Daftar Isi
Daftar
Gambar
Daftar Tabel
Sambutan
Vice President Refining Technology
Assalamu’alaikum
warohmatullahi wa barokatuh,
Para Pengelola, praktisi dan pekerja yang saya banggakan,
Diiringi ucapan puji dan
syukur kehadirat Allah SWT, saya menyampaikan rasa senang, bangga dan bersyukur
atas usaha-usaha dan peran seluruh anggota tim telah mewujudkan dan menyusun
sebuah karya buku yang berjudul “Buku Panduan Optimasi Boiler & Furnace
Kilang”. Hal ini merupakan prestasi yang menggembirakan bagi Direktorat
Pengolahan yang sedang mempersiapkan diri menjadi kilang yang memiliki sistem
produksi yang berkelas dunia. Karya ini merupakan salah satu wujud menuju kearah
yang dimaksudkan. Buku ini memiliki manfaat bagi semua pihak yang memerlukan
panduan dalam mengoperasikan boiler & furnace secara aman, handal, efisien
dan berwawasan lingkungan.
Buku ini tidak akan
mencapai manfaat maksimal, berdaya guna dan berhasil guna, apabila tidak benar-benar dan sungguh-sungguh diterapkan
didalam pekerjaan sehari-hari secara konsisten. Oleh karenanya, kami berharap
dukungan dan komitmen semua pihak agar tetap dengan semangat menerapkan dan
memperbaiki hal-hal yang belum sempurna. Dalam penerapannya, hendaknya
mempertimbangkan dan menyesuaikan kondisi nyata di lapangan dan melakukan
penyesuaian-penyesuaian agar lebih komprehenship dan tepat sasaran. Dalam
penerapan buku ini, saya berharap pengguna buku ini memberikan masukan untuk
penyempurnaan, sedemikian hingga dapat dipergunakan secara praktek dan dapat
mencapai tujuan yang diharapkan.
Semoga usaha kita
senantiasa mendapat bimbingan dan petunjukNya untuk membangun proses
pembelajaran, pengelolaan dan mewujudkan kilang semakin handal dan profitable
serta pada akhirnya dapat memberikan kontribusi dan kepercayaan dari
stakeholder.
Selamat bertugas dan
berkarya.
Jakarta, 01 April 2010
Wassalamu’alaikum
warochmatullahi wa barokatuh,
Heru Supandriyo
Kata
Pengantar
Buku ini merupakan edisi
perdana yang disusun oleh tim khusus yang terdiri dari tim pusat dan unit dalam
upaya membangun Sistem Produksi Pertamina – Pertamina
Production System (PPS). Buku ini memiliki judul “Buku Panduan Optimasi Boiler dan
Furnace Kilang” yang diperlukan untuk menjalankan kilang dan menjadi
pelengkap dari operating manual dan
standard yang sudah ada operasional dalam kegiatan produksi kilang minyak
secara keseluruhan.
PPS merukapan serangkaian
aktifitas yang menggabungkan seluruh kompetensi-kompetensi dasar yang secara khusus dan dipadukan secara
sinergi untuk menjalankan tujuan PPS secara spesifik (dalam hal ini PPS
Optimasi Boiler & Furnace) dan memberikan dampak yang signifikan. PPS
sendiri mengandung makna dua proses pembelajaran. Yaitu (1) Proses pembelajaran
dalam pengembangan dan pembuatan PPS dan (2) Proses pembelajaran dalam
penerapan (deployment).
Proses pembelajaran dalam
pengembangan dan pembuatan PPS yang terdiri dari proses pembentukan tim
penyusun, proses mencari dan mengumpulkan pengalaman-pengalaman di lapangan,
proses mengembangkan model dan yang terakhir proses membuat materi dan ini
buku.
Proses pembelajaran dalam
penerapan (deployment) yang meliputi
proses penerapan atau pengguliran PPS, proses akademi (upskilling,
pembimbingan, pengarahan) penerapan buku dalam aktifitas rutin, proses
akreditasi dan proses evaluasi & penyempurnaan yang dalam hal ini untuk
kegiatan optimasi operasi boiler dan furnace di kilang minyak.
Pada akhir proses
pembelajaran, diharapkan buku ini dapat membantu mewujudkan sasaran: (1)
terbentuk budaya pengelola dan operator boiler dan furnace yang lebih peduli
terhadap keselamatan operasi, kehandalan peralatan dan efisiensi penggunaan
energi, (2) peningkatan kompetensi operator yang kredible dan memenuhi
persyaratan operasional boiler dan furnace secara utuh. Dalam buku ini juga
diberikan modul untuk keberlanjutan program untuk optimasi boiler dan furnace.
Cetakan Perdana, 2010
Tim Penyusun
1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Dalam bisnis kilang modern yang sangat dinamis dan
kompetitif, mendorong kilang-kilang kelas dunia terus berusaha memperbaiki
kinerja operasionalnya, agar mampu memenangkan persaingan.
Kilang Minyak PT Pertamina (Persero) saat ini sedang
melakukan proses transformasi menuju kilang kelas dunia. Upaya yang ditempuh
antara lain dengan membangun sistem manajemen energi yang dikelola dengan baik
dan berkelanjutan.
Optimasi boiler dan furnace merupakan salah satu dari
komponen dalam pengelolaan sistem manajemen energi untuk kilang. Pertimbangan
utama dalam pengeloaan operasi furnace dan boiler dapat ditinjau dari beberapa perspektif:
a. Keamanan Operasi.
Keamanan operasi menjadi landasan utama untuk mencapai
tujuan optimalisasi boiler dan furnace. Keleluasaan pengaturan parameter
operasi menjadi cukup bebas hingga mencapai kondisi optimal dengan aman.
b. Kehandalan Peralatan.
Untuk menjamin roda operasi industri pengolahan kilang
memerlukan tingkat kehandalan peralatan. Pengelolaan kesiapan peralatan menjadi
kunci untuk kehandalan.
c. Efisiensi.
Konsumsi energi adalah komponen terpenting yang
memiliki pengaruh langsung terhadap tingkat keuntungan kilang. Rendahnya efisiensi energi dapat disebabkan
oleh beberapa hal diantaranya adalah rendahnya reliabilitas peralatan, sistem
manajemen energi yang buruk dan tidak optimalnya kondisi operasi. Selain itu
terdapat faktor eksternal yang terkait yaitu semakin ketatnya peraturan lingkungan.
d. Lingkungan.
Emisi gas hasil pembakaran terdiri dari CO2, H2O, Sox,
Nox, O2, dll. Semakin banyak bahan bakar yang dibakar, semakin banyak pula
emisi hidrokarbon yang terbuang ke atmosfir. Hal ini akan mempengaruhi radiasi
panas lingkungan dan selanjutnya akan mempercepat efek rumah kaca.
Sehubungan dengan tujuan tersebut, maka pengelolaan
dan kompetensi dari aspek keselamatan operasi, kehandalan atau kesiapan
peralatan boiler dan furnace yang yang lebih intensif agar menghindari terjadinya
kegagalan operasi boiler dan furnace di kilang dan mingikatkan efisiensi boiler
dan furnace, menjaga lingkungan dan dampak yang dapat dirasakan selanjutnya
adalah meningkatnya daya saing perusahaan melalui penurunan biaya operasi
kilang.
Hampir 60% biaya operasi dianggarkan
untuk konsumsi energi atau bahan bakar kilang. Dominasi penggunaan energi untuk
operasi furnace dan boiler sendiri mencapai hampir 90% dari biaya energi kilang.
Satu sisi kilang harus menjamin
kelangsungan operasi boiler dan furnace, dan di sisi lain terjadi perubahan
secara alamiah sejalan dengan waktu terhadap operator yang mengoperasikan
boiler termasuk upaya pembinaan. Untuk mempertahankan kompetensi dan ketersediaan
tenaga kerja operasi boiler dan furnace, maka sumber daya manusia (operator)
harus dikelola dengan cermat.
Membangun Sistem Produksi Pertamina (Pertamina Production System - PPS) –
Optimasi Boiler & Furnace menjadi salah satu solusi yang perlu ditempuh.
Dengan jalan ini, maka kegagalan atau kejadian pada boiler dan furnnace harus
dieliminasi atau diantisipasi dengan meningkatkan keselamatan dan meningkatkan
kehandalan operasi furnace dan boiler. Selain itu, upaya mempertahankan daya
saing dan profitabilitas, memerlukan operasi boiler yang lebih optimal dan
efisien.
1.2 Tujuan
Tujuan pembuatan Buku Panduan Optimasi Boiler &
Furnace Kilang mencakup 3 aspek people, proses,
dan peralatan untuk mencapai kondisi yaitu:
1. Keselamatan operasi
furnace dan boiler (Safe operation).
2. Kehandalan peralatan
furnace dan boiler (Reliability dan equipment
readiness).
3.
Optimasi dan efisiensi furnace &
boiler dan
4. Meningkatkan kepedulian terhadap
lingkungan.
1.3 Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari menjalankan panduan ini
antara lain diperolehnya kepercayaan stake holder kepada PT. Pertamina dalam
pengoperasikan furnace dan boiier karena:
1. Terhindarnya peristiwa insiden
safety terkait boiler dan dapur
2. Terjaminnya kelangsungan operasi
boiler dan dapur
3. Tercapainya tingkat efisiensi
energi yang tinggi dan terwujudnya pengelolaan energi kilang kelas dunia
4. Tumbuhnya kepedulian lingkungan
hidup dengan mengurangi emisi gas buang.
5.
Tersedianya sarana pengembangan operator
boiler dan furnace.
1.4 Metoda yang Dipergunakan
Pembuatan buku ini berdasarkan pengalaman praktis pekerja
atau para praktisi boiler atau furnace, referensi teknis yang umum dipakai, dan
best practice. Pengalaman yang
dipakai dalam hal ini adalah pengalaman yang telah teruji memberikan cara yang
tepat dan aman. Sedang referensi teksnis dan best practice diperoleh
berdasarkan penggunaan referensi atau acuan secara luas oleh kilang-kilang
sejenis di dunia.
Program akreditasi PPS BFO setelah akan dilakukan setiap
periode 2 tahun. Pengujian penerapan di lapangan dilakukan secara terpadu,
pekerja diminta menyampaikan pemahamannya dalam (paper test dan field
interview) dan harus mendemontrasikan ketrampilan pada setiap tahapan
dengan menyebutkan secara tertulis dan demo di lapangan secara langsung.
2 Pengenalan dan Gambaran Umum
2.1 Prasyarat
Pengetahuan dasar yang harus
dimiliki untuk menjalankon program
optimasi boiler dan furnace diantaranya:
1.
Combustion
2.
Furnace
3.
Kilang Dasar
4.
Boiler / Ketel Uap
5.
Utilities Dasar
6.
Water Treatment
7.
Instrumentasi dasar
8.
Distributed Control System
9.
Programable Logic Control
10. Listrik Dasar
11. Pembangkit Listrik dan
Distribusi Listrik
12. Kompresor
13. Pompa
2.2 Konsep Pembakaran
§ Reaksi Pembakaran
Pembakaran adalah reaksi
kimia dari komponen bahan bakar yang terdiri dari karbon, hidrogen dan sulfur
dengan oksigen.
Keterangan : 1
kj/kg = 0.429 BTU/lb
Oksigen untuk
pembakaran diambil dari udara, yang terdiri dari 21% oksigen dan 79% nitrogen.
§ Excess Air
Karena percampuran yang
sempurna antara bahan bakar dan sejumlah kebutuhan teoritis udara pembakaran tidak selalu tercapai di
dalam heater, maka perlu menambah kebutuhan udara pembakaran berlebih (excess
air).
Meski nitrogen tidak
berperan dalam reaksi pembakaran, namun menyerap sejumlah panas yang telah
dibangkitkan dari reaksi pembakaran dan terbawa keluar melalui cerobong. Oleh
karena itu, untuk menghindari kehilangan panas melalui cerobong yang
berlebihan, perlu diatur excess air yang secukupnya.
Pembakaran tidak sempurna
tidak saja menimbulkan pemborosan tetapi juga sangat berbahaya, karena:
§ Bahan
bakar yang tak terbakar akan terbakar dan kemungkinan terjadinya ledakan
seandainya bertemu dengan udara.
§ Bahan
bakar yang tak terbakar dapat menyala pada saluran-saluran (ducting) pada cerobong jika ada udara
masuk (bocor).
2.3 Konsep Perpindahan Panas
Heater adalah alat penukar panas yang memiliki ukuran
relatif sangat besar. Energi dipindahkan dari panas yang dibebaskan dari
pembakaran fuel. Perpindahan panas radiasi merupakan perpindahan panas yang
paling signifikan dalam heater.
§ Radiasi
Perpindahan panas radiasi terjadi
seperti gelombang ringan. Ada
sinar yang tampak dipancarkan oleh nyala api. Hal ini disebut dengan radiasi
nyala api. Bahan bakar gas terdiri dari hidrokarbon, ketika hidrokarbon
terbakar akan menghasilkan CO2 dan H2O. Keduanya
merupakan molekul polar yang bergetar dan melepaskan pancaran panas sampai suhu
tertentu. Nitrogen dari udara tidak meberikan panas pada radiasi ini.
Perpindahan panas oleh gelombang
secara langsung dari sumber panas atau dipancarkan ulang refleksi permukaan.
Q = T4hot - T4cold
Perpindahan panas secara radiasi mengikuti persamaan berikut :
Qradiant = σ є A (T4-t4), dimana:
σ = konstante
Stefan Boltzman.
є = emmisivity
dari gas
A = luas
permukaan absorbsi radiasi
T= temperature
gas hasil pembakaran ( flue gas)
t = temperature
dari permukaan dingin yang mengabsorbsi panas radiasi
§ Konveksi
Perpindahan
panas konveksi, adalah aliran gas panas melintasi tube. Hal ini adalah
mekanisme perpindahan panas utama pada daerah konveksi heater.
Perpindahan
panas melalui aliran fluida atau uap yang memerlukan kontak langsung.
Perpindahan panas ini memiliki driving force
perbedaan temperature. Tergantung dari sifat fluida dan geometris.
Q = h A (Thot -
Tcold)
Perpindahan
panas secara konveksi, mengikuti persamaan
sebagai berikut :
Q= (U)(A)(LMTD), dimana :
U= Overall heat
transfer coefficient
A= Luas
permukaan pipa
LMTD = log mean
temperature difference
Bila fuel dibakar, panas yang dihasilkan akan menaikkan
temperature flue gas, dengan mengikuti persamaan sebagai berikut :
Bila fuel dibakar, panas yang dihasilkan akan menaikkan
temperature flue gas, dengan mengikuti persamaan sebagai berikut :
∆ Hc= ∑ (Wi)( Cpi)(∆ T),
dimana :
∆ Hc =
panas pembakaran dari fuel
Wi = mass (
berat) dari component flue gas
Cp = heat
capacity dari component flue gas
∆ T =
temperature akhir dari campuran flue gas dikurangi temperature dari fuel dan
dan udara yang masuk ke burner.
§ Konduksi
Perpindahan pakas konduksi,
adalah aliran perpindahan panas melalui benda padat seperti ketebalan tube.
Panas harus dipindahkan ke tube dan dari tube ke fluida proses. Laju
perpindahan panasnya relatif lambat karena sejumlah massa logam. Hal ini mengapa temperature
controller pada heater diset lambat.
Perpindahan panas melalui
benda padat ini sangat tergantung pada thermal
conductivity dari benda padat tersebut (dalam hal ini logam). Driving force yang mendorong perpindahan
panas adalah perbedaan temperature.
Baja yang digunakan biasanya memiliki konduktivitas
yang tinggi. Resistance aliran panas biasanya 15°F-50°F (7°C-25°C) diatas suhu
film proses.
2.4 Heater dan Boiler
Heater adalah alat penukar panas yang memiliki ukuran
relatif sangat besar. Energi dipindahkan dari panas yang dibebaskan dari
pembakaran fuel. Perpindahan panas radiasi merupakan perpindahan panas yang
paling signifikan dalam heater.
Beberapa variasi rangkaian heater misalnya single and double fired, Top and bottom supported tubes, Vertical and Horizontal radiant tubes. Vertical Cylindrical sering digunakan di
kilang minyak.
Fungsi heeter untuk keperluan operasi kilang meliputi
pemanas aliran fluida sebelum masuk reaktor, pemanas aliran fluida sebelum
masuk fraksionator, pemanas untuk craking black oil dan fungsi lainnya.
Tube
dalam heater adalah berbentuk pipa. Karena
firebox beroperasi pada
kisaran 1450°F (790°C), refractory lining diperlukan untuk menjaga casing sekitar 200°F
(93°C).
Fluida
proses masuk pada sisi atas bagian konveksi dan mengalir ke bawah berlawanan
arah dengan aliran gas hasil pembakaran (flue
gas). Sebagian besar perpindahan panas terjadi pada bagian radiasi.
Kira-kira 70% beban proses diserap di daerah radiasi dan 30% diserap daerah
konveksi.
Campuran
bahan bakar dengan udara pembakaran mengahasilkan panas untuk aliran proses.
Tinggi nyala api antara 1/3 sampai 1/2 dari tinggi firebox. Gas hasil pembakaran membutuhkan waktu tinggal untuk
memindahkan panas pada heater. Shock
tubes menerima laju perpindahan
panas secara penuh, biasanya 10,000 Btu/h-ft2 (27,125kcal/h-m2) ditambah aliran
gas panas berupa perpindahan konveksi sebesar 5,000 Btu/h-ft2 (13,563kcal/h-m2),
Kebanyakan rancangan
heater jenis lama berbentuk kabin. Heater jenis horizontal memerlukan luas
tanah yang lebih banyak. Biasanya 15-20% lebih mahal dibanding heater jenis
vertikal.
Dalam perkembangan saat
ini, jenis heater yang sering digunakan adalah jenis silinder vertikal untuk
menghemat biaya dan bidang tanah. Jenis
silinder vertikal memiliki bagian radiant yang lebih tinggi dan cocok untuk
burner yang menghasilkan nyala api tinggi dan rendah NOx.
Permasalahan umum heater
silinder vertikal adalah jarak antara tube dan burner yang tidak cukup untuk
menjaga atau menghindari sentuhan api pada tube.
Rancangan heater yang
murah memiliki rasio L/D 2.7 sd 3.0. Hal ini menghasilkan jarak tube dan
burner yang tidak baik dan meimbulkan jilatan api. UOP menemukan
rancangan rasio L/D optimal 1.5 sd 2.0 untuk tube vertikal. UOP membatasi panjang api 60 feet (18.3 meters)
untuk heater vertikal.
Tabel berikut memberi
gambaran berbagai penggunaan heater di kilang perminyakan, uraian keperluan
proses, fungsi heater pada sistem proses, beban panas heater, temperature
fluida (COT) yang dihasilkan oleh heater.
Sebelum menjalankan optimasi boiler
dan furnace, perlu mempelajari komponen dasar yang terkait pada heater atau
boiler. Pemahaman ini bermaksud memberikan batasan topik yang terkait.
§ Sootblowers
Deposit dari akibat proses
pembakaran cenderung muncul pada permukaan luar tube di bagian konveksi.
Deposit ini akan mengurangi laju perpindahan panas dari gas hasil bakar ke
aliran fluida yang mengalir di dalam tube. Jika terus dibiarkan akan menghambat
aliran gas buang yang mengalir keluar heater. Hal ini akan menyebabkan loss of draught di dalam firebox.
Dampak dari fouling pada
sisi konveksi adalah penggunaan fined tubes dan oil firing. Beberapa heater dilengkapi dengan sootblower untuk
membersihkan jelaga atau deposit pada tube konveksi dengan bantuan steam.
Ada dua tipe sootblower yaitu fixed lances atau retractable lances yang biasanya dipasang pada sisi dinding
konveksi.
§ Burners
Ada beberapa jenis bahan bakar yang
dipergunakan pada heater. Bahan bakar cair dari distillate ringan
sampai dengan minyak residue berat seperti visbroken residue. Bahan bakar gas mengandung
campuran komponen gas dari hidrogen hinga butana.
Kebanyakan
heater mampu mengakomodasi bahan bakar cair dan gas. Dalam beberapa kasus bahan
bakar cair dan gas dibakar pada saat bersamaan (dual firing).
Komponen rakitan burner
terdiri dari:
a. Plenum
b. Air register
c. Windbox
d. Quarl (Muffle block)
e. Oil burner
f.
Oil burner safety interlock
g. Gas burner
h. Pilot burner
i.
Igniter port
j.
Primary block (Recon title)
k. Swirler
Beberapa heater dilengkapi
dengan pemantik (Igniter) dan
sebagian tidak dilengkapi dengan pemantik.
§ Tubes
Pada pembahasan tube
difokuskan pada jenis tube dan batasan maksimum tube skin temperature-nya.
Mengapa?, dengan mengenal
jenis tube kita dapat memprediksi kemampuan dan ketahanan tube terhadap beban
panas. Indikasi yang paling praktis mengetahui kemampuan ketahanan tube adalah tube skin temperature dan bridge wall temperature yang dapat
dipantau secara langsung menggunakan thermocouple atau alat deteksi portable.
Tabel 2.3 Batasan Maksimum Skin Temperature
Choice of heater –tube materials is restricted by limiting
design metal temperature
Material
|
Type or grade
|
Limiting metal temperature, oF
|
Carbon steel
|
B
|
1,000
|
Carbon - ½ Mo
|
T1 orP1
|
1,100
|
1¼ Cr - ½ Mo
|
T11 or P11
|
1,100
|
2¼ Cr - 1 Mo
|
T22 or P22
|
1,200
|
5 Cr - ½ Mo
|
T5 o5 P5
|
1,200
|
7 Cr - ½ Mo
|
T7 or P7
|
1,300
|
9 Cr – 1 Mo
|
T9 or P9
|
1,300
|
18 Cr – 8 Ni
|
304 or 304 H
|
1,500
|
16 Cr – 12 Ni – 2 Mo
|
316 or 316 H
|
1,500
|
18 Cr – 10 Ni - Ti
|
321 or 321 H
|
1,500
|
18 Cr – 10 Ni - Cb
|
347 or 347 H
|
1,500
|
Ni- Fe - Cr
|
Alloy 800 H
|
1,800
|
25 Cr – 20 Ni
|
HK-40
|
1,800
|
Maximum tip temperature for some
materials used in extended surface devices
Extended surface material
|
Tip
temperature, oF
|
Fins:
|
|
Carbon steel
|
850
|
5 Cr
|
1,100
|
11-13 Cr
|
1,200
|
18 Cr- 8 Ni
|
1,500
|
Studs:
|
|
Carbon steel
|
950
|
5 Cr
|
1,100
|
11-13 Cr
|
1,200
|
18 Cr- 8 Ni
|
1,500
|
Limiting metal temperatures for
some materials used to fabricate tube supports
Material
|
Type or grade
|
Limiting design metal temperature, oF
|
Carbon steel
|
A-283 Grc
|
800
|
5 Cr - ½Mo
|
Gr C5
|
1,150
|
Alloy cast iron
|
A319 Class III Type C
|
1,200
|
18 Cr – 8 Ni
|
Gr CFB
|
1,400
|
25 Cr – 12 Ni
|
Type II
|
1,800
|
50 Cr – 50 Ni
|
|
1,800
|
50 Cr – 50 Ni - Cb
|
IN 657
|
1,800
|
60 Cr – 40 Ni
|
|
1,900
|
25 Cr – 20 Ni
|
Gr HK 40
|
2,000
|
Flue gas temperature restricts use of damper materials
Material
|
Gas temperature, oF
|
Carbon
steel
|
900
|
Cast
Iron
|
900
|
Alloy
cast Iron
|
1,000
|
11 ~13
Cr
|
1,200
|
18 Cr –
8 Ni TP 304
|
1,500
|
25 Cr –
12 Ni TP 309
|
1,800
|
25 Cr –
20 Ni TP 310
|
1,800
|
2.5 Sistem-Sistem Terkait
§ Sistem Bahan Bakar
a. Sistem Pilot
Ada 3 tipe pilot gas yang umum digunakan
yaitu:
·
Low voltage carbon arc
type,
sangat cocok untuk penyalaan pilot (dan burner gas bila pilot tidak tersedia).
·
Low voltage high tension
spark type,
menghasilkan percikan seperti pada spark plug kendaraan bermotor, cocok untuk
pilot dan burner gas.
·
Propane flame torch dengan pipa pasokan
udara, sangat cocok untuk pilot, burner gas dan burner oil.
Sistim pilot, gas dipasok dari sumber gas yang bersih
(sweet gas – bebas gas Hidrogen Sulfida) yang terpisah dari
sistem bahan bakar gas. Jika termasuk dalam sistem fuel gas,
maka pasokan gas harus digunakan.
Gas untuk pilot dipasok ke heater melalui:
§ Condensate KO Drum
§ Kerangan yang dipasang
pada lokasi yang aman
§ Dua buah filter untuk
menyaring benda pata yang dapat membuntu pilot tip
§ Bubble tight shut-off
valves.
§ A Self operating pressure
reducing valve untuk mengotrol tekanan pasokan gas pada 0.35 bar.
§ Local isolating valve pada
masing-masing burner.
b. Sistem Bahan Bakar Gas
Beberapa kilang menampung gas yang terdiri dari
methana, ethana, propana, butana, hidrogen dan beberapa hidrogen sulfida.
Methana dan ethana bisanya dibakar karena terlalu
mudah menguap (volatile) sebagai bahan bakar gas.
Propana dan butana dapat dimasukkan ke sistem bahan
bakar gas bila memperoleh kondisi permintaan pasar telah dicukupi atau off-specification. Meskipun demikian
harus dipertimbangan nilai pasar bila harus menggunakan bahan bakar gas (LPG)
bila dibandingkan dengan bahan bakar cair.
Hampir sebagian besar kilang membersihkan dahulu
hidrogen sulfida dari bahan bakar gas sebelum masuk ke dalam sistem bahan
bakar. Hal ini untuk menghindari buntunya burner tip karena kerak produk
korosi. Pertimbangan lain misalnya membatasi jumlah sulfur dioksida yang bakal
terjadi di atmosfir.
c. Sistem Bahan Bakar Cair
Bahan bakar cair yang dimaksud misalnya
vacuum residue, atau campuran dari beberapa sumber. Kualitasnya sangat
bervariasi tetapi nilai bakar per kilogramnya relatif konstan. Sifat utama yang
mempengaruhi operasi burner yang efisiensi adalah viscositas bahan bakar cair (fuel oil) pada burner. Viscositas pada
burner yang baik terletak pada kisaran 15 – 20 centistokes.
Untuk mencapai heater, fuel oil harus
melewati:
§ Remote isolating valve
yang terletak pada tempat yang aman
§ Dual filter untuk
memisahkan material padat yang dapat membuntu burner
§ Bubble tight safety
shut-off valves.
§ Process control valve
(PCV) untuk mengontrol tekanan aliran downstream.
§ Local isolating valve pada
masing-masing burner.
Sambungan untuk purging dipasang pada daerah
downstream valve (local atau remote) untuk membersihkan sisa fuel oil dalam
pipa sampai dengan burner. Sedang media untuk melakukan purging adalah dari
sumber yang sama dengan atomizing steam.
§ Sistem Kontrol
Komponen Sistem Kontrol terdiri dari 4 komponen yang
memiliki peran yang berbeda. Keempat komponen yang dimaksud terdiri dari (1) Sensor, berfungsi memberi sinyal dari
parameter yang diukur. Biasanya sensor berupa orifice, temperature element,
switch, dll ; (2) Transmiter,
berfungsi menerjemahkan sinyal analog menjadi sinyal digital dan selanjutnya
mengirimkan ke controller. Transmiter ini berupa integrator ; (3) Controller, berfungsi memproses
(melakukan komputasi) terhadap selisih sinyal dan set point dan mengubahnya
menjadi suatu informasi arus listrik (4 – 20 mA) yang digunakan untuk
memerintahkan perubahan pada final elemen; (4) Final Element, berfungsi sebagai komponen dalam sistem kontrol yang
menjalankan perintah dari controller.
Untuk mengontrol dan memonitor kondisi sebuah Heater
maka dilengkapi dengan suatu pengendali sederhana yang dapat dioperasikan
dengan manual atau sistim otomatis baik menggunakan teknologi sederhana ataupun
dengan teknologi baru yang sangat canggih. Sebuah loop sistem kendali proses
(Process Control System) terdiri dari sensor (Flow, Temp,Pressure, Level,
analyzer dll), transmitter (4-20 mA/ maupun pneumatic 3-15 Psig), controller
(berisi PID algorithm maupun Advanced Process Control sperti MPC, Fuzzy,
JSTdll), final element (control valve, damper, motor). element2 loop kontrol
tersebut saling mempengaruhi, contohnya secanggih apapun controllernya
(DCS/PLC/SCADA) yg dilengkapi dgn algoritma canggih (MPC, JST dll) namun apabila
control valvenya jelek (Oversized or undersized), maka pengendalian tidak
stabil.
Instrumentasi pada suatu unit proses ditempatkan
sesuai kebutuhan pengoperasian unit tersebut yaitu local (field Instrument)
atau jarak jauh (Remote Location). Seorang operator diwajibkan untuk mampu
mengoperasikan dan memahami semua indikasi yang ditunjukkan oleh
peralatan-peralatan Instrument proses pembakaran, kebutuhan proses heater dan
seluruh pengendali heater di lingkungannya.
1.
Sensor
Beberapa peralatan Sensor yang digunakan untuk
mengukur kondisi sebuah Furnace/Boiler adalah :
- Temperatur
- Pressure
(Tekanan)
- Flow
(Aliran)
- Analyzer
• Temperature
Alat yang digunakan untuk mengukur temperature
Furnace/Boiler digunakan Thermocouple sebagai sensor. Temperatur tersebut dapat
dilihat dari local ataupun Control Room. Untuk Temperatur lokal biasanya dapat
langsung dilihat pada jarum yang ditunjukkan oleh indicator tersebut, untuk
temperatur yang dilihat di control room
didapat dari sinyal yang dibangkitkan thermo element (thermocouple) yang
alirkan ke Control Room.
Secara tipikal, untuk temperature sampai dengan 400
°C, memiliki tingkat keakurasi ± 3°C, sedangkan untuk pengukuran pada 1000 °C,
memiliki tingkat keakurasi ± 10°C.
Thermocouple harus selalu diperiksa dan dilakukan
perbaikan/penggantian bila terjadi indikasi yang dianggap tidak sesuai atau
rusak.
Beberapa temperatur yang harus diperhatikan dalam
pengoperasian boiler/furnace adalah :
a. Temperature
Firebox
b. Temperature
Bagian Konveksi
c. Temperature
Cerobong
d. Temperature
Fluida Proses
e. Tube Skin
Temperature
f. Temperature
Bahan Bakar
g. Temperature
Udara Pembakaran
h. Temperature
flue gas
i. Temperature
fuel oil
• Pressure/Tekanan
Untuk memonitor tekanan dalam Furnace/Boiler System
digunakan Local Pressure Indicator baik analog (Pressure Gauge) maupun digital.
Sedangkan untuk monitoring pada control room sinyal diperoleh dari Pressure
Transmitter sesuai dengan tekhnologi yang digunakan.
Beberapa Pressure/tekanan yang harus diperhatikan
dalam sistim boiler/furnace adalah :
a. Tekanan
aliran proses dan pressure drop masing-masing pass.
b. Tekanan fuel
oil, fuel gas dan pilot gas pada header dan pada manifold burner. Perbedaan
tenakan mengindikasikan adanya kebuntuan filter.
c. Tekanan
atomizing steam pada sisi hilir control valve..
d. Tekanan
udara pembakaran
e. Draft
(Draught) pada plenum burner, firebox pada sejajar tingkatan burner,
inlet/outlet sisi konveksi, sebelum/sesudah damper cerobong (atau IDF).
• Flow/Aliran
Jumlah dan jenis alat ukur flow/aliran tergantung
dengan beban dan jumlah serta rangkaian pass di dalam heater.
Flow/aliran yang harus diperhatikan dalam sistim
boiler/furnace adalah :
a. Aliran
fulida proses, diukur pada sisi masukan gabungan (common inlet) dan aliran
masing-masing pass (individual pass flow). Yakinkan tidak ada penguapan saat
melintasi orifice plate, hal ini akan mengakibatkan fluktuasi dan aliran yang
tidak stabil. Pada kondisi ini operator harus meningkatkan tekanan sistem atau
menurunkan temperature preheat.
b. Aliran Bahan
Bakar dan udara (fuel oil, fuel gas dan udara pembakaran), diukur untuk
kebutuhan efisiensi operasi
c. Aliran
atomizing steam dan aliran pilot gas, juga memiliki tujuan pertimbangan
efisiensi.
• Analyzer
(Alat Ukur Analitik)
Gas hasil bakar harus dianalisa terutama kandungan
oksigen, untuk keperluan memeriksa kelebihan udara pembakaran dan perhitungan.
Instrumentasi yang digunakan untuk pengukuran
kandungan gas/udara dalam suatu furnace/boiler biasanya menggunakan instrument
analyzer.
Carbon monoxide (combustible) dari gas hasil
pembakaran (flue gas) diukur untuk menilai defisiensi udara pembakaran.
Smoke density analyser juga diperlukan untuk melihat
tingkat defisiensi udara pembakaran dan tingkat pembakaran fuel oil.
• Controller
(Analog Controller / Digital Controller)
Controller adalah suatu alat pengendali yang berfungsi
untuk mengatur kondisi operasi suatu unit operasi. Kontroller ada dua jenis
yaitu Local Controller (posisi detempatkan di area unit operasi (field) dan
Remote Controller yaitu controller yang dioperasikan dari control
room(analog/digital/Micro Processor/Komputer).
Final
Element (control valve, damper, motor)
• Control
Valve
Control valve adalah salah satu jenis final element yg
paling banyak digunakan di industri proses, nyaris 95 %, dan memerlukan
perhatian khusus mengingat berhubungan langsung dengan fluida proses dan harganya
yang sangat mahal. control valve adalah barang yg canggih (gabungan antara
mekanikal, electric & proses).
Tugas sebuah Control Valve adalah melakukan langkah
koreksi terhadap variabel termanipulasi, sebagai hasil akhir sistem
pengontrolan/pengendalian. Beberapa Type Control Valve :
• Globe Valve
• Ball Valve
• Butterfly Valve
• Gate Valve
Dilihat dari action terhadap sinyal dari controller,
sebuah control valve dibedakan dalam 2 jenis :
- ATO (Air To
Open) atau FC (Failure Close)
Control valve type ini akan membuka jika diberikan
supply angin dan akan menutup jika terjadi kegagalan (tidak ada supply angin)
- ATC (Air To
Close ) atau FO (Failure Open)
Control valve type ini akan menutup jika diberikan
supply angin dan akan membuka jika terjadi kegagalan (tidak ada supply angin)
Di Pertamina jenis action control valve ini ditandai
dengan warna hijau untuk ATC/FO dan warna merah untuk ATO/FC. Sedangkan warna
kusus untuk emergency valve diberikan warna orange pada body membrannya.
Pada prinsipnya mengakomodasi aspek safety operasi,
menghindari resiko bila tidak tersedia udara instrument. Berikut contoh
penggunaan sistem kontrol di furnace/boiler:
§ Untuk sistem fuel,
biasanya menggunakan ATO
§ Untuk sistem flow ke
furnace, biasanya menggunakan ATC
2.
Safe Guarding Sistem
Untuk melindungi dan menjaga kondisi operasi agar
tetap dalam kondisi aman setiap proses operasi dipasang suatu system yang
dinamakan Safe Guarding System (SGS). Safe Guarding System pada furnace/boiler
dapat berupa alarm ataupun automatic system untuk men-tripkan sebuah
furnace/boiler. Untuk Alarm system biasanya ditandai/diberi kode dengan
L(low)/H(high) alarm, sedang untuk triping system diberi code LL (low low) atau
HH (high high). Beberapa safe guarding system yang terpasang pada
furnace/boiler adalah :
• Pre-Ignition
(Pre-Purge, Purging Cycle)
• Manual Trip
(emergency trip)
• Lower Fuel
Pressure
• High Fuel
Pressure
• Low Pilot
Gas Pressure
• Low Fuel Oil
Temperature
• Low/High
Stack Temperature
• Loss Off
Flame
Contoh Safe Guarding System sederhana sbb:
2.6 Optimasi Boiler & Furnace
Optimasi boiler dan furnace dapat dilakukan dalam
beberapa langkah yang terpadu. Langkah-langkah tersebut dibagi dalam 2 kelompok
yaitu kelompok langkah dasar dan langkah wajib. Sedang untuk menjamin
keberlanjutan program optimasi boiler dan furnace dapat dilakukan 4 langkah-langkah
strategis.
§ Langkah – Langkah Dasar
Yang termasuk dalam kelompok - Langkah-Langkah Dasar
antara lain:
§ Kepedulian safety dan
mechanical integrity boiler dan furnace
§ Perilaku dan kepemimpinan
operasi boiler dan furnace
§ Review kondisi awal dan akhir
boiler dan furnace
§ Langkah – Langkah Wajib
Yang termasuk dalam kelompok - Langkah-Langkah Wajib
antara lain:
§ Kontrol nyala api
§ Optimalkan oksigen level
§ Minimize stack loss
§ Minimize cabin loss
§ Minimize coking and
fouling
§ Optimalkan flow
§ Optimalkan proses kontrol
.
§ Langkah Keberlanjutan
Yang termasuk dalam langkah-langkah untuk menjamin
keberlanjutan terdiri dari 4 langkah sebagaimana model di bawah ini. Langkah-langkah
yang dimaksud terdiri dari:
§ Pemberian contoh panutan
yang nyata
§ Membangun pengertian dan
pemahanan secara konsisten
§ Penerapan mekanisme formal
yang tegas
§ Pembangunan
keterampilan dan kemampuan secara rutin
3 Langkah-Langkah Optimasi Boiler & Furnace
Optimasi boiler dan dapur (boiler and furnace
optimization atau BFO) merupakan serangkaian langkah yang diambil untuk
meningkatkan operasi boiler dan dapur secara berkesinambungan. Model yang
digunakan sebagaimana gambar di bawah ini.
Kepedulian akan keselamatan (butir - 1) merupakan
aktivitas yang menentukan keberhasilan pelaksanaan PPS BFO.
Perilaku dan kepemimpinan (butir - 11) menjadi fondasi
yang diperlukan sepanjang proses menjalankan seluruh aktivitas didalam BFO.
Sedangkan butir 2 – 10, adalah aktivitas utama yang
secara berurut dan atau serentak dilakukan untuk mengoptimalkan boiler dan
furnace.
3.1 Operasi yang aman dan handal
Gambar
16 Segitiga Safe & Reliable Operation
§ Perilaku yang Aman dan Handal
3.1.1.1 Pola pikir aman
·
Berhenti apabila tidak aman! Keselamatan
adalah yang utama
·
Jaga di dalam batas operasi aman.
Jangan pernah mengabaikan alarm
·
Tanya apabila anda tidak yakin apa yang harus dilakukan
·
Laporkan apabila anda mengetahui ada peralatan yang tidak
berfungsi baik atau rusak
·
Hubungi Section Head anda melalui Shift Supervisor anda segera
apabila anda mencurigai ada sesuatu yang tidak benar
3.1.1.2 Safety Golden Rules utk Perilaku Aman pada Boiler dan Furnace
a.
Ijin Kerja dan JSA yang benar
-
Membuat Surat Ijin Kerja Aman (SIKA)
sebelum memulai pekerjaan apapun di lokasi Kerja.
-
Memahami & melaksanakan persyaratan
yang tertulis pada SIKA
-
Memastikan periode SIKA masih berlaku.
-
Menyiapkan Job Safety Analysis (JSA) sebelum melaksanakan
pekerjaan yang kritikal.
-
Memberhentikan pekerjaan bila ditemukan kegiatan tidak aman.
b.
Bekerja pada Ketinggian Secara Aman
-
Menyiapkan otorisasi untuk bekerja di
ketinggian.
-
Memastikan bahwa tangga, scaffolding dan
papan dalam kondisi terikat kuat & kokoh strukturnya.
-
Memahami bagaimana menggunakan Body
Harness & dapat terpasang erat di badan.
-
Selalu dalam posisi terikat saat berada
di tempat yang tinggi.
c.
Bekerja dengan Bahan Kimia Secara Aman
-
Memahami MSDS (Material
Safety Data Sheet) Bahan Kimia
-
Memahami prosedur penanganan bahan kimia dan cara-cara
penanggulangannya bila terpapar.
-
Menyiapkan sarung tangan, masker, face shield, kacamata,
chemical coat/apron yang khusus untuk bahan kimia tertentu.
-
Memastikan peralatan pengamanan yang dipergunakan memang sesuai peruntukannya dan berfungsi
dengan baik.
-
Memperhatikan lingkungan sekitar termasuk arah angin
d.
Mengamankan Sumber Energi
-
Menyiapkan SIKA &
JSA (bila diperlukan)
-
Memastikan peralatan sudah diamankan, di
de-energized, dan di Lock Out & Tag
Out (LOTO)
-
Memastikan bahwa Petugas Pertamina
berada di lokasi & menyatakan bahwa pekerjaan aman untuk dilaksanakan
-
System override dilaksanakan dengan kewajiban:
§ Memahami prosedur
pelaksanaan Override System yang berlaku
§ Mendapatkan otorisasi dari
Petugas Pertamina sebelum menonaktifkan peralatan kritis safety
§ Memasang tagging pada
peralatan yang dioverride dan hanya dilepas oleh Petugas PERTAMINA
e.
Bekerja dengan Alat Angkat
-
Jangan melintas / berada di bawah beban
yang sedang diangkat
-
Mengikuti instruksi dari petugas pemandu alat angkat (Rigger)
-
Menandai area tidak aman dengan memasang rambu dan cross line di area tersebut
-
Memastikan tidak seorangpun melintas di bawah beban yang
sedang diangkat
f.
Mengendalikan Pemicu Nyala Api
-
Tidak mengaktifkan handphone di hazardous area
-
Tidak mengoperasikan peralatan elektronik tanpa ijin K3LL di
hazardous area
-
Tidak membawa pemantik api ke dalam kilang
-
Mematuhi larangan merokok dalam kilang
-
Melakukan intervensi (peneguran lisan) bila melihat kondisi
tidak aman diatas
-
Menghindari kegiatan yang dapat
menimbulkan percikan api.
g.
Mencegah Pencemaran Lingkungan
-
Membatasi cemaran gas
buang
-
Membatasi cemaran radiasi panas gas
buang
-
Membatasi cemaran kebisingan suara
-
Membuang limbah sisa hasil pekerjaan pada lokasi yang sudah
ditentukan.
§ Prosedur yang Aman dan Handal
a. Prosedur Start Up
Langkah-langkah persiapan
·
Kenakan alat pelindung diri
(safety helmet, safety google, ear plug, coverall, hand gloves, safety shoes)
·
Periksa posisi control valve
pilot gas, fuel gas, fuel oil, atomizing steam dan flow pass heater
·
Lakukan simulasi untuk
memastikan semua trip system bekerja dengan baik
·
Tutup block valve fuel gas,
fuel oil, pilot gas dan atomizing steam ke masing-masing burner
·
Drain kondensat pada line
snuffing steam
·
Memasukkan snuffing steam ke
furnace selama min. 15 menit
·
Gas test radiant section dan
area di sekitar dapur dengan explosimeter
·
Yakinkan steam trace dan steam
trap di fuel oil system bekerja baik dan
atomizing steam siap digunakan
·
Buka semua valve block pilot
gas, fuel gas, fuel oil di B/L
·
Lakukan drain kondensat untuk
pilot gas dan fuel gas. (Untuk boiler,
yakinkan dilakukan prosedur leak test)
·
Jalankan sirkulasi fuel oil:
fuel oil supply (B/L) → by pass furnace/boiler→ fuel oil return (B/L)
·
Pastikan tidak terjadi valve
passing pada pilot gas, fuel gas dan fuel oil ke masing-masing burner
·
Pastikan guilotine, stack
damper, air door, planum dan air register dalam posisi terbuka
·
Siapkan ignitor
·
Pemeriksaan area sekitar heater
·
Menyiapkan APAR di area sekitar
dapur
·
Menyiapkan mobil pemadam
kebakaran
Langkah-langkah pelaksanaan
·
Memastikan sudah ada aliran di
seluruh pass heater. (Untuk boiler,
yakinkan sudah tersedia sejumlah B/W di dalam steam drum dengan level yang aman)
·
Mengatur bukaan damper dan air
register (Untuk boiler/furnace yang
menggunakan APH, jalankan FDF/IDF hingga kondisi normal)
·
By pass pilot gas dari Panel /
DCS / Control Room
·
Mereset solenoid control valve
pilot gas
·
Memastikan tekanan pilot gas
sebelum dan sesudah regulator valve
·
Masukkan ignitor ke lubang
penyalaan pilot kemudian buka valve pilot gas ke burner, atur udara pembakaran
jika diperlukan
·
Setelah semua pilot menyala,
normalkan Safeguarding System di Panel / DCS / Control Room
·
Informasikan ke Panel bahwa
semua pilot sudah menyala
Penyalaan burner fuel gas (untuk
yang memiliki fasilitas fuel gas)
·
Memeriksa block valve fuel gas
ke masing-masing burner
·
Reset solenoid untuk control
valve fuel gas
·
Mengatur tekanan fuel gas
·
Membuka block valve fuel gas ke
burner perlahan-lahan sampai terbuka penuh
·
Yakinkan burner fuel gas
menyala dan informasikan ke Panel bahwa burner fuel gas telah menyala
·
Mengatur flow udara melalui air
register
·
Mengatur bukaan damper
Penyalaan burner fuel oil
·
Memeriksa block valve fuel oil
ke masing-masing burner
·
By pass switch PSLL untuk
atomizing steam di Control Room
·
Mengatur setting PDIC/PDCV
atomizing steam dan fuel oil
·
Reset solenoid untuk fuel oil
supply dan fuel oil return
·
Membuka valve by pass atomizing
steam line fuel oil ke burner (spool)
·
Mengatur setting tekanan fuel
oil
·
Normalkan kembali PSLL untuk
atomizing steam di Control Room
·
Membuka block valve individual burner
fuel oil dan block valve atomizing steam ke masing-masing burner
·
Yakinkan burner fuel oil
menyala dan informasikan ke Panel bahwa burner fuel oil telah menyala
·
Mengatur flow udara melalui air
register
·
Mengatur bukaan damper
b. Prosedur Normal
Hal utama yang harus dilakukan dalam kondisi normal
·
Menjaga kondisi operasi dalam
operating window (batasan operasi aman)
Parameter utama yang harus diperhatikan
agar selalu dalam operating window:
1.
Flow per pass
2.
Temperature outlet
3.
Tubeskin temperature
4.
Bridgewall temperature
·
Melakukan monitoring kondisi
menggunakan log sheet
·
Mengidentifikasi potensi
gangguan/masalah dan mengambil tindakan pencegahan
c. Prosedur Shut Down
Ada tiga jenis
penyebab shutdown system dalam operasi dapur.
-
Individual main fuel trip; untuk mencegah akumulasi
fuel yang tidak terbakar dalam fire box, apabila terjadi tekanan fuel yang
rendah atau pengabutan yang jelek sehingga burner mati karena nyalanya tidak
stabil
-
Heat off; menyetop fuel ke dapur tanpa mematikan pilot
burner. Heat off dilakukan bila terjadi kondisi operasi yang tidak normal pada
down stream proses (misalnya tekanan fraksinator terlalu tinggi, level
fraksinator terlalu rendah dll).
-
Emergency shutdown; bermaksud memutus semua sumber panas yang
masuk ke dalam furnace/boiler (termasuk pilot). ESD dipakai dalam keadaan :
§ bahaya kebakaran yang tidak dapat dipadamkan,
§ kebocoran gas yang berpotensi terjadinya eksplosion /
kebakaran,
§ tube burst,
§ gangguan single IDF/FDF,
§ gangguan pasokan udara instrumen,
§ power failure.
Langkah-langkah
(generalized)
1. Gunakan alat pelindung
diri sesuai untuk operasional furnace/boiler (safety helmet, safety google,
face mask, ear plug, coverall, hand gloves, safety shoes).
2. Hubungi fungsi terkait
(Utilities, HSE, MA-2, EC&LC) untuk shut down furnace/boiler
3. Menyiapkan APAR dan
fasilitas proteksi lainnya (steam and water) di area sekitar furnace/boiler
4. Matikan burner satu
persatu sesuai kebutuhan proses shut down unit (boiler). Gunakan grafik
penurunan temperature (bila ada).
5. Matikan semua burner yang
tersisa jika COT sudah mencapai 250oC (untuk boiler; sesuaikan ketentuan boiler
vendor/minimum load).
6. Tutup semua kerangan fuel
oil
7. Flushing semua burner fuel
oil yang sudah dimatikan sebelumnya.
8. Tutup semua kerangan fuel
gas, pilot gas dan steam atomizing
9. Purging fuel gas yang
tersisa dalam ruang bakar (gunakan bukaan damper untuk Natural draft, atau
tetap jalankan FDF/IDF hingga yakin free gas)
10. Yakinkan semua kerangan /
control valve / solenoide valve fuel oil, fuel gas dan pilot gas dalam posisi
tertutup.
d. Prosedur Emergency
Shutdown
Langkah-langkah (generalized)
1. Tekan push button emergency shutdown di Control Room. Hal ini secara
otomatis menutup shut off valve Fuel Oil/fuel .
2. Yakinkan shut off valve fuel ke furnace/boiler menutup
3. Tutup kerangan burner Fuel Oil, steam atomizing, dan fuel gas.
4. Buka peep hole, secondary air, stack damper full open
5. Jalankan snuffing steam secara bertahap selama 15 menit (pastikan steam telah kering dengan melakukan
drain kondensat).
6. Flushing semua burner fuel oil yang sudah dimatikan sebelumnya.
7. Sirkulasi fuel oil dipertahankan (agar terhidar kebuntuan pipa fuel
oil).
Tabel x. Perbedaan
antara heat off dan ESD
|
Heat Off
|
ESD
|
Main burner
|
isolated
|
Isolated
|
Waste burner
|
Isolated
|
Isolated
|
Pilot burner
|
In service
|
Isolated
|
Atomizing steam
|
In service
|
In service
|
IDF
|
Isolated
|
Isolated
|
FDF
|
Isolated
|
Isolated
|
IDF by pass damper
|
isolated
|
open
|
Sumber: Safe operation of fired heater, BP, 1986
e. Prosedur kondisi
peralihan/transient
Pengertian
kondisi transient: kondisi yang tidak
normal, biasanya disebabkan oleh perubahan kondisi operasi, cuaca, dan
kerusakan instrumentasi
Contoh kondisi transient
·
Over
heat duty
·
Tinggi
api (flame pattern) melebihi 50 % untuk standar burner
·
Flame
impingement
·
Perubahan
draft
·
Perubahan
tekanan gas
·
Pompa
fuel oil, pompa feed mengalami trip
·
Gangguan supply steam, dll
Communication matrix
Tujuan: menentukan standar tindakan/tanggungjawab
pekerja terkait pada setiap kondisi transien
Cara penggunaan: Communication matrix harus secara fisik ada
di dalam control room dan dijadikan acuan tindakan semua pihak pada saat
kondisi transien terjadi.
Contoh penggunaan Communication matrix kondisi transien
(tidak normal).
Pendekatan yang digunakan dalam mengingatkan /
membimbing rekan kerja agar bertidak aman:
§ Diskusi informal dan
formal tentang materi BFO
§ Pendampingan dalam operasi
dan optimasi B/F
f.
Prosedur khusus untuk kondisi Substandar
Kondisi substandard tidak diperbolehkan terjadi. Yang
termasuk dalam pengertian kondisi Substandar misalnya:
·
Pengunaan spare parts atau
material yang tidak sesuai spesifikasi
·
Safeguard system yang tidak
berfungsi atau dalam kondisi bypassed
Apabila kondisi Substandard masih
terjadi, berikut hal yang harus dilakukan operator
·
Segera stop dan lakukan
perbaikan untuk mengembalikan ke dalam kondisi standard. Dengan koordinasi dengan Shift Supervisor
dan pejabat terkait sesuai wewenang
·
Dalam kondisi khusus di mana
stop tidak dapat dilakukan segera, pejabat terkait bertanggungjawab atas
prosedur khusus dan resiko yang harus disiapkan atas keputusan tersebut
§ Peralatan yang Aman dan Handal
a.
Safe Guard System
Safe Guarding System (SGS) adalah alat/system yang
berfungsi untuk melindungi dan menjaga kondisi operasi agar tetap dalam kondisi
aman dalam suatu unit proses (termasuk didalamnya furnace dan Boiler).
Safe Guarding System pada furnace/boiler dapat berupa
alarm ataupun automatic system untuk men-tripkan sebuah furnace/boiler.
b.
Komponen Boiler dan Furnace
Pada dasarnya seluruh kelengkapan (peralatan) yang
terpasang pada Boiler dan Furnace memiliki peran mempermudah dan mengamankan
operasional Boiler dan Furnace.
Yang tergolong sebagai kelengkapan Boiler dan Furnace
diantaranya :
-
Kelengkapan pengapian (Firing)
-
Kelengkapan pasokan udara
-
Kelengkapan Indikator Temperature
-
Kelengkapan Sootblowing
-
Kelengkapan Pengaturan Tekanan
-
Kelengkapan Pengaturan Aliran
-
Kelengkapan Proses Kontrol
-
Kelengkapan Batu Tahan Api
-
Tube pass
-
Dll.
Yang harus dilakukan
·
Patroli Peralatan
·
Pencatatan EquipmentReadiness
Tracking
3.2 Review Kondisi Awal
§ Audit Kondisi Awal
Kegiatan audit atau pemeriksaan meliputi pemeriksaan
dan pencatatan parameter operasi boiler dan dapur saat ini, analisa informasi
yang ada, penentuan target yang kemungkinan bisa dicapai, dan mengkomunikasikan
hasil audit. Wilayah audit terdiri dari 2 wilayah yaitu wilayah produksi atau
operasional dan wilayah peralatan atau pemeliharaan.
Dari kedua wilayah tersebut, masing-masing memfokuskan
pada materi audit terdiri dari 4 kategori yaitu:
a.
Kategori: Instrumentasi
Mengatur aliran dalam tube dan temperature sangat
penting, karena dengan mengusahakan batas minimum aliran dan berimbangnya
temperature masing-masing pass dari tube, maka terbentuknya coking dan fouling
dalam tube dapat dihindarkan.
Beberapa hal penting untuk audit yang harus
diperhatikan adalah:
·
Penunjukan aliran (Flow) pada
masing-masing pass dimana terdapat
aliran 2 fasa. Aliran (flow) masing-masing
pass harus berimbang dengan perbedaan
±5%.
·
Kinerja dan bukaan control valve masing-masing pass dimana
terdapat aliran 2 fasa harus berimbang. Perbedaan bukaan flow control valve
>10% menunjukkan adanya kebuntuhan pass.
§ Batasan low flow shutdown dan pengendali aliran
minimum (flow controllers). Pembakaran
tanpa adanya aliran adalah penyebab kedua kegagalan tube (tube failure) yang disebabkan oleh jilatan nyala api pada tube.
§ Mengamati temperature masing-masing
pass bila terdapat aliran dua fasa dan mengusahakan dalam kondisi yang
berimbang. Peringatan (alarm) temperatur tinggi dapat mendeteksi kondisi aliran
rendah. Perbedaan temperature yang besar dapat disebabkan oleh aliran yang
tidak stabil, nyala api yang tidak stabil dan adanya fouling yang tidak merata
b.
Kategori: Combustion
Audit atau pemeriksaan proses pembakaran bertujuan
untuk menjamin kesempurnaan pembakaran dan bentuk nyala api yang aman.
Parameter operasi yang perlu diperhatikan antara lain bentuk nyala api secara
visual, kandungan oksigen berlebih pada daerah radiant, adanya peristiwa after burning, kinerja kerangan bahan
bakar, kinerja air registers, dan
kebersihan burner tips.
Sehingga kondisi yang diamati selama audit atau pemeriksaan antara lain:
·
Kondisi dan lokasi jilatan nyala api.
Jilatan nyala api ini merupakan penyebab nomor 1 dari tube failure dan kerugian lainnya pada furnace atau boiler.
·
Kondisi tinggi atau panjang nyala api,
berapa % terhadap tinggi fire box. Panduan berdasarkan best practice, bahwa
panjang nyala api harus < 50% tinggi fire box dan panjang nyala api
masing-masing burner harus seragam. Terdapat beberapa kemungkinan yang dapat
menyebabkan nyala api yang panjang diantaranya adanya kebuntuan pasa orifices
bahan bakar, air register yang tidak berfungsi dengan baik. Draft yang tidak sempurna.
·
Hasil pengukuran kandungan oksigen berlebih dari ruang
radiant (diukur pada gas buang dari cerobong). Pada kondisi gas firing, maka
kandungan oksigen min 2%, pada pengoperasian Forced draft kandungan oksigen min
3% (equal flow) dan dan min 5%
(non-equal flow). Selain itu pengaturan kandungan oksigen tersebut dapat juga
mengurangi panjang nyala api. Pengaturan rasio bahan bakar dan udara yang
seimbang menghindari terjadinya peristiwa after burning yang sangat
membahayakan keselamatan operasi furnace atau boiler.
·
Bukaan kerangan bahan bakar yang baik.
Yang perlu dihindari adalah adanya
kerangan pipa gas yang terjepit..
·
Air registers dapat dioperasikan dengan
baik dan terbuka secara berimbang / sama, hindari air register tertutup.
·
Kondisi burner tips yang bersih dan
tidak buntu menjadi syarat untuk pengoperasian burner. Hal-hal yang perlu
dilengkapi antara lain strainers, fuel filters. Dalam beberapa kasus perlu
ditambahkan coalescers yang dapat mengurangi kebuntuan burner tips.
c.
Kategori: Firebox
Komponen-komponen yang diperhatikan dalam melakukan
audit atau memeriksa firebox adalah kondisi radiant draft/ draft gauge, kondisi
damper, kinerja dan penunjukan O2- meter, kondisi firebox, kondisi viewports/peep
hole, tube hangers, dan refractory.
·
Draft gauge bekerja dengan baik dan
penunjukkan radiant draft. Dalam beberapa referensi atau best practice
disebutkan bahwa penunjukan draft berkisar 0.1-0.3 inH2O, Tekanan positif
menyebabkan firebox heater rusak. Biasanya hal ini dapat menimbulkan furnace stop atau
trip.
·
Damper berfungsi dengan baik untuk pengaturan draft furnace atau
boiler.
·
Firebox dan viewports atau peep hole tertutup (sealed). Hal ini menghindari adanya
infiltrasi udara masuk ke ruang bakar. View port/lubang intip dapat digunakan untuk
melihat semua tube, hal ini mempermudah antisipasi kondisi tidak aman pada seluruh
tube.
·
O2-meter bekerja dengan baik.
O2-analysers yang terkalibrasi secara rutin (setiap triwulan) dan dicek dengan
Testo analyser, akan membantu mempertahankan kondisi pembakaran yang
terkendali.
·
Tube hangers tidak patah atau terjadi
pergeseran. Temperature yang sangat tinggi merupakan faktor risiko terjadinya
tube hanger yang patah atau begreser. Beberapa kasus bisa dipasang isolasi tube support.
·
Refractory dalam kondisi baik. Temperature firebox yang
tinggi menyebabkan kerusakan refractory.
d.
Kategori: Pantauan Infrared
Tube bagian atap (roof tubes), tube yang berhadapan
dengan paparan api (Side wall tubes), penahan atap (roof supports), penahan
dinding yang berhadapan dengan paparan api (side wall supports), penahan
dinding terpanas (hottest side wall support), Lantai (floor), sudut-sudut
refractory (end wall refractory).
·
Kondisi tube bagian atap (roof
tubes)
·
Kondisi tube yang berhadapan dengan paparan api (Side wall tubes)
·
Kondisi penahan atap (roof
supports)
·
Temperature penahan atap (roof
support temperatures) harus merata dan tidak terlalu tinggi.
·
Kondisi penahan dinding yang berhadapan dengan paparan api (side wall supports)
·
Kondisi penahan dinding terpanas (hottest side wall support)
·
Ko0ndisi lantai (floor)
·
Kondisi sudut-sudut refractory (end wall refractory)
Pergunakan formulir khusus untuk pemeriksaan atau audit secara periodik.
Contoh formulir dapat dilihat pada Lampiran – 1 Tabel Pemeriksaan Kondisi Awal.
§ Penetapan Baseline
a. Baseline dari Aspek Operasional
Setelah pelaksanaan audit atau pemeriksaan rutin dan
pengumpulan data pemantauan, maka disusunlah gambaran terhadap kondisi baseline
yang akan dipergunakan untuk mengukur tingkat keberhasilan program optimasi
boiler dan furnace. Format dan bentuk laporan penetapan baseline seperti contoh
di bawah ini (Lihat Lampiran – 2 Hasil
Pengamatan Kondisi Awal).
Berdasarkan data tersebut, selanjutnya dapat dilakukan
analisa data dengan menggunakan tool alat bantu analisa sebagai berikut:
·
Perhitungan efisiensi furnace atau boiler (Lampiran – 3 metode UOP atau yang metode sederhana).
·
Analisa kualitas bahan bakar (Lampiran –
4)
·
Perhitungan temperature tube skin (Lampiran – 5)
·
Generik troubleshooting gas firing (Lampiran – 6)
·
Generik troubleshooting oil firing (Lampiran – 7)
b. Baseline dari Aspek
Peralatan
Kondisi baseline peralatan dapat dilihat dari kesiapan (readiness) peralatan kelengkapan furnace
dan boiler yang meliputi safeguarding dan instrumentasi lainnya.
Bentuk dan format hasil pemantauan readines yang dimaksud dapat dilihat
pada Lampiran – 8.
Adapun upaya penyelesaian
readiness melalui langkah strategi pemeliharaan suku cadang harus dapat
menjawab pertanyaan-pertanyaan mendasar berikut ini.
·
Seberapa sering saya harus menginspeksinya?
·
Bagaimana kondisinya saat ini?
·
Kapan saya perlu menggantinya?
3.3 Pengaturan Nyala Api
Nyala api yang baik memenuhi kondisi sebagai berikut:
·
Nyala api tidak berasap
·
Tidak ada tetesan minyak.
·
Nyala api lurus dan tidak menyentuh tube atau fire brick.
·
Ketinggian nyala api <50% dari tinggi fire box (radiant
section).
·
Memiliki warna jernih sesuai dengan bahan bakar-nya (Gambar
di bawah ini). Untuk berbagai tipe burner, lihat di API 535- Burners for Fired Heaters in General
Refinery Services.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nyala
api adalah sebagai berikut:
·
Kondisi dapur, yang meliputi
kevakuman (draft) dan temperature udara masuk ( jika ada
APH). Draft pada inlet convection yang dikehendaki adalah -2.5 mm H2O
·
Kondisi burner/ gun, yang
meliputi kondisi air register untuk mengatur aliran udara primer/ secunder.
Pastikan burner gun posisinya benar,
check kondisi atomizernya, bersihkan oil gun secara berkala, bandingkan kondisi actual steam
atomizing pressure dengan design nya.
·
Rasio kecukupan udara
pembakaran. Target excess air untuk natural draft (FG firing 20%, FO firing
25%), dan untuk forced draft ( FO/FG firing 20%)
·
Kondisi fuel ( FO/FG), meliputi spesifikasi , temperature dan
pressure nya. Untuk memperoleh atomizing yang baik, maka viscositas fuel oil di
burner tip sebesar 15 Cstokes.
Temperature tanki fuel oil dijaga pada range 93 ~ 120oC.
Cara memonitor atau mendeteksi kondisi nyala api adalah sebagai berikut
·
Melalui lubang intip dari bawah dan samping (jangan lupa
harus memakai kaca mata anti silau)
·
Untuk meyakinkan dapat pula diprediksi dengan mengamati gas
buang keluar cerobong apakah mengeluarkan asap hitam atau putih.
Apabila nyala api tidak baik, resiko yang dapat terjadi adalah adanya
potensi asap atau menjilat tube, panjang api melebihi 1/2 tinggi ruang bakar,
warna api keruh dan mengakibatkan tube burst
Cara
menyalakan burner pertama kali
Persiapan awal:
·
Meyakinkan ruang bakar bebas
bahan bakar.
·
Meyakinkan kesiapan burner system.
·
Meyakinkan ketersediaan pasokan
bahan bakar dan steam.
Alat apa yang digunakan:
·
Siapkan pemantik dan nyalakan
pilot dan yakinkan pilot berhasil nyala.
·
Swict by pass control valve.
·
Nyalakan burner utama dengan
cara membuka valve bahan bakar dan buka air register yang cukup.
Apa yang diperhatikan:
·
Yakinkan bahwa burner menyala
dengan kondisi yang aman dan baik
Hal utama yang harus dilakukan untuk mendapatkan nyala api yang aman dan
baik
·
Mengamati kondisi nyala api
·
Mengamati kondisi operasi yang terkait dengan nyala api (tekanan fuel, steam, PDIC, bukaan air
register, draft, bukaan damper, temperature fuel, steam, TWT, BWT dll)
·
Mengamati kondisi burner tip
·
Mengkomunikasikan dan mengkoordinasikan kondisi operasi
pengamatan kepada petugas terkait
·
Mengatur kondisi operasi (tekanan fuel, steam, PDIC, bukaan
air register, draft, bukaan damper)
Apabila nyala api yang menyentuh tube/refractory, beberapa hal berikut
harus dilakukan
·
Mengamati kondisi operasi (tekanan fuel, steam, PDIC, bukaan
air register, draft, bukaan damper, temperature fuel, steam, TWT, BWT dll) yang
terkait dengan nyala api)
·
Mengamati kondisi burner tip
·
Mengkomunikasikan dan mengkoordinasikan kondisi operasi
pengamatan kepada petugas terkait
·
Mengatur kondisi operasi (tekanan fuel, steam, PDIC, bukaan
air register, draft, bukaan damper ).
·
Pengaturan dan penyeuaian beban burner
Agar nyala api tidak berasap dan berwarna jernih sesuai jenis
bahan bakarnya, api tetap berbentuk lurus; tidak menjilat tube, refractory dan
burner tile serta panjang api tidak lebih dari 1/2 tinggi ruang bakar, dan
menjaga proses pembakaran untuk menghindari terjadinya peristiwa after
burning, selain komunikasi dan koordinasi hasil pengaturan dengan pihak
terkait (panelman, supervisor, maintenance), berikut adalah beberapa hal
berikut harus dilakukan
Burner:
·
Mengatur jumlah udara
pembakaran melalui bukaan air register dan pengaturan damper IDF/FDF (bila
ada).
·
Pengaturan PDIC untuk
atomisasi.
Furnace:
·
Mengatur draft melalui bukaan
damper,
Fuel:
·
Memeriksa dan menjagakualitas
bahan bakar
Beberapa permasalahan yang
tipikal dan analisa yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut
·
Primary / secondary air
tidak cukup dan namun proses pembakaran tetap harus berjalan dengan aman dan
baik
Analisa:
Reaksi pembakaran tidak terjadi secara sempurna, yang
akan mengakibatkan nyala api berasap, melambai, afterburning, api tidak nyala
(padam).
Cek beban furnace/boiler.
Langkah-langkah mengatasinya:
Tambahkan pasokan udara pembakaran yang cukup, amati
kondisi burner (air register).
Atur atau sesuaikan beban furnace/boiler.
·
Tekanan positif dalam
firebox furnace namun draft harus tetap terjaga negatif (vakum)
Analisa:
Nyala api tidak terkendali (liar) dan menjilat tube
Terjadi akumulasi panas pada firebox, berdampak pada
kenaikan TWT dan BWT
Terjadi semburan api keluar melalui lubang intip (peep
hole), explosion door dan akan merusak
struktur dapur.
Langkah-langkah mengatasinya:
Buka damper sesuai kebutuhan (lihat profil draft dapur)
Atur kondisi operasi dapur lainnya (tuning combustion)
·
Kualitas bahan bakar
(viscositas dan heating value) mengalami penurunan secara signifikan
Analisa:
Proses
atomisasi tidak sempurna, pembakaran tidak sempurna, after burning, terjadi lelehan fuel oil pada tip, kebakaran
pada burner box, menimbulkan soot (jelaga) pada tube dan bisa mengakibatkan
hotspot/mengurangi umur tube.
Burner tidak
dapat nyala.
Langkah-langkah
mengatasinya:
Naikkan
temperature fuel oil, atur steam-fuel ratio melalui PDIC
Bersihkan
burner set sesuai kebutuhan
Melakukan
sootblowing pada sisi konveksi
Usulkan online
cleaning
Ada 4 kondisi penting untuk mendapatkan nyala api
(flame) yang baik yaitu dapur, burner, burner gun/tips, dan fuel. Perlu dicatat
bahwa jika peralatan tidak dalam kondisi baik, pastikan bahwa peralatan
tersebut termasuk dalam work scope pemeliharaan/TA.
§ Kondisi Dapur
·
Pengaturan draft dengan menyesuaiakn bukaan stack damper atau
IDF/FDF damper (jika ada). Sesuaikan dengan kondisi desain bila menggunakan
APH. Lampiran - 9
Heater dirancang pada tekanan draft negatif (0.1 sd
0.25) inH2O atau negatif (3 sd 6) mmH2O pada bagian atas sisi radiant. Heater
harus dioperasikan dalam kondisi tekanan draft negatif. Agar udara dari luar
dapat masuk masuk dan gas hasil pembakaran bisa keluar melalui cerobong.
Jika damper cerobong terlalu menutup,
maka draft pada ruang bakar bagian atas akan positif. Tekanan positif dapat
mengakibatkan korosi baja (logam) karena kondensasi gas bersifat asam.
Jika damper cerobong terlalu membuka,
maka draft akan semakin negatif tinggi pada titik burner. Hal ini menyebab
oksigen level menjadi tinggi pada ruang pembakaran.
Stack damper berfungsi untuk mengontrol
tekanan draft firebox dan air register di burner mengontrol excess air. Tekanan
positif sering terjadi pada saat operator mengotrol execss air menggunakan
stack damper.
§ Kondisi Burner
·
Periksa atau cek kondisi burner
primer dan sekunder
Burner menjadi penyebab signifikan pada permasalahnan
di heter, adapun fungsi burner
diantarnya (1) harus dapat memberikan campuran udara dan fuel secara
proporsional dan (2) membentuk dan mengarahkan nyala api (flame pattern).
Untuk kepentingan pembersihan dan pemeliharaan, burner
sistem dual firing lebih menjadi pilihan yang tepat.
Nyala api yang pendek
Turndown ration yang tinggi
Kecil kemungkinan flash back
Berpotensi timbulnya kebuntuan pada tips
Peran masing-masing komponen dari
burner.
§ Burner tile: sebagai orifice udara. Mengontrol udara pada masing-masing
burner.
§ Burner tip. Orifice fuel
ditanam di dalam burner tip
§ Flame holder. Membelokkan
udara menjauh dari burner tip, sehingga combustion terjadi pada velocity rendah
di burner tip. Tanpa flame holder, flame akan
mematikan tikan tip.
§ Pengatur air register. Aligment & centering burner
tile, burner tip dan air register akan mengoptimalkan operasi heater.
§ Burner tertua yang pernah dirancang
§ Memerlukan 30-50% udara
pembakaran
§ Mengatur
excess secara otomatis dengan bantuan tekanan gas
§ Orifice
gas besar dan menghindari kebuntuan
§ Nozzle yang panjang
§ Berpotensi terjadinya
flash back (kecepatan nyala melebihi kecepatan percampuran
§ Nox tinggi
§ Pembakaran
bertingkat
§ 30 %
bahan bakar primer
§ 70% bahan
bakar sekunder
§ Excess
air tinggi pada primary tip, sehingga menghasilkan temperature nyala rendah.
§ O2 rendah
pada tip sekunder, sehingga waktu pembakaran lambat.
§ 50%
panjang api
§ Kombinasi
burner gas dan oil
§ Tidak
direkomendasikan penggunaan untuk kedua fuel sekaligus
Catatan: Tekanan fuel yang rendah membuat ataomisasi
yang jelek dan pencampuran yang jelek pula.
§ Kondisi Gun / Burner Tips
·
Bersihkan oil gun secara rutin1
·
Gunakan jangka sorong untuk mengukur tip
·
Pastikan burner gun ada di posisi yang benar
·
Bandingkan kondisi aktual steam atomisasi △P dengan desainnya
·
Cek kondisi atomizer
§ Kondisi Fuel
·
Bandingkan kondisi aktual fuel dan
desain spesifikasinya
·
Bandingkan kondisi fuel T & P dengan desainnya
3.4 Optimalkan Kelebihan Oksigen Pembakaran
Yang dimaksud dengan oksigen level pada hasil pembakaran
di furnace adalah prosentase kelebihan oksigen yang dihasilkan dari proses
pembakaran hidrokarbon.
Oksigen level berkaitan dengan kelebihan udara (excess
air - EA) karena unsur oksigen merupakan bagian dari udara dengan komposisi 21%
vol oksigen dan 79% vol nitrogen, sehingga hubungan atau korelasinya dapat
menggunakan rumus praktis berikut:
EA = O2/(21-O2) x 100 %
Variabel yang mempengaruhi O2 level
·
Jenis bahan bakar (FO/FG),
rasio C/H, komposisi hidrokarbon
·
Jumlah oksigen untuk rekasi
pembakaran
·
Akurasi analiser O2, jenis alat
ukur dan kinerja air register, damper, FDF/IDF
·
Pemahaman pekerja terhadap
proses pembakaran dan cara pengukurannya
Oksigen level yang
berlebihan ataupun kurang dari kebutuhan akan memiliki beberapa dampak sebagai
berikut
Bila lebih:
·
Nyala api bisa memanjang dan
kemungkinan melebihi batasan yang ditentukan.
·
Temperature stack akan
meningkat
·
Heat loss meningkat (penurunan
efisiensi)
Bila kurang:
·
Nyala api berasap, berkabut,
timbul karbon, bentuk api melambai-lambai, warna tidak jernih
·
Boros bahan bakar
Bila terdapat perubahan
bahan bakar dari fuel gas ke fuel oil maka yang terjadi adalah peningkatan
kebutuhan oksigen untuk pembakaran
·
Untuk fuel gas: Oksigen level = 2-3%
·
Untuk fuel oil: Oksigen level = 4-5%
3.5 Pengaturan Oksigen
Mengontrol dan mengatur kelebihan oksigen pembakaran melalui:
·
Fan
Mengurangi FDF output melalui discharge valve.
·
Furnace
Mengecek perbandingan draft dengan desain-nya, atur
jika terlalu tinggi atau terlalu rendah, dgn menggunakan stack damper atau IDF/FDF
(jika menggunakan).
·
Burner
Atur air register primer dan sekunder untuk distribusi udara pembakaran.
Secara umum langkah-langkah yang dilakukan untuk mengatur
oksigen level untuk mendapatkan kondisi operasi normal adalah sebagai berikut
·
Melihat nyala api,
·
Melihat atau mengukur oksigen
level
·
Mengatur bukaan air register.
·
Mengatur draft dengan cara
melalui bukaan damper
·
Melihat nyala api kembali dan
mengukur ulang oksigen level hingga mendapatkan oksigen level sesuai operasi
normal
Komunikasi Field Operator dan Panelman sangat penting dalam
pengaturan Oksigen level. Terutama
apabila terjadi kondisi di mana level O2 berada pada batasan operasi normal,
maka berikut adalah beberapa langkah yang harus dilakukan field operator
·
Memberitahu panelman, kepala
jaga atau supervisor terhadap perubahan inidikasi oksigen level dengan terlebih
dahulu mengamati melalui lubang intip samping / bawah, mengamati gas buang
keluar cerobong dan kondisi operasi lainnya yang terkait dengan nyala api.
·
Meminta bantuan pihak terkait
untuk mengukur ulang dengan portable O2 analiser
Sambil secara intensif melakukan komunikasi dan koordinasi
hasil pengaturan dengan pihak terkait (panelman, supervisor, maintenance), setelah pengaturan
dilakukan, maka untuk menjaga oksigen level tetap dalam batasan operasi normal
perlu dilakukan beberapa langkah berikut di bawah ini:
Burner:
·
Mengukur oksigen level
·
Mengatur jumlah udara
pembakaran melalui bukaan air register dan pengaturan damper IDF/FDF (bila ada)
·
Pengaturan PDIC untuk atomisasi
Furnace:
·
Mengatur draft melalui bukaan
damper
Fuel:
·
Memeriksa dan menjaga kualitas
bahan bakar
§ Pengukuran Kelebihan Oksigen Pembakaran
·
Online atau in-situ
O2 analyzer yang terpasang (tetap/fixed) di dapur. Lakukan
dan buat program perawatan secara rutin, pasang pada lokasi yang tepat sesuai
API 560.
·
Portabel Analyser
O2 analyzer yang bisa dibawa operator untuk mengukur kandungan
oksigen pada cerobong gas buang.
·
Perhitungan Secara Empiris
Spreadsheet yang menghitung level O2
berdasarkan persamaan stoichiometric dan kalibrasi empiris.
Hal-hal yang dapat dikendalikan atau diatur untuk memperoleh kondisi
oksigen level (kelebihan O2 dari
kebutuhan stoichiometriknya) yang diinginkan pada proses pembakaran antara
lain:
§ Jenis bahan bakar dan komposisi
bahan bakar (FO/FG),
§ Tingkat kesempurnaan pencampuran
udara dan bahan bakar.
§ Akurasi alat ukur O2 (dilakukan
kalibrasi secara rutin)
§ Kinerja air register
§ Kinerja IDF/FDF Damper
Dalam operasional di lapangan,
fluktuasi maupun penyimpangan adalah hal yang normal terjadi. Untuk itu berikut adalah beberapa langkah troubleshooting
yang dilakukan untuk menjaga oksigen level pada range normalnya.
·
Mengumpulkan data oksigen
level.
·
Mendapat batasan operasi dan
mendapatkan gaps
·
Memeriksa dan meyakinkan peralatan
terkait air register, FDF/IDF, dll
·
Mereview prosedure dengan
bantuan diagram untuk penyempurnaan prosedur
·
Mengkomunikasin atasan, bawahan
dan rekan kerja
·
Mengkoordinasi penyelesaian
masalah.
·
Mengukur ulang Oksigen level
3.6 Minimalisasi Kehilangan Panas Melalui Cerobong
Stack adalah suatu bagian
dari unit furnace atau boiler yang berfungsi untuk mengalirkan gas sisa
pembakaran ke atmosfir
Stack
loss adalah nilai panas yang hilang
karena terbawa gas hasil pembakaran ( flue gas ) melalui stack.
Flue gas adalah gas buang yang dihasilkan dari proses pembakaran yang
terdiri dari unsur Carbon, Uap air, Panas dan gas emisi.
Draft adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengatur jumlah aliran udara
pada unit boiler/ furnace agar terjadi pembakaran yang sempurna
Temperatur
stack sangat berhubungan dengan efisiensi dapur (biasanya penurunan 20’C ≈ 1%
efisiensi)
Stack loss salah
satu factor yang mempengaruhi efisiensi furnace. Cara meminimize stack
losses adalah sebagai berikut :
à
Melakukan
pembersihan fin tube/stud tube di daerah convection section dengan
soot blowing ( operasional routine)
à
Pembersihan
fin tube/ stud tube didaerah convection section dengan secara online
menggunakan chemical cleaning, sdengan cara disemprotkan.
à
Pembersihan
fin tube/ stud tube didaerah convection section dengan cara mechanical cleaning
( dilakukan pada saat unit/ dapur stop).
Tipe stack berdasarkan
ketinggiannya adalah :
·
Stack "rendah" dengan
ketinggian sekitar 40 m
·
Stack "menengah"
dengan ketinggian antara 40 - 125 m.
·
Stack "panjang"
dengan ketinggian 200 m atau lebih.
Parameter
yang perlu diperhatikan pada stack, terkait dengan operasi Boiler dan Furnace
yang efisien adalah:
·
Temperature stack
·
Kandungan O2 excess
Tinggi rendahnya stack loss seringkali dipengaruhi oleh
beberapa hal berikut, termasuk:
·
Bukaan
dumper.
·
O2
level.
·
Stack
temperature
Target sebaiknya ditentukan dengan mempertimbangkan
hal-hal berikut:
·
Design
Periksa perbandingan target dan desainnya
·
Fuel
Berdasarkan S di fuel, tentukan titik embun asam (acid
dew point) dan target terendah stack T
·
Operasional
Bergantung pada besarnya pengendapan karbon (coking)
atau scaling pada tube, target semestinya lebih longgar
Salah satu contoh pengaruh fuel terhadap temperatur stack
adalah sebagai berikut:
Suatu boiler beroperasi menggunakan bahan bakar fuel oil,
jika temperature stacknya rendah < 200 °C, maka hal ini akan menyebabkan terbentuknya
condensate uap air yang terkontaminasi sulphur oxcide dari hasil pembakaran
fuel oil. Hal ini menyebabkan terbentuknya
asam sulphur sehingga berpotensi menyebabkan korosi dan fouling pada stack
Secara umum apabila temperature stack lebih dari 200
°C maka berikut adalah hal-hal yang
perlu dilakukan
·
Mengatur draft gauge.
·
Mengatur O2 level melalui air
register.
·
Mengatur pembakaran/ bentuk
nyala api.
Untuk meyakinkan bahwa kondisi temperatur stack pada
kondisi optimal (losses minimum), hal-hal yang penting diperhatikan adalah
·
Pengaturan draft gauge sudah
optimal dengan diindikasikan dengan nyala api yang sudah baik.
·
O2 level sudah
optimal.
Untuk dapat meminimasi
stack loss, berikut adalah hal utama yang harus diperhatikan
·
Menjaga temperatur stack pada
200 °C
·
Mengatur pembakaran/ bentuk api
yang sempurna
·
Menjaga O2 level pada 4 - 5%
(untuk FO), 2 - 3% (untuk FG)
Dalam mengatur pembakaran
agar sempurna, draft berfungsi vital. Salah satu faktor utama yang mempengaruhi
fungsi draft pada Boiler/ furnace adalah
·
Perbedaan temperatur antara
flue gas dengan udara luar
·
Ketinggian stack
Apabila flue gas
temperature menyimpang secara signifikan dari kondisi operasi normal, maka selain
komunikasi dan koordinasi hasil pengaturan dengan pihak terkait (panelman,
supervisor, maintenance), sangat penting untuk memastikan terjadinya hal
berikut
Burner:
·
Mengatur oksigen level
·
Mengatur jumlah udara
pembakaran melalui bukaan air register dan pengaturan damper IDF/FDF (bila ada)
·
Mengatur bentuk api
Furnace/ Boiler:
·
Mengatur draft melalui bukaan
damper
·
Melakukan soot blowing
Fuel:
·
Mengamati dan menjaga kualitas
bahan bakar
Pendekatan yang dilakukan
untuk mengevaluasi apakah flue gas sesuai dengan batasan operasi normal:
·
Mengumpulkan data temperatur
flue gas.
·
Mendapat batasan operasi dan
mendapatkan gaps
·
Memeriksa dan meyakinkan
peralatan terkait air register, FDF/IDF, dll
·
Mereview prosedure dengan
bantuan diagram untuk penyempurnaan prosedur
·
Mengkomunikasin atasan, bawahan
dan rekan kerja
·
Mengkoordinasi penyelesaian
masalah.
·
Mengukur ulang temperatur flue
gas
Temperatur stack sangat berhubungan dengan efisiensi dapur (biasanya
penurunan 20’C ≈ 1% efisiensi).
Target sebaiknya ditentukan dengan mempertimbangkan
hal-hal berikut:
·
Design
Periksa perbandingan target dan desainnya
·
Fuel
Berdasarkan S di fuel, tentukan titik embun asam (acid
dew point) dan target terendah stack T.
·
Operasional
Bergantung pada besarnya pengendapan karbon (coking)
atau scaling pada tube, target semestinya lebih longgar.
§ Sootblowing
Cleaning yang dilakukan
dengan bantuan steam yang disemprotkan ke tube bagian konveksi. Cleaning ini
dilakukan secara rutin untuk mencegah ‘hard’
deposit” atau kotoran debu yang tebal. Steam yang digunakan harus kerung
(tidak boleh dalam kondisi basah / terjadi kondensasi).
Cara yang dilakukan agar pelaksanaan sootblowing berjalan
dengan aman dan baik:
à
Komunikasikan
dengan kepala jaga dan panelman mengenai jadwal sootblowing ( biasanya shift
pagi, karena untuk mengamati jelaga yang keluar dari stack akan terlihat jelas
kalau siang hari).
à
Hubungi
utilities, untuk memberitahu jadwal soot
blowing, kemungkinan pada saat soot
blowing akan diperlukan tambahan steam.
à
Tekan
tombol start tombol sootblowing.
à
Soot
blowing facilities diprogram secara automatis (ada periode buang steam
condensate, lalu dilanjutkan prosess soot blowing secara bertahap, yaitu dengan
rotary fixed soot blower).
à
Selama
soot blowing, maka kotoran jelaga yang menempel pada fin tube akan rontok dan
terbawa flue gas keluar stack, sehingga warna flue gas menjadi hitam/ abu-abu.
à
Lakukan
pengamatan temperature stack sebelum dan setelah soot blowing. Seharusnya
temperature stack setelah soot blowing akan menurun (karena fin tube nya sudah
bersih, perpindahan panas menjadi lebih efisien).
§ On-line Cleaning (Chemical Cleaning)
Cleaning ini dilakukan
dengan larutan kimia yang disemprotkan pada tube. Dianjurkan untuk menggunakan jasa
kontraktor yang sudah teruji dengan prosedur yang tepat.
Manfaat online cleaning:
§ menaikkan troughput
§ efisiensi energi di heater
§ menurunkan biaya fuel
§ kehandalan tube terjaga
§ extend interval T/A
Tahapan program on-line :
1.
Approved Technology
Uji Chemical :
Pengaruh terhadap material tube.
Metode thickness measurement dan penetrant test
Observasi Field
Witness online cleaning untuk menggali informasi best practice
performance chemical dan efek operasional heater
2.
Approved Brand
Pelaksanaan Uji Coba di Pertamina
§ Offline Cleaning (Chemical atau Mechanical Cleaning)
Cleaning yang dilakukan saat peralatan distop /
dimatikan. Lakukan pemeriksaan bersama antara ECLC, Inspeksi, Operasi dan
vendor.
3.7 Minimalisasi Kehilangan Panas Melalui Dinding Dapur
Cabin adalah ruang/tempat terjadinya pembakaran. Untuk tejadinya pembakaran sempurna di cabin,
diperlukan beberapa hal berikut
·
Bahan
bakar ( Fuel oil/fuel gas)
·
Oksigen
( Udara Pembakaran)
·
Sumber
panas/sumber api.
Salah satu cara
meminimize cabin losses
à
Operasional,
dengan cara menutup peep hole, explosion door, header box.
à
Operasional, dengan mempertahankan kualitas fuel tidak
korosif dan nyala api tidak menjilat pipa.
à
Pemeliharaan,
apabila ada perbaikan castable firebrick yang rusak maka pilih bahan castable
yang sesuai dan tidak kadaluwarsa, prosedur dry out sesuai saran dari vendor.
à
Pemasangan castable sesuai desain.
5.1. Salah
satu upaya meminimize cabin loss adalah perbaikan castable firebrick yang
rusak, dimana tahapan perbaikannya memerlukan drying out. Jelaskan apakah yang dimaksudkan dengan
‘drying out’.
à
Drying
out dari setiap heater dimaksudkan untuk menghilangkan kelembaban batu tahan
api (misalnya didaerah radiant section, convection section dan stack. Prosedur yang dipakai harus sesuai dengan
curve yang dibuat oleh vendor.
Pengamatan
kondisi api dalam cabin furnace/boiler dilakukan melalui kaca intip dengan
menggunakan kacamatan safety.
Cabin loss adalah
banyaknya energi/panas yang hilang di area cabin (ruang bakar)
Beberapa
penyebab terjadinya cabin cabin loss
furnace/boiler yaitu :
·
manhole
terdapat bocoran
·
peep
hole terbuka
·
·
Explossion
door tidak terpasang isolasi tahan panas
·
Header
box terbuka atau tidak terisolasi
·
castable
refractory pada roof dinding, floor ,
end wall, mengalami retak
Berikut ini langkah-langkan
mengurangi cabin loss dari aspek operasi
Kehilangan panas
melalui kabin dapat dipantau melalui cara:
·
Menetapkan
batasan maksimum temperatur kabin. Furnace wall T (maks 80-85’C dari aspek
safety).
·
Ukur
dengan menggunakan alat batu, misal thermal gun atau thermal imaging camera (IR
Camera).
·
Catat
profil atau sebaran spektrum warna dari hasil pengukuran dengan alat tersebut
di atas.
·
Biasanya pengukuran dilakukan
periode tertentu (satu kali per triwulan).
·
Tetapkan penanggungjawab (dalam
hal ini ECLC dengan bantuan Reliability).
Pendekatan yang digunakan untuk
mengevaluasi apabila cabin loss terlalu tinggi adalah sebagai berikut:
·
Mengumpulkan data furnace wall temperature
·
Mendapat batasan operasi dan
mendapatkan gaps
·
Memeriksa dan meyakinkan
peralatan terkait air register, FDF/IDF, dll
·
Mereview prosedure dengan
bantuan diagram untuk penyempurnaan prosedur
·
Mengkomunikasin atasan, bawahan
dan rekan kerja
·
Mengkoordinasi penyelesaian
masalah
Cara mengurangi kehilangan panas
dapat ditempuh melalui langkah operasional, perawatan dan perbaikan
§ Langkah Operasional
·
Menutup
manhole,
·
Menutup
peep hole jika posisi dalam keadaan terbuka
·
Melaporkan
ke atasan dan atau rekan kerja untuk perbaikan isolasi jika rusak
·
Mengendalikan
bentuk nyala api apa sesuai dengan yang diharapkan
·
Memastikan
explosion door tertutup rapat
·
Memastikan
tidak ada bocoran di cabin.
·
Menjaga
draft dengan cara mengatur bukaan damper.
·
Mengatur
temperature furnace wall
·
·
§ Langkah Perawatan
·
Produksi perlu memperhatikan kualitas
fuel dari sifat korosif
·
Produksi perlu memperhatikan nyala api
guna menghindari jilatan pada refractori
§ Langkah Perbaikan
·
Produksi perlu memperhatikan kurva pengeringan (dry-out curve).
Drying out dari setiap
heater dimaksudkan untuk menghilangkan kelembaban batu tahan api (misalnya
didaerah radiant section, convection section dan stack. Prosedur yang dipakai harus sesuai dengan
curve yang dibuat oleh vendor
·
Pemeliharaan menjamin bahwa pemasangan refractory sudah
sesuai desain.
·
Pemeliharaan untuk menjalankan uji asap (smoke test) setelah
penambalan heater box.
3.8 Menghindari Timbulnya Fouling
Fouling bisa didefinisikan sebagai sesuatu bentuk
phase padat yang tidak diharapkan yang terbentuk selama proses pemanasan pada
tube furnace/boiler.
Sebagian besar peristiwa fouling pada internal tube
disebabkan oleh Coking dari organic
fouling dan scaling (salt deposit)
dari inorganic fouling.
§ Coking
Coking adalah peristiwa fouling
yang terbetuk karena adanya insoluble
asphlatene pada temperature Thermal
Cracking. Langkah-langkah yang ditempuh untuk menghindari coking yaitu:
§ Memeriksa dan memastikan
kandungan asphaltene didalam fluida proses tidak melebihi batasan
dipersyaratkan (max 0.02 %wt). Mengapa? karena dengan terlalu banyaknya
kandungan asphaltene daripada pelarutnya (toluene) didalam fluida proses akan
menyebabkan coking.
§ Menjaga temperature
operasi tidak melebihi temperature thermal cracking (misal di CDU max 350 C)
dan mengatur laju alir fluida diatas minimum flow.
§ Scaling
Scaling adalah peristiwa
pembentukan deposit garam-garam sodium, calcium, dan magnesium chloride di dalam
tube.
Faktor-faktor yang
menyebabkan terbentuknya peristiwa scaling tersebut diatas antara lain:
a. Adanya kandungan
(konsentrasi) garam didalam aliran fluida proses yang melebihi batas
pembentukan deposite. Hal ini akan mempengaruhi perpindahan panas dari tube ke
fluida, bahkan bisa berpotensi terjadinya hot spot.
Langkah praktis yang perlu dilakukan adalah memeriksa
dan memastikan kandungan garam (salt content) didalam fluida proses tidak
melebihi kondisi yang dipersyaratkan (batasan spesifikasi) misalnya untuk CDU
diberi batasan maksimum 4 ptb (pound per thousand barel).
b. Temperature operasi yang
tinggi sampai melebihi temperature design sehingga berpotensi terbentuk
deposite.
Hal yang perlu dilakukan adalah mengoperasikan temperature
fluida pada kondisi normal operasi dan menjaga aliran fluida yang balance dan
cukup.
Resiko
terjadinya fouling
§ kandungan asphaltene lebih banyak daripada pelarutnya (toluene) didalam fluida proses, maka akan menyebabkan coking.
§ Kandungan (konsentrasi) garam didalam aliran fluida proses yang melebihi batas akan menyebabkan pembentukan deposit.
§ Coking dan deposit yang terbentuk didalam tubes akan mempengaruhi perpindahan panas dari tube ke fluida, bahkan bisa berpotensi terjadinya hot spot.
Meskipun
resiko tersebut cukup besar, tapi masih trdapat upaya yang dapat mengurangi
resiko antara lain:Jelaskan langkah
langkah yang dapat ditempuh untuk meminimize terjadinya fouling
(coking dan scaling) ?
Untuk meminimize coking :
§ Memeriksa dan memastikan kandungan asphaltene didalam fluida proses agar supaya tidak melebihi batasan yang dipersyaratkan (max 0.02 %wt).
§ Menjaga temperature operasi tidak melebihi temperature thermal cracking (misal di CDU max 350oC) dan mengatur laju alir fluida diatas minimum flow.
Untuk meminimize scaling :
§ Memeriksa dan memastikan kandungan garam (salt content) inorganik didalam fluida proses tidak melebihi kondisi yang dipersyaratkan (batasan spesifikasi) misalnya untuk CDU diberi batasan maksimum 4 ptb (pound per thousand barrel). Kandungan (konsentrasi) garam didalam aliran fluida proses yang melebihi batas akan menyebabkan pembentukan deposit.
3.9 Mengoptimalkan Laju Alir (Flow Rate)
Laju alir (flow rate) adalah ukuran volumetric aliran fluida
dalam tube per satuan waktu untuk memenuhi keperluan proses tertentu. Ukuran
laju alir biasanya dalam m3/jam, liter / detik, atau barel / hari, dll.
Adapun linear velocity adalah menunjukkan besaran kecepatan
aliran fluida (dimensi panjang) per satuan waktu. Ukuran lenear velocity
misalnya m/s, ft/s, m/jam, ft/jam dll.
Beberapa peristiwa gangguan operasi furnace/boiler disebabkan
oleh kondisi aliran fluida yang tidak dikendalikan sesuai batasan yang
ditetapkan.
Adapun langkah-langkah yang perlu ditempuh untuk
mengoptimalkan flow rate sebagai berikut :
a.
Mengusahakan distribusi aliran (laju alir) antar pass secara
balance yang bertujuan untuk memeratakan keseimbangan beban panas disetiap pass
dengan cara:
§ Kalibarasi instrument yang
berkaitan dengan flow controller (FC)
§ Atur dan perbaiki
penunjukan flowrate
§ Membersihkan perpipaan
pada system instrumentasi dari kotoran (misalnya tubing, nozzle, flapper dll)
§ Memeriksa selisih laju
alir antar pass (best practice : max 1% vol.)
b.
Mengatur aliran (laju alir) agar tidak terlalu rendah atau
melebihi batas maksimum flow rate (design) dengan cara:
§ Mengatur laju alir agar
tetap diatas minimum flowrate yang diijinkan
§
Mengatur laju alir agar tidak melebihi batasan
design.
3.10 Mengoptimalkan Proses Kontrol
§ Memahami Cara Kerja Sistim Kontrol
Sistem
control/pengendalian proses sangat dibutuhkan di dalam dunia industri
dikarenakan untuk menghasilkan produk yang bagus maka diperlukan suatu sistem
pengendalian yang stabil. Dengan pesatnya kemajuan dibidang teknologi dan teori
di bidang kontrol maka dikembangkanlah berbagai sistem pengendalian. Sistem
kontrol PID (Proportional, Integral, Derivative) merupakan salah satu dasar
dari sistem kontrol yang banyak dipakai.
Tujuan keseluruhan sistem kontrol pada furnace/boiler
adalah untuk pengendalian aliran, temperature dan tekanan agar tetap sesuai
dengan rancangan atau pola operasi.
·
Pengendalian Temperature Keluaran Proses
Mengendalikan temperature aliran proses dengan
mengatur tekanan pasok bahan bakar ke burner.
Pengendali kaskade sering digunakan
dimana variable yang dikontrol (tekanan bahan bakar) sering berubah karena
perubahan pada sistem bahan bakar.
Coil outlet temperature dapat
dikendalikan dengan pengendali temperature (TRC) memberi sinyal pada PIC dan memerintahkan
control valve untuk mengatur bukaan bahan bakar aliran menuju burner.
-
Mengetahui batasan COT yang diharapkan
-
Cek set point COT di panel DCS
-
Atur TRC pada mode ”Manual”
-
Resetting sesuai dengan target (batasan
COT)
-
Monitor respon kenaikan / penurunan
indikasi COT. Bila belum stabil lakukan pengaturan bukaaan MV sedemikian hingga
memberikan respon sesuai target
-
Bila COT sudah sesuai dengan target atau
stabil arahkan TRC ke mode ”Auto”.
-
Monitor sistem pembakaran (nyala api, O2
level, dll), sehingga tetap pada kondisi optimal
-
Monitor dan jaga secara terus menerus
indikasi COT
·
Pengendalian Aliran Proses
Pentingnya menjaga aliran masing-masing
pass dan menyeimbangkan temperature keluaran dalam heater. Tergantung dari
beban dan sifat alami proses, terdapat beragam cara untuk mengatur aliran
proses.
Aliran proses keseluruah dapat dikontrol
dan aliran masing-masing pass dapat diseimbangkan dengan menggunakan pipa
simetris dan berpressure drop cukup kecil.
Pada heater yang memungkinkan terjadi
peristiwa coking seperti crude distillation, maka aliran masing-masing pass
harus benar-benar dikotrol. Pada kondisi ini dapat dicapai dengan menggunakan master flow controller pada combined
feed yang kaskade dengan flow ratio controller pada masing-masing pass. Jika
ada perubahan pada total feed dengan mengatur master controller yang secara
otomatis memerintahkan kontrol masing-masing pass.
·
Pengendalian Pembakaran
Pilot gas, fuel gas dan fuel oil yang masuk ke heater
diatur dengan pengendali tekanan untuk mengendalikan heat release pada burner.
Pilot gas controller pada umumnya menggunakan self-regulating pressure
control valve (PCV).
Fuel gas and fuel oil dikotrol dengan PIC dan FCV masing-masing dan
sisanya diautr dengan
·
Pengendalian Fuel / Air Flow Control
Untuk menjaga agar pembakaran didalam heater tetap stabil dan optimum
maka konsumsi fuel dan udara yang masuk harus diatur. Untuk itu dipasang flow
control dan temperature control. Sinyal masukan diperoleh dari Flow Transmitter
atau Temperatur element yang diteruskan ke sebuah control di control room dan
hasilnya digunakan untuk membuka/menutup control valve.
§ Langkah Mengoptimalkan Proses Kontrol
Langkah-langkah
mengoptimalkan proses kontrol pada operasional boiler dan furnace dibagi dalam
2 lingkup yaitu:
a. Lingkup Operator
§ Mengusahakan sistem
kontrol beroperasi dengan mode otomatis “Auto Mode”
§ Melakukan tindakan
alternatif untuk mengatasi kondisi tidak normal (kerusakan peralata dan kondisi
operasi) yang berubah secara mendadak.
b. Lingkup Peralatan atau
sistem kontrol
§ Mengkomunikasikan dengan
pihak terkait (instrumentasi) untuk melakukan pemeriksaan dan kalibrasi sistem
instrumentasi antara lain sensor, transmitter, tunning control, dll.
3.11 Review Kondisi Akhir
Tujuan utama melakukan review kondisi
akhir adalah menilai pencapian dari pengaturan optimasi dan memberikan umpan
balik pada langkah optimasi mendatang. Review kondisi akhir ini biasanya akan
dilakukan pada saat melakukan audit performance secara periodik.
3.12 Perilaku dan Kepemimpinan
§ Aktualisasi Nilai, Perilaku dan Kepemimpinan Pribadi
Pesan
kunci dalam konsepsi tata nilai pribadi diantaranya:
§ Memiliki
tujuan (visi) untuk merealisasikan peran
§ Memiliki nilai-nilai
pribadi yang mendukung dan menjadikan sebagai perannya.
§ Mengerahkan segala daya
upaya untuk mengajak kearah yang benar
Aktualisasinya dalam
program BFO yaitu mewujudkan peran sebagai peribadi, yaitu:
§ Mampu menselaraskan tujuan
pribadi dengan tujuan yang diharapkan dari optimasi Boiler / Furnace (termasuk
tujuan perusahaan).
§ Mendedikasikan tenaga,
pengetahuan, dan ketampilan untuk menwujudkan sasaran BFO
§ Faham peran dan
tanggungjawab dalam tugas sehari-hari.
§ Pemahaman Visi, Pola Pikir, Perilaku Organisasi
Pesan
kunci dalam konsepsi tata nilai pribadi diantaranya:
§ Men-deliver
nilai-nilai luhur pada lingkungannya.
§ Membangun kerjasama
kelompok.
§ Bertanggungjawab
mewujudkan tujuan ditetapkan organisasi (perusahaan).
Aktualisasinya dalam
program BFO yaitu mewujudkan peran dalam kelompok, yaitu:
§ Mampu menselaraskan tujuan
pribadi dengan tujuan yang diharapkan dari optimasi Boiler / Furnace (termasuk
tujuan perusahaan).
§ Mendedikasikan tenaga,
pengetahuan, dan ketampilan untuk menwujudkan sasaran BFO
§ Faham peran dan
tanggungjawab dalam tugas sehari-hari.
4 Langkah-langkah untuk Menjamin Keberlanjutan
Gambar 4.1 Perubahan Perilaku dan Mindset untuk Sustainability
4.1 Pemberian Panutan (Role-Modeling)
§ Bagaimana Anda Menggunakan Waktu Anda?
·
Manajemen (GM, SMAM, ManProd, ManEng, dll) berdiskusi tentang
BFO secara rutin
·
Manajemen menjadi “pemilik” BFO
·
Kepala Bagian memimpin BFO
·
Frontline saling mendukung dan juga
harus dapat menjadi contoh panutan
§ Pertanyaan Apa yang Anda Tanyakan?
·
Pandu pertanyaan untuk mencapai target-target BFO
-
Apa saja penghalangnya?
-
Bantuan apa yang bisa saya berikan?
§ Bagaaimana Reaksi Anda Terhadap Kondisi di Luar Kebiasaan?
·
Mengkaji hasil-hasil RCPS dan memastikan kembali akar
permasalahannya (baik teknis maupun non teknis) sudah teridentifikasi
·
Memastikan bahwa solusi sudah dijalankan dan isu-isu yang ada
sudah diselesaikan
§ Hal apa yang Anda Beri Imbalan?
·
Memberi pengakuan terhadap
pencapaian-pencapaian tonggak BFO, kinerja lapangan yang bagus serta
terealisasinya target-target.
§ Tindakan Simbolik Anda yang Anda Ambil?
·
Menunjukkan komitmen untuk menyelesaikan
isu-isu.
·
Memberikan komitmennya dan mempercepat pengadaan aksesosi
yang dibutuhkan.
·
Memberi pengakuan kepada frontline yang sudah bekerja
melampaui deskripsi pekerjaannya guna meningkatkan operasi boiler dan dapur.
4.2 Pembangunan Pengertian dan Pemahaman
4.3 Pembangunan Keterampilan dan Kemampuan
Peningkatan keterampilan dan pemeliharaan kompetensi
yang berkelanjutan dapat menggunakan akademi operasi, komunitas praktisi, dan Modul
kompetensi dan penilaian konpetensi.
§ Akademi operasi
-
PIC dari RU dan OPI akan menghadiri workshop pra-deployment
selama 2 hari
-
Modul-modul kompetensi akan dibawakan di
awal BFO
-
Ada on-the-job training
dengan workshop check-in dan lesson learnt
-
Tim sentral akan mengadakan pulse check untuk:
-
Tingkat ketaatan terhadap metodologi
-
Kemajuan inisiatif
§ Komunitas praktisi
-
Informal: email kelompok, newsletter
-
Formal: telekonferensi bulanan untuk berbagi pengetahuan,
forum pengetahuan Triwulanan
§ Modul kompetensi dan
penilaian konpetensi.
-
Akan disediakan modul kompetensi
-
Akan diadakan penilaian kompetensi melalui pengamatan
lapangan serta wawancara dengan menggunakan daftar checklist yang sudah
dirancang sebelumnya
4.4 Penerapan Mekanisme Formal
Program penerapan mekanisme formal harus
dilakukan dengan mempertimbangkan
pencapaian kinerja melalui proses yang berkelanjutan di antaranya:
a.
Penetapan bisnis dan strategi
b.
Penetapan dan kesepakatan KPI/SMK
c.
Penetapan dan kesepakatan target
d.
Melakukan tracking kinerja
e.
Diskusi kinerja
f.
Pemberian apresiasi dan konsekuensi.
5 Akreditasi
5.1 Konsep akreditasi
Akreditasi memerlukan tim PPS brick/ element untuk menentukan
suatu target pembelajaran/pengaplikasian individu berdasarkan standar tertentu,
mengidentifikasi metode untuk memastikan tingkat pembelajaran/pengaplikasian
tersebut, mengumpulkan dan mengkaji hasil penilaian, dan kemudian menentukan
sasaran serta mengalokasikan sumber daya untuk improvement
5.2 Mengapa harus diakreditasi
§ Akreditasi memberikan
standar kompetensi, menjamin kualitas kompetensi yang dimiliki oleh individu
yang telah terakreditasi.
§ Akreditasi memastikan
bahwa PPS brick/element materials telah melewati kajian-kajian menyeluruh untuk
memastikan bahwa kriteria dasar keamanan, kehandalan, dan optimasi telah
tercapai, serta diharapkan dapat berlanjut
§ Akreditasi memberikan
pengakuan bagi individu
§ Akreditasi melibatkan
komitmen kepada perbaikan (improvement) berkelanjutan
§ Akreditasi berperan
sebagai salah satu komponen utama dalam pengembangan karir individu di
Pertamina
5.3 Apa saja jenjang yang akan diberlakukan
Akreditasi dilakukan dalam dua jenjang, yaitu Pemula dan
Praktisi. Penjenjangan ini dilakukan
berdasarkan tingkat pemahaman (knowledge) dan keterampilan/pengalaman
(skill/experience) peserta akreditasi
§ Pemula diharapkan dapat melakukan operasi boiler
yang optimal dengan supervisi dari atasan
§ Praktisi tidak hanya
diharapkan dapat melakukan optimasi boiler/furnaces secara mandiri, tetapi juga
bisa meng-coach orang lain untuk mengoptimasi.
Selain itu, Praktisi juga diharapkan dapat menemukan potensi perbaikan
dan melakukan perbaikan/pengembangan prosedur optimasi boiler/furnace menjadi
lebih baik
5.4 Mengapa harus dijenjangkan
§ Penjenjangan memberi
solusi kepada dua persoalan. Pertama, kebutuhan untuk akreditasi PPS bervariasi
sesuai dengan tanggung jawab fungsional, dan kedua, kebutuhan pembinaan dan
pengembangan karir masing-masing individu
§ Jenjang Pemula
mengakomodir kepada individu-individu yang
pekerjaannya membutuhkan mereka untuk diakreditasi, atau mereka yang
tertarik untuk pindah ke posisi yang membutuhkan akreditasi ini
§ Jenjang Praktisi
mengakomodir secara spesifik hanya untuk individu-individu yang pekerjaannya
membutuhkan untuk akreditasi tersebut
5.5 Apa manfaat penjejangan
Penjenjangan akan memberikan kesempatan kepada individu untuk
memfokuskan upaya pada jenjang yang diperlukan
Jenjang akan menyaring hanya individu yang qualified untuk
mengikuti tahap-tahap upskilling yang semakin lama semakin kompleks, sehingga
mengoptimalkan coaching resource yang diperlukan. Demikian juga sehingga
Levels serve to filter through only qualified individuals to
participate in increasingly complex upskilling process, hence optimizing the
coaching resource, as well as protecting the reliability of assets used in the
upskilling process towards advanced accreditation
5.6 Bagaimana melakukan akreditasi
§ Proses akreditasi
Akreditasi dilakukan kepada individu yang sudah mengikuti
training mengenai BFO. Cara melakukan
akreditasi berbeda untuk jenjang Pemula dan Praktisi
§ Pemula Akreditasi pemula dilakukan dengan
menggunakan dua alat ukur, yaitu tes tertulis dan wawancara lapangan (field
interview). Field interview hanya
dilakukan apabila individu sudah melewati tes tertulis
Tes tertulis meliputi 24 butir soal
yang menguji peserta tentang 8 langkah utama dalam BFO. Untuk setiap langkah utama tersebut individu
akan diuji dalam tiga tingkatan pemahaman yang berbeda, yaitu:
(1)
Pemahaman
dasar
(2)
Pemahaman
komprehensif
(3)
Kemampuan
eksekusi dengan supervisi
Wawancara lapangan dilakukan oleh individu
yang berhasil menjawab seluruh pertanyaan tertulis. Wawancara dilakukan oleh satu orang tim
pengawas terhadap individu, dengan mengacu kepada jawaban tes tertulis yang
sudah dilakukannya. Wawancara dilakukan
untuk memastikan bahwa individu memahami tidak hanya teori tetapi paham hal-hal
yang penting untuk diketahui di lapangan
§ Praktisi Akreditasi praktisi hanya dilakukan kepada
individu terakreditasi Pemula yang memiliki akses terhadap tools optimasi –
yaitu individu yang mengoperasikan boilers/furnaces secara langsung, melalui
dua tahapan, yaitu eksekusi workbook dan review oleh panel. Kedua tahap ini memastikan bahwa individu
memiliki tingkat pemahaman yang diperlukan seorang praktisi PPS, yaitu
(4)
Kemampuan
eksekusi tanpa supervisi
(5)
Kemampuan
melakukan coaching kepada orang lain
(6)
Kemampuan
mengidentifikasi peluang dan melakukan perbaikan prosedur
Exercise dalam workbook akan membimbing individu untuk melakukan
sejumlah aktivitas yang penting dilakukan oleh praktisi BFO. Dalam melakukan aktivitas dalam workbook ini,
individu perlu didampingi (dalam pengawasan atau bimbingan) seorang coach
se-level supervisor. Selain itu seorang
engineer (ECLC atau PE) perlu mengetahui proses pelaksanaan aktivitas ini. Peserta diharapkan dapat melaksanakan
aktivitas dalam workbook ini dengan sempurna, yang ditandai dengan
tercapainya tujuan-tujuan aktivitas dan terlaksananya seluruh deliverables yang
diharapkan
Review oleh Panel dilakukan setelah individu
menyelesaikan seluruh aktivitas yang ada di dalam workbook. Dalam tahap ini individu akan
mempresentasikan apa yang telah dilaksanakannya dan mendapat challenge dari
panel untuk memastikan tingkat pemahaman keterampilan yang diharapkan dari
seorang praktisi. Panel terdiri atas Tim
BFO dari Pusat, MK (most-knowledgeable) supervisor, engineer (ECLC/PE),
dan Section Head ECLC.
§ Kriteria akreditasi
§ Pemula
Untuk lulus diakreditasi menjadi seorang Pemula,
individu harus bisa menjawab 100% dari 3 level pertanyaan yang diajukan dalam
tes tertulis, dan menjawab 100% pertanyaan
§ Praktisi
Untuk lulus diakreditasi menjadi seorang Praktisi,
seorang individu harus menyelesaikan 100% exercises yang ada di dalam workbook
dan melewati review dari panel sehingga dinyatakan lulus oleh
Panel. Panel akan menyatakan lulus
apabila individu betul-betul menguasai 100% exercise yang diguide dalam workbook
5.7 Siapa yang diakreditasi
Untuk level Pemula, ada dua kelompok individu yang layak
untuk melakukan akreditasi
§ Mandatory individu yang harus melakukan akreditasi karena
pekerjaannya berkaitan langsung dengan operasi Boilers/Furnaces. Kelompok ini meliputi
·
Panelman
·
Field operator
·
Pengawas utama produksi
·
Engineer ECLC
·
Section head ECLC
§ Optional individu yang ingin
diakreditasi untuk mendukung pengembangan karirnya. Kelompok individu ini misalnya termasuk
Process engineers dan engineer lainnya
Untuk level Praktisi hanya kelompok individu yang
pekerjaannya langsung berkaitan dengan operasi Boilers/Furnaces yang akan bisa
melakukan akreditasi. Dengan demikian, hanya
Pemula dari kelompok Mandatory di atas yang akan diakreditasi sebagai
Praktisi.
5.8 Siklus akreditasi
Kegiatan akreditasi Pemula, meliputi tes tertulis dan
interview lapangan, dilakukan secara berkala, empat kali dalam setahun. Secara umum akreditasi Pemula direncanakan
untuk dilakukan bulan Januari, April, Juli, dan Oktober.
Kegiatan akreditasi Praktisi, yaitu kegiatan panel review,
direncanakan untuk dilakukan dua kali dalam setahun setiap bulan April dan
Oktober. Sebelum waktu panel review ini
lah para Pemula bisa mulai mengerjakan dan menyelesaikan workbook exercises
nya.
5.9 Pengelolaan dan tracking
Pengelolaan proses dan konten akan dilakukan oleh tim di
Pusat dan RU.
Tim di Pusat meliputi
5.
VP Refining Technology
-- pillar leader
6.
BFO trainers/central experts including OPI coach
Tim di RU meliputi
1.
Kabag ECLC
2.
ECLC & PE engineers
3.
Most-knowledgeable supervisors
Tracking progress akreditasi – mencatat siapa yang sudah
diakreditasi dan siapa yang sedang dalam proses, akan dilakukan dengan satu
database terpusat yang diupdate di RU dan dikonsolidasi di Pusat. Database ini akan terintegrasi dengan
Knowledge Portal yagn dimiliki Pertamina Pengolahan. Administrator utama – akan menjadi owner dari
tracking database— adalah OPI coach (Pusat) dan ECLC engineer (RU).
5.10 Proyeksi
Pada tahun 2010 diharapkan Pengolahan akan menyelesaikan akreditasi untuk
Pemula dan Praktisi sebanyak lebih dari 400 orang. Hal ini didasarkan pada asumsi bahwa
akreditasi Pemula dan Praktisi akan memiliki yield atau success rate tertentu,
yaitu 50% untuk Pemula dan 30% untuk Praktisi
6 Penutup
Buku ini
mengupas langkah-langkah praktis dilapangan.
Buku ini akan
bermanfaat, apabila diikuti dan diterapkan dalam aktifitas sehari-hari dan
terus dilakukan penyempurnaan sejalan dengan kondisi di lapangan.
Memberikan
panduan akreditasi secara lengkap dan praktis, untuk menjamin ketersediaan
kompetensi pekerja.
Daftar Pustaka
Agustian, Ary Ginanjar, “ESQ Power”, PT Arga,
Jakarta 2003.
Baker I, “Safe Operation of Fired Heaters”, BP
International Ltd, Operation Support Division, BTS, Group Engineering and Technical Center,
Britanic House, London
EC2Y 9BU, 1986.
Charles E. Baukal, JR, “The John Zink Combustion Handbook”,
John Zink Company, CRC Press, 1st Edition, 2001.
Perry, “Perry’s
Chemical Handbook”, 1983.
Tambunan, Emil, “Kunci
Sukses dalam Manajemen Kepemimpinan”, Indonesia Publishing House, Bandung,
1998.
Wiehe, IA, “Petroleum Fouling: Causes, Tools and
Mitigation Methods”, Journal, 2002”.
_________ “Materi Kursus Heater & Boiler”,
UOP, 2010.
_________ “Materi Kursus Heater & Boiler”,
Shell Global Solution, 2008.
Daftar
Istilah
Akreditasi
|
Mengikuti
persyaratan pada posisi tertentu
|
Antisipasi
|
Penganganan
|
Best Practice
|
Penerapan terbaik
dilapangan
|
Balanced draught
|
Digunakan sebagai
kombinasi antara induced draught dan forced draught.
|
Deposite
|
Endapan yang mengeras
|
Driving force
|
Gaya yang mempengaruhi
|
Efisiensi
|
Tepat Guna
|
Eleminasi
|
Pengurangan
|
Emisi
|
Buangan dalam ukuran
tertentu
|
Excess Air
|
Udara Berlebih
|
Field Interview
|
Ujian wawancara
dilapangan
|
Firebox
|
Ruang Bakar
|
Fluida
|
Sesuatu yang dapat
mengalir
|
Frontline
|
Pekerja yang memberikan dampak langsung
|
Fuel
|
Bahan Bakar
|
Forced draught
|
Jika percampuran udara
dan bahan bakar dikehendaki lebih baik, maka diperlukan forced draught fan
(FDF). FDF digunakan untuk memasok udara pembakaran pada burner. Pada kondisi
ini, terjadi tekanan positif dalam windbox yang digunakan untuk mengalirkan
(meniupkan) udara pada burner.
|
Insiden
|
Kejadian fatal
|
Induced draught
|
Jika tinggi cerobong
tidak mencukupi, maka induced draught fan diperlukan. IDF ditempatkan dalam
ducting antara heater dan cerobong dan gas hasil bakar keluar dari heater.
|
Kompetitif
|
Berdaya saing
|
Konsisten
|
Taat Azas
|
MOC
|
(Management Of
Change) Pengaturan dari perubahan/modifikasi yang akan dilakukan
|
Natural draugt
|
Jika draft diperolehdari
hanya menggunakan cerobong.
|
Offspesification
|
Persyaratan tidak
terpenuhi
|
Optimasi
|
Perubahan kondisi
menuju optimum
|
Otorisasi
|
Aturan untuk wewenang
penuh
|
Paper Test
|
Ujian tertulis
|
Profitabilitas
|
Keuntungan
|
Prosedur
|
Tata Kerja
|
Readiness
|
Kesiapan fungsi
peralatan
|
Refractory Lining
|
Lapisan Tahan Api
|
Reliabilitas
|
Kehandalan
|
Resistance
|
Hambatan
|
Review
|
Peninjauan kembali
|
Solusi
|
Penyelesaian masalah
|
Thermal Conductivity
|
Daya hantar panas pada padatan
|
Transformasi
|
Perubahan menyeluruh
|
Daftar Lampiran
Lampiran - 1.
Lembar Kerja Pemeriksaan
atau Audit Furnace atau Boiler.
Lampiran - 2.
xxx
Lampiran - 3.
xxx
Lampiran - 4.
xxx
Lampiran - 5.
xxx
Apabila Anda mempunyai kesulitan dalam pemakaian / penggunaan chemical , atau yang berhubungan dengan chemical,oli industri, jangan sungkan untuk menghubungi, kami akan memberikan solusi Chemical yang tepat kepada Anda,mengenai masalah yang berhubungan dengan chemical.Harga
BalasHapusTerjangkau
Cost saving
Solusi
Penawaran spesial
Salam,
(Tommy.k)
WA:081310849918
Email: Tommy.transcal@gmail.com
Management
OUR SERVICE
Coagulan
Flokulan
Boiler Chemical Cleaning
Cooling tower Chemical Cleaning
Chiller Chemical Cleaning
AHU, Condensor Chemical Cleaning
Chemical Maintenance
Waste Water Treatment Plant Industrial & Domestic (WTP/WWTP/STP)
Garment wash
Eco Loundry
Paper Chemical
Textile Chemical
Coagulant
Flokulan,nutrisi, bakteri
Degreaser & Floor Cleaner Plant
Oli industri
Rust remover
Coal & feul oil additive
Cleaning Chemical
Lubricant
Other Chemical
RO Chemical
Hand sanitizer
Evaporator
Oli Grease
Karung
Synthetic PAO.. GENLUBRIC VG 68 C-PAO
Zinc oxide
Thinner
Macam 2 lem
Alat-alat listrik
Packaging
Pallet
The best casino games, bonuses and promotions for
BalasHapusThe best casino games, bonuses and promotions 부산광역 출장샵 for 논산 출장안마 순천 출장샵 1, 서귀포 출장샵 PokerStars Casino, 1, PokerStars Casino, 2, Wild Casino, 3, Slots Empire, 제주도 출장안마