Upload
dinhdung
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
PLTD Buntok memiliki 12 Unit mesin dengan daya terpasang 6.380 kW, 3
diantaranya masih dalam proses penghapusan kerena kerusakan yang sudah sangat
parah.
Pendinginan pada setiap PLTD sangat diperlukan untuk keandalan serta
efisiensi kerja mesin diesel, Sistem Pendingin mengambil sebagian panas dari
bagian-bagian tertentu di mesin. Panas tersebut dikarenakan pembakaran bahan
bakar di dalam ruang bakar dengan demikian diperlukan pendinginan pada bagian
mesin seperti Cylinder Head, Cylinder Liner, Exhaust Valve Housing, Piston, Cylinder
Block, Radiator dan lain-lain Untuk menjaga agar tidak terjadi panas yang melebihi
toleransi serta menjaga suhu kerja pelumasan. Besarnya daya pakai/indikator adalah
panas hasil pembakaran dikurangi dengan kerugian panas yang terbawa bersama
air pendingin dan dan gas bekas (neraca panas mesin diesel). Air pendingin di PLTD
Buntok menggunakan air PDAM untuk sistem pendingin.
1.2 Perumusan Masalah Pengoperasian Satuan Pembangkit Diesel (SPD) pada PLTD Buntok pada
saat ini terjadi penurunan daya mampu yang cukup signifikan. Dari table 1.1 dapat
dilihat bahwa derating daya dari 9 mesin yang beroperasi adalah sebesar 1.370 kw,
bila hal ini terus dibiarkan dan tidak dilakukan analisa lebih dini dikhawatirkan akan
terjadi kerusakan yang lebih parah lagi. Tabel 1.1 Derating daya mesin s.d. bulan agustus 2006 di PLTD Buntok
JENIS PEMBANGKIT DAYA STATUS DERATING
TERPS. MAMPU MAMPU (KONDISI) DAYA UNIT NO. MERK TIPE SERI (KW) (KW) (%) MESIN/LOKASI (%)
1 DEUTZ MWM TBD 232 V12 72762 220 130 59 Baik/PLTD Lama 41 2 DEUTZ BA 6 M-816U 7073445 260 - - Rusak/PLTD Lama - 3 DEUTZ BA 6 M-816U 7073442 260 - - Rusak/PLTD Lama - 4 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2203515 500 400 80 Baik/PLTD Lama 20 5 DEUTZ/MWM TBD 616 V12 2205186 500 400 80 Baik/PLTD Lama 20 6 DEUTZ BA 6 M-816U 7073030 260 - - Rusak/PLTD Lama - 7 MIRRLESS ESL 8 MK 2 7127-03 940 700 74 Baik/PLTD Baru 26 8 MIRRLESS ESL 8 MK 2 7132-01 940 700 74 Baik/PLTD Baru 26 9 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2200876 500 400 80 Baik/PLTD Baru 20
10 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2204507 500 400 80 Baik/PLTD Baru 20 11 DEUTZ MWM TBD 616 V12 2204057 500 300 60 Baik/PLTD Baru 40 12 DEUTZ-AG TBD 620 V12 2204438 1.000 800 80 Baik/PLTD Baru 20
TOTAL 6.380 4.230
(Data Neraca Daya Pembangkitan CKLP)
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 2
Gangguan yang terjadi tahun 2005 sampai sekarang di PLTD Buntok : Tabel 1.2 Gangguan mesin TAHUN 2005-2006 akibat pendinginan kurang baik
No TANGGAL GANGGUAN/KERUSAKAN UNIT/MESIN Engine trip dan tercium bau terbakar pada motor radiator
DEUTZ MWM TBD 616 V12 2205186 1 5 juli 2006
Mireless Blackstone/ESL8MK2
7132-01
Radiator rusak dan keropos, blade kipas radiator 2 30 Mei 2006
Mesin trip saat pararel akibat komponen radiator panas.
DEUTZ MWM 616V12 2200876 3 18 April 2006
Radiator bocor dan fan blade radiator patah, engine trip
DEUTZ AG TBD620V12 4 8 oktober 2005 2204438
Retak pada dudukan exhaust valve setting/cyl. Head dan kerak putih pada cyl. Liner saat diperiksa kondisi radiator rusak parah, kropos dan buntu. Engine trip dan pemadaman.
Mireless Blackstone/ESL8MK2 5 11 September 2005
7132-01
Low water pressure trip bekerja akibat floating seal Jacket water pump bocor.
DEUTZ AG TBD620V12 6 29 Mei 2005 2204438 Motor Radiator panas, pada saat mesin operasi prarel beban, tiba-tiba genset trip
DEUTZ MWM TBD 616 V12 2200876 7 15 April 2006
Mireless Blackstone/ESL8MK2
7132-01
Sambungan pipa Fresh water pecah dan Radiator bocor akibat korosi. 8 19 AprIL 2005
DEUTZ AG TBD620v12 9 28 Januari 2005 Water pump dan floating seal rusak 2204438 Mesin trip dan pemadaman, saat operasi. Radiator keropos dan penyumbatan da n kerusakan pada kisi-kisi.
Mireless Blackstone/ESL8MK2 10 24 Januari 2005
7132-01 (Data gangguan Mesin PLTD Buntok tahun 2005-2006)
Contoh-contoh kerusakan akibat air pendingin yang kurang baik di PLTD Buntok
Scale/Kerak di saluran air Unit 8
Cyl. Head Pecah di Unit 6
Radiator Berkarat dan Bocor Unit 1
Storage Tank yang sudah
berkarat Cyl. Liner Berkarat di Unit 8
Mesin Berkarat di Unit 5
Gambar 1.1 Contoh kerusakan akibat rendahnya kualitas air pendingin
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 3
Oleh sebab itu dipelukan deteksi lebih awal agar kerusakan mesin dapat
diminimalisir,
1.3 Tujuan a. Mencegah kerusakan pada mesin dan sistem pendingin yang disebabkan
Cooling Water yang tidak sesuai.
b. Meningkatkan kinerja sistem pendingin dan daya mampu mesin existing dari
daya terpasang serta Mengurangi derating mesin yang disebabkan oleh
Cooling Water.sehingga bisa membantu sistem dalam mengikuti
perkembangan beban.
c. Mencegah timbulnya korosi dan scale (kerak).
1.4 Pra Anggapan Penyebab seringnya gangguan sistem pendingin mesin di PLTD Buntok
adalah sebagai berikut :
Air PDAM Kabupaten Buntok kurang memenuhi standard air pendingin
mesin mengakibatkan kurang efektifnya pendinginan mesin mengakibatkan
gangguan dan derating pada mesin, korosi dan kerak sehingga timbul
pengecilan diameter pipa serta daya mampu mesin terbuang pada panas
mesin sehingga keandalan serta pasokan listrik terhambat.
Methode
Tidak ada Kontroldan analisa
Air pendingin
Man
Air Pendingin tidaksesuai dengan
standard
Machine
Banyak Terdapat kerak dan korosi
AKIBAT
Efisiensi dan daya mampumesin berkurang (seringpemadaman)Derating mesin semakintinggilive time mesin semakinberkurang
Kekurangan alat bantu dan tidak ada alat ukur
Material
Kurangnya Pengetahuandan Pelatihan Penyempitan diameter
saluran/pipa
Gambar 1.2 Fish Bone Diagram sebab akibat turunnya efisiensi mesin di PLTD Buntok
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 4
BAB II DASAR TEORI
2.1 Jenis Air
Macam-macam air baku (Raw Water) berdasarkan sumbernya dapat
dibedakan sebagai berikut :
a. Air Hujan.
b. Air Permukaan (Danau, Kolam, Sungai, Waduk, dan Air Laut).
c. Air Sumber (Sumur).
Pengelompokan air berdasarkan kebutuhan di sebuah Pembangkit Diesel
adalah sebagai beikut :
a. Demin water
Demin water (Make Up Water) adalah air yang tidak mengandung mineral-
mineral. Mineral-mineral yang terkandung dalam air harus dihilangkan atau
diminimalkan sekecil mungkin karena dapat menyebabkan korosi dan pembentukan
kerak pada instalasi pengolahan air dan mesin.
b. Service water
Service water adalah air yang dapat digunakan untuk beberapa keperluan
antara lain Fire hydrant Operasional unit-unit, mis : pompa, dll.
c. Potable water
Potable water merupakan air yang dapat digunakan untuk sanitasi, misalnya
air minum dan keperluan mandi, cuci.
2.2 Water Quality
Beberapa Impurities yang ditemukan dalam Raw Water, dampak yang
ditimbulkan serta metoda treatment yang harus dilakukan dapat dilihat pada table di
bawah.
Tabel 2.1 . Impurites yang biasa ditemukan dalam Raw Water
Chemical No. Unsur Dampak Treatment Formula
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 5
1 Turbidity Expressed as Units
Unsur Estetika Coagulation
Deposit di jalur pipa & treatment equipment
Settling/pengendapan
Filtration
2 Hardness Calcium & Magnesium Salts, Expressed as CaCO3
Penyebab utama Scaling (Pengerakan) di Heat Exchange Equipment
Softening
Demineralization
Surface Active Agents
Internal Boilers Water Treatment
3 Alkalinity Bicarbonate (HCO3
-) Lime & Lime-Soda Softening Foam & CarryOver
dari padatan
Carbonate (CO3
2-) Produksi CO2 dalam steam yang merupakan sumber corrosion.
Acid Treatment
Demineralization Dealkalinization by Ion Exchange Hydroxide (OH-
)
Expressed as CaCO3
4 Free Mineral Acid
H2SO4 Corrosion Neutralization dengan Alkali
HCL
Expressed as CaCo3
5 pH Konsentrasi Hidrogen
pH asam mempunyai kecenderungan bersifat korosif & pH basa mempunyai kecenderungan menimbulkan kerak
pH dinaikkan dengan Alkalies
pH diturunkan dengan asam pH = log 1/(H+)
6 Conductivity Menunjukkan besarnya kadar garam dalam air sebagai padatan terlaut. Calcium, natrium, ammonia dll.
Conductivity yang tinggi cenderung bersifat korosif
Anion Exchange
SO42- 7 Sulfate Pengaruhnya tidak
terlalu signifikan, tetapi apabila bergabung dengan Calcium, akan membentuk Calcium Sulfate yang menyebabkan Scale.
Demineralization
Reverse Osmosis
Evaporation
Cl- 8 Chloride Meningkatkan karakter air untuk menjadi Corrosive
Demineralization
Reverse Osmosis
Evaporation
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 6
NO3- 9 Nitrate Pengaruhnya tidak
signifikan Demineralization
Reverse Osmosis
Electrodialysis
Evaporation
F- 10 Fluoride Menyebabkan bintik-bintik email di gigi
Alum Coagulation
Tidak terlalu berpengaruh di industri
Na+ 11 Sodium Membentuk padatan ketika bereaksi dengan OH-
Demineralization
Reverse Osmosis
Evaporation
12 Silica SiO2 Scale pada Cooling Water Sistem
Hot & Warm Process Removal dengan Magnesium Salts
Deposit Silica di Turbin Blade
Adsorbtion dengan Highly Basic Anion Exchange Resin
Reverse Osmosis
Evaporation
Fe2+ (Ferrous) 13 Iron Discolor water di precipitasi (lapisan endapan)
Aeration
Fe3+ (Ferric) Coagulation & Filtration
Lime Softening Sumber deposit pada jalur pipa Cation Exchange
Contact Filtration
Surface Active Agents for iron retention
Mn2+ 14 Manganese Discolor water di precipitasi
Aeration
Coagulation Sumber deposit pada jalur pipa Lime Softening
Cation Exchange
Surface Active Agents for Manganese retention
Al3+ 15 Alumunium Biasanya merupakan hasil dari flok yang ter-carry over dari Clarifier
Peningkatan Operasi dari Clarifier & Filter
16 Oxygen O2 Corrosion pada jalur pipa, heat exchange equipment, return lines & boilers
Corrosion Inhibitors
17 Hydrogen Sulfide
H2S Menimbulkan bau busuk
Aeration
Highly Basic Anion Exchange
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 7
18 Ammonia NH3 Corrosion dari copper & Zinc oleh pembentukan Complex Soluble Ion
Cation Exchange with Hydrogen Zeolite
Deaeration
19 Dissolved Solids
None Konsentrasi yang tinggi akan menyebabkan timbulnya ‘Foaming’ serta deposits mineral
Lime Softening & Cation Exchange dengan Hydrogen Zeolite
Demineralization
Reverse Osmosis
Evaporation
21 Suspended Solids
None Deposits pada Heat Exchange Equipment
Filtration
Coagulation
Settling
21 Total Solids None Mengacu pada Dissolved Solid & Suspended Solids
Mengacu pada Dissolved Solids & Suspended Solids
(Betz Hanbook:2,111)
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa hal-hal yang harus diperhatikan dalam Cooling
Water Sistem Pendingin Mesin Diesel adalah sebagai berikut Total Solids (TS),
Alkalinity, Total Suspended Solids (TSS), pH, Total Dissolved Solids (TDS), Chloride,
Turbidity, Silika, Conductivity, Iron, Hardness, Sulphates, Oksigen. Untuk itu perlu
dilakukan monitoring dan kontrol secara khusus terhadap parameter-parameter
diatas yang berpengaruh pada mesin diesel.
2.3 Akibat Rendahnya Kualitas Air Akibat yang ditimbulkan dari rendahnya kualitas air adalah:
a. Korosi.
Proses korosi terjadi terkikisnya metal oleh oksigen dan water impurities
lain yang . Untuk mencegah terjadinya korosi, karakteristik air yang harus
diperhatikan adalah Alkalinity, Acidity (pH), Dissolved atau Suspended Solids,
Chloride, Conductivity.
(Betz Handbook:171)
b. Kerak/scale.
Adalah deposit dari material inorganic (Magnesium , Silica, iron) yang
membentuk susunan tidak teratur, ditimbulkan dari unsur-unsur yang terlarut
dalam air. Deteksi terhadap kemungkian terbentuknya Scale adalah Alkalinity dan
Acidity (pH), Jumlah material pembentuk Scale yang terkandung dalam air, Silika,
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 8
Hardness.
Korosi dan kerak akan mengakibatkan penyempitan saluran air
pendingin/tube menghambat laju perpindahan panas mesin yang akan
menurunkan daya dari mesin itu sendiri sehingga diperlukan
treatment/pengolahan air dan chemical cleaning.
Chemical Cleaning dilakukan untuk membuang kerak dan korosi serta
material lain seperti grease, oli dll.Jika tidak dilakukan akan merusak alat-alat
pengolahan air itu sendiri. Larutan yang digunakan harus mengandung
polyphosphate, surfactant dan antifoam. (BETZ Handbook:235)
2.4 Pengolahan Air Ada beberapa cara pengolahan air sebelum dipakai masuk sistem a.l.
1. Pengolahan Secara Fisika
a. Filtrasi (Penyaringan
Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun
gas)/ pemisahan antara padatan/koloid dengan cairan yang membawanya
menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lain untuk
menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid.
Jenis – jenis filter berdasarkan jenis media yang dipakai, yaitu :
Filter single medium,
Filter dual media
Filter multi media
Treatment yang termasuk dalam jenis filtrasi adalah Reverse Osmose.
Reverse osmose R.O. (Reverse Osmosis) adalah suatu metode pemurnian
melalui membran semi permeable di mana suatu tekanan tinggi (50-60 PSI)
diberikan sehingga akan memaksa air melewati bagian yang memiliki kepekatan
tinggi ke bagian dengan kepekatan rendah. Selama proses ini terjadi, kotoran dan
bahan yang berbahaya akan dibuang sebagai air tercemar. daya saring membran
RO adalah 0.01 mikron.
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Reverse Osmose
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 9
b. Sedimentasi (Pengendapan)
Sedimentasi merupakan proses pengendapan bahan padatan dari air
olahan. Prinsip sedimentasi adalah pemisahan bagian padatan dengan
memanfaatkan gaya grafitasi sehingga bagian yang padat berada di dasar kolam
pengendapan sedangkan air murni di atas.
c. Absorpsi
Absorpsi merupakan penangkapan/pengikatan ion-ion bebas di dalam air
oleh absorben. Contoh zat yang digunakan untuk proses absorpsi adalah zeolit
dan resin/karbon. Aplikasi absorpsi yaitu dengan cara mencampurkan absorben
dengan serbuk karbon aktif selanjutnya larutan disaring..
2. Pengolahan Secara Kimia
a. Koagulasi
Koagulasi merupakan proses pencampuran koagulan dalam air melalui
pengadukan cepat. Untuk menentukan dosis koagulan yang tepat digunakn jar
test. Yang mempengaruhi dosis koagulan adalah pH air, kekeruhan,
intensitas/lama pengadukan, dan suhu air. Fungsi dari pemberian koagulan
adalah untuk menetralkan ion-ion yang terkandung dalam air laut yang cenderung
bersifat negatif sehingga nantinya dapat bergabung membentuk gumpalan-
gumpalan yang lebih besar. Sedangkan fungsi dari pengadukan yang dilakukan
adalah untuk mendispersi larutan koagulan secara merata ke seluruh bagian zat
cair dengan cepat. Untuk proses tersebut diperlukan turbulensi/mixing (adukan)
secara mekanis/manual.
b. Aerasi
Aerasi (jatuhan) merupakan suatu sistem penangkapan O2 dari udara pada
air olahan yang akan diproses. Proses aerasi terutama untuk menurunkan kadar
besi (Fe) dan magnesium (Mg). (kusnaedi:21)
3. Pengolahan Secara Mikrobiologi
Pengolahan air secara mikrobiologi yang paling konvensional adalah
dengan cara mematikan mikroorganisme. Proses ini bisa dilakukan sekaligus
dengan proses koagulasi ataupun dengan mendidihkan air hingga mencapai
suhu 1000 C.
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 10
2.5 Sistem Pendingin Pengertian sistem pendingin adalah sebuah proses dan perlengkapan yang
digunakan untuk memindahkan panas dari satu media ke media yang lain (Betz
Handbook:167). Sistem pendingin pada mesin berfungsi untuk mengalirkan media
pendingin (cair atau udara) ke bagian-bagian mesin yang hendak didinginkan.
Dilihat dari media yang digunakan untuk pendinginan, sistem pendinginan
dibagi dua :
2.4.1 Sistem pendingin udara Prinsip kerjanya adalah : Kepala dan dinding luar silinder di buat bersirip-sirip
untuk memperluas bidang yang hendak didinginkan, agar lebih banyak panas-panas
yang dapat diambil. Blower yang mendapat putaran dari poros mesin, meniupkan
udara ke celah-celah sirip yang ada untuk mengambil panas.
2.4.2 Sistem Pendingin Air Pada sistem pendingin air ini dibedakan pada dua jenis ;
a. Sistem pendinginan terbuka
Yaitu sistem pendingin yang pengggunaan air pendinginnya hanya sekali
(tidak di sirkulasikan lagi), dimana air dipompakan ke bagian-bagian yang
memerlukan pendinginan, kemudian dibuang langsung.
b. Sistem pendinginan tertutup
Air dari radiator dipompakan ke bagian mesin yang akan didinginkan,
Kemudian air tersebut dikembalikan ke radiator untuk didinginkan dan seterusnya
digunakan kembali untuk mendinginkan mesin.
Memakai radiator
Menggunakan Cooling tower
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok
11
DIESEL ENGINE
t
p
RADI
PRESSURE GAUGEPEMIPAAN SISTEM PENDINGINAN TERTUTUP
MENGGUNAKAN RADIATOR
COOLING TOWER
M
M
DIESEL ENGINE
INTERCOOLER
LUBRICATION OIL COOLER
JCW COOLER
PEMIPAAN SISTEM PENDINGINAN TERTUTUP MENGGUNAKAN
COOLING TOWER
t
THERMOSTAT 3 WAY VALVE
COOLING WATER PUMP
p
SCREW DOWN VALVE
PRESSURE GAUGE
ATOR
SCREW DOWN VALVE
OIL CIRCUIT FROM ENGINE
SCREW DOWN VALVE
COOLING WATER
CONSUMPTION TANK
COCK (FILLING AND DRAIN)
THERMOSTAT 3 WAY VALVE
COOLING WATER PUMP
t
FLEXIBLE PIPE
THERMOMETER
Gambar 2.2 Siklus sistem pendinginan tertutup menggunakan radiator
Gambar 2.3 Siklus sistem pendingin tertutup dengan menggunakan cooling tower
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 12
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Lay Out PLTD dan Sirkulasi Air Pendingin di PLTD Buntok
Dari pengamatan dilapangan dapat dilihat kondisi Lay out PLTD dan sirkulasi
air pendingin di PLTD Buntok seperti dilihat pada gambar 3.1.
4 11
3 6
14
913
12 8
7
10
2
Keterangan : 1. Kantor Ranting Buntok 2. Kantor Ophar PLTD Buntok 3. PLTD Buntok Lama 4. PLTD Buntok Baru 5. Pos Keamanan 6. Gudang 7. Toilet
8. Rumah Incenerator 9. Rumah RO 10. Cartridge Filter 11. Cooling Tower 12 . Centrifugal Separator 13. Raw Water Tank 14. Meter PDAM
1
U
Gambar 3.1 Lay out Kantor Ranting dan PLTD Buntok
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 13
SURVEY DATA
SERVICE WATER & FIRE WATER
STORAGE TANK
ENGINE
UNIT 7,8
COOLING TOWER
ENGINE
UNIT 1-6 AND 9-12
RADIATOR
POMPA AIR PDAM
PORTABLE WATER
SISTEM PEMIPAAN AIR PLTD BUNTOKSISTEM PEMIPAAN AIR PLTD BUNTOK
POMPA
Gambar 3.2 Kondisi existing dan Sirkulasi air pendingin PLTD Buntok
Dari kondisi di atas dapat dilihat bahwa tidak ada treatmen lanjutan, tidak
pernah dilakukan analisa laboratorium serta tidak ada Chemical Injection sama sekali
sehingga menyebabkan korosi pada mesin, radiator serta storage tank dalam kondisi
berkarat.
3.2 Water Treatment Plant Existing
Water Treatment yang ada di PLTD Buntok adalah sebagai berikut:
a. 1 Buah Unit Filtrasi
Merupakan Unit tambahan (Bukan Bawaan dari mesin), Filter ini belum
digunakan sampai saat ini, Memiliki Kapasitas Output yang 8 ltr/menit (480
lt/jam)/11.520 lt/hari (11,5 m3/hari) belum digunakan Alasannya adalah karena
storage tank yang dipakai dan sistem pendingin yang terbuat dari besi sudah
berkarat sehingga dikhawatirkan akan menyumbat filter dan memperlambat output
dari air pendingin.
Gambar 3.3 Unit Filtrasi PLTD Buntok
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 14
b. Bak Penampung
Gambar 3.4 Water Storage Tank PLTD Buntok
c. Bak Penampung Fiber
Ada 2 buah Storage Tank dengan kapasitas masing-masing 3.000 liter, yang
masih belum digunakan.
Gambar 3.5 Water Storage Tank PLTD Buntok
d. Filter tipe carbon aktif
Ada 1 buah cartridge filter tipe carbon yang belum digunakan.
Gambar 3.6 Filter tipe Carbon
3.3 Kriteria dan Hasil Analisa Lab Air Pendingin di PLTD Buntok a. Kriteria Air Pendingin mesin Deutz
Tabel 3.1 Kriteria air pendingin Mesin DEUTZ
NO ANALYSIS VALUES MIN MAX
1 pH 6.5 8
2 Chloride ion content mg/liter - 100
3 Sulphate ion content mg/liter - 100
Total hardness 0dGH 120dGH = 214,8 ppm 4 -
(DEUTZ Service Information Service:2)
Dengan rekomendasi sbb:
• pH terlalu rendah
Tambahkan air dengan Soda Ash/Caustic soda atau potash lye dan aduk.
• Total hardness terlalu tinggi
Air di treatment dengan ion exchanger.
• Chloride dan atau sulphate terlalu tinggi
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 15
Air di treatment dengan ion exchanger.
b. Kriteria Air Pendingin mesin Mirleess
Dari data Engine Manual Book Mirlees tidak disebutkan syarat-syarat air
pendingin hanya menyarankan agar dilakukan pembersihan setiap 1500 jam dan
kelipatannya pada cleaning tube dan komponen sistem pendingin untuk (Raw water).
Dari ke 3 mesin tersebut belum memenuhi syarat-syarat terutama untuk
perawatan sistem pendingin sebagai penunjang operasi mesin diesel yang optimal,
oleh karena itu digunakan beberapa referensi sebagai acuan dan standard air
pendingin, sehingga diperoleh standard air pendingin dan hasil analisa di lab PLTU
Sektor asam-asam didapatkan kualitas air sebagai berikut sbb: Tabel 3.2 Kriteria air pendingin dan hasil analisa di lab PLTU Sektor Asam-asam
SUMBER NO PARAMETER SATUAN BETZ
HANDBOOK
HASIL KOMULATIF ANALISA
ASTM LAB
1 pH (Acidity) 5,5-9 7 - 9 7 - 8 6,3 (D1293)
2 Turbidity NTU <10 2,64 <10 -
3 TDS ppm <170 - <170 319 (D1888)
4 TSS ppm <170 - <170 208 (D1888)
µs 5 Conductivity - <23 < 23 483 <50 Total Alkalinity (CaCo3) 6 ppm <40 12 <40 (D1121-98)
Ca Hardness ppm <50 - <50 12
Mg Hardness ppm <20 - <20 30 7 Hardness <170 Total Hardness ppm - <170 40 (D1126)
8 Chloride ppm <40 <10 <10 43 (D 4327)
9 Silica ppm <10 - <10 5,6 <100 10 Sulphates ppm <40 7,5 <40 (D516) <10 11 Iron (Fe) ppm <10 2,23 - (D4985)
(Dari Berbagai Sumber)
3.4 Analisa Data
Analisa kualitas air PDAM dilakukan di Laboratorium PT. PLN Persero Sektor
Asam-asam.Tanggal 6 September 2006, hasil analisa laboratorium yang dilakukan
didapatkan kualitas air sebagai berikut:
a. Clarified Water dari PDAM dari hasil pengujian hanya memenuhi 7
parameter saja yaitu turbidity, Total Alkalinity, Ca hardness, Total hardness,
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 16
silica, sulphates dan iron.
b. Ada 6 parameter yang tidak memenuhi kriteria air pendingin PLTD Buntok
yaitu pH, TDS, TSS, Conductivity, Mg Hardness, Chloride.
c. Chloride, conductivity dan Ph yang rendah/asam menimbulkan korosi pada
sistem pendingin dan sebagian komponen mesin yang dilalui oleh air
pendingin.
d. Mg hardness, TDS dan TSS menimbulkan deposit dan kerak/scale pada
sistem pendingin dan sebagian komponen mesin yang dilalui oleh air
pendingin.
e. Chloride dapat diturunkan dengan RO
f. TSS Filtrasi atau RO
g. Mg Dapat diturunkan dengan proses aerasi atau Cation Exchanger
h. TDS diturunkan dengan Cation exchange atau RO
i. pH diturunkan dengan injeksi soda ash/kapur.
j. Conductivity diturunkan dengan Anion Exchange.
k. Tidak dilakukan pengukuran Oksigen karena tidak mungkin menghilangkan
unsur oksigen dalam senyawa air karena dalam senyawa air sendiri sudah
ada unsur oksigen, untuk menghindari korosif akibat reaksi antara oksigen
dan besi digunakan Corrotion Inhibitor yang berfungsi melindungi lapisan besi
pada cooling circuit,
Sesuai dengan rekomendasi dari PT. MENRA BINA DIESEL Spare Part &
Service agen tunggal mesin DEUTZ dan MIRELEES Nomor 001/SD/1/05 inhibitor
dan antifreeze yang digunakan adalah DEUTZ protective agent for cooling circuit
dengan spesifikasi teknis
5 litre containers Part No. 0101 1490
20 litre containers Part No. 0101 6416
5 litre containers Part No. 1221 1500
Dengan unsur Ethylene Glycol yang akan menjaga korosi dengan melapisi
permukaan besi. Dosis yang direkomendasikan adalah : Tabel 3.3 Dosis penambahan DEUTZ Inhibitor yang direkomendasikan
10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% Antifreeze Agents
90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% Water
Antifreeze Effective Up To
-40C -70C -100C -130C -180C -220C -280C -350C -450C
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 17
Atau dengan produk lain yang direkomendasikan antara lain.
Tabel 3.4 Inhibitor yang direkomendasikan
NO PRODUCT NAME MANUFACTURER/SUPLIER
Bedia Liquid BL1 BEDIA 1
Bedia BS/BT mit BP 1
2 FUCHS ANTICORIT S 2000 A Fuchs
3 DEWT-NC/CWT-110, Liquidewt, Maxiguard Drew Ameroid Dutschland GmBH
Liquid-Perry LP-20 4 Bedio Maschimen Fabrik
Perry Filters & Detergent
Nalfleet 9-108, Nalfleet 9-111, Nalflettt 9-
131. 5 Deutsche Nalco-Chemie GmbH
6 CWT Diesel/QC 2 Vecom GmbH
(DEUTZ Service Information Service)
3.5 Perhitungan Pemakaian Air
Pemakaian air untuk Cooling Water berfluktuatif dari data yang diambil pada
bulan juli tahun 2006 berdasarkan meter PDAM Buntok adalah sebanyak 134 M3
atau 4,7 m3/hari namun Pemakaian air untuk Cooling Water Sistem berfluktuatif
tergantung dari operasi mesin. Data pemakaian air untuk Cooling Water Sistem tidak
tercatat dengan baik. Dengan jumlah karyawan sebanyak 36 orang dan dengan
asumsi penggunaan service water sebesar 40% dari portable water maka
perhitungan pemakaian air diasumsikan dengan pemakaian air total sebagai berikut :
Pemakaian Air = (Cooling Water + Portable Water + Service Water )
Dimana :
Portable Water = Jumlah karyawan x pemakaian harian
= 36 x 50 l/org/hr
= 1.800 l/hr = 1,8 m3/hr
Service Water = 40% x Portable Water
= 0,4 x 1.800 l/hr
= 720 l/hr = 0,8 m3/hr
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment Di PLTD Buntok
18
Cooling Water = Jumlah pemakaian air total – (Potable water + Service water)
= 4,7 – (1,8+0,8) m3/hr
= 2,1 m3/hr
3.6 Design Treatment Plant
Dari hasil analisa dan perhitungan besar pemakaian air di atas dapat dibuat
sistem pengolahan air seperti di bawah:
Injeksi Soda Ash/kapur untuk mrnurunkan kadar pH air, dosis injeksi harus
dilakukan jar tes lebih lanjut untuk penambahan dalam storage tank yang
selanjutnya ditulis dalam form penambahan Soda Ash
Cation Exchanger dengan kapasitas 4,5 m3 untuk mengurangi kadar Mg dan
TDS
Anion Exchanger dengan kapasitas 4,5 m3 untuk mengurangi conductivity
Reverse Osmose sistem dengan kapasitas 3 m3/hari untuk mengurangi kadar
Chloride, TSS dan TDS
Injeksi Corrotion Inhibitor sesuai dengan yang direkomendasikan atau dengan
produk yang sesuai
DUAL MEDIA FILTER
ENGINEUNIT 1,2,3,4,5
AND 6 (PLTD LAMA)
ANION EXCHANGE
POMPA PDAM
BAK PENAMPUNG
HYDRAN
CATION EXCHANGE
COOLING WATER STORAGE TANK
3 m3
24 m3
0,48 m3/jam
PORTABLE WATER
3 m3
REVERSE OSMOSIS
3 m3
3 m3
ENGINE UNIT 7,8,9,10, 11
AND 12(PLTD BARU)
CARBON FILTER
INJEKSI SODA ASH
STORAGE TANK
3 m3
WATER TREATMENT DESIGN PLAN WATER TREATMENT DESIGN PLAN PLTD BUNTOK
3 m3
INJEKSI CORROTION INHIBITOR
Gambar design treatment plan sistem pengolahan air dapat dilihat pada
gambar 3.7.
Gambar 3.7 Design Treatment Plant
3.7 Mechanical Cleaning and Chemcal Cleaning
Apabila Water Treatment Plant sudah terinstall, maka sebelum dilakukannya
Run Test, harus dilakukan Chemical Cleaning dan Mechanical Cleaning pada
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 19
masing-masing unit mesin. Siklus Pendinginan harus dibersihkan dari kontaminasi
kerak, kotoran dan korosi. Seluruh air pendinghin harus dikeluarkan dan dibilas
dengan larutan yang sesuai sampai sistem pendingin.
a. Mechanical Cleaning
Mechanical Cleaning adalah prasyarat sebelum dilakukan chemical cleaning
dan pemanfaatan demin water, dilakukan untuk membuang atau mengeluarkan karat
dan kerak yang sudah timbul akibat air pendingin yang tidak sesuai. Pembersihan
dilakukan secara manual pada bagian-bagian sistem pendingin (tube, radiator, pipa-
pipa dll).
b. Chemical Cleaning
Chemical cleaning dilakukan harus terhadap semua bagian sistem pendingin
dengan pemakaian bahan kimia sbb:
• Neutralizing and Passivating S-4801 atau S-4803
• Sulfamic acid P28
• Scale Remover-Hermes 1076
• Atau bahan kimia lain yang sesuai (Rusmanto:5)
Teknik pelaksanaan cleaning dilakukan sesuai dengan kondisi dari sistem, bila
sudah berkarat harus dilakukan test run sampai bersih. Untuk menjaga kondisi mesin
agar tidak terjadi kerusakan. Pelaksanaan cleaning dilakukan setiap 6 bulan sekali
atau disesuaikan dengan kondisi mesin dan sistem pendingin. Proses Chemical
Cleaning ini sudah pernah dilakukan dan terbukti di PLTD Sektor Mahakam Kaltim.
Bila tidak dilakukan Mechanical Cleaning dan Chemcal Cleaning akan
mempengaruhi kinerja dari sistem pendinginan.
3.8 Perhitungan Kehilangan Kwh
Total daya terpasang adalah 6,380 MW, 3 mesin (Deutz BA-816U) tidak
beroperasi lagi maka total daya terpasang existing sampai bulan Agustus 2005
adalah sebesar 5,600 MW – daya mampu 4,230 MW = 1,370 MW.
PLTD Buntok berfungsi penyuplay daya listrik di kecamatan buntok dan
sekitarnya dengan beban yang berfluktuatif, maka dapat diasumsikan masing-masing
mesin beroperasi selama 12 Jam/Hari secara bergantian.
Apabila mesin mengalami derating maka tidak ada alternative lain selain
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 20
pemadaman dengan harga 1 kwh = Rp. 549,34 /KWh (data penjualan bulan agustus
2006 Ranting Buntok) maka setiap terjadi derating 1 MW saja kerugian yang
diakibatkan sebesar:
= 1.000 KW x (12 jam/hari x 365 hari) x Rp. 549,34,-
= 2.406.109.200 Rupiah/tahun (Belum termasuk harga penggantian Engine Spare Part akibat air pendingin yang
tidak sesuai dan rusaknya Spare Part air Pendingin).
3.9 Initial cost
Rincian biaya yang diperlukan untuk instal 1 unit pengolahan air pendingin
mesin di PLTD Buntok adalah sbb :
Tabel 3.5 perincian biaya pengadaan satu unit instalasi sistem pendingin di PLTD buntok
kapasitas 3.000 liter/hari NO KETERANGAN UNIT HARGA/UNI
T HARGA (Rp) TOTAL
I FILTER
Dual Media Filter 1 Sudah Ada Activated Carbon Filter 1 Sudah Ada II ION EXCHANGE SYSTEM
Cation Exchange(4,5 m3/jam) 1 50.000.000 50.000.000 Anion Exchange(4,5 m3/jam) 1 50.000.000 50.000.000 100.000.000
III REVERSE OSMOSE SYSTEM
R.O. Kapasitas (3 m3/jam) 1 50.000.000 50.000.000 50.000.000
VI RESERVOIR Bak 500 liter 4 400.000 1.600.000 Raw Water Storage tank 1 Sudah Ada Cooling Water Storage Tank 1 Sudah Ada
Make Up Storage Tank(3 m3/jam) 3 2.000.000 6.000.000 7.600.000
VII ACCESSORIES Hach DREL/2400 Complete Water Quality Laboratory & Turbidimeter
1 $4559.00 46.000.000 46.000.000
Pemipaan Paket 2.000.000 2.000.000 48.000.000
VIII TREATMENT SYSTEM Perlengkapan : Paket 60.000.000 60.000.000 60.000.000 Pompa Tekanan Tinggi Flow meter Pressure Gauge Regulator Valve, Check Valve Panel Kontrol
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 21
IX BAHAN KIMIA UNTUK INJEKSI Soda Ash/Kapur /tahun 500.000 500.000 Asam Chlorida (Kation Exchanger)
HCL /tahun 500.000 500.000
Caustic Soda (Anion Exchanger) NaOH
/tahun 500.000 500.000
2 x pertahun
Chemical Cleaning 1.500.000 3.000.000
Corrotion Inhibitor /tahun 10.000.000 10.000.000 14.500.000 TOTAL 280.100.000
3.10 Perbandingan Perhitungan Kehilangan Kwh dan Initial Cost Dengan asumsi terjadi depresiasi dan perawatan sebesar 20% pertahun maka
perbandingan initial cost, operation and maintenance cost dengan perhitungan Kwh
Loses adalah sbb :
Tabel 3.6 Perbandingan Initial Cost, Operation & Maintenance Cost
NO INITIAL, OPERATION AND MAINTENANCE COST (Rp) Kwh LOSES (Rp)
1 Initial Cost Tahun Pertama 280.100.000 2.406.109.200
Operation And Maintenance Cost/tahun 65.180.000
2
2.406.109.200
500.000• Bahan Kimia/Soda Ash 1.000.000• Resin Kation dan Anion 3.000.000• Chemical Cleaning
10.000.000• Corrotion Inhibitor
• Depresiasi dan Perawatan (20%/tahun
x Initial Cost) 50.680.000
Dari hasil analisis ekonomis dapat dilihat bahwa dengan menginstal Sistem
Pengolahan Air (Water Treatment) PLTD Buntok akan menghemat beaya milyaran
rupiah dari sisi Derating 1 MW (Belum termasuk penggantian Spare Part akibat
rusaknya Spare Part oleh air Pendingin seta nilai KWh yang hilang jika ada
gangguan.
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 22
BAB IV PENUTUP
4.1 Simpulan
Dari kajian ini didapat beberapa simpulan antara lain:
1. Untuk memperoleh air yang sesuai dengan kriteria air pendingin dibutuhkan
pengolahan dan pengawasan yang sesuai.
2. Derating mesin disebabkan oleh kurang efektifnya air pendingin (Cooling
Water) di PLTD Buntok.
3. Dengan initial cost Rp. 248.400.000 dan biaya perawatan dan depresiasi
sebesar 20% (50.180.000) pertahun akan menyelamatkan Kwh jual jutaan
rupiah.
4.2 Saran
1. Untuk mendapatkan efisiensi mesin dan pasokan listrik yang optimal
sebaiknya dilakukan pengecekan parameter air pendingin di setiap unit PLTD
yang berpendingin air.
2. Untuk PLTD Buntok sebaiknya menggunakan pengolahan air seperti yang
telah dijelaskan di atas.
3. Pembenahan di bidang SDM untuk mengadakan pelatihan tentang sistem air
pendingin.
Di PLTD Buntok
Telaahan Staf Siswa OJT Angkatan VII PT. PLN (Persero) WKSKT Cabang Kuala Kapuas
Analisa dan Perencanaan Water Treatment 23
DAFTAR PUSTAKA
DEUTZ Service Information Service, 2004, Technical Circular Medium and Large Size, PT. MBD, Jakarta.
HACH Company, 2001, Hach DREL/2400 Complete Water Quality Laboratory &
Turbidimeter, HACH Company USA. Kusnaedi, 2005, Mengolah Air Gambut dan Air Kotor Untuk Air Minum, Penebar
Swadaya, Jakarta. MWM Diesel, Operasi dan Perawatan Operation and Servicing D 232-TD 232-TBD
232, MWM Diesel, Mannheim. PT PLN (Persero) Jasa Diklat Unit Pendidikan & Pelatihan Suralaya, 2006, Kimia Air,
PT. PLN (Persero), Suralaya. PT. METITO INDONESIA, System Design Data RO, Banjarmasin. PUSDIKLAT PERUM PLN, Operasi dan Pemeliharaan PLTD (Dasar), PERUM PLN,
Kebayoran Jakarta. Rusmanto, 2005, Upaya Meningkatkan Daya Mampu Satuan Pembangkit Diesel
(SPD) Existing PT. PLN (Persero) Wilayah Kaltim Sektor Mahakam, PT. PLN (Persero) Wilayah Kaltim Sektor Mahakam, Mahakam.
Unit Bisma, Buku Petunjuk Pengoperasian Motor Diesel Bisma Lisensi Deutz, PT.
Boma Bisma Indra (Persero), Surabaya. Universitas Muhammadiyah Palangkaraya, 2004, Laporan Studi Upaya Pengelolaan
lingkungan dan Upaya Pemantauan Lingkungan Pada PLTD Buntok, PT. PLN (Persero) Wilayah Kalsel & Kalteng, Banjarbaru.
Waluyo Daddy, 2005, Proposal Radiator Make Up Water Treatment Package By
Using Reverse Osmosis (RO), PT. METITO INDONESIA, Jakarta.
Di PLTD Buntok