Artikel berikut mungkin sesuai dengan kebutuhan dan masalah di lndustri Anda:
– Mengetahui jenis pembersihan pada system stem generator
– Memahami pembersihan pra operasi
– memahami pembersihan setelah operasi
– Mengetahui teknik pembersihan dengan basa
– Mengetahui teknik pembersihan dengan solven
– mengetahui metode pembilasan air

Semoga artikel ini membantu Anda.

BAB 15 CHEMICAL CLEANING DARI SISTEM STEAM GENERATOR

Pembersihan permukaan internal dari sistem steam generator perlu dilakukan untuk menghilangkan kontaminan yang menempel pada permukaan perpindahan panas dan dapat menyebabkan kerusakan tube. Dalam mengambil keputusan dalam dalam pemilihan metode pembersihan secara kimia perlu dipertimbangkan faktor berikut.

  • Tipe desain, laju alir, temperatur operasi, dan tekanan steam generator
  • Karakteristik dan jumlah deposit
  • Kesesuaian solven pembersih dengan bahan material
  • Metode pembuangan limbah pelarut
  • Ketersedian air demin atau kondensat
  • Keamanan
  • Biaya

PEMBERSIHAN PRA OPERASI
Secara tradisional, pembersihan pra operasi belum menjadi perhatian utama di dalam desain dan konstruksi pabrik. Hal ini baru saja mendapat perhatian yang lebih karena biaya, batasan permasalahan lingkungan, batas desain boiler yang lebih kecil, tekanan dan temperatur operasi boiler yang lebih tinggi, persyaratan pengurangan kebisingan. metode 
pembersihan

Tujuan pembersihan pra operasi adalah untuk membersihkan kontaminan konstruksi yang dapat menyebabkan permasalahan operasi atau bahkan kerusakan ketika operasi awal. Kontaminan pra operasi meliputi kerak penggilingan, ampas biji pengelasan, produk korosi, minyak dan oli, debu dan tanah, lapisan pelindung sementara, dan kontaminan lainnya yang tersisa setelah fabrikasi dana pemasangan unit.

Kerak penggilingan merupakan lapisan magnetit yang rapat, dihasilkan pada permukaan baja selama fabrikasi, merupakan penyebab keretakan dan erosi selama operasi sistem. Karena logam yang terpapar bersifat anodik terhadap kerak penggilingan, retakan permukaan ini berpotensi tempat terjadinya korosi. Kerak penggilingan dan kerak pengelasan dapat menjadi tempat akumulasi deposit yang dapat menyebabkan kerusakan jika mereka terlepas. Penghilangan kerak logam dan produk korosi umumnya membutuhkan pembersihan secara kimia.

Biasanya, pasir dan tanah (yang akan meningkatkan konsentrasi kontaminan pembentuk kerak seperti silika dan kalsium pada air boiler) dapat dihilangkan dengan cara pembilasan. Terjadi pengerakan pada boiler

Minyak dan pelumas juga digunakan dalam proses fabrikasi boiler. Efek insulasi dari lapisan film tipis dari senyawa ini dapat menyebabkan kerusakan overheating. Minyak dan pelumas, termasuk lapisan pelindung sementara biasanya dihilangkan dengan pembersihan menggunakan basa panas. metode pembersihan

Ada dua area pertimbangan dalam pembersihan pra operasi. Pertama rancangan desain harus mencakup pengawasan yang mengijinkan pembersihan di lapangan dengan pipa sementara, waktu, dan biaya minimal. Kedua kebersihan fabrikasi dan pemasangan harus dijaga pada tingkat praktik sehingga pembersihan lapangan yang diperlukan hanya sedikit. Peningkatan perhatian terhadap kebersihan selama fabrikasi disebabkan beberapa faktor.

  • Tren menuju fabrikasi di toko dan lebih sedikit fabrikasi di lapangan membuat kontrol kebersihan lebih baik
  • Startup sistem lebih cepat ketika pembersihan kimia yang rumit tidak diperlukan
  • Regulasi lingkungan memperumit pembuangan larutan kimia pembersih
  • Batasan pengurasan kebisingan dari penggunaan steam blow di beberapa lokasi

Metode pembersihan pra operasi yang dipengaruhi banyak pada kebersihan yang dijaga selama fabrikasi dan pemasangan. Jika tingkat kebersihan fabrikasi tinggi, pembilasan dengan air dari sistem kondensat dan air umpan dapat digunakan bersamaan dengan basa yang mendidih diikuti steam blow dari steam generator. Hal ini dapat memberikan pembersihan yang cukup di kebanyakan boiler dengan tekanan di bawah 63,3 kg/cm2.

Pembilasan basa panas pada sistem kondensat dan air umpan dan pendidihan basa dari boiler dan ekonomizer dibutuhkan jika terdapat sejumlah kontaminan. Penghilangan minyak, pelumas, dan lapisan pelindung sementara, kondisi basa dan pembilasan dapat menyebabkan pengelupasan permukaan oksida dan kerak penggilingan. metode pembersihan Jika tidak ada pembersihan lain yang dibutuhkan, pembersihan basa harus diikuti dengan steam blowing.

Boiler dan sistem steam yang terkontaminasi, maupun sistem yang beroperasi pada tekanan di atas 63,3 kg/cm2, membutuhkan sebuah pembersihan kimia yang lebih dalam. Hal ini harus didahului dengan sebuah pembersihan basa untuk mencagah minyak dan pelumas dari gangguan terhadap proses pembersihan kecuali basa atau chelant pembersih satu tahap digunakan. Terjadi pengerakan pada boiler

Prosedur pembersihan asam atau chelant pra operasi sangat bervariasi tergantung pada kondisi individual. Peralatan yang harus dibersihkan terdiri dari kombinasi berikut.

  • Boiler/ekonomizer
  • Sistem kondensat/air umpan
  • Superheater/reheater
  • Jalur utama steam

Variabel lainnya, ketika akan dibersihkan, juga bergantung pada penggunaan individual. Urutan tipikal meliputi hal berikut.

  1. Pembersihan dengan basa sebelum opearasi awal
  2. Pembersihan dengan basa dan asam/chelant sebelum operasi awal
  3. Pembersihan dengan basa sebelum operasi awal dilanjutkan dengan pembersihan asam/chelant setelah beberapa minggu hingga satu tahun operasi.

Boiler subkritik beroperasi pada tekanan lebih dari 63,3 kg/cm2 biasanya dibersihkan dengan pembersihan dengan basa panas dan pembersihan dengan asam atau chelant pada boiler dan ekonomizer. metode pembersihan Boiler superkritik biasanya dibersihkan melalui pembersihan dengan basa panas bersamaan dengan pembersihan dengan asam atau chelant  dari sistem kondensat/air umpan, boiler, dan ekonomizer. Superheater dan reheater sering dibersihkan juga.

Pembersihan dengan asam atau chelant pada boiler dan ekonomizer biasanya dilakukan sebelum operasi awal untuk mencegah kerusakan akibat kontaminan air atau gangguan sifat kimia air. Terkadang pembersihan ini ditunda hingga setelah operasi awal (seperti hingga setelah hampir semua kontaminan sistem kondensat dan air umpan telah terbawa menuju boiler). Namun hal ini menimbulkan resiko kontaminasi di dalam ekonomizer dan zona panas yang tinggi di boiler.

Pembersihan dengan asam atau chelant dapat berguna di sistem kondensat atau air umpan karena luas permukaan peralatan yang besar. Namun kebutuhan tambahan kimia pembersih berkurang ketika sistem ini terbuat dari campuran logam tembaga dan stainless steel. Pembersihan dengan asam atau chelant menghilangkan kontaminan pada sistem ini, dan tidak ada alasan untuk menunda pembersihan boiler dan ekonomizer hingga operasi awal.

Pembersihan dengan asam dan chelant dari superheater dan heater meningkatkan biaya pembersihan dan kerumitan kecuali meminimalkan kemungkinan permasalahan turbin dengan menghilangkan kontaminan yang dapat menimbulkan erosi. Meski hal ini tidak umum di waktu lampau, pembersihan menggunakan bahan kimia  pada superheater dan reheater menjadi lebih sering. metode pembersihan. Terjadi pengerakan pada boiler

PEMBERSIHAN SETELAH OPERASI
Tube meledak merupakan indikasi pertama dari dibutuhkannya pembersihan secara kimia dari boiler. Tipe dan frekuensi inspeksi yang diperlukan bervariasi dengan desain boiler, kebutuhan operasi, dan riwayat pengoperasian dan pengolahan air. Inspeksi visual dari sisi api dapat mengungkapkan tube yang melepuh. Sedangkan inspeksi dari drum, internal tube, header, dapat mengungkapkan akumulasi deposit yang mengindikasikan kebutuhan untuk pembersihan boiler.

Boroskop dan kamera video miniatur (Gambar 15.1) dapat digunakan untuk menonitor kondisi di dalam tube dan header yang tidak terlihat. Sampel tube sering dipotong dari daerah dengan fluks panas paling tinggi agar dapat dilakukan pengujian kondisi pada lokasi kritis ini, seiring dengan pengukuran kuantitatif dari akumulasi deposit. Chordal thermocouple (Gambar 15.2) dapat digunakan untuk mengukur efek dari deposit terhadap hambatan perpindahan panas pada tube kritis tertentu sehingga dapat mengidentifikasi kebutuhan pembersihan. metode pembersihan

Gambar 15.1 Miniatur peralatan video yang digunakan untuk inspeksi dari tube boiler yang tidak dapat diakses
Gambar 15.2 Pengukuran chordal thermocouple mendeteksi akumulasi deposit pada sisi air dari boiler

Setelah boiler beroperasi untuk beberapa saat, jadwal pembersihan dapat didasarkan dari berapa tahun pengoperasian dan jumlah steam  yang dihasilkan.

Deposit dapat berupa produk korosi, scale mineral, lumpur, atau kontaminan proses dengan berbagai kombinasi. Deposit berasal dari konsentrasi rendah dengan akumulasi dalam waktu operasi yang lama, karena kontrol pengolahan air yang tidak tepat atau kontaminasi proses. Karakteristik deposit dipengaruhi oleh karakteristik air baku, tipe pengolahan eksternal, metode dan kontrol pengolahan air umpan, dan sifal alami dan derajat kontaminan eksternal yang telah masuk air umpan selama operasi. Operator bagian energi dan air memainkan peranan penting di dalam mengontrol deposit pada unit.

Deposit produk korosi merupakan kontaminan utama pada boiler bertekanan tinggi menggunakan air demin sebagai makeup. Produk korosi sistem kondensat dan air umpan dapat terbawa menuju boiler, dimana pengotor ini dapat terdeposit pada permukaan logam. Korosi logam tube boiler dapat menambah deposit ini, metode pembersihan namun dengan operasi boiler yang baik dan pengolahan air yang tepat, korosi logam tube biasanya tidak signifikan. Efek insulasi dari deposit produk korosi dapat menyebabkan logam tube mengalami overheating dan kerusakan. Karena biasanya sifatnya berpori, deposit produk korosi dapat juga memberikan tempat meningkatnya konsentrasi air boiler dan menimbulkan potensi serangan kaustik.

Pada boiler yang menerima beberapa kesadahan di dalam air makeup, tipikal deposit yang terbentuk yaitu kalsium, magnesium, dan senyawa fosfat. Scale mineral ini bersamaan dengan lumpur dan kontaminasi proses seperti minyak, dapat juga menyebabkan efek insulasi yang menimbulkan overheating. Prinsip penyebab utama dari pembentukan kerak di boiler adalah menurunnya kelarutan garam pembentuk kerak seiring dengan meningkatnya temperatur. Sehingga ketika air boiler dipanaskan, batas kelarutan garam pembentuk kerak dilewati dan terjadi kristalisasi pada permukaan boiler yanag dipanaskan.

Penghilangan deposit memiliki keunggulan selain dari meminimalkan kerusakan. Pembersihan menunjukkan kondisi logam boiler yang sebenarnya, membuat inspeksi yang lebih sempurna. Pit atau gouge yang tidak teramati sebelumnya menjadi jelas terlihat. Keretakan yang dihasilkan akibar kelelahan, embritlement, atau korosi dapat terlihat. Juga unit yang bersih dapat beroperasi lebih efisien. Terjadi pengerakan pada boiler

Kebanyakan deposit internal dapat dihilangkan dengan asam mineral, asam organik, atau chelant. Bahan yang paling banyak digunakan adalah asam klorida 5% dengan inhibitor dan kompleksor. Asam fosfat, asam sulfat, dan asam sulfamat juga digunakan pada boiler yang beroperasi dibawah 2000 psig. Amonium nitrat yang diinhibisi dan kombinasi hidroksil asetat dan asam format merupakan asam organik yang umumnya digunakan. metode pembersihan Garam EDTA (asam etilen diamin tetraasetat) telah digunakan untuk pembersihan off-line dan on-line.

Regulasi lingkungan harus dipertimbangkan dalam pemilihan pelarut. Pabrik yang tidak memiliki fasilitas pengolahan air limbah harus mengirim limbah pelarut mereka dengan truk atau mereka menggunakan proses yang dapat menguapkan pelarut bekas.

Boiler baru atau sebuah boiler yang beroperasi merupakan subyek kontaminasi minyak yang harus diberikan sebuah basa mendidih sebelum pembersihan secara kimia. Di sisi lain, kontaminan berbasis minyak akan menggangu pembersihan. Bagian dari perunggu atau kuningan harus diganti sementara dengan baja sebelum pembersihan secara kimia. Pengawasan yang tepat harus dilaksanakan untuk membuang uap kimia. Sambungan terhadap steam header atau peralatan lainnya harus ditutup valve dengan pengawasan untuk pengisian ulang atau pengurasan. metode pembersihan

Ada dua metode dasar dari pembersihan menggunakan asam atau chelant: metode sirkulasi dan metode statik (terkadang disebut metode isi dan rendam).

Pada metode sirkulasi, larutan pembersih disirkulasi secara bertahap melalui unit hingga kandungan kimia, besi, dan tembaga dari larutan pembersih mencapai nilai yang konstan, mengindikasikan akhir dari reaksi antara pelarut dan deposit. Metode ini cocok untuk unit dengan jalur aliran cairan positif, dan hal ini membuat adanya monitoring dari proses pembersihan pada titik sampel yang banyak.

Pada metode statis, larutan pembersih merendam unit untuk jangka waktu yang telah ditentukan. Metode ini digunakan ketika sirkulasi positif dari larutan pembersih tidak praktis dilakukan.

PEMBILASAN AIR DAN STEAM BLOWING
Pembilasan air basa biasanya dilakukan dengan air potable dengan kualitas tinggi. Laju pembilasan harus lebih besar dari laju desain sistem. Setelah pembilasan, kondenser hot well, deaerator, dan tangki penyimpanan deaerator biasanya dibersihkan dengan tangan, karena unit ini tidak dikuras dengan sempurna. 
metode pembersihan

Steam blowing normalnya dilakukan setelah pembersihan kimia pada boiler dan ekonomizer terakhir. Ketika ada reheater, langkah ini biasanya dilakukan dalam dua tahap. Pertama pipa aliran utama dan superheater di­-blow. Kemudian pipa aliran utama, superheater, dan reheater di-blow. Pembersihan paling efektif didapat ketika dorongan steam melebihi dorongan maksimum operasi steam. Nilai rasio 1,6:1 cukup untuk membersihkan partikel dari pipa. Blowing kontiniu digunakan, tetapi periode selang seling untuk beberapa menit setiap tahap lebih umum digunakan.

Dalam menguji kefektifan blowing, steam blow  dapat diarahkan menuju sebuah pelat target di jalur utama steam. Praktik ini merupakan prosedur paling umum untuk boiler bertekanan tingggi untuk menghasilkan superheated steam untuk menggerakkan turbin. Kelebihan blow dilakukan hingga partikel padatan penyebab erosi tidak ada lagi pada pelat target. Waktu yang dibutuhkan namun secara umum diperkirakan sekitar 24 jam kecuali pembersihan bahan kimia dilakukan terlebih dahulu. Pembersihan dengan bahan kimia dapat mengurangi waktu blow yang dibutuhkan secara signifikan.

PEMBERSIHAN DENGAN BASA
Larutan pembersih basa (pembilasan/pendidihan) biasanya senyawa trisodium fosfat dan surfaktan. Konsentrasi larutan trisodium fosfat berada pada nilai sekitar 0,1 hingga 1%. Disodium fosfat dan atau larutan hidroksida dapat ditambahkan. Larutan sodium nitrat sering ditambahkan ketika kaustik 
metode pembersihan ditambahkan sebagai pencegahan terjadinya caustic embrittlement. Sodium sulfit terkadang digunakan untuk mencegah korosi oksigen.

Meski penghilangan kerak mill bukan merupakan satu tujuan dari pembersihan dengan basa, penambahan agen chelant cukup dapat menghilangkan kerak mill untuk menghilangkan kebutuhan pembersihan secara kimia lebih lanjut. Akan tetapi, ketika penghilangan kerak mill dinyatakan perlu, pembersihan dengan asam atau chelant harus dilakukan setelah pembersihan dengan basa. Produk pembersih basa komersial biasanya juga mengandung chelant atau senyawa lain yang diformulasi khusus untuk menghasilkan pembersihan yang efektif.

Pembersihan dengan basa harus mengikuti prosedur yang dianjurkan oleh pembuat boiler untuk boiler mereka yang spesifik. Selama pembersihan, boiler dibakar pada laju rendah, tetapi tidak cukup untuk menimbulkan sirkulasi positif. Tekanan boil-out biasanya sekitar setengah dari tekanan operasi. Beberapa kali di saat alkali boil-out, setengah air boiler harus dibuang dengan melihat level air di kaca level gauge melewati bagian bawah valve blowdown. Valve alternatif digunakan saat dimana ada lebih dari satu sambungan blowdown. Boiler diisi ulang hingga level air mencapai metode pembersihan bagian atas di kaca level gauge setelah setiap kali pembuangan. Superheater dan reheater dilindungi dengan pengisian ulang kondensat yang diolah dengan baik. Setiap tahap pembersihan secara kimia bertahan selama sekitar 6-24 jam. Terjadi pengerakan pada boiler

Ketika pembersihan dengan basa selesai, unit didinginkan secara perlahan, larutan basa dikeluarkan menuju area pembuangan, dan unit dibilas dengan kondensat berkuallitas bagus. Pembilasan dengan blowdown berselang seling, harus dilanjutkan hingga konduktivitas air pembilas kurang dari 50 mhos dan fosfat kurang dari 1 ppm. Pembersihan dengan basa harus diulangi jika pengotor organik atau kontaminan sisa berbasis minyak ditemukan saat inspeksi unit.

PEMBERSIHAN DENGAN SOLVEN
Pemilihan solven harus berdasarkan studi laboratorium terhadap sampel deposit yang ditemukan di dalam tube. Hal ini akan membantu menjamin bahwa hasil yang diharapkan dari pembersihan secara kimia dicapai dengan biaya dan resiko minimum terhadap sistem. 
metode pembersihan

Asam klorida yang diinhibisi merupakan solven yang paling umum digunakan. Solven ini efektif untuk menghilangkan hampir semua deposit kalsium dan besi. Asam florida atau amonium biflorida sering ditambahkan pada asam klorida untuk membantu penghilangan kerak yang mengandung silika. Campuran ini juga digunakan untuk mempercepat penghilangan kerak kompleks.

Ketika terdapat tembaga oksida di dalam deposit, dia dapat terlarut dan menempel sebagai logam tembaga, menyebabkan pitting terhadap sistem logam. Karena alasan ini, agen komples tembaga seperti thiourea sering ditambahkan pada asam klorida untuk menjaga tembaga tetap larut.

Agen chelant seperti EDTA dan asam sitrat digunakan untuk melarutkan deposit besi oksida. Mereka juga dapat digunakan untuk melarutkan deposit yang mengandung tembaga oksida dengan injeksi dari sebuah agen pengoksida melalui sirkuit boiler. metode pembersihan

Di dalam superheater dan sirkuit air-steam dari once-through supercritical boiler, magnetit dan kerak kompleks dapat dihilangkan oleh hidroksi asetat terinhibisi dan asam format, EDTA terinhibisi, atau amonia sitrat terinhibisi. Karena material ini sangat volatil, mereka sangat berguna di unit yang susah diisi, disirkulasi, dan dikosongkan.

Setelah pembersihan, unit harus dikeringkan dengan kondisi nitrogen blanket dan dibilas dengan air murni hingga dia bebas dari solven dan besi yang terlarut. Jika solven asam mineral yang digunakan, boil-out harus dilakukan setelah repasifasi permukaan logam. Jika chelant digunakan, injeksi oksigen pada larutan pembersih memberikan pasifasi.

Setelah pembersihan, boiler harus diinspeksi untuk memverifikasi bahwa hasil yang diharapkan telah dicapai. Inspeksi visual dari drum dan header dapat mengungkapkan akumulasi dari senyawa partikulat yang terlepas, yang akan mengindikasikan kebutuhan pembilasan tambahan. Inspeksi video atau boroscope pada tube atau potongan sampel tube dapat menunjukkan kebutuhan untuk pembersihan lebih lanjut.

Karena kemungkinan bahaya terhadap personel dan peralatan, hanya personel yang lolos kualifikasi boleh dilibatkan di dalam pemilihan solven, perencanaan, dan pengawasan pembersihan. metode pembersihan

Referensi:
Suez Water Technologies & Solutions. “Handbook of Industrial Water Treatment”

Jl. Pelajar Pejuang 45 No. 43
Kota Bandung, Jawa Barat

WA  : 082237062772
Telp : 0227317077

Copyright 2021 solusitirtaoptima.com