KODE UNIT
C.251200.003.02
“ MENGAWASI OPERASI BOILER “
3. Materi pelatihan  Mengawasi Operasi Boiler.pdf
3. Materi pelatihan  Mengawasi Operasi Boiler.pdf
PENDAHULUAN
Ketel Uap
Air pengisi adalah air yang diisikan
kedalam ketel untuk diubah menjadi air
panas & uap.
Air pengisi ketel ini
dapat digunakan dari
air sumber atau air
kondensat.
Air alam yg bersumber ; dari sungai, laut
maupun dari sumur.
Air pengisi ketel
perlu diolah, bila
tidak diolah akan
menyebabkan
permasalahan pada
ketel uap.
SYARAT AIR PENGISI KETEL
AIR YANG BERASAL DARI ALAM ( SUNGAI &
TANAH ) TIDAK ADAANG DALAM KEADAAN
MURNI, DAN TERDAPAT PENGOTOR-
PENGOTOR SEPERTI;
ZAT TERSUSPENSI ( LUMPUR & TANAH LIAT )
ZAT TERLARUT, GARAM-GARAM MINERAL (
GARAM MAGNESIUM, KALSIUM DLL )
KOTORAN DALAM AIR
KERAK &
ENDAPAN
Karena adanya
penguapan air
didalam ketel uap
maka kotoran
manjadi pekat.
Karena ada suhu,
maka kesadahan air (
garam Ca & Mg )
keluar dari larutan
dan mengendap
Diagram kotoran air
Unsur – unsur terkandung di dalam air
· Natrium (Na) • Carbon (C)
• Kalium (K) • Arsen (As)
• Kalsium (Ca) • Silika (Si)
• Magnesium (Mg) • Mangan (Mn)
• Besi (Fe) • Khlorida (Cl)
• Nitrogen (N) • Barium (Ba)
• Oksigen (O) • Air Raksa / Mercury (Hg)
• Hydrogen (H) • Tembaga (Cu)
• Posfor (P) • Seng (Zn)
• Belerang / Sulfur (S) • Allumunium (Al)
Sedangkan senyawa dapat
dikelompokkan menjadi 3 macam
ASAM
contohnya : H2SO4 (asam sulfat),
HCl (asam klorida), HNO3 (asam
nitrat), dsb.
BASA
contohnya : NaOH (natrium
hidroksida), Ca(OH)2 (kalsium
hidroksida), dsb.
GARAM
contohnya : NaCl (natrium klorida),
CaCl2 (kalsium klorida), FeCl2 (fero
klorida), dsb.
HYDROGEN IONS INCREASE
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
pH
pH adalah ukuran jumlah ion hidrogen yang terdapat dalam air
Acidic Basic
Kerak dapat
menyebabkan panas
yang berlebihan dan
kerusakan pada logam
ketel uap, untuk itu
PENGOLAHAN AIR
PENGISI KETEL UAP
SANGAT DIPERLUKAN.
Kotoran seperti Fe, Cu & SiO2 dapat
berakumulasi di dalam air ketel uap yang
menimbulkan masalah endapan pada
ketel uap bertekanan tinggi.
Air kotor dapat
menyebabkan
karatan pada
logam ketel uap
Karatan
terutama
disebabkan oleh
gas-gas terlarut
dalam air dan
keasaman air
KARENA
KARAT
DAPAT
Menyerang
bagian mana
saja yang
kontak dengan
air
Lubang/bin
tik-bintik
setempat
Macam-
macam
keretakan
yg
mengalami
tegangan
3. Materi pelatihan  Mengawasi Operasi Boiler.pdf
MASALAH KERAK
Pembentukan
kerak terjadi
karena
kotoran mengendap pada
permukaan pemindahan panas
bahan padatan tersuspensi yang terlarut
dan melayang dalam air mengendap
pada logam, menempel dan mengeras.
Terjadi penguapan dalam ketel uap,
menyebabkan kotoran semakin pekat.
Sebab terbentuknya kerak karena
menurunnya daya larut garam-garam yang
membentuk kerak-kerak pada temperatur
tinggi.
MASALAH KERAK
kotoran – kotoran yang terbawa air
bila di panaskan maka mineral yang
terlarut akan mengendap pada
permukaan tube.
Kerak (scale) banyak menimbulkan
masalah, karena bila kerak
menempel sukar untuk dibersihkan.
CIRI - CIRI KERAK
KERAK KARBONAT ( CaCO3)
- KERAS DAN PADAT
- KRISTALNYA HALUS
- RAPUH
- LARUT DALAM ASAM
KERAK BESI
- WARNA COKLAT KEHITAMAN
- LARUT DALAM ASAM
KERAK SILIKAT ( CaSiO3)
- KERAS SEPERTI PORSELIN
- TIDAL LARUT DALAM ASAM
KERAK ANALCIET ( Na2 Oal2O3 4SiO2 2H2O )
- KERAS SEPERTI PORSELIN
- KRISTALNYA HALUS
- KERAKNYA SANGAT PADAT
- MELEKAT SANGAT KUAT PADA LOGAM
- MEMPUNYAI DAYA HANTAR PANAS SANGAT RENDAH
- TIDAK LARUT DALAM ASAM
Endapan yang menempel pada dinding ketel lama
kelamaan akan menebal dan mengeras dan juga akan
terjadi pengerakan.
Karena adanya kerak akan mengurangi efisiensi ketel uap
sampai 10 %.
Karena Kerak ;
• Menpunyai daya hantar panas rendah
• Pemborosan bahan bakar
• Terjadi pemanasan lebih
• Dinding ketel akan rusak.
MASALAH ENDAPAN
Endapan lumpur dapat dikeluarkan
melalui katup pembuangan.
Endapan jarang tersusun hanya dari satu
unsur, biasanya tersusun dari campuran
beberapa unsur kimia, dan juga merupakan
hasil dari proses korosi dan kotoran lain di
dalam air ketel
Korosi adalah proses perubahan bentuk kimiawi
dari logam yang disebabkan oleh bereaksi
dengan bahan kimia yang ada dilingkungan
atau dapat diartikan sebagai kombinasi dari
reaksi kimia dan aliran listrik.
Korosi pada logam ketel uap pada dasarnya
terutama karena reaksi logam dengan oksigen,
antara lain seperti tekanan, keadaan asam dan
bahan lain yang dapat menyebabkan korosi.
Penyebab korosi
Asam atau pH rendah.
Pada saat pH rendah, ion-ion hidrogen akan melapisi permukaan
logam sehingga menimbulkan gas yang meninggalkan permukaan
logam tersebut sehingga menyebabkan terjadinya korosi.
Adanya oksigen
Adanya oksigen yang terlarut akan menyebabkan korosi sebagai
berikut:
1. oksigen akan mengoksidasi ferrooksida. Fe(OH)2 akan menjadi
Ferrihidroksida Fe(OH)3. Fe(OH)3 mempunyai sifat mudah melarut
di dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut:
4 Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3.
2. Oksigen akan bereaksi dengan ion hidrogen yang melapisi
permukaan logam. Ion hidrogen tersebut terjadi karena karena
adanya reaksi Fe++ dengan air.
Fe++ + 2 H2O Fe(OH)2 +2 H+4 H+ + O2 2H2O
Dengan hilangnya lapisan tadi membuka kemungkinan korosi
seperti halnya pada reaksi (1).
Adanya bikarbonat
Adanya bikarbonat di dalam air boiler akan menyebabkan
terjadinya CO2, karena pemanasan dan adanya tekanan. CO2
akan terjadi bereaksi dengan air menjadi asam karbonat. Asam
ini pelan-pelan akan bereaksi dengan logam dan besi membentuk
garam bikarbonat. Garam bikarbonat ini dengan pemanasan akan
membentuk CO2 lagi.Sekali lagi CO2 bereaksi dengan air
membentuk asam, demikian terus menerus sehingga bisa
membentuk suatu siklus.
Fe + 2 H2CO3 Fe (HCO3)2 + H2
Fe(HCO3)2 + H2O + panas Fe(OH)2 + 2H2O + 2CO2
Adanya gas: H2S, SO2 dan NH3
Adanya gas H2S, SO2 dan NH3 bisa menyebabkan korosi, tetapi
tidak sehebat yang disebabkan oleh gas O2 atau CO2
Adanya bahan-bahan organik
Adanya bahan-bahan organik yang berupa asam
organik yang masuk kedalam boiler akan menyebabkan
terjadinya korosi.
Adanya minyak dan gemuk.
Minyak dan gemuk yang berasal dari minyak bumi,
binatang dan tumbuh-tumbuahn akan menghasilkan
asam organik dan gliserin.
Asam organik akan bereaksi dengan besi, contohnya
CO2 yang berasal dari asam organik juga merupakan
salah satu penyebab terjadinya korosi
Pengertian
Bahan bakar adalah suatu bahan yang mudah terbakar di atmosfir dan
energi yang dihasilkan dari pembakaran tersebut dapat dimanfaatkan.
Kwalifikasi Bahan Bakar :
◦Mudah didapat dan kaya akan bahan-bahan yang berasal dari alam.
◦Mudah disimpan dan dipindah-pindahkan.
◦Mudah penggunaannya dan aman, juga tidak menimbulkan efek
sampingan.
◦Nilai bakar atau nilai kalori yang tinggi
BAHAN BAKAR
Bio-Fuel
(Bahan bakar tumbuh-tumbuhan)
BAHAN BAKAR FOSIL
BAHAN BAKAR NUKLIR
BIO FUEL
Limbah industri
Pulp & Paper
Limbah industri
Saw Mill
Industri
Bahan Baku Kayu
Cangkang Kelapa Sawit
Serabut Kelapa Sawit
Limbah
Agro Industri
Chip
Kulit Kayu
Simpiran Kayu
Black liqour
Simpiran Kayu
Saw Dust (Serbuk)
Batu bara
Minyak Bumi
Gas
Bahan bakar fosil dihasilkan dari pemfosilan senyawa karbohidrat Cx(H2O)y tumbuh-tumbuhan
dan atau hewan selama waktu jutaan tahun menjadi senyawa hidro carbon (CxHy) akibat adanya
tekanan dan panas karena ketiadaan oksigen dan akhirnya memadat/membatu
Bahan Bakar Fosil
BATU BARA
Batu bara adalah bahan bakar fosil hasil tumbuh-tumbuhan yang
dipadatkan tanpa adanya udara dan dipengaruhi oleh temperatur dan
tekanan yang tinggi
Tumbuh-tumbuhan
hidup dengan
senyawa karbohidrat
Cx(H2O)y hasil
fotosintetis
Tumbuh-tumbuhan
mati,terjadi reaksi
kimia mengubah
senyawa karbohidrat
menjadi senyawa
hidrokarbon CxHy
BATU BARA (COAL)
Tingkatan batubara terjadi berjalan seiring dengan proses pemadatan dalam temperatur dan
tekanan yang tinggi serta kondisi tanpa udara (O2) dalam jangka waktu yang lama
Semakin kekanan, kondisi secara umum:
◦ Umur batubara semakin tua
◦ Kandungan karbon tetap semakin tinggi
◦ Nilai kalori semakin tinggi
Tumpukan
Lapuk
Batu bara
Coklat(peat)
Batu bara
Lignite
Batu bara
SubBitumin
Batu bara
Bitumin
Batu bara
Antrasit
CO
O2
fotosintetis
= SERTIFIKASI OPERATOR KETEL UAP KELAS I =
Dasar pertimbangan Pemillihan Batubara (berdasarkan analisa teknis)
◦ Nilai kalori : Pertimbangan kadar energi/nilai pembakaran
◦ Fixed carbon : Sangat menentukan nilai kalori
◦ Sulphur : Sangat berbahaya terhadap lingkungan (gas SO2)
◦ Kadar air : Mempengaruhi nilai pembakaran
◦ Kadar abu : Senyawa organik yang tidak bisa terbakar
◦ HGI : Hard Grove Index (tingkat kekerasan batubara/indeks
dapat digerinda)
Analisa Batubara
Untuk mendapatkan/mengetahui komposisi dari batubara, ada 2 jenis analisa batubara dari
laboratorium yang dikenal, yaitu
ANALISIS APROKSIMASI
Diperlikan untuk data bisnis,
penentuan harga, transport, dll
ANALISIS ULTIMASI
Diperlikan untuk data teknis,
pembakaran, dll
• Kadar air/moisture = Mc
• Karbon tetap = C
• Bahan dapat menguap = Vm (Volatile matter)
• Kadar abu = Ash
• Kadar belerang/ = S Sulphur
• Tingkat kekerasan = HGI (Hard Grove Index)
• Nilai pembakaran tinggi = HHV
•(High heating value)
• Carbon (C)
• Hidrogen (H)
• Oxigen (O)
• Nitrogen (N)
•Sulphur (S)
Ukuran Batubara
◦ Ukuran batubara disesuaikan dengan referensi jenis sistem pembakaran yang dipakai.
◦ Ukuran batubara yang tepat dapat mengurangi ash loss dan meningkatkan effisiensi
pembakaran.
◦ Prescreening sebelum sizing dapat mengurangi fines dan hemat energi pada crusher.
Sistim Pembakaran Batubara Ukuran (mm)
Stroke chain grate (Natural) 25-40
Stroke chain grate (Force) 15-25
Spreader Stroke 15-25
Pulverized Fuel Fired 75% < 75 micron
Fluidized Bed Boiler < 10
Bahan Bakar Minyak (BBM)
◦ Jenis bahan bakar minyak :
Minyak tanah (kerosin), Minyak solar (gas oil) , Minyak diesel, Minyak bakar (LFO, MFO
& HFO) dll.
◦ Minyak bumi berasal dari fosil hewan-hewan & zooplankton selama
berjuta tahun
◦ Karakteristik bahan bakar minyak :
◦ Berat jenis (specific gravity): Suatu angka yang menyatakan perbandingan berat dari
bahan bakar minyak pada temperatur tertentu terhadap air pada volume dalam
temperatur yang sama
◦ Viskositas (viscosity) : Suatu angka yang menyatakan besarnya perlawanan/
hambatan dari suatu bahan cair untuk mengalir (ukuran besarnya tahanan geser dari
bahan bakar)
◦ Nilai kalori : Suatu angka yang menyatakan jumlah panas/ kalori yang dihasilkan dari
proses pembakaran sejumlah tertentu bahan bakar dengan udara/oksigen
◦ Kandungan belerang : Kandungan belerang akan teroksidasi oleh
oksigen menjadi belerang dioksida(SO2) yang apabila kontak
dengan uap air akan merusak/korosif terhadap logam-logam dalam ruang
bakar
◦ Titik tuang : Suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar
minyak sehingga minyak tersebut masih dapat mengalir karena gravitasi
◦ Titik nyala : Suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar
minyak dimana akan timbul penyalaan api sesaat, apabila pada permukaan
minyak tersebut didekatkan pada nyala api
◦ Kadar abu : Jumlah sisa-sisa dari bahan bakar minyak yang tertinggal apabila
suatu minyak dibakar sampai habis
Penyimpanan BBM :
◦ Aman dari kemungkinan kebakaran.
◦ Harus bersih dari dari kotoran, lumpur, & air.
◦ Proses filtrasi sebelum disupplay untuk pembakaran.
Pemanasan untuk pemompaan :
◦ Preheating BBM supaya lebih gampang dipompakan.
◦ Pemanasan pada seluruh tanki atau outflow heater.
◦ Outflow heater dengan steam atau listrik.
Viscosity Vs Pumping Temperature
Viscosity (CSt) Pumping Temperature (o
C)
50 7
230 27
900 38
1500 49
◦Pemanasan BBM untuk pembakaran :
◦Line heater untuk menaikkan temperatur BBM dari temperatur
pemompaan ke temperatur pembakaran.
◦Line heater dengan steam atau listrik.
Viscosity Vs Burning Temperature
Viscosity (CSt) Burning Temperature (o
C)
50 60
230 104
900 121
Pemeliharaan untuk pembakaran BBM
◦Pengecekan harian :
◦ Temperatur BBM pada jalur ke burner.
◦ Kemungkinan adanya kebocoran pada sistem BBM (jalur BBM, jalur steam
dsb.).
◦Mingguan :
◦ Membersihkan semua filter/striner.
◦ Mengeluarkan air dari tanki penampungan (drain down).
◦Tahunan :
◦ Membersihkan tanki dan sistem.
Karakteristik BBM
Jenis BBM C, % H, % S, % Other, % GCV (MJ/Kg)
Viscosity at
16 o
C (kg/m/s)
Kerosin 86.2 13.6 0.2 46.4 0.002
Gasoil 86.2 12.8 1 45.5 0.004
LFO 83.8 12.1 3.5 0.6 43.4 0.205
MFO 83.4 11.7 4 0.9 42.9 1.238
HFO 82.9 11.4 4.5 1.2 42.5 7.275
Bahan Bakar Gas (BBG)
◦ BBG yang umum digunakan :
◦ Liquified Petroleum Gas (LPG)
Bahan bakar hasil sampingan dari proses kilang/penyulingan minyak bumi
◦ Liquified Natural Gas (LNG).
Gas bumi yang telah dimurnikan, merupakan bahan bakar fosil yang terperangkap dalam lapisan batukapur
diatas reservoar minyak bumi
◦ Karakteristik BBG :
Karakteristik BBG
Jenis BBG
Densitas
Relatif
HHV,
kcal/m3
Kebutuhan udara
pembakaran
Flame
Temp., o
C
Flame
Speed, m/s
LNG 0.6 9350 10 1954 0.29
Propane 1.52 22200 25 1967 0.46
Butane 1.96 28500 32 1973 0.87
Pembakaran Unsur-Unsur Bahan Bakar
◦ Pembakaran adalah reaksi kimia (persenyawaan) antara unsur-unsur bahan bakar dengan oksigen disertai pelepasan
panas dengan temperatur tinggi
◦ Syarat terjadinya pembakaran adalah adanya tiga unsur dibawah ini:
◦ Unsur-unsur utama pembakara, berat atom & berat molekul
- Carbon (C) 12 12
- Hidrogen (H2) 1 2
- Oksigen (O2) 16 32
- Belerang (S) 32 32
- Nitrogen (N2) 14 28
Bahan bakar
Titik Api/ panas Udara/oksigen
Proses Pembakaran
1. Pembakaran sempurna karbon kedalam dioksida karbon
C + O2 ----------> CO2
2. Pembakaran tidak sempurna carbon kedalam monoksida karbon
C + O2 ----------> 2CO
3. Pembakaran sempurna karbon monoksida menjadi dioksida karbon
2CO + O2 -------> 2CO2
4. Pembakaran hidrogen menjadi uap air
2H2 + O2 -------> 2H2O
5. Pembakaran sempurna belerang menjadi dioksida belerang
S + O2 ----------> SO2
= SERTIFIKASI OPERATOR KETEL UAP KELAS I =
◼ Kebutuhan udara dalam proses oksidasi sempurna
yang sebenarnya selalu lebih besar dari kebutuhan
udara teoritis (hasil perhitungan), kelebihan udara
pembakaran tersebut disebut “Koefisien kelebihan
udara / excess O2” dan rasio kebutuhan udara
sebenarnya dengan udara teoritis tersebut dapat
dihitung dengan persamaan :
r = Ua / Ut , dimana
Ua = Udara aktual,
Ut = Udara teoritis
Note : Excess O2 umumnya berkisar antara 2 – 6%.
◼ Keperluan Udara Pembakaran
(Combustion Air) :
Temperatur Api (Lighting Temperature) :
◦Kondisi dimana bahan bakar akan terbakar dengan sendirinya tanpa
bantuan nyala api jika temperatur apinya tercapai.
◦Contoh : Minyak berat (heavy oil) akan terbakar tanpa bantuan nyala api
pada saat temperaturnya 250 – 380oC.
Titik Nyala (Flash Point) :
◦Kondisi saat dimana sebagian dari bahan bakar akan menguap saat
dipanaskan hingga temperatur nyala dan akan terbakar dengan bantuan
nyala api kecil.
◦Contoh : Minyak berat (heavy oil) akan terbakar dengan bantuan nyala
api pada saat temperaturnya ~ 120oC.
Temperatur Penyalaan Berbagai Bahan Bakar
Jenis Bahan Bakar Rumus Empiris
Zat Volatil,
%
Temperatur
Penyalaan, o
C
Antrasit CH0.4 3 600
Bituminous CH0.8 35 500
Char Bituminous CH0.3 2 550
Lignit CH0.8 40 400
Minyak Residu CH1.7 95 325
Minyak Destilasi CH1.9 98 275
Hidrogen CH2 100 580
Carbon Monoksida CO 100 630
Metan CH4 100 690
Nilai Panas Pembakaran (Heating Value) :
◦ Adalah jumlah panas yang dikeluarkan ketika bahan bakar terbakar sempurna, tiap
satu satuan massa bahan bakar yang dibakar (kal/kg, joule/kg).
◦ Terdapat dua jenis nilai pembakaran :
HHV (high heating value)
LHV (low heating value)
Adalah nilai panas tinggi(nilai panas
bruto) yang dihasilkan dari proses
pembakaran yang dipengaruhi oleh
kadar air bahan bakar, sejumlah
panas tidak dapat dilepaskan akan
tetapi diserap oleh air menjadi uap
dalam gas asap, setelah temperatur
uap kembali turun panas dilepaskan
dan uap kembali ke wujud air
Adalah nilai panas rendah(nilai
panas bersih) yang dihasilkan dari
proses pembakaran tanpa
dipengaruhi oleh kadar air bahan
bakar,
= SERTIFIKASI OPERATOR KETEL UAP KELAS I =
◼ Nilai Panas Pembakaran (Heating Value) :
◼ Nilai HHV dan LHV pada suatu bahan bakar dapat
dihitung dengan formula berikut :
HHV = 8.080 C + 34.200 (H – O/8) + 2.500 S kkal/Kg.
LHV = 8.080 C + 28.800 (H – O/8) + 2500 S – 600 (9/8 O + W)
kkal/Kg.
◼ Selisih nilai HHV dan LHV dapat dihitung dengan
formula berikut :
HHV – LHV = (34.200 – 28.800) (H – O/8) + 600 (9/8 O + W) atau
= 600 (9H + W).
◼ Konversi satuan:
1 kJ/kg = 0,2388 kKal/kg
1 kKal/kg = 4,1867 kJ/kg
Gas Asap (Flue Gas) :
◦ Jumlah gas asap teoritis yang dihasilkan dari proses
pembakaran 1 Kg bahan bakar = (Jumlah berat udara yang
dibutuhkan + berat bahan bakar yang berubah menjadi gas
asap) – jumlah abu yang terbentuk.
Gt = Ut + (1 – A) Kg Gas Asap / Kg B. Bakar
◦ Sedangkan jumlah gas asap yang sebenarnya adalah :
Ga = r x Ut + (1 – A) Kg Gas Asap / Kg B. Bakar
Note : A = Kandungan abu dalam bahan bakar (ash content)
dalam Kg abu / Kg Bahan bakar.
Gas Asap – Pembakaran
1. GAS ASAP HASIL PEMBAKARAN
CO2 : Kerugian energi hasil pembakaran (keluar bersama gas buang)
H2O : Sisa dari lembab bahan bakar, lembab udara
SO2 : Kerugian energi hasil pembakaran (keluar bersama gas buang)
NO2 : Dari kelebihan oksigen yang dimasukkan ke furnace
CO : Dari carbon yang tidak terbakar sempurna dalam furnace
2. GAS ASAP SISA PEMBAKARAN
N2 : Berasal dari persediaan udara dan bawaan bahan bakar
O2 : Dari kelebihan oksigen yang dimasukkan ke furnace
Peralatan Pembakar / Metode Pembakaran :
◦ Bahan bakar cair : Metode pengabutan dengan burner.
◦ Bahan bakar gas : Metode pembakarn tersebar & metode
pencampuran awal gas dan udara (premixing combustion).
◦ Bahan bakar padat : Metode rangka bakar (fire grate), pulverized
combustion (serbuk) dan fluidized bed (fluidized bed combustion).
3. Materi pelatihan  Mengawasi Operasi Boiler.pdf
3. Materi pelatihan  Mengawasi Operasi Boiler.pdf
51
Analisa Peledakan Ketel Uap
1. Bahan
2. Konstruksi
3. Air Pengisi
4. Pemeriksaan Tidak Lengkap
5. Peralatan Pengaman
6. Pelayanan/ Perawatan Ketel Uap
7. Kelalaian
8. Dan Lain-lain
Ketel Uap
52
 Tekanan dan Temperatur
 Penuaan
 Filler dan Base Metal
 Crack dan Laminasi
2. KONSTRUKSI
 Ketebalan
 Jenis Sambungan
 Spot tack Weld
 Opening Area Welding
ANALISA PELEDAKAN KETEL UAP
1. BAHAN
53
Sistem Elektroda
- Endapan/karatan Hubungan pendek
- Panas Ketahanan elektroda
- Permukaan elektroda kotor
3.PELEDAKAN DARI AIR / UAP KETEL UAP
3.1. Alat pengatur ketinggian air tidak bekerja
Float Switch
- Pelampung Kotor
- Pengkontak float tidak bekerja
- Bar float bengkot


54
- Ketahanan isolasi pipa uap ( terkupas)
- Pipa air tersumbat lumpur/sludge
- Penyanggah lepas
- Sambungan rangkaian macet
3.2. Perawatan gelas pedoman kurang baik
☺ Fungsi dari gelas pedoman tidak bekerja dengan
baik
☺ Tersumbat oleh kotoran
☺ Pipa/cock penghubung tersumbat oleh kerak/
kotor
☺ Gelas pedoman pecah

55
Sebab-sebab gelas pedoman rusak
☺ Tekanan yang tidak merata pada gelas pedoman
Pemasangan tidak tepat
☺ Paking gelas pedoman tidak rapat
☺ Rusak rangka karena korosi pengaruh alkalinitas
☺ Beban kejutan tiba-tiba panas & dingin
3.3. Kesalahan pemasangan peralatan pipa penyalur air
Kesalahan desain pemipaan
- Sambungan tunion, socket atau sekrup
- Kemiringan pipa

56
3.4. Kesalahan desain fasilitas sistem aliran air
@. Batas ketinggian air pada tank air pengisi
@. Batas ketinggian air pada dearator
@. Diameter pipa air pengisi.
3.5. Gangguan pada pompa air pengisi
Kesalahan operasi :
#. Karena jumlah air di tangki tidak cukup
#. Paking pompa pengisi kurang rapat
#. Banyak kotoran, endapan pada air pengisi
#. Perawatan pompa jelek
57
3.6. Gangguan pada kabel listrik
Ketahanan isolasi kawat listrik menurun
*. Isolasi kawat elektroda terkupas
*. Kawat elektroda salah “ ground “
yang menyebabkan hubungan pendek
3.7. Arus induksi
Kesalahan bekerja kabel listrik
@. Bila kawat listrik tegangan rendah terpisah dengan
kawat listrik tegangan tinggi akan mengakibatkan
arus induksi
@. Ketika melakukan pengelasan, bumi di jadikan
sebagai “ground”
58
4. PEMERIKSAAN TIDAK LENGKAP
Pemeriksaan Yang meliputi :
 Merusak
 Tidak merusak
 Hidrostatik test
P < 5 Kg/cm2 2 X P (P = Tekanan Kerja)
P > 5 & P < 10 Kg/cm2 5 + P
P > 10Kg/cm2 1,5 P
 Steam Test
Pemeriksaan yang dilakukan pada sewaktu
ketel uap berada di pabrik pembuat,
59
5. PERALATAN/PERLENGKAPAN PENGAMAN
Hal yang harus di perhatikan dalam pelayanan/
perawatan ketel uap :
6.1. Kekurangan air
6.2. Kerusakan pada pipa api
6.3. Peledakan gas di ruang pembakaran
 Bekerja tidak tepat dan kurang baik
 Perawatan
 Kalibrasi
6. PELAYANAN /PERAWATAN KETEL UAP
60
Tiga faktor penyebab terjadinya peledakannya:
 Adanya CO didalam dapur dan pada saluran gas buang
 Perbandingan udara denga CO berada pada batas peledakan
 Adanya percikan api
Penyebab pembentukan gas CO :
a. Bahan Bakar Minyak Berat, Gas
 Ketika ketel uap tidak hidup, operator mencoba berulang-ulang
 Ketika ketel uap berhenti mendadak, operator tidak menghentikan
aliran bahan bakar
 Dilakukan penyupalian bahan bakar sebelum suplai udara
pembakaran atau aliran udara pembakran sebelum katup bahan
bakar di tutup
 Ada tetesan bahan bakar minyak
61
b. Bahan bakar batu bara
 Terlalu banyak timbunan batubara yang membara
 Terlalu banyak batu bara dalam jangka waktu pendek
 Digunakan peniup jelaga setelah dikeluarkan abu & kerak besi
(clingker)
 Lakukan prepurge (pembilasan yang cukup) sebelum
penyalaan
 Bila terjadi kesalahan penyalaan pada pembakar, lakukan
prepurge yang cukup
 Kasus di atas gunakan saluran pembuang gas yang
panjang, kantong gas, waktu ventilasi yang cukup
Usaha yang dilakukan untuk mencegah terjadinya
peledakan CO
6.4. Gangguan pada pembakaran katup bahan bakar
62
☺ Menyebabkan nyala api pendek
☺ Membuat suara resonansi
☺ Ketel uap bergetar tinggi
☺ Keluar asap putih
Jika ketel uap kekurangan udara
 Ketel uap bergetar tinggi
 Keluar asap hitam
 Membentuk gas CO, Co dapat meledak pada
saluran gas atau cerobong
6.5. Terlalu banyak udara pembakaran
63
6.6. Gangguan pada timer purge
6.7. Tidak cukup energi untuk menyalakan percikan api
atau menyalakan gas
a. Pembakar pemandu (pilot burner)
 Tekana gas terlalu rendah
 Kelebihan atau kekurangan udara
 Kalor gas tidak cukup
 Kesalahan setting timer purge
 Timer macet gangguan fungsi mekanik
 Program cam timer
* Posisi cam yang salah
* Arah frekuensi yang salah
 Timer tipe heater (safety switch heater), kawat
matrial heater putus
64
b. Arah penyalaan percikan api
 Jarak elektroda tidak cukup
 Isolasi listrik untuk elecktroda tidak baik
c. Gas penyalaan kosong
6.8. Alat perngatur pembuang gas menutup
Kesalahan pengoperasian, lupa menutup alat pengatur
saluran gas buang dan tidak menggunakan safety limiter
6.9. Ketahan isolasi listrik menurun
 Hubungan pendek kawat listrik, gambar 1 & 2
 Kawat listrik bergesekan bagian dari sudut pelat
baja
 Isolasi kawat listrik terbakar karena arus listrik
yang berlebihan
65
6.10. Suplai udara dengan alat pengatur
6.11. Kesalahan pengoperasian uap
 Alat pengatur udara bengkok karena adanya
goncangan-goncangan
 Rangkaian alat pengatur tidak tersambung
 Baut & mur (nut) lepas
Kesalahan suplai uap
 Katup regulator uap mengalami gangguan
 Katup pengontrol tekanan uap mengalami gangguan
 Suplai air kondensat bersamaan dengan suplai uap
assist (Penangkap uap mengalami gangguan)
 Kelelahan dari mixer
 Saringan uap tertutup kotoran
66
Kesalahan pengoperasian udara :
 Adanya gangguan pada kompressor udara
 Air kondensat bercampur dengan udara
 Saringn udara tertutup kotoran
 Kapasitas kompressor udara tidak memadai
 Diameter pipa udara tidak memadai
6.12. Kebocoran gas dari pipa-pipa penyalur gas :
 Pipa-pipa penyalur gas tidak terawat
 Nosel pembakar tidak bersih
 Kedudukan pembakar kurang kuat
67
7. KELALAIAN
Kelalaian merupakan permasalahan yang paling tinggi
sampai mencapai 75 % kerusakan yang terjadi
disebabkan oleh faktor manusia
“ Mengapa seorang pekerja melakukan pekerjaan
dengan ceroboh/sembarangan yang seharus ia
dapat melakukan dengan aman “
6.13. KEBAKARAN YANG TERJADI DILUAR BADAN KETEL
 Kebocoran pipa penyalur minyak, gas
 Kesalahan pemasangn ketel uap, pondasi goyah.
 Ventilasi (peredaran/pertukaran) udara pada ruang
ketel uap tidak baik
 Saluran pembuangan gas bocor & gas- gasnya masuk
keruangan ketel uap
Think safety first, last and always…!

More Related Content

PPTX
Internal Training Boiler Feed Water.pptx
DOC
Pengolahan air umpan boiler(internal)
PPTX
Minyak dan gas bumi
PPTX
Pembuaan dan manfaat beberapa unsur logam dan senyawanya
PPTX
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
PPTX
Presentasi aluminum
PPT
pelatihan Water treatment Plant untuk BFW dan sistem pendingin
PPTX
Ppt kimia siap oke
Internal Training Boiler Feed Water.pptx
Pengolahan air umpan boiler(internal)
Minyak dan gas bumi
Pembuaan dan manfaat beberapa unsur logam dan senyawanya
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
Presentasi aluminum
pelatihan Water treatment Plant untuk BFW dan sistem pendingin
Ppt kimia siap oke

Similar to 3. Materi pelatihan Mengawasi Operasi Boiler.pdf (20)

DOCX
Air umpan adalah_air_yang_disuplai_ke_boiler_untuk_dirubah_menjadi_steam
DOCX
PPTX
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
PPTX
power point kimia unsur
PPTX
kimia unsur
PPTX
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
PPTX
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
PPT
BAB 3 Air Umpan Boiler.ppt by Tri Hartono M.Chem.Eng
PPTX
Laporan Praktiku Alkali Tanah
DOC
Material Teknik Dasar
 
PPTX
Dampak Pembakaran MinyakBumi
PPT
Material Temp-Tinggi.ppt
PPT
geokimia-panas-bumi.ppt
PPTX
Kimia Unsur kegunaan unsur unsur golongan II A
PPTX
Pembuatan Manfaat Beberapa Unsur Logam Dan Senyawanya 120409062650-phpapp02
PPTX
Kelompok 4 dampak pembakasfsfsfsfsran.pptx
PPTX
Pembuatan dan Kegunaan Nitrogen, Oksigen, Silikon, Fosfor, Sulfur
PPTX
Kelimpahan unsur karbon, nitrogen, dan oksigen
PDF
53678527 sintesis-asam-oksalat
DOCX
SOAL HOTS KELAS XII.docx
Air umpan adalah_air_yang_disuplai_ke_boiler_untuk_dirubah_menjadi_steam
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
power point kimia unsur
kimia unsur
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
Pembuaanmanfaatbeberapaunsurlogamdansenyawanya 120409062650-phpapp02
BAB 3 Air Umpan Boiler.ppt by Tri Hartono M.Chem.Eng
Laporan Praktiku Alkali Tanah
Material Teknik Dasar
 
Dampak Pembakaran MinyakBumi
Material Temp-Tinggi.ppt
geokimia-panas-bumi.ppt
Kimia Unsur kegunaan unsur unsur golongan II A
Pembuatan Manfaat Beberapa Unsur Logam Dan Senyawanya 120409062650-phpapp02
Kelompok 4 dampak pembakasfsfsfsfsran.pptx
Pembuatan dan Kegunaan Nitrogen, Oksigen, Silikon, Fosfor, Sulfur
Kelimpahan unsur karbon, nitrogen, dan oksigen
53678527 sintesis-asam-oksalat
SOAL HOTS KELAS XII.docx
Ad

More from rhamset (20)

PPTX
Copy of Copy of Sesi 4_Penerapan Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan K...
PPT
243024168-Manajemen-Tanggap-Darurat-di-Indonesia-ppt.ppt
PPTX
381057787-Risk-based-Food-Inspection-Ppt-mel.pptx
PDF
2. materi pelatihan Mengoperasikan Boiler.pdf
PDF
1. materi Mempersiapkan Operasi Boiler.pdf
PDF
4. Melakukan Pengawasan Operasi Boiler.pdf
PPTX
materi training Occupational Health and Safety Assessment Series OHSAS 18001 ...
PPT
materi training BASIC_SAFETY_SECARA_GARIS_BESAR_ppt.ppt
PPTX
8-Melaksanakan-Analisis-Keselamatan-Pekerjaan.pptx
PDF
5. Melaksanakan-Identifikasi-Bahaya-Pengendalian-Risiko-ok-RAS-vers.pdf
PPTX
1 Pengantar-dan-Dasar-Hukum-Scaffolding.pptx
PPTX
8-Standar-pemasngan-Pembongkaran-Perancah-Rev.pptx
PPT
pelatihanScaffolding-Training-With-Bahasa.ppt
PDF
Pelatihan Bahan-Ajar-Bekerja-Aman-Scaffolding.pdf
PPT
Training Managemen-gawat-darurat-1-ppt.ppt
PPTX
materi pelatihan training keselamatan Listrik.pptx
PPTX
materi pelatihan training Proteksi Petir.pptx
PPT
554123348-materi-Rigging-dan-Lifting.ppt
PPT
440075425-Slide-RIGGING-Sling-Web-Sling.ppt
PPTX
efisiensi-kerja-dan-produksi-alat-berat-latihan.pptx
Copy of Copy of Sesi 4_Penerapan Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan K...
243024168-Manajemen-Tanggap-Darurat-di-Indonesia-ppt.ppt
381057787-Risk-based-Food-Inspection-Ppt-mel.pptx
2. materi pelatihan Mengoperasikan Boiler.pdf
1. materi Mempersiapkan Operasi Boiler.pdf
4. Melakukan Pengawasan Operasi Boiler.pdf
materi training Occupational Health and Safety Assessment Series OHSAS 18001 ...
materi training BASIC_SAFETY_SECARA_GARIS_BESAR_ppt.ppt
8-Melaksanakan-Analisis-Keselamatan-Pekerjaan.pptx
5. Melaksanakan-Identifikasi-Bahaya-Pengendalian-Risiko-ok-RAS-vers.pdf
1 Pengantar-dan-Dasar-Hukum-Scaffolding.pptx
8-Standar-pemasngan-Pembongkaran-Perancah-Rev.pptx
pelatihanScaffolding-Training-With-Bahasa.ppt
Pelatihan Bahan-Ajar-Bekerja-Aman-Scaffolding.pdf
Training Managemen-gawat-darurat-1-ppt.ppt
materi pelatihan training keselamatan Listrik.pptx
materi pelatihan training Proteksi Petir.pptx
554123348-materi-Rigging-dan-Lifting.ppt
440075425-Slide-RIGGING-Sling-Web-Sling.ppt
efisiensi-kerja-dan-produksi-alat-berat-latihan.pptx
Ad

Recently uploaded (20)

PPTX
TENTANG INFORMATIKA XI-15 CITRA DINI .I..pptx
PPT
K3 KEBAKARAN pada pabrik kelapa sawit.ppt
PPTX
IP Address Subnetting Playful Presentation
PPTX
UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter Protocol)
PPTX
Kualitas, Kekuatan, dan Optimasi Rancangan.pptx
PPTX
Pertemuan 1_Pengantar, Sejarah dan Terminologi.pptx
PPTX
Penggunaan Listrik yang aman dan sehat untuk Rumah Tangga
PPTX
2. LAPORAN KESELAMATAN DAN KESIHATAN BAGI BULAN JUN-JUL 2025.pptx
PPT
DASAR K3 PRESENTASI.ppthadadadadnbadadnandjandjadnadj
PPT
Ekonomi terkait pembuatan galangan kapal
PPT
Permennakerrrr 03 thn 1985 ttg Asbes.ppt
PPTX
pcm pendopo ujung berung bandung tes.pptx
PPTX
Harga Satuan Pekerjaan Kegiatan 2025.pptx
PPTX
Terminal-Peti-Kemas-Pusat-Aktivitas-Logistik.pptx
PPTX
PPT Excel Dasar untuk profesional kantor.pptx
PPTX
Cara membuat PCB.........................
PDF
Materi segmentation pengolahan citra digital
PPTX
Office dgsfgsear3refq34 4rwefw3 fadfw4f ef rg 2
PPTX
Terminal-Peti-Kemas dan Pusat Aktivitas.pptx
PPTX
Forcasting dan perencanaan kapasitas produksi
TENTANG INFORMATIKA XI-15 CITRA DINI .I..pptx
K3 KEBAKARAN pada pabrik kelapa sawit.ppt
IP Address Subnetting Playful Presentation
UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter Protocol)
Kualitas, Kekuatan, dan Optimasi Rancangan.pptx
Pertemuan 1_Pengantar, Sejarah dan Terminologi.pptx
Penggunaan Listrik yang aman dan sehat untuk Rumah Tangga
2. LAPORAN KESELAMATAN DAN KESIHATAN BAGI BULAN JUN-JUL 2025.pptx
DASAR K3 PRESENTASI.ppthadadadadnbadadnandjandjadnadj
Ekonomi terkait pembuatan galangan kapal
Permennakerrrr 03 thn 1985 ttg Asbes.ppt
pcm pendopo ujung berung bandung tes.pptx
Harga Satuan Pekerjaan Kegiatan 2025.pptx
Terminal-Peti-Kemas-Pusat-Aktivitas-Logistik.pptx
PPT Excel Dasar untuk profesional kantor.pptx
Cara membuat PCB.........................
Materi segmentation pengolahan citra digital
Office dgsfgsear3refq34 4rwefw3 fadfw4f ef rg 2
Terminal-Peti-Kemas dan Pusat Aktivitas.pptx
Forcasting dan perencanaan kapasitas produksi

3. Materi pelatihan Mengawasi Operasi Boiler.pdf

  • 4. PENDAHULUAN Ketel Uap Air pengisi adalah air yang diisikan kedalam ketel untuk diubah menjadi air panas & uap. Air pengisi ketel ini dapat digunakan dari air sumber atau air kondensat. Air alam yg bersumber ; dari sungai, laut maupun dari sumur. Air pengisi ketel perlu diolah, bila tidak diolah akan menyebabkan permasalahan pada ketel uap.
  • 5. SYARAT AIR PENGISI KETEL AIR YANG BERASAL DARI ALAM ( SUNGAI & TANAH ) TIDAK ADAANG DALAM KEADAAN MURNI, DAN TERDAPAT PENGOTOR- PENGOTOR SEPERTI; ZAT TERSUSPENSI ( LUMPUR & TANAH LIAT ) ZAT TERLARUT, GARAM-GARAM MINERAL ( GARAM MAGNESIUM, KALSIUM DLL )
  • 6. KOTORAN DALAM AIR KERAK & ENDAPAN Karena adanya penguapan air didalam ketel uap maka kotoran manjadi pekat. Karena ada suhu, maka kesadahan air ( garam Ca & Mg ) keluar dari larutan dan mengendap
  • 8. Unsur – unsur terkandung di dalam air · Natrium (Na) • Carbon (C) • Kalium (K) • Arsen (As) • Kalsium (Ca) • Silika (Si) • Magnesium (Mg) • Mangan (Mn) • Besi (Fe) • Khlorida (Cl) • Nitrogen (N) • Barium (Ba) • Oksigen (O) • Air Raksa / Mercury (Hg) • Hydrogen (H) • Tembaga (Cu) • Posfor (P) • Seng (Zn) • Belerang / Sulfur (S) • Allumunium (Al)
  • 9. Sedangkan senyawa dapat dikelompokkan menjadi 3 macam ASAM contohnya : H2SO4 (asam sulfat), HCl (asam klorida), HNO3 (asam nitrat), dsb. BASA contohnya : NaOH (natrium hidroksida), Ca(OH)2 (kalsium hidroksida), dsb. GARAM contohnya : NaCl (natrium klorida), CaCl2 (kalsium klorida), FeCl2 (fero klorida), dsb.
  • 10. HYDROGEN IONS INCREASE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH pH adalah ukuran jumlah ion hidrogen yang terdapat dalam air Acidic Basic
  • 11. Kerak dapat menyebabkan panas yang berlebihan dan kerusakan pada logam ketel uap, untuk itu PENGOLAHAN AIR PENGISI KETEL UAP SANGAT DIPERLUKAN. Kotoran seperti Fe, Cu & SiO2 dapat berakumulasi di dalam air ketel uap yang menimbulkan masalah endapan pada ketel uap bertekanan tinggi.
  • 12. Air kotor dapat menyebabkan karatan pada logam ketel uap Karatan terutama disebabkan oleh gas-gas terlarut dalam air dan keasaman air KARENA KARAT DAPAT Menyerang bagian mana saja yang kontak dengan air Lubang/bin tik-bintik setempat Macam- macam keretakan yg mengalami tegangan
  • 14. MASALAH KERAK Pembentukan kerak terjadi karena kotoran mengendap pada permukaan pemindahan panas bahan padatan tersuspensi yang terlarut dan melayang dalam air mengendap pada logam, menempel dan mengeras. Terjadi penguapan dalam ketel uap, menyebabkan kotoran semakin pekat. Sebab terbentuknya kerak karena menurunnya daya larut garam-garam yang membentuk kerak-kerak pada temperatur tinggi.
  • 15. MASALAH KERAK kotoran – kotoran yang terbawa air bila di panaskan maka mineral yang terlarut akan mengendap pada permukaan tube. Kerak (scale) banyak menimbulkan masalah, karena bila kerak menempel sukar untuk dibersihkan.
  • 16. CIRI - CIRI KERAK KERAK KARBONAT ( CaCO3) - KERAS DAN PADAT - KRISTALNYA HALUS - RAPUH - LARUT DALAM ASAM KERAK BESI - WARNA COKLAT KEHITAMAN - LARUT DALAM ASAM KERAK SILIKAT ( CaSiO3) - KERAS SEPERTI PORSELIN - TIDAL LARUT DALAM ASAM KERAK ANALCIET ( Na2 Oal2O3 4SiO2 2H2O ) - KERAS SEPERTI PORSELIN - KRISTALNYA HALUS - KERAKNYA SANGAT PADAT - MELEKAT SANGAT KUAT PADA LOGAM - MEMPUNYAI DAYA HANTAR PANAS SANGAT RENDAH - TIDAK LARUT DALAM ASAM
  • 17. Endapan yang menempel pada dinding ketel lama kelamaan akan menebal dan mengeras dan juga akan terjadi pengerakan. Karena adanya kerak akan mengurangi efisiensi ketel uap sampai 10 %. Karena Kerak ; • Menpunyai daya hantar panas rendah • Pemborosan bahan bakar • Terjadi pemanasan lebih • Dinding ketel akan rusak.
  • 18. MASALAH ENDAPAN Endapan lumpur dapat dikeluarkan melalui katup pembuangan. Endapan jarang tersusun hanya dari satu unsur, biasanya tersusun dari campuran beberapa unsur kimia, dan juga merupakan hasil dari proses korosi dan kotoran lain di dalam air ketel
  • 19. Korosi adalah proses perubahan bentuk kimiawi dari logam yang disebabkan oleh bereaksi dengan bahan kimia yang ada dilingkungan atau dapat diartikan sebagai kombinasi dari reaksi kimia dan aliran listrik. Korosi pada logam ketel uap pada dasarnya terutama karena reaksi logam dengan oksigen, antara lain seperti tekanan, keadaan asam dan bahan lain yang dapat menyebabkan korosi.
  • 20. Penyebab korosi Asam atau pH rendah. Pada saat pH rendah, ion-ion hidrogen akan melapisi permukaan logam sehingga menimbulkan gas yang meninggalkan permukaan logam tersebut sehingga menyebabkan terjadinya korosi. Adanya oksigen Adanya oksigen yang terlarut akan menyebabkan korosi sebagai berikut: 1. oksigen akan mengoksidasi ferrooksida. Fe(OH)2 akan menjadi Ferrihidroksida Fe(OH)3. Fe(OH)3 mempunyai sifat mudah melarut di dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut: 4 Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3. 2. Oksigen akan bereaksi dengan ion hidrogen yang melapisi permukaan logam. Ion hidrogen tersebut terjadi karena karena adanya reaksi Fe++ dengan air. Fe++ + 2 H2O Fe(OH)2 +2 H+4 H+ + O2 2H2O Dengan hilangnya lapisan tadi membuka kemungkinan korosi seperti halnya pada reaksi (1).
  • 21. Adanya bikarbonat Adanya bikarbonat di dalam air boiler akan menyebabkan terjadinya CO2, karena pemanasan dan adanya tekanan. CO2 akan terjadi bereaksi dengan air menjadi asam karbonat. Asam ini pelan-pelan akan bereaksi dengan logam dan besi membentuk garam bikarbonat. Garam bikarbonat ini dengan pemanasan akan membentuk CO2 lagi.Sekali lagi CO2 bereaksi dengan air membentuk asam, demikian terus menerus sehingga bisa membentuk suatu siklus. Fe + 2 H2CO3 Fe (HCO3)2 + H2 Fe(HCO3)2 + H2O + panas Fe(OH)2 + 2H2O + 2CO2 Adanya gas: H2S, SO2 dan NH3 Adanya gas H2S, SO2 dan NH3 bisa menyebabkan korosi, tetapi tidak sehebat yang disebabkan oleh gas O2 atau CO2
  • 22. Adanya bahan-bahan organik Adanya bahan-bahan organik yang berupa asam organik yang masuk kedalam boiler akan menyebabkan terjadinya korosi. Adanya minyak dan gemuk. Minyak dan gemuk yang berasal dari minyak bumi, binatang dan tumbuh-tumbuahn akan menghasilkan asam organik dan gliserin. Asam organik akan bereaksi dengan besi, contohnya CO2 yang berasal dari asam organik juga merupakan salah satu penyebab terjadinya korosi
  • 23. Pengertian Bahan bakar adalah suatu bahan yang mudah terbakar di atmosfir dan energi yang dihasilkan dari pembakaran tersebut dapat dimanfaatkan. Kwalifikasi Bahan Bakar : ◦Mudah didapat dan kaya akan bahan-bahan yang berasal dari alam. ◦Mudah disimpan dan dipindah-pindahkan. ◦Mudah penggunaannya dan aman, juga tidak menimbulkan efek sampingan. ◦Nilai bakar atau nilai kalori yang tinggi
  • 24. BAHAN BAKAR Bio-Fuel (Bahan bakar tumbuh-tumbuhan) BAHAN BAKAR FOSIL BAHAN BAKAR NUKLIR
  • 25. BIO FUEL Limbah industri Pulp & Paper Limbah industri Saw Mill Industri Bahan Baku Kayu Cangkang Kelapa Sawit Serabut Kelapa Sawit Limbah Agro Industri Chip Kulit Kayu Simpiran Kayu Black liqour Simpiran Kayu Saw Dust (Serbuk)
  • 26. Batu bara Minyak Bumi Gas Bahan bakar fosil dihasilkan dari pemfosilan senyawa karbohidrat Cx(H2O)y tumbuh-tumbuhan dan atau hewan selama waktu jutaan tahun menjadi senyawa hidro carbon (CxHy) akibat adanya tekanan dan panas karena ketiadaan oksigen dan akhirnya memadat/membatu Bahan Bakar Fosil
  • 27. BATU BARA Batu bara adalah bahan bakar fosil hasil tumbuh-tumbuhan yang dipadatkan tanpa adanya udara dan dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan yang tinggi Tumbuh-tumbuhan hidup dengan senyawa karbohidrat Cx(H2O)y hasil fotosintetis Tumbuh-tumbuhan mati,terjadi reaksi kimia mengubah senyawa karbohidrat menjadi senyawa hidrokarbon CxHy BATU BARA (COAL)
  • 28. Tingkatan batubara terjadi berjalan seiring dengan proses pemadatan dalam temperatur dan tekanan yang tinggi serta kondisi tanpa udara (O2) dalam jangka waktu yang lama Semakin kekanan, kondisi secara umum: ◦ Umur batubara semakin tua ◦ Kandungan karbon tetap semakin tinggi ◦ Nilai kalori semakin tinggi Tumpukan Lapuk Batu bara Coklat(peat) Batu bara Lignite Batu bara SubBitumin Batu bara Bitumin Batu bara Antrasit CO O2 fotosintetis
  • 29. = SERTIFIKASI OPERATOR KETEL UAP KELAS I = Dasar pertimbangan Pemillihan Batubara (berdasarkan analisa teknis) ◦ Nilai kalori : Pertimbangan kadar energi/nilai pembakaran ◦ Fixed carbon : Sangat menentukan nilai kalori ◦ Sulphur : Sangat berbahaya terhadap lingkungan (gas SO2) ◦ Kadar air : Mempengaruhi nilai pembakaran ◦ Kadar abu : Senyawa organik yang tidak bisa terbakar ◦ HGI : Hard Grove Index (tingkat kekerasan batubara/indeks dapat digerinda)
  • 30. Analisa Batubara Untuk mendapatkan/mengetahui komposisi dari batubara, ada 2 jenis analisa batubara dari laboratorium yang dikenal, yaitu ANALISIS APROKSIMASI Diperlikan untuk data bisnis, penentuan harga, transport, dll ANALISIS ULTIMASI Diperlikan untuk data teknis, pembakaran, dll • Kadar air/moisture = Mc • Karbon tetap = C • Bahan dapat menguap = Vm (Volatile matter) • Kadar abu = Ash • Kadar belerang/ = S Sulphur • Tingkat kekerasan = HGI (Hard Grove Index) • Nilai pembakaran tinggi = HHV •(High heating value) • Carbon (C) • Hidrogen (H) • Oxigen (O) • Nitrogen (N) •Sulphur (S)
  • 31. Ukuran Batubara ◦ Ukuran batubara disesuaikan dengan referensi jenis sistem pembakaran yang dipakai. ◦ Ukuran batubara yang tepat dapat mengurangi ash loss dan meningkatkan effisiensi pembakaran. ◦ Prescreening sebelum sizing dapat mengurangi fines dan hemat energi pada crusher. Sistim Pembakaran Batubara Ukuran (mm) Stroke chain grate (Natural) 25-40 Stroke chain grate (Force) 15-25 Spreader Stroke 15-25 Pulverized Fuel Fired 75% < 75 micron Fluidized Bed Boiler < 10
  • 32. Bahan Bakar Minyak (BBM) ◦ Jenis bahan bakar minyak : Minyak tanah (kerosin), Minyak solar (gas oil) , Minyak diesel, Minyak bakar (LFO, MFO & HFO) dll. ◦ Minyak bumi berasal dari fosil hewan-hewan & zooplankton selama berjuta tahun ◦ Karakteristik bahan bakar minyak : ◦ Berat jenis (specific gravity): Suatu angka yang menyatakan perbandingan berat dari bahan bakar minyak pada temperatur tertentu terhadap air pada volume dalam temperatur yang sama ◦ Viskositas (viscosity) : Suatu angka yang menyatakan besarnya perlawanan/ hambatan dari suatu bahan cair untuk mengalir (ukuran besarnya tahanan geser dari bahan bakar) ◦ Nilai kalori : Suatu angka yang menyatakan jumlah panas/ kalori yang dihasilkan dari proses pembakaran sejumlah tertentu bahan bakar dengan udara/oksigen
  • 33. ◦ Kandungan belerang : Kandungan belerang akan teroksidasi oleh oksigen menjadi belerang dioksida(SO2) yang apabila kontak dengan uap air akan merusak/korosif terhadap logam-logam dalam ruang bakar ◦ Titik tuang : Suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar minyak sehingga minyak tersebut masih dapat mengalir karena gravitasi ◦ Titik nyala : Suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar minyak dimana akan timbul penyalaan api sesaat, apabila pada permukaan minyak tersebut didekatkan pada nyala api ◦ Kadar abu : Jumlah sisa-sisa dari bahan bakar minyak yang tertinggal apabila suatu minyak dibakar sampai habis
  • 34. Penyimpanan BBM : ◦ Aman dari kemungkinan kebakaran. ◦ Harus bersih dari dari kotoran, lumpur, & air. ◦ Proses filtrasi sebelum disupplay untuk pembakaran. Pemanasan untuk pemompaan : ◦ Preheating BBM supaya lebih gampang dipompakan. ◦ Pemanasan pada seluruh tanki atau outflow heater. ◦ Outflow heater dengan steam atau listrik. Viscosity Vs Pumping Temperature Viscosity (CSt) Pumping Temperature (o C) 50 7 230 27 900 38 1500 49
  • 35. ◦Pemanasan BBM untuk pembakaran : ◦Line heater untuk menaikkan temperatur BBM dari temperatur pemompaan ke temperatur pembakaran. ◦Line heater dengan steam atau listrik. Viscosity Vs Burning Temperature Viscosity (CSt) Burning Temperature (o C) 50 60 230 104 900 121
  • 36. Pemeliharaan untuk pembakaran BBM ◦Pengecekan harian : ◦ Temperatur BBM pada jalur ke burner. ◦ Kemungkinan adanya kebocoran pada sistem BBM (jalur BBM, jalur steam dsb.). ◦Mingguan : ◦ Membersihkan semua filter/striner. ◦ Mengeluarkan air dari tanki penampungan (drain down). ◦Tahunan : ◦ Membersihkan tanki dan sistem.
  • 37. Karakteristik BBM Jenis BBM C, % H, % S, % Other, % GCV (MJ/Kg) Viscosity at 16 o C (kg/m/s) Kerosin 86.2 13.6 0.2 46.4 0.002 Gasoil 86.2 12.8 1 45.5 0.004 LFO 83.8 12.1 3.5 0.6 43.4 0.205 MFO 83.4 11.7 4 0.9 42.9 1.238 HFO 82.9 11.4 4.5 1.2 42.5 7.275
  • 38. Bahan Bakar Gas (BBG) ◦ BBG yang umum digunakan : ◦ Liquified Petroleum Gas (LPG) Bahan bakar hasil sampingan dari proses kilang/penyulingan minyak bumi ◦ Liquified Natural Gas (LNG). Gas bumi yang telah dimurnikan, merupakan bahan bakar fosil yang terperangkap dalam lapisan batukapur diatas reservoar minyak bumi ◦ Karakteristik BBG : Karakteristik BBG Jenis BBG Densitas Relatif HHV, kcal/m3 Kebutuhan udara pembakaran Flame Temp., o C Flame Speed, m/s LNG 0.6 9350 10 1954 0.29 Propane 1.52 22200 25 1967 0.46 Butane 1.96 28500 32 1973 0.87
  • 39. Pembakaran Unsur-Unsur Bahan Bakar ◦ Pembakaran adalah reaksi kimia (persenyawaan) antara unsur-unsur bahan bakar dengan oksigen disertai pelepasan panas dengan temperatur tinggi ◦ Syarat terjadinya pembakaran adalah adanya tiga unsur dibawah ini: ◦ Unsur-unsur utama pembakara, berat atom & berat molekul - Carbon (C) 12 12 - Hidrogen (H2) 1 2 - Oksigen (O2) 16 32 - Belerang (S) 32 32 - Nitrogen (N2) 14 28 Bahan bakar Titik Api/ panas Udara/oksigen
  • 40. Proses Pembakaran 1. Pembakaran sempurna karbon kedalam dioksida karbon C + O2 ----------> CO2 2. Pembakaran tidak sempurna carbon kedalam monoksida karbon C + O2 ----------> 2CO 3. Pembakaran sempurna karbon monoksida menjadi dioksida karbon 2CO + O2 -------> 2CO2 4. Pembakaran hidrogen menjadi uap air 2H2 + O2 -------> 2H2O 5. Pembakaran sempurna belerang menjadi dioksida belerang S + O2 ----------> SO2
  • 41. = SERTIFIKASI OPERATOR KETEL UAP KELAS I = ◼ Kebutuhan udara dalam proses oksidasi sempurna yang sebenarnya selalu lebih besar dari kebutuhan udara teoritis (hasil perhitungan), kelebihan udara pembakaran tersebut disebut “Koefisien kelebihan udara / excess O2” dan rasio kebutuhan udara sebenarnya dengan udara teoritis tersebut dapat dihitung dengan persamaan : r = Ua / Ut , dimana Ua = Udara aktual, Ut = Udara teoritis Note : Excess O2 umumnya berkisar antara 2 – 6%. ◼ Keperluan Udara Pembakaran (Combustion Air) :
  • 42. Temperatur Api (Lighting Temperature) : ◦Kondisi dimana bahan bakar akan terbakar dengan sendirinya tanpa bantuan nyala api jika temperatur apinya tercapai. ◦Contoh : Minyak berat (heavy oil) akan terbakar tanpa bantuan nyala api pada saat temperaturnya 250 – 380oC. Titik Nyala (Flash Point) : ◦Kondisi saat dimana sebagian dari bahan bakar akan menguap saat dipanaskan hingga temperatur nyala dan akan terbakar dengan bantuan nyala api kecil. ◦Contoh : Minyak berat (heavy oil) akan terbakar dengan bantuan nyala api pada saat temperaturnya ~ 120oC.
  • 43. Temperatur Penyalaan Berbagai Bahan Bakar Jenis Bahan Bakar Rumus Empiris Zat Volatil, % Temperatur Penyalaan, o C Antrasit CH0.4 3 600 Bituminous CH0.8 35 500 Char Bituminous CH0.3 2 550 Lignit CH0.8 40 400 Minyak Residu CH1.7 95 325 Minyak Destilasi CH1.9 98 275 Hidrogen CH2 100 580 Carbon Monoksida CO 100 630 Metan CH4 100 690
  • 44. Nilai Panas Pembakaran (Heating Value) : ◦ Adalah jumlah panas yang dikeluarkan ketika bahan bakar terbakar sempurna, tiap satu satuan massa bahan bakar yang dibakar (kal/kg, joule/kg). ◦ Terdapat dua jenis nilai pembakaran : HHV (high heating value) LHV (low heating value) Adalah nilai panas tinggi(nilai panas bruto) yang dihasilkan dari proses pembakaran yang dipengaruhi oleh kadar air bahan bakar, sejumlah panas tidak dapat dilepaskan akan tetapi diserap oleh air menjadi uap dalam gas asap, setelah temperatur uap kembali turun panas dilepaskan dan uap kembali ke wujud air Adalah nilai panas rendah(nilai panas bersih) yang dihasilkan dari proses pembakaran tanpa dipengaruhi oleh kadar air bahan bakar,
  • 45. = SERTIFIKASI OPERATOR KETEL UAP KELAS I = ◼ Nilai Panas Pembakaran (Heating Value) : ◼ Nilai HHV dan LHV pada suatu bahan bakar dapat dihitung dengan formula berikut : HHV = 8.080 C + 34.200 (H – O/8) + 2.500 S kkal/Kg. LHV = 8.080 C + 28.800 (H – O/8) + 2500 S – 600 (9/8 O + W) kkal/Kg. ◼ Selisih nilai HHV dan LHV dapat dihitung dengan formula berikut : HHV – LHV = (34.200 – 28.800) (H – O/8) + 600 (9/8 O + W) atau = 600 (9H + W). ◼ Konversi satuan: 1 kJ/kg = 0,2388 kKal/kg 1 kKal/kg = 4,1867 kJ/kg
  • 46. Gas Asap (Flue Gas) : ◦ Jumlah gas asap teoritis yang dihasilkan dari proses pembakaran 1 Kg bahan bakar = (Jumlah berat udara yang dibutuhkan + berat bahan bakar yang berubah menjadi gas asap) – jumlah abu yang terbentuk. Gt = Ut + (1 – A) Kg Gas Asap / Kg B. Bakar ◦ Sedangkan jumlah gas asap yang sebenarnya adalah : Ga = r x Ut + (1 – A) Kg Gas Asap / Kg B. Bakar Note : A = Kandungan abu dalam bahan bakar (ash content) dalam Kg abu / Kg Bahan bakar.
  • 47. Gas Asap – Pembakaran 1. GAS ASAP HASIL PEMBAKARAN CO2 : Kerugian energi hasil pembakaran (keluar bersama gas buang) H2O : Sisa dari lembab bahan bakar, lembab udara SO2 : Kerugian energi hasil pembakaran (keluar bersama gas buang) NO2 : Dari kelebihan oksigen yang dimasukkan ke furnace CO : Dari carbon yang tidak terbakar sempurna dalam furnace 2. GAS ASAP SISA PEMBAKARAN N2 : Berasal dari persediaan udara dan bawaan bahan bakar O2 : Dari kelebihan oksigen yang dimasukkan ke furnace
  • 48. Peralatan Pembakar / Metode Pembakaran : ◦ Bahan bakar cair : Metode pengabutan dengan burner. ◦ Bahan bakar gas : Metode pembakarn tersebar & metode pencampuran awal gas dan udara (premixing combustion). ◦ Bahan bakar padat : Metode rangka bakar (fire grate), pulverized combustion (serbuk) dan fluidized bed (fluidized bed combustion).
  • 51. 51 Analisa Peledakan Ketel Uap 1. Bahan 2. Konstruksi 3. Air Pengisi 4. Pemeriksaan Tidak Lengkap 5. Peralatan Pengaman 6. Pelayanan/ Perawatan Ketel Uap 7. Kelalaian 8. Dan Lain-lain Ketel Uap
  • 52. 52  Tekanan dan Temperatur  Penuaan  Filler dan Base Metal  Crack dan Laminasi 2. KONSTRUKSI  Ketebalan  Jenis Sambungan  Spot tack Weld  Opening Area Welding ANALISA PELEDAKAN KETEL UAP 1. BAHAN
  • 53. 53 Sistem Elektroda - Endapan/karatan Hubungan pendek - Panas Ketahanan elektroda - Permukaan elektroda kotor 3.PELEDAKAN DARI AIR / UAP KETEL UAP 3.1. Alat pengatur ketinggian air tidak bekerja Float Switch - Pelampung Kotor - Pengkontak float tidak bekerja - Bar float bengkot  
  • 54. 54 - Ketahanan isolasi pipa uap ( terkupas) - Pipa air tersumbat lumpur/sludge - Penyanggah lepas - Sambungan rangkaian macet 3.2. Perawatan gelas pedoman kurang baik ☺ Fungsi dari gelas pedoman tidak bekerja dengan baik ☺ Tersumbat oleh kotoran ☺ Pipa/cock penghubung tersumbat oleh kerak/ kotor ☺ Gelas pedoman pecah 
  • 55. 55 Sebab-sebab gelas pedoman rusak ☺ Tekanan yang tidak merata pada gelas pedoman Pemasangan tidak tepat ☺ Paking gelas pedoman tidak rapat ☺ Rusak rangka karena korosi pengaruh alkalinitas ☺ Beban kejutan tiba-tiba panas & dingin 3.3. Kesalahan pemasangan peralatan pipa penyalur air Kesalahan desain pemipaan - Sambungan tunion, socket atau sekrup - Kemiringan pipa 
  • 56. 56 3.4. Kesalahan desain fasilitas sistem aliran air @. Batas ketinggian air pada tank air pengisi @. Batas ketinggian air pada dearator @. Diameter pipa air pengisi. 3.5. Gangguan pada pompa air pengisi Kesalahan operasi : #. Karena jumlah air di tangki tidak cukup #. Paking pompa pengisi kurang rapat #. Banyak kotoran, endapan pada air pengisi #. Perawatan pompa jelek
  • 57. 57 3.6. Gangguan pada kabel listrik Ketahanan isolasi kawat listrik menurun *. Isolasi kawat elektroda terkupas *. Kawat elektroda salah “ ground “ yang menyebabkan hubungan pendek 3.7. Arus induksi Kesalahan bekerja kabel listrik @. Bila kawat listrik tegangan rendah terpisah dengan kawat listrik tegangan tinggi akan mengakibatkan arus induksi @. Ketika melakukan pengelasan, bumi di jadikan sebagai “ground”
  • 58. 58 4. PEMERIKSAAN TIDAK LENGKAP Pemeriksaan Yang meliputi :  Merusak  Tidak merusak  Hidrostatik test P < 5 Kg/cm2 2 X P (P = Tekanan Kerja) P > 5 & P < 10 Kg/cm2 5 + P P > 10Kg/cm2 1,5 P  Steam Test Pemeriksaan yang dilakukan pada sewaktu ketel uap berada di pabrik pembuat,
  • 59. 59 5. PERALATAN/PERLENGKAPAN PENGAMAN Hal yang harus di perhatikan dalam pelayanan/ perawatan ketel uap : 6.1. Kekurangan air 6.2. Kerusakan pada pipa api 6.3. Peledakan gas di ruang pembakaran  Bekerja tidak tepat dan kurang baik  Perawatan  Kalibrasi 6. PELAYANAN /PERAWATAN KETEL UAP
  • 60. 60 Tiga faktor penyebab terjadinya peledakannya:  Adanya CO didalam dapur dan pada saluran gas buang  Perbandingan udara denga CO berada pada batas peledakan  Adanya percikan api Penyebab pembentukan gas CO : a. Bahan Bakar Minyak Berat, Gas  Ketika ketel uap tidak hidup, operator mencoba berulang-ulang  Ketika ketel uap berhenti mendadak, operator tidak menghentikan aliran bahan bakar  Dilakukan penyupalian bahan bakar sebelum suplai udara pembakaran atau aliran udara pembakran sebelum katup bahan bakar di tutup  Ada tetesan bahan bakar minyak
  • 61. 61 b. Bahan bakar batu bara  Terlalu banyak timbunan batubara yang membara  Terlalu banyak batu bara dalam jangka waktu pendek  Digunakan peniup jelaga setelah dikeluarkan abu & kerak besi (clingker)  Lakukan prepurge (pembilasan yang cukup) sebelum penyalaan  Bila terjadi kesalahan penyalaan pada pembakar, lakukan prepurge yang cukup  Kasus di atas gunakan saluran pembuang gas yang panjang, kantong gas, waktu ventilasi yang cukup Usaha yang dilakukan untuk mencegah terjadinya peledakan CO 6.4. Gangguan pada pembakaran katup bahan bakar
  • 62. 62 ☺ Menyebabkan nyala api pendek ☺ Membuat suara resonansi ☺ Ketel uap bergetar tinggi ☺ Keluar asap putih Jika ketel uap kekurangan udara  Ketel uap bergetar tinggi  Keluar asap hitam  Membentuk gas CO, Co dapat meledak pada saluran gas atau cerobong 6.5. Terlalu banyak udara pembakaran
  • 63. 63 6.6. Gangguan pada timer purge 6.7. Tidak cukup energi untuk menyalakan percikan api atau menyalakan gas a. Pembakar pemandu (pilot burner)  Tekana gas terlalu rendah  Kelebihan atau kekurangan udara  Kalor gas tidak cukup  Kesalahan setting timer purge  Timer macet gangguan fungsi mekanik  Program cam timer * Posisi cam yang salah * Arah frekuensi yang salah  Timer tipe heater (safety switch heater), kawat matrial heater putus
  • 64. 64 b. Arah penyalaan percikan api  Jarak elektroda tidak cukup  Isolasi listrik untuk elecktroda tidak baik c. Gas penyalaan kosong 6.8. Alat perngatur pembuang gas menutup Kesalahan pengoperasian, lupa menutup alat pengatur saluran gas buang dan tidak menggunakan safety limiter 6.9. Ketahan isolasi listrik menurun  Hubungan pendek kawat listrik, gambar 1 & 2  Kawat listrik bergesekan bagian dari sudut pelat baja  Isolasi kawat listrik terbakar karena arus listrik yang berlebihan
  • 65. 65 6.10. Suplai udara dengan alat pengatur 6.11. Kesalahan pengoperasian uap  Alat pengatur udara bengkok karena adanya goncangan-goncangan  Rangkaian alat pengatur tidak tersambung  Baut & mur (nut) lepas Kesalahan suplai uap  Katup regulator uap mengalami gangguan  Katup pengontrol tekanan uap mengalami gangguan  Suplai air kondensat bersamaan dengan suplai uap assist (Penangkap uap mengalami gangguan)  Kelelahan dari mixer  Saringan uap tertutup kotoran
  • 66. 66 Kesalahan pengoperasian udara :  Adanya gangguan pada kompressor udara  Air kondensat bercampur dengan udara  Saringn udara tertutup kotoran  Kapasitas kompressor udara tidak memadai  Diameter pipa udara tidak memadai 6.12. Kebocoran gas dari pipa-pipa penyalur gas :  Pipa-pipa penyalur gas tidak terawat  Nosel pembakar tidak bersih  Kedudukan pembakar kurang kuat
  • 67. 67 7. KELALAIAN Kelalaian merupakan permasalahan yang paling tinggi sampai mencapai 75 % kerusakan yang terjadi disebabkan oleh faktor manusia “ Mengapa seorang pekerja melakukan pekerjaan dengan ceroboh/sembarangan yang seharus ia dapat melakukan dengan aman “ 6.13. KEBAKARAN YANG TERJADI DILUAR BADAN KETEL  Kebocoran pipa penyalur minyak, gas  Kesalahan pemasangn ketel uap, pondasi goyah.  Ventilasi (peredaran/pertukaran) udara pada ruang ketel uap tidak baik  Saluran pembuangan gas bocor & gas- gasnya masuk keruangan ketel uap
  • 68. Think safety first, last and always…!