Trending Topik

Bagian-Bagian dari Transformator (Trafo) Arus Kuat 3 Phase (R-S-T)

Diposting oleh On Wednesday, May 29, 2019

Transformator (Trafo) adalah peralatan untuk menaikkan (step up) atau menurunkan (step down) tegangan listrik arus bolak balik (AC). Peralatan ini di PLTU berperan sangat vital dimana arus listrik yang ditimbulkan dari gerakan bolak-balik medan magnet di generator ditransferkan ke trafo dan siap untuk didistribusikan dengan pengelolaan di gardu induk. Berikut gambar trafo yang ada di PLTU :
Gambar 1. Trafo 3 Fase di PLTU
Di PLTU trafo ini dilakukan kegiatan predictive dan preventive maintenance meliputi uji DGA, uji BDV, uji furan, thermography, pengamatan warna silica gel, pengamatan oil level indicator dan temperature oil trafo. Untuk mengetahui lebih lanjut mengapa harus ada beberapa kegiatan maintenenace seperti itu, seorang engineer harus dituntut mengerti bagian-bagian penyusun trafo agar ketika terjadi permasalahan (fault) bisa paham untuk penentuan root cause-nya. 
Berikut bagian-bagian dari trafo arus kuat 3 phase :
  • Insulated Frame
Bagian tempat melekatnya pelat-pelat tipis konduktor (iron) yang terbuat dari bahan isolator seperti kayu (selulosa).
Gambar 2. Insulated Frame
  •  Laminated Sheet
Pelat-pelat tipis konduktor (iron) yang tersusun berlapis-lapis sampai membentuk ketebalan tertentu. Ini berfungsi sebagai sebagai pendukung kerja magnetic circuit dan untuk mengurangi potensi losses eddy current (arus sekunder yang dihasilkan dari arus primer).
Gambar 3. Laminated Sheet
  •  Laminated Core 
Gambar 4. Laminated Core
  • Limb
Gambar 5. Limb
  •  Insulated Sheet
Lembaran isolasi yang umumnya adalah isolasi kertas (selulosa), digunakan untuk mencegah short circuit antara high voltage dengan low voltage 
 
Gambar 6. Insulated Sheet
  •  Low Voltage
 Bagian dari arus listrik yang bertegangan rendah,
Gambar 6. Low Voltage
  •  High Voltage
Bagian dari arus listrik yang bertegangan tinggi.
Gambar 7. High Voltage
  •  Insulation Coil
Gambar 8. Insulation Coil
  •  Casing Trafo
Lapisan luar trafo yang berfungsi melindungi winding dan core dari pengaruh luar (atmosfer).
Gambar 9. Casing Trafo
  •  Conservator
Berbentuk seperti drum yang digunakan untuk menampung oil insulation. Pada area ini dilengkapi level indicator dan silica gel untuk menyerap water content. Oli di trafo menyelimuti seluruh volume trafo, sehingga koil untuk high voltage dan low voltage semuanya terendam di oli. Terdapat 2 isolasi yang ada di dalam trafo yaitu padat (kertas selulosa) dan cair (oli). Fungsi dari isolasi adalah mencegah kontak antara koil yang bisa menyebabkan short circuit dan juga sebagai peredam ketika terjadi spark (percikan bunga api listrik).
 
 
 


Gambar 10. Conservator & Oil Trafo
  •  Bucholz Relay
Berfungsi sebagai katup pengaman ketika didalam trafo terjadi fault.


Gambar 11. Bucholz Relay
  • High Voltage Bushing 
Bushing berfungsi sebagai packing/isolasi antara tegangan yang dihasilkan dari koil di dalam trafo untuk ditransferkan keluar trafo menuju gardu induk sehingga potensi kontak dengan atmosfer bisa terjadi dan bisa menyebabkan short cicuit. Untuk mengatasi hal tersebut maka dibuatkan packing dengan bentuk yang bersirip adalah untuk memperpanjang proses cooling karena udara yang lewat dan umumnya bahan isolator adalah keramik.
Gambar 12. High Voltage Bushing
  •  Low Voltage Bushing
Gambar 13. Low Voltage Bushing
  •  Explosion Vent
Didalam operasi trafo kemungkinan bisa terjadi degradasi selulosa dan terbentuk gas-gas terlarut karena temperatur operasi yang berlebihan dan uji yang dilakukan untuk mengetahui keberadaan gas-gas tersebut adalah uji DGA dan uji furan. Jika penanganan terhadap gas-gas tersebut telat maka trafo memiliki sistem proteksi sendiri yaitu explosion vent sehingga mengurangi akumulasi gas-gas berbahaya yang bisa menyebakan ledakan.
Gambar 14. Explosion Vent
  •  Radiator and Fan
Berfungsi sebagai pendingin trafo dan komponennya sehingga dengan temperatur yang dijaga tidak lebih dari 150 C maka proses pembentukan gas-gas terlarut (key gas) tidak terjadi.
Gambar 15. Radiator & Fan
  •  Temperature Gauge
Pembacaan temperatur oli di trafo yang juga bisa digunakan untuk menggambarkan potensi pembentukan gas-gas terlarut.
Gambar 16. Temperature Gauge
  •  Drain Valve
Akses untuk melakukan drain oil ketika penggantian atau mengurangi sedimen yang mungkin ada. Pengambilan sampling untuk berbagai uji juga dilakukan di tempat tersebut.
Gambar 17. Drain Valve

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2019). Bagian-Bagian dari Transformator (Trafo) Arus Kuat 3 Phase (R-S-T). www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi: 
[1] Construction of Three Transformer. (2016). www.youtube.com

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Klasifikasi Nama-Nama Tube Boiler PLTU

Diposting oleh On Tuesday, March 26, 2019

Boiler PLTU terdiri dari 3 komponen utama yaitu pembakaran (furnace), aliran fluida (water wall) dan pemisahan (steam drum). Aplikasi di lapangan ditemukan beberapa macam penyebutan atau klasifikasi area tube boiler yang mempresentasikan proses operasi didalamnya. Berikut nama-nama tube boiler PLTU yang pada umumnya di boiler tipe CFB:
  • Water Wall Tube
Artinya dinding air karena pada umumnya operasi boiler PLTU terdiri dari bagian sisi dalam (inner) yang berisi air (demineralized water) sedangkan sisi luar (outer) adalah ruang bakar. Tube yang berisi air tersebut disusun sedemikian rupa agar proses kontak panas (heat exchanger) lama sehingga input berupa air diharapkan output sudah menjadi steam. Untuk menyusun rangkaian tube yang panjang agar efisien tempat maka dibentuk desain berkelok-kelok dan inilah yang disebut water wall. Disebut water karena  memang tube ini masih berisi fluida demineralized water.

BACA JUGA: Macam-Macam Boiler 
  • Evaporator Tube
Berfungsi menguapkan air menjadi steam saturated. Penyebutan tube ini umumnya untuk yang dilewati oleh saturated steam saja namun ada sebagian engineer menyebut tube ini dengan water wall. Disebut sama karena umumnya penyebutan water wall tube untuk desainnya sedangkan evaporator tube untuk proses operasinya
  • Platen Superheater
Tube yang didesain menggantung tidak menempel seperti water wall atau evaporator. Panas yang dimanfaatkan adalah radiasi. Sebagian besar penempatan tube ini adalah memanfaatkan flue gas dan furnace boiler sisi atas. Fungsi utama tube ini adalah menaikkan temperatur steam agar menjadi kering (superheated) sehingga berimbas pada kenaikan tekanan steam. Tekanan yang sudah naik sesuai harapan inilah yang bisa digunakan untuk memutar turbine

  • Header Tube
Bagian tube yang berdiameter besar umumnya sebagai tempat mengumpulnya fluida yang masih dalam bentuk cair yang merupakan hasil dari pemisahan di steam drum. Header berbentuk pipa horizontal berdiameter besar dengan banyak tube masukan disepanjang length header.
 

BACA JUGA: Penampakan Didalam Boiler PLTU
  • Economizer/Pre-Heater Tube
Kedua istilah ini di PLTU dibedakan artinya padahal artinya sama yaitu efisiensi panas gas buang. Economizer tube adalah memanfaatkan gas buang untuk memanaskan awal fluida air agar kerja boiler dalam mencapai saturated steam tidak terlalu berat. Sedangkan pre-heater tube adalah memanfaatkan gas buang untuk memanaskan awal udara yang akan digunakan untuk pembakaran dengan tujuan agar udara pembakaran tidak terlalu dingin yang berakibat menurunkan kalori bakar.

Sedangkan untuk boiler tipe pulverizer berikut penampangnya:
Berikut tambahan nama-nama di boiler-nya dengan yang lainnya sama dengan boiler CFB:
  • Steam Drum/Boiler Drum
Bagian boiler yang berfungsi sebagai separator antara air dan uap. Terdiri dari tray-tray berfungsi sebagai perangkap, dimana yang uap akan lanjut menguap keatas dan yang cair terperangkap dibawah untuk sirkulasi ulang.
  • Water Drum
Bagian drum dibawah steam drum, berfungsi sebagai header/pengumpul tempat sirkulasi air dari steam drum.
  • Boiler Bank
Wall tube yang ada antara steam drum dan water drum
Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2019). Klasifikasi Nama-Nama Tube Boiler PLTU, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2016). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Debris Filter di Air Pendingin Condenser PLTU

Diposting oleh On Monday, March 11, 2019

Debris Filter adalah peralatan yang umum dipakai sebagai penyaring puing-puing benda padat yang terikut aliran air. Umumnya debris filter terpasang pada pipa inlet condenser dengan tipe aliran pendingin once through. Debris filter terpasang sebagai pertahanan terakhir kotoran padat yang terlewati sesudah penyaringan di bar screen dan travelling screen. Kotoran yang mungkin terikut adalah kayu, plastik dan cangkang kerang.

 
Gambar 1. Debris Filter
Debris filter memiliki berbagai macam teknologi yang digunakan bahkan dipatenkan oleh beberapa supplier. Masing-masing supplier memiliki kelemahan dan kelebihan terhadap teknologi yang mereka pergunakan sehingga didalam aplikasinya user harus memilih teknologi yang minim kekurangan agar bisa teraplikasikan efektif di unit kerja. Debris filter ini adalah salah satu jenis filter benda padat dan memiliki peran yang sangat vital didalam sistem pendingin karena kemampuannya yang bisa auto-backwash ketika proses operasi. Filter ini berbeda dengan yang lainnya karena ditanamkan didalam aliran air diantara flange pipa bukan sebagai pre-filter yang ditempatkan di area terbuka.

Prinsip kerja debris filter adalah ketika air pendingin masuk ke pipa dan melewati debris filter yang terus berputar, debris filter dilngkapi dengan blade sehingga benda padat akan tersangkut mengikuti arah blade dan tertahan karena filter di peralatan ini dilengkapi mesh yang berukuran cukup kecil dan wire mesh-nya didesain agak miring dengan harapan flow air pendingin tetap lanjut dengan flow normal tanpa mengalami penurunan kecepatan akibat terpasang debris filter. Seiring blade berputar, maka kotoran padat akan tersapu terikut ke aliran outlet debris filter yang mengandalkan sistem jet ejector yang diambilkan dari aliran outlet condenser. Sistem open-close outlet kotoran padatan dari debris filter berdasarkan perbedaan tekanan yang menandakan sumbatan di filter sudah maksimum dan harus segera auto-backwash.

BACA JUGA:  Analisa Kebocoran Tube Condenser yang Menggunakan Cooling Water Tipe Air Laut

Debris filter banyak digunakan di inlet condenser PLTU dan peralatan ini wajib ada karena air pendingin yang umumnya digunakan di sebagian besar PLTU adalah air laut dimana banyak mengandung cangkang kerang dan sampah padatan di laut. Dengan adanya debris filter ini, performa condenser bisa tetap optimal karena bisa menghindarkan adanya penyumbatan di tube condenser yang berakibat pada menurunnya efisiensi pertukaran panas.
Gambar 2. Cangkang Kerang di Sepanjang Pipa Pendingin
Gambar 3. Condenser yang Tidak Dilengkapi Debris Filter
Cangkang kerang yang sampai di tube condenser bisa mengikis permukaan tube dan lama-kelamaan tube hilang lapisan oksida-nya dan menjadi pemicu tempat akumulasi faktor yang menyebabkan korosi seperti chloride, suphite dan suspended solid lainnya.

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2019). Debris Filter di Air Pendingin Condenser PLTU, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2019). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Condenser PLTU Berdasarkan Standard EPRI

Diposting oleh On Monday, February 11, 2019

Berdasarkan EPRI (2001) "Condenser Application and Maintenance Guide" dikupas berbagai hal tentang condenser di PLTU.
Berdasarkan Siklus Rankine diatas condenser berperan seperti area yang diblok yaitu titik 7 ke 1 (steam dari LP turbine yang memiliki entropi besar akan turun selama terjadi pertukaran panas di condenser sehingga steam berubah fase menjadi liquid).
ENTROPI ("S") adalah suatu energi namun tidak bisa digunakan sebagai usaha ("W") dan direferensikan sebagai energi per kenaikan satuan temperatur.

FUNGSI CONDENSER adalah:
  • Meng-kondensasi-kan steam LP turbine (Primary)
  • Menghilangkan gas terlarut yang tidak terkondensasi (removing dissolved non-condensable gases from the condenser) ---> karena didalam condenser dilengkapi steam jet air ejector atau vacuum pump
  • Sebagai efisiensi air siklus (feed water) (conserving the condensate for re-use as feed water)
  • Memberikan benteng/perlindungan sistem terhadap kebocoran kecil di tube sehingga cooling water tidak sampai menetes ke condensate (providing a leak-tight barrier between the high-grade condensate and untreated cooling water)
  • Memberikan benteng/perlindungan berupa celah sempit yang melawan udara masuk dan mencegah tekanan balik yang berlebih dari steam LP turbine (providing a leak-tight barrier against air ingress and preventing excess backpressure on the turbine)
  • Menyediakan wadah sebagai drain condensate (serving as a drain receptacle for condensate) ---> condenser adalah peralatan yang memiliki tekanan terendah dalam siklus air-uap sehingga jika terdapat kontaminan maka bisa cepat segera dibuang melewati fasilitas drain condenser
  • Menyediakan tempat yang tepat untuk make up feed water (providing a convenient place for feedwater makeup)
  • Menjaga vakum terhadap tekanan keluar turbine (maintain vacuum for the discharge of the turbine blade)
Kemungkinan Penyebab Vacuum Condenser Rendah (Poor Vacuum)
  • Low steam pressure ---> setiap nozzle ejector didesain dengan steam pressure yang spesifik dan jika tekanan ejector < desain maka tidak akan bisa mencapai vakum yang diharapkan
  • Superheated steam atau wet steam ---> ejector didesain no-moisturize untuk mencegah erosi sehingga steam berupa superhetaed harus benar-benar diperhatikan
  • Clogged nozzle orifice --> nozzle orifice yang tersumbat dan umumnya steam nozzle didesain clean in place. Alternatif jika tersumbat adalah melakukan reverse blow
  • Total condenser air in leakage ---> kebocoran udara bisa dicek di discharge after-cooler ejector system menggunakan rotameter, pitot tube, flow meter atau multi sensor probe
  • Loop seal drain too short ---> line drain condensate dan loop seal didesain bisa mencegah short circuit antara udara dari main turbine dan cooling ejector system
  • Excessive discharge pressure at ejector atmospheric stage
  • Poor main condenser operation
  • Leaking air inlet isolation valves
BACA JUGA: Eddy Current Testing dan Teori Pendukungnya

Macam-Macam Metode Mencari Kebocoran Tube Condenser :
  1. Smoke ---> menggunakan asap (umumnya rokok) jika asapnya terhisap maka dipastikan tube bocor. Hal yang perlu diperhatikan adalah jauh-dekat kebocoran dengan pengasapan mempengaruhi keakuratan
  2. Thermography ---> melihat rona yang berbeda antara steam dan air pendingin menggunakan peralatan infrared thermography. Keefektifannya ditunjang jika kebocoran steam besar sehingga perbedaan temperatur antara steam dan air pendingin sangat jauh berbeda
  3. Utrasonic ---> menggunakan suara ultrasonic dan keefektifan dipengaruhi oleh suara sekitar (noise)
  4. Plastic Wrap ---> plastik ditutupkan di inlet dan outlet tube, jika plastik robek bisa dipastikan tube bocor. Sistem ini juga bisa diterapkan dengan koran
  5. Water Fill Leak Test With Fluorescent ---> shell condenser diisi air dan dilihat bocoran menggunakan black light
  6. Rubber Stopper ---> menenempatkan karet di ujung tube dan dibiarkan cukup lama, jika tersedot maka bisa dipastikan tube bocor
  7. Eddy Current Testing ---> teknologi modern dan paling akurat berdasarkan letak, jenis crack dan bentuk crack-nya
  8. Helium Detector/Sulphur Hexafluoride
  9. Foam ---> disebarkan di area tube sheet dan jika bocor maka foam akan terisap ke tube
  10. Vacuum Testing
Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2019). Condenser PLTU Berdasarkan Standard EPRI, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2019). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
[2] EPRI. (2001). Condenser Application and Maintenance Guide

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Perbedaan Carbon Steel, Stainless Steel dan Galvanis Steel

Diposting oleh On Sunday, January 27, 2019

"Steel" adalah "baja" yaitu campuran besi (Fe) dan pengotornya sehingga menjadi paduan logam (alloy). Fe di alam tidak bisa didapatkan dengan sendirinya dan harus melalui proses pemurnian dengan pemisahan dari pengotornya. Fe merupakan unsur terbanyak dialam dan sangat berguna dalam bidang teknik konstruksi. Berikut macam-macam steel :
  • Carbon Steel (CS)
Komposisi senyawa CS adalah : Fe3C + Mn, S, P (Si) dengan kandungan standar umum Carbon (C) ≤2% namun untuk keperluan konstruksi lain, Carbon Steel dibedakan menjadi 3 yaitu :
  1. Carbon (C) rendah ---> jika kandungan C ±0.25%
  2. Carbon (C) sedang ---> jika kandungan C ±0.4%
  3. Carbon (C) tinggi ---> jika kandungan C ±2%
Semakin tinggi C maka sifat baja adalah lunak, mudah ditekuk namun sifat strength menurun
  • Stainless Steel (SS)
"Stain" artinya kotoran dan "less" artinya minim/kurang sehingga diartikan Carbon Steel yang minim pengotor. Bagaimana cara meminimalkan pengotor ?? yaitu dengan menambahkan unsur paduan lain ketika proses peleburan (casting) agar sifat properties yang diinginkan bisa muncul di paduan. Komposisi senyawa SS adalah Fe3C + Mn, S, P (Si) + Cr, Ni. Unsur Cr dan Ni memiliki sifat tahan karat dan menambah nilai estetika yaitu mengkilap dan mudah dibersihkan dari pengotor yang menempel sehingga aplikasi sering digunakan pada bidang kesehatan, kosmetik dan makanan. Kandungan Cr yang diijinkan adalah minimal 12%.

BACA JUGA : Macam-Macam Stainless Steel



Diagram perbandingan antara macam-macam stainless steel (SS) sebagai berikut :
  • Galvanized Steel
Adalah Carbon Steel yang dilapisi Zinc (Zn) dengan komposisi senyawa adalah Fe3C + Mn, S, P (Si) + Zn. Proses pembuatannya adalah Zn cair dipanaskan pada suhu 435-440 degC kemudian Carbon Steel (CS) dicelupkan dengan cepat. Proses pencelupan bisa dilakukan berulang-ulang untuk membentuk lapisan Zn berlapis-lapis sesuai kebutuhan aplikasi.

Apakah pipa galvanis sama dengan galvalum ??
Tidak sama, galvalum adalah galva (Zn) + alum (Al) dengan kandungannya adalah 55% Al, 43.5% Zn dan 1.5% Si. Galvalum berarti Alumunium dilapisi Zinc untuk menambah anti karat dan aplikasi umumnya di rangka perumahan karena sifatnya yang ringan, tahan karat namun kuat.

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2019). Perbedaan Carbon Steel, Stainless Steel dan Galvanis Steel. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi: 
[1] Feriyanto, Y.E. (2018). Training ASME PTC Material. Yogyakarta

Peralatan Borescope/Videoscope dan Aplikasinya

Diposting oleh On Thursday, November 15, 2018

Borescope atau Videoscope adalah peralatan kamera mikro yang digunakan untuk mendeteksi secara visual area yang sempit seperti tube atau celah yang tidak bisa dijangkau oleh indra manusia. Borescope dilengkapi dengan serat kabel yang terhubung dengan motor dan kamera bisa digerak-gerakkan memutar dengan pengendali "joystick". Lensa yang ada bisa diganti-ganti yaitu front view dan side view.
Gambar 1. Set Peralatan Borescope
Pengukuran borescope yang bisa dilakukan bermacam-macam meliputi:
  • Length: pengukuran dimensi panjang, misalnya: scratch, celah
  • Point to Line: pengukuran dimensi kedalaman titik terhadap dasar (line), misalnya: lubang beraturan di sekitar permukaan datar
  • Depth: pengukuran dimensi kedalaman yang tidak beraturan, misalnya: lubang tidak beraturan yang tidak berdekatan dengan permukaan beraturan
  • Area: pengukuran dimensi luas area, misalnya: luas lubang
  • Multi Segment: pengukuran dimensi panjang dengan garis yang tidak beraturan
Gambar 2. Macam-Macam Pengukuran yang Bisa Dilakukan di Borescope
Contoh aplikasi misalnya terdapat lubang dan ingin diukur tingkat kedalaman dengan poin datar diatasnya. Pengukuran menggunakan fasilitas "poin to line" dan bisa diprofilkan secara visual dalam "3D" dan juga rona warna yang kontras dengan area sekitarnya.


Gambar 3. Aplikasi Borescope pada Lubang (1)
Gambar 4. Aplikasi Borescope pada Lubang (2)


BACA JUGA: Analisa Kerak Tube Boiler & Condenser

Pengecekan di tube untuk melihat korosi (pitting, crevice,deform) bisa dilakukan dengan jelas, karena lensa borescope dilengkapi illumination (senter) di kepala lensa sehingga gambar yang dihasilkan lebih jelas. Proses pengambilan gambar bisa live atau screenshoot per gambar yang diinginkan. Dari gambar yang didapatkan, bisa dilakukan pengukuran baik secara online maupun offline.
Gambar 5. Pengukuran Tube dengan Borescope
Pengukuran profil permukaan yang tidak rata seperti penempelan tritip atau deform dan juga bisa dilakukan tampilan 3D.
Gambar 6. Pengukuran Permukaan Tidak Rata dengan Borescope
Pengukuran di area gas turbine juga bisa dilakukan seperti jalur pelumasan, blade turbine dan celah-celah.
Gambar 7. Pengukuran di Area Gas Turbine dengan Borescope

Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2018). Peralatan Borescope/Videoscope dan Aplikasinya, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2018). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK

Sistem Standard Proses Electrochlorination Plant

Diposting oleh On Monday, October 01, 2018

Electrochlorination plant adalah sistem peralatan untuk menghasilkan zat kimia chlorine dengan sistem elektrolisis dengan bahan baku air laut. Prinsip yang digunakan adalah memecah (lisis) molekul air laut menggunakan energi listrik dengan bantuan logam anoda dan katoda.
Umpan adalah air laut yaitu NaCl + H2O
Disosiasi reaksi : 2 NaCl ----> 2 Na+ + 2 Cl-
Reaksi di chlropack (electrochlorination plant):
Katoda (-): 2 H2O + 2e ---> H2 + 2 OH- (karena Na dalam fase liquid tidak tereduksi dan airnya saja yang mengalami reaksi)
Anoda (+): 2 Cl- ---> Cl2 + 2e
Sehingga reaksi akhir : 2 NaCl + 2 H2O ---> 2 NaOCl + 2 H2
Produk NaOCl inilah yang digunakan sebagai istilah yang dinamakan injeksi chlorin dan saat diinjeksikan NaOCl maka terjadi disosiasi sesuai reaksi : [Sprecher and Getsinger, 2000]
NaOCl (injeksi) + H2O (air pendingin) ---> HOCl + NaOH
HOCl ---> OCl- + H+
OCl- + H2O + 2e ---> Cl- + 2 OH-
Senyawa Cl- tersebut yang bersifat oksidatif sehingga bisa menghambat pertumbuhan biota laut
Pada umumnya sisi katoda menggunakan logam stainless steel dan anoda logam titanium. Dari ketiga gambar tersebut yang umum diaplikasikan adalah gambar paling bawah yaitu dengan membran. 
Berikut prinsip kerjanya:
  • Anoda berkutub (+) dan katoda (-) teraliri listrik DC sehingga elektron berpindah dari (+) ke (-)
  • Asal mula elektron adalah pelepasan dari reaksi elektrolisis di anoda yaitu molekul Cl2 bernilai 2e dan elektron tersebut ditangkap di katoda dan digunakan untuk reaksi Na namun karena tidak bisa terelektrolisis maka airnya saja yang terurai sehingga melepaskan gas H2 
  • Diantara sekat/membran terjadi pertukaran ion sehingga ion hidroksida (basa) hasil reaksi di katoda bercampur dengan Cl2 dan membentuk ion HOCl dan Cl yang oksidatif, zat inilah yang digunakan sebagai anti biofouling agent
Anoda dan coating yang umum digunakan adalah:
  • Ti – MnO2 (dioxide manganese)
  • Ti – RuO2 (ruthenium oxide)
  • Ti – Co3O4 (cobalt oxide)
Electrochorination plant cocok digunakan untuk kondisi air laut yang cukup jernih karena kalau terlalu kotor yang diindikasikan dengan nilai turbidity tinggi maka akan terjadi pengurangan kemampuan dari arus listrik dalam meng-elektrolisis air laut.
Tabel diatas adalah kondisi air laut beserta treatment yang harus ditempuh untuk keefektifan proses electrochorination plant
Berdasarkan data diatas diketahui hal-hal sebagai berikut:
  • Satuan turbidity yang digunakan bukan NTU (Nephelometric Turbidity Unit) melainkan FNU (Formazine Turbidity Unit)
  • Turbidity tinggi (>10 FNU) akan mempengaruhi keefektifan dari anti biofouling agent karena dengan bertambahnya turbidity dimungkinkan terjadi pembentukan racun yang beresiko dari bahan organik
  • Turbidity >120 FNU akan menyebabkan arus drop sebesar 0.1 A karena membran ter-blocking oleh pengotor
Berdasarkan data percobaan diatas bisa diketahui beberapa hal sebagai berikut:
  • Pada kondisi jernih (turbidity <1 FNU) untuk hasil 1 minggu menunjukkan hasil chlorine 6.1 g/L dan arus 0.6 A
  • Kondisi turbidity sekitar 10 FNU, hasil chlorine -13.1% dan arus -15%
  • Sedangkan pada turbidity sekitar 120 FNU, hasil chlorine -96.7% dan arus -45%
  • Sehingga semakin keruh air laut maka proses elektrolisis semakin tidak efektif
Untuk menghasilkan dosis chlorine tinggi (>7 mg/L Cl2) disayaratkan beberapa hal sebagai berikut:
  • dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk proses elektrolisis
  • penambahan voltage
  • konsentrasi salinitas yang tinggi


Berdasarkan paper “electrochorination (2004) www.chlorgenerators.com”

Berdasarkan data diatas diketahui beberapa hal sebagai berikut:
  • Total chlorine adalah dosis pada awal injeksi
  • Residual chlorine adalah dosis yang tersisa sesudah digunakan untuk aplikasi (sudah mengalami proses oksidasi)
  • Chlorine bisa diukur dengan metode titrasi & iodometri, total & free chlorine + pH meter
Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa:
  • Untuk aplikasi selama 30 jam untuk kadar brine or salinity 25 mg/L = 25 ppm = 0.0025%, konsentrasi chlorine di anoda sebesar 6.1 g/L, voltage yang dibutuhkan 4.2 V dan salt efficiency 3.38 kg NaCl/kg Cl2
Berdasarkan paper “sea water electrochlorination systems (2015) www.denora.com”
Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa:
  • Konsentrasi produk NaOCl adalah 500-2500 ppm (0.05-0.25%). Dosis injeksi continyu adalah 1-2 ppm kemudian untuk penggenjot dosing digunakan 4-6 ppm selama 15-20 menit untuk waktu 2-4x/hari
  • Residual chlorine dijaga di outfall sebesar 0.1-0.5 ppm
Berdasarkan jurnal “the difference between conductivity, TDS and salinity www.instrumentchoice.com”

Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa:
  • Conductivity adalah pengukuran seberapa bagus larutan dalam menghantarkan arus listrik
  • Air demin umumnya = 0.055 µs/cm (<1 µs/cm), air PDAM = 50-100 µs/cm dan air laut = 53.000 µs/cm (>30.000 µs/cm).
  • Total Dissolved Solid (TDS) adalah perkiraan massa padatan terlarut. Pengukuran yang sebenarnya TDS adalah menggunakan prinsip gravimetric menggunakan filter/membrane khusus namun dalam berbagai percobaan dilakukan pendekatan hasil antara conductivity vs TDS. Tabel seperti berikut :
Berdasarkan paper “correlation between conductivity and total dissolved solid in various type of water : a review (2018)”

Salinitas adalah mirip dengan TDS yang mencerminkan perkiraan level garam (salt) di larutan. Konversi dari conductivity ke salinitas sebagai berikut :
Cara membacanya adalah:
  • Contoh air laut memiliki conductivity 3000 µs/cm maka konversi ke TDS atau salinitas air laut adalah 3000 x 0.5 = 1500 ppm (expressed as NaCl)
  • Sehingga untuk conductivity 30.000 µs/cm maka kadar NaCl = 15.000 ppm = 1.5%
Berdasarkan “www.wikipedia.org”
Berdasarkan data tersebut bisa diketahui bahwa:
  • Jika dinyatakan salinitas sebesar 0.5% NaCl maka berapa conductivity umpannya??
  • Jawab : 0.5% = 5000 ppm dan konversi ke conductivity adalah 5000 x 2 = 10.000 µs/cm
  • 5000 ppm = 5000 mg NaCl/1 L air laut = 0.005 kg NaCl/1 L air laut atau 5 kg NaCl/1000 L air laut
  • Jika Cl2 yang diinjeksikan sebesar 1 ppm = 1 mg Cl2/1 L NaOCl dan jika kapasitas NaOCl adalah tangki 1000 L maka menghasilkan Cl2 sebesar 1 gram
Berdasarkan paper “seawater electrochlorination package www.frames.group.com”
Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa:
Empat tipe air berdasarkan TDS yaitu:
  • Freshwater TDS <1000 mg/L
  • Brackish water TDS 1000-10.000 mg/L
  • Saline water TDS 10.000-100.000 mg/L
  • Brine water TDS >100.000 mg/L
Enam tipe air berdasarkan electroconductivity (EC) yaitu:
  • Non-saline EC <700 µS/cm
  • Slightly saline EC 700-2000 µS/cm
  • Moderate saline EC 2000-10.000 µS/cm
  • Highly saline EC 10.000-25.000 µS/cm
  • Very Highly Saline EC 25.000-45.000 µS/cm
  • Brine water EC > 45.0000 µS/cm
Berdasarkan paper “electrochorination (2004) www.chlorgenerators.com”
 Berdasarkan jurnal “operation and maintenance of electrochlorination plant (2010)”

Berdasarkan paper “seawater electrochlorination package www.frames.group.com” 
  • Air umpan saline water berisi garam-garam terlarut seperti CaCO3 dan Mg(OH)2 yang akan mengendap di katoda selama proses elektrolisis
  • Scale dihilangkan dengan flushing menggunakan 5% HCl yang disirkulasikan ke electrolyzer
Berdasarkan jurnal “operation and maintenance of electrochlorination plant (2010)”

Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa:
  • H2 yang dihasilkan selama proses elektrolisis harus dilarutkan <4% v/v dengan menggunakan blower agar explosive limit menjadi rendah sebelum dikeluarkan ke atmosfer
Berdasarkan jurnal “electrochlorination system contributes to global environmental protection (2012)”



Kutip Artikel ini sebagai Referensi (Citation):
Feriyanto, Y.E. (2018). Sistem Standard Proses Electrochlorination Plant, Best Practice Experience in Power Plant. www.caesarvery.com. Surabaya

Referensi:
[1] Feriyanto, Y.E. (2018). Sistem Standard Proses Electrochlorination Plant, Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya.
[2] Feriyanto, Y.E. (2018). Electrochlorination Plant di PLTU, Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
[3] Feriyanto, Y.E. (2018). Pemilihan Sistem Teknologi Anti-Biofouling yang Tepat di PLTU, Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
[4] Feriyanto, Y.E. (2018). Teori dan Sistem Operasi Membran Reverse-Osmosis (RO), Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya
[5] Key, D.L, Key, J.DV, Okolongo, G and Siguba, M. (2010). Development of a Small Scale Electro-Chlorination System for Rural Water Supplies. University of the western cape, chemistry department
[6] Mitsubishi heavy industries technical review. (2012). Electrochlorination System Contributes to Global Environmental Protection. Vol. 49, pp. 4
[7] Operation And Maintenance Of Electrochlorination Plant (2010)
[8] Rusydi, A.F. (2018). Correlation Between Conductivity and Total Dissolved SolidiIn Various Type of Water : A Review. Journal of Earth and environmental science
[9] www.chlorgenerators.com “electrochorination (2004)”
[10] www.denora.com “Sea Water Electrochlorination Systems (2015)”
[11] www.frames.group.com “Seawater Electrochlorination Package”
[12] www.instrumentchoice.com “The Difference between Conductivity, TDS and Salinity”
[13] www.wikipedia.org “Proposal of Cost Reduction for Electrochlorination Plant”. Daiki Ataka Engineering

Ingin Konsultasi dengan Tim Expert Website, Silakan Hubungi KLIK