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.

Tabel 2.1 Reaksi Pembakaran

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 :

Q_{radiant =}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 (T_hot - T_cold)

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 :

∆ 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

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.

Gambar 2.1 Bagian-bagian Furnace

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),

Gambar 2.2 Susunan Furnace Lengkap

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 NO_x.

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.

Gambar 2.3 Tipe-tipe Furnace

Gambar 2.4 Tipe Furnace Lengkap

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.

Tabel 2.2 Kebutuhan Panas untuk Proses Kilang

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

Gambar 2.5 Oil Burner Safety Interlock

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.

Gambar 2.6 Local Temperature

Gambar 2.7 Thermo element

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.

Gambar 2.8 Pressure Indicator

Gambar 2.9 Pressure Transmitter

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).

Gambar 2.10 Analog Controller

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

Gambar 2.11 Control 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:

Gambar 2.12 Safe Guarding System

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

Gambar 2.13 Model Boiler Furnace Optimization

§ 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

Gambar 2.14 Model Langkah untuk Menjamin Keberlajutan

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.

Gambar 3.1 Model Optimasi Boiler & Furnace untuk Kilang

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?

Tabel 3.1 Formulir untuk kondisi base pemeliharaan

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

Gambar 3.3 Pola Nyala Api (Flame Pattern)

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

Gambar 3.4 Draft/ft vs Temperature Gas

Gambar 3.5 Draft Patterns in Fired Heaters

Gambar 3.6 Draft vs Ketinggian Stack

Gambar 3.7 Berbagai Profil Draft

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

Gambar 3.8 Skema Burner Fuel Oil & Gas

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.

Jenis-jenis burner

Raw Gas Burner:

Dapat membakar berbagai jenis gas

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.

Premix Gas Burner:

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

Ultra Low NOx Burner:

§ 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

Combination Burner:

§ 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%

Gambar 3.9 Mengontrol Draft Furnace

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.

Gambar 3.10 Relation Between Stack Loss and Stack Temperature for O2%

Gambar 3.11 Kisaran O2

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.

Gambar 3.12 Bagaimana mencapai stack loss minimum

§ 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).

Gambar 3.13 Rotary Fixed Soot Blower

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).

Gambar 3.14 Minimasi cabin loss

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 350^oC) 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.

Gambar 3.15 PID Controller

Tujuan keseluruhan sistem kontrol pada furnace/boiler adalah untuk pengendalian aliran, temperature dan tekanan agar tetap sesuai dengan rancangan atau pola operasi.

Gambar 3.16 Controh Sistem Kontrol Furnace

· 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.

Dokumen dan cara yang digunakan sama dengan yang dipergunakan pada langkah review base line diatas.

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.

Gambar 3.17 Perilaku dan kepemimpinan

4 Langkah-langkah untuk Menjamin Keberlanjutan

Gambar 4.1 Perubahan Perilaku dan Mindset untuk Sustainability

4.1 Pemberian Panutan (Role-Modeling)

Gambar 4.1 Pemberian Contoh 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

Gambar 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.

Gambar 4.3 Gambaran penerapan mekanisme formal

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

Gambar 5.1 Gambaran proses akreditasi BFO secara umum

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

Gambar 5.2 Akreditasi Pemula dan Praktisi tahun 2010

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, 1^st 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 Singkatan

Daftar Lampiran

Lampiran - 1. Lembar Kerja Pemeriksaan atau Audit Furnace atau Boiler.

Lampiran - 2. xxx

Lampiran - 3. xxx

Lampiran - 4. xxx

Lampiran - 5. xxx

2 komentar:

Tommy29 Juni 2021 pukul 06.03
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
Terjangkau
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
BalasHapus
Balasan
lakeziatade4 Maret 2022 pukul 17.15
The best casino games, bonuses and promotions for
The 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
BalasHapus
Balasan

Tambahkan komentar

Jumat, 02 Oktober 2015

BFO

§ Reaksi Pembakaran

§ Excess Air

§ Radiasi

§ Konveksi

§ Konduksi

§ Sootblowers

§ Burners

§ Tubes

§ Sistem Bahan Bakar

§ Sistem Kontrol

§ Langkah – Langkah Dasar

§ Langkah – Langkah Wajib

§ Langkah Keberlanjutan

3.1 Operasi yang aman dan handal

§ Perilaku yang Aman dan Handal

3.1.1.1 Pola pikir aman

3.1.1.2 Safety Golden Rules utk Perilaku Aman pada Boiler dan Furnace

§ Prosedur yang Aman dan Handal

§ Peralatan yang Aman dan Handal

§ Audit Kondisi Awal

§ Penetapan Baseline

§ Kondisi Dapur

§ Kondisi Burner

§ Kondisi Gun / Burner Tips

§ Kondisi Fuel

§ Pengukuran Kelebihan Oksigen Pembakaran

§ Sootblowing

§ On-line Cleaning (Chemical Cleaning)

§ Offline Cleaning (Chemical atau Mechanical Cleaning)

§ Langkah Operasional

§ Langkah Perawatan

§ Langkah Perbaikan

§ Coking

§ Scaling

§ 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.

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.

3.9 Mengoptimalkan Laju Alir (Flow Rate)

§ Memahami Cara Kerja Sistim Kontrol

§ Langkah Mengoptimalkan Proses Kontrol

3.12 Perilaku dan Kepemimpinan

§ Aktualisasi Nilai, Perilaku dan Kepemimpinan Pribadi

§ Pemahaman Visi, Pola Pikir, Perilaku Organisasi

§ Bagaimana Anda Menggunakan Waktu Anda?

§ Pertanyaan Apa yang Anda Tanyakan?

§ Bagaaimana Reaksi Anda Terhadap Kondisi di Luar Kebiasaan?

§ Hal apa yang Anda Beri Imbalan?

§ Tindakan Simbolik Anda yang Anda Ambil?

5 Akreditasi

§ Proses akreditasi

§ Kriteria akreditasi

2 komentar:

§ Menjaga temperature operasi tidak melebihi temperature thermal cracking (misal di CDU max 350^oC) dan mengatur laju alir fluida diatas minimum flow.