksi uap di boiler. Ada beberapa sistem pemurnian air skala industri yang biasanya digunakan. Seperti demineralisasi
(demin plant ) dan Reverse Osmosis. Secara singkat proses demineralisasi menggunakan resin – resin
penukar ion. Resin yang telah jenuh dapat diregenerasi menggunakan senyawa kimia seperti H2SO4 (asam sulfat ) untuk kation dan NaOH
( Natrium Hidroksida) untuk anion. Prinsip kerja
Reverse osmosis mengalirkan air dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah berkonsentrai tinggi menggunakan membran semipermeables.
Keunggulan reverse osmosis dibanding resin penukar ion adalah RO dapat menangkap larutan garam yang di dalamnya terdapat unsur Magnesium (Mg), kalsium (Ca), bikarbonat , dan
kalsium karbonat (CaCO3). Air pengisi yang telah
dimurnikan akan di tampung, di tangki penampungan dimana suhu air pengisi harus dijaga pada sekitar 900 C dan diinjeksikan bahan-bahan kimia untuk menghilangkan kandungan mineral yang masih tersisa dan menaikkan alkalinity.
3.1.3 Parameter Air Pengisi.
Air laut, air sumber, dan air yang lain, kandungan bahan padatnya sangat tinggi, maka kurang baik untuk digunakan secara langsung sebagai air pengisi ketel. Pada umumnya air selalu mengandung gas-gas terlarut termasuk oxygen dan carbon dioxide. Carbon dioxide membentuk suatu asam lemah yang dapat menambah daya larut bahan lain di dalam air. Jadi dengan adanya asam carbonat ini dapat melarutkan sejumlah bahan dalam jumlah agak banyak seperti calcium dan magnesium yang ada di dalam tanah. Untuk itulah perlu suatu proses pemurnian air sebelum masuk
boiler , dengan syarat air pengisi harus memenuhi standar. Ada beberapa hal yang dapat menentukan kualitas air untukboiler , yaitu:
a. Derajat Keasaman (pH)
Pada penetapan derajat keasaman ini dilakukan dengan metode potensiometri. Pengukuran pH sangat penting untuk dikontrol karena pH berfungsi untuk menentukan tingkat laju korosi yang terjadi dan berpengaruh tehadap pembentukan kerak dan korosi.
Dari data yang didapat nilai pH pada air boiler dari beberapa perusahaan banyak yang tidak masuk ke dalam limit yang sudah ditetapkan, nilai yang didapat ada yang di bawah limit dan ada pula yang melewati limit. Ini dikarenakan mungkin ada kontaminasi yang terjadi di dalam sistem boiler , dan ini akan berakibat rusaknya pada sistem boiler yaitu mengakibatkan terjadi batu ketel yang di sebabakan oleh adanya kerak sehingga terjadilah kebocoran pada pipa-pipa, oleh karena itu pH harus dikontrol agar kebocoran pipa tidak terjadi oleh asam dan pembentukan kerak. Apabila pH naik maka alkalinitas pun akan naik, dan korosi akan berjalan dengan cepat. Pada pH rendah akan terjadi korosi dan pada pH tinggi akan terjadi kerak. Selain itu pH tinggi menimbulkan busa, sehingga akan menimbulkan carry over . Korosi yang berkelanjutan akan mengakibatkan bocornya pipa dan mengurangi efisiensi perpindahan panas. Untuk mencegah terjadinya korosi dapat dilakukan dengan penambahan bahan kimia penghambat korosi (corrosion inhibitor ) padaWater Treatment.
b. Konduktivitas
Pengukuran dilakukan dengan metode konduktometri dengan alat konduktometer . Pengukuran konduktivitas bertujuan untuk mengetahui kemampuan air dalam menghantarkan arus listrik. Dengan mengetahui nilai konduktivitas dapat diketahui banyaknya ion-ion yang terlarut di dalam air tersebut. Konduktivitas sebanding dengan kadar zat terlarut dalam bentuk ion. Dari data yang didapat ada beberapa nilai konduktivitas yang tetap di bawah limit yang telah ditetapkan maka dengan nilai konduktivitas yang terkontrol akan dihasilkan uap panas yang baik dan dapat meminimalisasi korosi. Hal ini menunjukkan bahwa kation dan anion yang berada dalam air boiler masih dapat dikendalikan.
c. Alkalinitas
Penetapan alkalinitas dilakukan secara titrimetri, alkalinitas disebabkan oleh ion bikarbonat , dan tahap tertentu ion karbonat dan hidroksida dalam air, dan ketiga ion tersebut dalam air akan bereaksi dengan ion hidrogen sehingga menurunkan kemasaman akan menaikkan pH. Alkalinitas berhubungan dengan pH air, jika alkaliniti rendah berarti pH air tinggi dan sebaliknya. Untuk itu alkalinitas air ketel harus diatur sedemikian rupa sehingga pH air normal. Karena pada pH rendah akan terjadi korosi dan pada pH tinggi akan terjadi buih. Analisis yang dilakukan pada penetapan alkalinitas adalah titrasi asam basa, dengan menggunakan H2SO4 0.02 N
sebagai titran, sedangkan asam sulfat ini merupakan asam kuat maka akan menetralkan ion-ion alkalinitas yang merupakan basa sampai titik akhir titrasi dengan pH 4,3 sampai 8,3. Dari data yang didapat alkalinitas sudah cukup baik, nilai alkalinitas rendah dan masih bisa ditolerir, apabila air ketel uap nilaialkalinitas cukup tinggi dan tidak sebanding dengan nilai kesadahannya, maka dikhawatirkan akan menyebabkan karat pada pipa, kadar alkalinitas yang rendah dan tidak seimbang dengan kesadahan dapat menyebabkan terbentuknya kerak CaCO3 pada dinding pipa,
sehingga dapat memperkecil penampang basah pipa. Sedangkan kadar alkalinitas yang tinggi dapat menyebabkan karat pada pipa akan menimbulkan batu ketel, untuk mencegah hal ini perlu dilakukan blowdown.
d. Kesadahan.
Kesadahan total karena disebabkan adanya ion-ion Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe 2+ dan semua kation yang bermuatan positif dua, dari data yang didapat pada penetapan kesadahan baik maupun kalsium, tidak ada yang masuk ke dalam limit yang telah ditetapkan, dan ini dapat menyebabkan terbentuknya kerak dan endapan pada sistem ketel
uap, sehingga terbentuklah batu ketel yang dapat mengurangi efisiensi perpindahan panas dari udara yang mengalir dalam pipa ke air. Maka u paya yang dapat dilakukan dengan melakukan blowdown. e.Silika
Pada penetapan silika, menggunakan metode
spektrofotometri dengan menggunakan
spektrofotometer visible DR 2800 dan diukur pada panjang gelombang 815 nm. Sampel air ketel uap
direaksikan dengan menggunakan asam dan
molibdenum, membentuk warna biru, sedangkan
Intensitas warna yang terbentuk secara otomatis
akan dibandingkan dengan internal standar silika
yang ada di dalam alat. Silika dalam sistem pemanas perlu dikontrol karena dapat menyebabkan kerak silika yang keras dalam sistem, apabila didiamkan lama-kelamaan akan menimbulkan batu ketel sehingga menyumbat saluran dalam sistem.
f. Besi
Pada penetapan besi, dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometr i, dengan menggunakan alat spektrofotometer DR 2800 diukur pada panjang gelombang 510 nm. Berdasarkan hasil yang didapat, pada penetapan besi nilai tersebut masih di bawah limit yang telah ditetapkan. Kadar besi harus dikontrol karena merupakan indikator terjadinya korosi pada sistem pemanas. Korosi dapat menurunkan efisiensi
perpindahan panas dan terjadinya kebocoran pada pipa sistem.
g. Pospat
Penetapan pospat dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri dengan menggunakan alat spektrofotometer DR 2800 pada panjang gelombang 890 nm. Berdasarkan data yang didapat, tidak memenuhi limit yang telah ditetapkan, namun hal ini tidak menjadi masalah karena pospat tidak merugikan bagi sistem pemanas, karena sifat pospat dapat membentuk
kompleks dengan zat-zat penyebab terjadinya karat dan endapan, maka pospat merupakan zat anti kerak dan anti karat.
h. Sulfit
Penetapan sulfit dilakukan dengan menggunakan metode titrasi. Sulfit di dalam ketel uap sebagai oksidator karena untuk mengurangi atau menghilangkan oksigen terlarut didalam air,
sulfit akan bereaksi dengan oksigen menjadi sulfat . Dari data yang didapat, hampir semua kadar sulfit
masuk ke dalam limit yang telah ditetapkan namun ada beberapa data yang nilainya tidak masuk ke dalam limit ada yang hasilnya rendah dan ada pula diatas limit, hasil yang sangat rendah mungkin pada penambahan pereaksi yang mengandung sulfit
sangat sedikit sehingga oksigen banyak yang
terlarut di dalam air. Jika kekurangan dosis sulfit
maka dapat menyebabkan korosi dalam sistem
boiler , dan jika bila kelebihan dosis Sulfit maka dapat menyebabkan kehilangan energi karena
blowdown boiler harus lebih banyak untuk menurunkan kandungan padatan terlarut dalam air
boiler ,
maka Blowdown pada Boiler harus mempunyai
schadule oftimal sehingga endapan-endapan yang akan menimbulkan batu ketel dapat teratasi.
3.2 Korosi
Korosi di dalam ketel uap atau peralatan air pengisi dapat disebabkan olh beberapa senyawa yang dapat mempercepat terjadinya korosi di dalam ketel uap terutama: oxygen yang terlarut, asam-asam, endapan yang dipermukaan, terutama yang mempunyai sifat electronegative terhadap baja, gabungan logam yang tak disukai, seperti tembaga dan baja, dan adanya electrolytes, seperti larutan garam. Untuk mengatasinya korosi tersebut adalah: menghilangkan gas-gas yang terlarut di dalam air pengisi, terutama o xygen dan carbon dioxide yang terlarut dalam air, dengan proses
aerasi, penetralan asam-asam dan mempertahankan
alkalinity, pH di dalam air pengisi, pembersihan mesin (Boiler ) secara berkala, meniadakan konsentrasi garam yang berlebihan.
Di samping itu, korosi bisa disebabkan oleh suhu tinggi, dimana suhu sampai 950º F reaksi korosi ini lambat, sedangkan diatas suhu itu uap dapat bereaksi dengan besi (iron), seperti rumus kimia berikut :
3 Fe + 4 H2 O Fe 3 O4 + 4 H2
iron steam Black Magnetic Hydrogen oxide
Korosi juga bisa disebakan kelelahan dari komponen-komponen Boiler itu sendiri dimana adanya tekanan logam dan dapat berkarat dalam bentuk lobang yang dalam dan runcing, yang akhirnya berkembang memanjang seperti celah atau menjadi retak. Bila kejadian ini tidak dihentikan, maka bagian yang diserang ini akhirnya menjadi lemah. Penelitian secara mikroscopis
menunjukkan bahwa kejadian itu terjadi dalam suatu cara yang karakteristis bahwa retak yang dihasilkan adalah transcryslline, dan dalam bentuk hampir garis lurus atauCaustic Embrittlement . 3.3 Penyerarahan Panas
Penyerahan panas yang dimaksud yaitu penyerahan panas dari gas asap kepada air. Dimana yang lewat pada pipa-pipa air itu diambat oleh endapan-endapan air sehingga menimbulkan batu ketel. Oleh karena itu batu ketel mengisolasikan permukaan pipa air yang berhubungan langsung
dengan air, sehingga penyerahan panas kepada air akan berkurang dan apabila batu ketel telah mencapai susunan dan tebal tertentu maka panas dari gas asap sama sekali tidak tercapai atau sampai lagi pada air. Dalam hal mengatasi tidak terjadi batu ketel dilakukan merawat yang oftimal dengan jadwal perawatan yang tepat dan berkala, serta melakukan pengurasan (blowdown) pada Boiler .
3.4 Pemanasan Setempat
Terjadinya pemanasan setempat yaitu, panas yang lewat pada pipa-pipa air yang tidak ditransfer oleh air, karena tebalnya kerak yang menempel di sepanjang pipa-pipa air menimbulkan batu ketel, sehingga panas yang diterima di sepanjang pipa- pipa tersebut terus-menerus, tetapi pada bagian
yang terjadi lapisan batu ketel tersebut tidak dapat pendinginan lagi dari air. Tujuan semula adalah dipanaskan, ke mudian menjadi panas sekali (over heating ) , dan pada suatu keadaan tertentu pipa air tersebut akhirnya berubah bentuk. Apabila hal ini berlangsung lebih lama dan berlanjut terus-menerus, maka pipa-pipa air tersebut dipastikan akan berubah bentuk dan lama kelamaan bisa pecah. Dalam pencegahan yang dilakukan yaitu, pengolahan air pengisi ketel harus memenuhi sfesikasi yang terlah diuraikan di atas serta
melakukanblowdown tepat waktu.
IV. PENUTUP SIMPULAN DAN SARAN 4.1 Simpulan
Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa, pada dasarnya ketel uap pipa api terdiri dari sebuah bejana tekanan yang berisi air dan sejumlah pipa yang merupakan laluan bagi gas panas, dan energi panas dipindahkan dari gas panas tersebut ke air dalam bejana. Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar tidak seluruhnya dapat
digunakan dalam pembentukan uap, karena sebagian panas tersebut ada yang hilang sebagai kehilangan kalor.
Pada dasarnya air terkandung banyak kotoran-kotoran, dan secara kasar dapat diklasifikasikan sebagai berikut: gas-gas, bahan- bahan padat lumpur-lumpur, garam-garam senyawa calcium dan magnesium, natrium sulfat, natrium carbonat, natrium nitrat dan natrium silicat . Juga natrium hydroxide, natrium phosphate, asam-asam dan senyawa-senyawa organik tertentu. Larutan yang tak terlarut, seperti minyak gemuk, sabun. Untuk mengatasi hal tersebut perlu suatu pengelolahan air yang baik sebelum masuk ke Boiler . Dalam pengelolahan air dilakukan dengan
sistem pemurnian air dengan Water Treatment . Batu ketel disebabkan oleh beberapa macam hal, di antaranya adalah air pengisi, adanya minyak yang larut dibawah oleh air pengisi, korosi , penyerahan panas dari gas asap kepada air , dan terjadinya pemanasan setempat. Disamping itu dari hasil data yang didapat pada parameter air pengisi, dimana konduktivitas dibawah limit yang ditetapkan, alkalinitas tetap dipertahankan supaya pH air tetap stabil, sedangkan kesadahan, silica, besi, pospat , dan sulfit dari data didapat semua normal dan baik. 4.2 Saran
Bagi industri yang menggunakan Setam Boiler, yang paling utama diperhatikan adalah standar air pengisi ketel sesuai dengan setandar yang telah di undang-undangkan.
Khusus bagi Ina Bali Hotel, sistem perawatan dalam melakukan pencatan alat-alat yang menunjang kerja ketel tersebut harus betul di perhatikan sesusi dengan schadule yang telah ada. Dan agar selalu menjaga kualitas air pengisi ketel , untuk mencegah terjadinya masalah-masalah yang ada di sistem yang dikarenakan ada beberapa nilai yang tidak masuk kedalam limit yang telah ditetapkan. Agar dilakukan blowdown tetap waktu serta menambahkan suatu zat aktif dalam sistem boiler , agar boiler dapat bekerja secara maksimal. Yang paling utama dijaga adalah derajat keasaman (pH) air, karena pH berfungsi untuk menentukan tingkat laju korosi yang terjadi dan berpengaruh tehadap pembentukan kerak dan korosi yang akan menimbulkan batu ketel.
Daftar Pustaka
[1.] LA DI Bruijn dan L Muilwijk, Ketel Uap, Pradnya Pramitra, Jakarta 1980.
[2.] Onewr Books Ina Bali Hotel, Maentenant Steam Boiler
[3.] Silalahi Abel, Ketel Uap II, ATN Malang 1981
[4.] Soemarjo, Ketel Uap, IKIP Malang 1981 [5.] Syamsir A. Muin, Peswat – Pesawat Konversi
