PROSES ISOLASI DAN NORMALISASI PERBAIKAN LOW …

2nd Mechanical Engineering National Converence, 2019

ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)

W.Djoko Yudisworo1, Junial Heri2: Proses Isolasi Dan Normalisasi

Perbaikan Low Pressure Feed Water Heater Pltu Cirebon 1 X 660 Mw

www.conference.upstegal.ac.id

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: low pressure feed water heater

mailto:[email protected]


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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.


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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, abnormal, bypass, isolasi, normalisasi.


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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.


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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.


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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

Q = jumlah panas yang dipancarkan


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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

maupun rendah serta mengurangi uap buang


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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


ISBN : 978-623-7619-06-2 (Cetak)

ISBN : 978-623-7619-07-9 (Online)




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

PROSES ISOLASI DAN NORMALISASI PERBAIKAN LOW …

Documents

Transcript of PROSES ISOLASI DAN NORMALISASI PERBAIKAN LOW …