ama
* +aju Pratama
I
* --//0/12-/-0 --//0/12-/-0
!hift
* +abu, /.--/3.3- WIB
'elompok
*
BOILER FEED WA WATER PUMP
Istila Istilah h Boiler Feed Water Pump (BFWP) Pump (BFWP) merupakan istilah yang paling umum umum dikena dikenall dalam dalam dunia dunia indust industri. ri. Istilah Istilah Boiler Feed Water Pump (BFWP) sang sangat at suli sulitt untu untuk k dite diterj rjem emah ahka kan n ke dala dalam m baha bahasa sa Indo Indone nesi sia, a, sehi sehing ngga ga digu diguna naka kanl nlah ah sing singka kata tan n beru berupa pa BFWP BFWP.. Boil Boiler er Feed Feed Water ater Pump Pump (BFW (BFWP) P) merupakan salah satu aplikasi pompa sentrifugal berukuran besar yang digunakan pada industri pembangkit listrik tenaga uap. Pompa besar ini berfungsi untuk mengontrol dan mengalirkan ( supply) supply) air pada jumlah tertentu ( specific capacity) capacity) yang berasal dari tangki air ( Feed Water Tank ) menuju menuju boiler dengan spesifikasi teka tekana nan n terte tertent ntu. u. Air Air terse tersebu butt sebe sebelu lum m masu masuk k ke boiler iler biasanya mengalami pemanasan aal ( preheating preheating ). ) . Peri Perist sti iaa ini ini akan akan meny menyeb ebab abka kan n air air yang yang dipompakan oleh Boiler oleh Boiler Feed Water Water Pump (BFW Pump (BFWP) P) akan mengalami peningkatan peningkatan temperatur sehingga air tersebut memiliki temperatur tertentu yang lebih panas. 1.
Pemba mbangki ngkitt Lis Listrik rik Tenaga naga Uap Uap (PLTU)
!aat ini, energi energi listrik telah menjadi kebutuhan kebutuhan dasar bagi umat manusia. "ampir semua akti#itas kehidupan sangat bergantung pada energi lsitrik. $leh karena itu sangat dibutuhkan pasokan energi listrik yang selalu dapat diandalkan. Pembangkit listrik merupakan garda terdepan dari sistem energi listrik yang harus berperan untuk menjamin ketersediaan dan keandalan energi listrik . %alam peren&anaan suatu sistem tenaga listrik, lokasi pusat tenaga listrik saluran transmisi dan gardu induk perlu ditentukan dengan tepat, agar dapat diperoleh sistem yang baik, ekonomis, dan dapat diterima oleh masyarakat. 'inerja suatu unit pembangkit listrik tidak lepas dari adanya pemeliharaan dan peraatan se&ara berkala. Pemeliharaan dan peraatan (maintanance) maintanance) unit pembangkit yang baik sedapat mungkin dilakukan selama masa shut masa shut down maupun down maupun kondisi operasi. Faktor pemeliharaan alat dan fasilitasfasilitas produksi merupakan bagian yang sama pentingnya dengan bagian lainnya yang terdapat dalam manajemen produksi. 'egiatan pemeliharaan ini tidak dapat diabaikan begitu saja karena sebag sebagia ian n besa besarr peng pengel eloa oala laan an yang yang dilak dilakuk ukan an pada pada pros proses es prod produk uksi si sebua sebuah h perusahaan pembangkit listrik juga menggunakan mesin. Pada kenyataannya masalah utama dalam pembangkit listrik adalah sistem operasi serta kerusakan
pada sistem instalasi yang menyebabkan pemutusan tenaga sehingga pasokan listrik terputus. Bagianbagian Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) yang memerlukan
pemeliharaan
se&ara
periodik
adalah
bagianbagian
yang
berhubungan dengan gas buang dan dengan air pendingin, yaitu pipapipa air pada ketel uap (boiler ) dan pipapipa air pendingin termasuk pipapipa kondensor. !emua pipa memerlukan pemeliharaan dan perbaikan se&ara berkala (periodik). Pada siklus Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456), dimana air laut yang telah diolah dan dimurnikan melalui proses pemunian ( purification), kemudian dilakukan pemanasan hingga terbentuk uap yang pada dasarnya berfungsi sebagai penggerak turbin yang diteruskan ke generator sehingga menghasilkan arus listrik dan uap ini akan di kondensasikan kembali menjadi air ( condensate). 4alu air ini akan dipompakan dengan pompa kondensat, kemudian diteruskan ke Boiler Feed Water Pump (BFWP). Air tersebut kemudian akan diumpankan ke ketel uap (boiler ) dan menjadi uap dan proses tersebut terjadi kembali berulangulang. Pada operasi Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456), terdapat sitem balance of plant . Balance of plant terdiri dari beberapa sub sistem, yaitu condenser system, feed water system, water treatment plant , dan cooling tower . !etelah proses di turbin selesai, uap dibuang ke kondenser yang posisinya tepat berada di baah turbin. %i dalam kondenser, uap tersebut diubah menjadi air untuk dipompakan kembali ke dalam ketel uap ( boiler ). 'ondenser berada dalam sistem tertutup (closed loop). 6ap air yang diolah se&ara terusmenerus dalam sistem tertutup (closed loop) digunakan untuk menggerakkan turbin uap ( steam turbine). eskipun demikian, tetap ada air atau uap yang hilang sebagai system loses dalam proses tersebut. Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) saat beroperasi selalu memerlukan tambahan air (demin water ) se&ara kontinyu. 6ntuk meningkatkan efisiensi Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456), sebelum dipompa masuk ke ketel uap (boiler ), feed water harus dipanaskan terlebih dahulu hingga men&apai temperatur tertentu. Pemanasan tersebut dilakukan dengan heater (heat exchanger ), yang berlansung se&ara konduksi dengan memanfaatkan uap panas yang diambil (diekstraksi) dari turbin. !elain diteruskan ke kondensor, ada sejumlah ke&il uap dari turbin uap ( steam turbine)
yang diambil dan dialirkan kembali ke alat pemanas yang bertujuan untuk memanaskan feed water heater . Feed water yang dikeluarkan akan disimpan lansung di dalam feed water tank sebelum dipompa ke ketel uap (boiler ). Pada pompa yang berkapasitas ke&il, pompa feed water digerakkan oleh motor listrik. !edangkan pada Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) yang berkapasitas besar menggunakan turbin uap ( steam turbine) yang memiliki ukuran lebih ke&il. .
B!i"er Fee# Water P$mp #i Pembangkit Listrik Tenaga Uap
Pada sistem tenaga listrik terdiri atas pembangkit, penyaluran ( supply) dan distribusi. !alah satu jenis pembangkit yang memanfaatkan Boiler Feed Water Pump (BFWP) adalah Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456). 'omponen komponen dalam Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) adalah ketel uap (boiler ) , turbin uap, kondensor, dan generator. Pada proses yang terjadi di Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) yang mana air pengisi ke ketel uap (boiler ) akan diubah menjadi uap bertekanan tinggi dan bertemperatur tinggi. %alam operasi Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456), dibutuhkan komponen komponen yang mempunyai kualitas dan kesiapan beroperasi yang tinggi. !atu unit Boiler Feed Water Pump (BFWP) pada Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) terdiri atas dua pompa dan satu penggerak. Penggerak yang digunakan bisa berupa motor listrik atau bisa juga berupa turbin uap. 5urbin ini memiliki ukuran yang lebih ke&il. 5urbin uap berukuran ke&il tersebut mendapat kebutuhan ( supply) uap air yang dialirkan dari turbin uap utama ( main turbine). Proses ini hanya dilakukan pada bagianbagian ( stage) tertentu. %ua pompa yang digunakan pada sistem Boiler Feed Water Pump (BFWP) adalah booster pump dan pompa utama (main pump). 'eduanya menggunakan penggerak tunggal (turbin uap dan motor), kedua pompa ini sumbunya dapat dipadukan atau digunakan se&ara bersamaan (couple) dengan suatu sistem transmisi. !istem ini juga dapat dilakukan tanpa menggunakan sistem transmisi. "al tersebut tergantung desain dari pembangkit . Booster pump memiliki spesifikasi yang sama seperti pompa sentrifugal, yaitu aliran tunggal ( single flow) dan hanya satu tingkatan ( single stage). Pompa tersebut menggunakan mechanical seal , thrust dan journal bearing untuk menahan gayagaya yang terjadi pada saat
pompa dioperasikan. !edangkan pompa utama (main pump) memiliki spesifikasi yang sama seperti pompa sentrifugal (centrifugal pump), yaitu terdiri dari banyak tingkatan (multi stage) dan aliran tunggal ( single flow). Pompa menggunakan mechanical seal serta thrust dan journal bearing . 6ntuk menahan gaya aksial yang besar, digunakan balance drum yang mengambil sebagian ke&il air dari luar (outlet ) pompa untuk dimasukkan ke bagian dalam untuk melaan gaya aksial. !eperti yang sudah disinggung pada bagian sebelumnya baha Boiler Feed Water Pump (BFWP) memiliki prinsip kerja dengan mengalirkan ( supply) air menuju pemanas (boiler ) dalam jumlah tertentu, yang pada prakteknya jumlah air yang dibutuhkan oleh ketel uap ( boiler ) ini tidak menentu setiap saatnya (unsteady). Perubahan terjadi berdasarkan jumlah uap air produk ketel uap (boiler ) yang dibutuhkan untuk prosesproses selanjutnya. 7ontohnya pada Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456), pada saat beban listrik tinggi maka kebutuhan uap air yang masuk ke dalam turbin uap ( steam turbine) akan meningkat, dengan demikian se&ara otomatis jumlah air yang dibutuhkan untuk dimasukkan ke ketel uap (boiler ) juga mengalami peningkatan, sehingga Boiler Feed Water Pump (BFWP) akan mengalirkan ( supply) air dalam jumlah yang sesuai dengan kebutuhan. %emikian sebaliknya pada saat beban listrik rendah. Berdasarkan ilustrasi yang telah digambarkan diatas, ternyata Boiler Feed Water Pump (BFWP) melakukan pemompaan air ke dalam ketel uap (boiler ) dengan kapasitas dan debit yang ber#ariasi. "al ini dilakukan dengan &ara mengubahubah ke&epatan putaran pompa (berupa pompa sentrifugal). 8ika pompa menggunakan penggerak berupa turbin uap , maka ke&epatan putarnya akan diatur oleh control valve uap air penggerak turbin tersebut. 8ika diameter control valve besar maka uap air yang masuk akan semakin banyak dan putaran turbin sekaligus putaran pompa akan lebih besar pula. !edangkan jika menggunakan penggerak motor listrik, maka yang mengatur besarnya debit air adalah fluid coupling yang terpasang di antara motor dengan pompa utama ( main pump). Fluid coupling berfungsi untuk mengatur ke&epatan putar pompa supaya sesuai dengan kebutuhan debit air yang dibutuhkan . !edangkan putaran motor listrik yang berfungsi sebagai penggerak utama berada pada posisi konstan.
Air yang dialirkan Boiler Feed Water Pump (BFWP) menuju ke ketel uap (boiler ) berasal dari Feed Water Tank (F5W) yang letaknya biasanya pada ketinggian tertentu. 'etinggian tersebut menjadi positive suction head untuk Boiler Feed Water Pump (BFWP). Air masuk dari Feed Water Tank (FW5) menuju booster pump, dan keluar dengan kenaikan tekanan tertentu yang tidak terlalu tinggi dan tekanan tersebut menjadi positive suction head untuk pompa utama. Air tersebut masuk ke bagian inlet dari pompa utama dan mengalami kenaikan tekanan dan selanjutnya dialirkan ( supply) menuju ketel uap (boiler ). %.
Peme"i&araan B!i"er Fee# Water P$mp
Peraatan
dan
perbaikan
(maintanance)
terhadap peralatan
yang
membutuhkan kesiapan operasional yang tinggi. %alam hal ini, dilakukan analisis proses peraatan atau perbaikan (maintanace) terhadap salah satu komponen yang sangat penting dalam siklus Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) yaitu terhadap Boiler Feed Water Pump (BFWP). %imana dalam siklus Pembangkit 4istrik 5enaga 6ap (P456) pompa ini mengumpankan air menuju ketel uap (boiler ) yang membutuhkan tekanan tinggi. 'omponenkomponen yang terdapat dalam mesin Boiler Feed Water Pump (BFWP) merupakan komponenkomponen yang harus mempunyai keandalan operasi, hal ini dikarenakan mesin Boiler Feed Water Pump (BFWP) yang beroperasi se&ara berkelanjutan (continues running ). 'esiapan spare part juga menunjang dalam kesiapan operasional mesin ini. !ehingga Boiler Feed Water Pump (BFWP) dapat beroperasi efektif dan efisien. $leh karena itu, dalam peren&anaan spare part komponen mesin Boiler Feed Water Pump (BFWP) harus diperhitungkan dengan benar. Perusahaan selaku pelaksana produksi energi listrik dalam hal ini harus mempunyai metodemetode tersendiri dalam melaksanakan pemeliharaan dan peraatan (maintanance). etodemetode pemeliharaan dan peraatan tersebut juga harus dipertimbangkan berdasarkan kalkulasi biaya (cost balance) yang harus dikeluarkan oleh perusahaan. %alam hal ini ada berbagai jenis pemeliharaan yang pada umumnya dilakukan oleh perusahaanperusahaan
besar
untuk
melaksanakan fungsi
pemeliharaan dan peraatan (maintanance) fasilitas dan peralatan industri mereka seperti, pemeliharaan preventive, corrective, predictive, dan breakdown.
./.
Pemeliharaan Preventive Pekerjaan pemeliharaan preventive bertujuan untuk men&egah terjadinya
kerusakan pada peralatan Boiler Feed Water Pump (BFWP). Pemeliharaan jenis ini juga sering disebut sebagai pemeliharaan yang diren&anakan untuk pen&egahan ( preventive). Pemeliharaan preventive dimaksudkan untuk mengefektifkan pekerjaan inpeksi, perbaikan ke&il, pelumasan dan penyetelan sehingga peralatan atau mesinmesin selama beroperasi dapat terhindar dari kerusakan. Pemeliharaan preventive juga dilaksanakan sejak aal sebelum terjadinya kerusakan pada peralatan. Pemeliharaan ini sangat penting diterapkan pada industriindustri yang memiliki proses produksi se&ara kontinu atau memakai sistem operasi otomatis. .2.
Pemeliharaan orrective Pemeliharaan corrective merupakan pekerjaan yang dilakukan untuk
memperbaiki dan meningkatkan kondisi fasilitas sehingga dapat ter&apainya standar yang telah ditetapkan. Pemeliharaan corrective termasuk dalam jenis dan &ara pemeliharaan yang diren&anakan untuk perbaikan. %alam pemeliharaan corrective dapat dilakukan peningkatanpeningkatan sedemikian rupa, seperti melakukan perubahan atau modifikasi ran&angan peralatan agar lebih baik. Pemeliharaan corrective ini juga bertujuan untuk menghilangkan masalah ( problem) yang diindikasikan dapat merugikan untuk men&apai kondisi operasi yang lebih ekonomis, sehingga dapat merugikan persahaan dalam jangka panjang. ..
Pemeliharaan Predictive Pemeliharaan predictive dilakukan untuk mengetahui terjadinya perubahan
ataua kelainan dalam kondisi fisik maupun fungsi dari sistem peralatan. Biasanya pemeliharaan predictive dilakukan dengan menggunakan bantuan pan&a indera atau alatalat monitor yang &anggih . 5eknikteknik dan alat bantu yang digunakan dalam monitoring pada kondisi tersebut berfungsi untuk meningkatkan efisiensi kinerja fasilitas dan peralatan agar kelainan yang terjadi dapat diketahui dengan &epat dan tepat. Pemeliharaan dengan sistem monitoring sangat penting dilakukan untuk mendapatkan hasil yang lebih realistis tanpa melakukan pembongkaran total untuk mendapatkan hasil yang lebih realistis . !elain itu teknik ini juga dilakukan tanpa melakukan pembongkaran total untuk melakukan analisa.
.3.
Pemeliharaan Breakdown Pemeliharaan se&ara breakdown merupakan jenis &ara pemeliharaan yang
diren&anakan untuk memperbaiki kerusakan yang terjadi. Pekerjaan pemeliharaan breakdown ini dilakukan setelah terjadinya kerusakan, dan untuk memperbaikinya harus dilakukan persiapan suku &adang, material, alatalat yang dibutuhkan, dan tenaga kerja ahli. Beberapa peralatan pada industriindustri yang beroperasi pada unit tersendiri atau terpisah dari proses produksi, tidak akan lansung mempengaruhi seluruh proses produksi dalam pabrik apabila terjadi kerusakan. %alam industri terdapat peralatan yang memiliki biaya peraatan dan pemeliharaan (maintanance) yang lebih tinggi dibandingkan dengan biaya yang dikeluarkan untuk pembelian. 6ntuk peralatan tersebut tidak perlu dilakukan pemeliharaan, karena biaya pemeliharaan yang diketahui lebih besar dari pada biaya penggantian peralatan. %alam kondisi khusus yang seperti ini, peralatan akan dibiarkan beroperasi sampai terjadinya kerusakan, dengan demikian aktu yang dibutuhkan untuk melakukan produksi tidak akan berkurang. Penerapan sistem pemeliharaan breakdown ini dilakukan pada mesinmesin industri yang ringan, yang apabila terjadi kerusakan dapat dilakukan perbaikan dengan &epat. %alam Boiler Feed Water Pump (BFWP), pompa yang digunakan adalah jenis pompa sentrifugal. Pompa sentrifugal memiliki kinerja yang dinamis yang mana prinsip kerjanya mengubah energi kinetik berupa ke&epatan &airan menjadi energi potensial melalui impeller yang berputar dalam casing . Pompa sentrifugal memiliki banyak sekali klasifikasi. Berdasarkan kapasitas pompa, terdapat tiga jenis pompa yaitu pompa sentrifugal kapasitas rendah (92- m:jam), kapasitas menengah (2-;- m :jam), dan kapasitas tinggi (<;- m :jam). Berdasarkan porosnya, pompa sentrifugal dibedakan menjadi pompa poros tegak dan pompa poros mendatar. Berdasarkan jumlah suction, pompa sentrifugal dibedakan menjadi single suction dan double suction . Berdasarkan arah aliran fluida keluar impeller , pompa sentrifugal dapat dibedakan menjadi aliran radial (radial flow), aliran aksial (axial flow), dan aliran &uran (mixed flow). Beradasarkan tekanan discharge, pompa sentrifugal terbagi menjadi pompa bertekanan rendah (91 kg:m2), bertekanan menengah (11- kg:m2), dan bertekanan tinggi (<1- kg:m2). !elain itu, pompa sentrifugal pada umumnya
diklasifikasikan berdasarkan jumlah tingkatan ( stage). Berdasarkan hal tersebut, pompa sentrifugal dapat dibedakan menjadi pompa tingkat satu ( single stage pump) dan pompa bertingkat banyak (multi stage pump). Pompa tingkat satu ( single stage pump) merupakan pompa dengan jumlah impeller tunggal. Pada umumnya head yang dihasilkan oleh pompa jenis ini adalah relatif rendah. Pompa jenis ini juga memiliki konstruksi yang lebih sederhana. 'emudian, pompa bertingkat banyak (multi stage pump) yang merupakan pompa yang menggunakan lebih dari satu impeller yang dipasang se&ara berderet pada satu poros. =at &air yang keluar dari impeller tingkat pertama akan diteruskan ke impeller tingkat kedua dan seterusnya hingga men&apai tingkat terakhir. !ead total pompa merupakan penjumlahan head yang dihasilkan oleh masingmasing impeller . %engan demikian head total yang dimiliki oleh pompa akan relatif tinggi dibandingkan dengan pompa yang satu, namun pompa tersebut memiliki konstruksi lebih rumit dan kalkulasi biaya besar.
DAFTAR PU'TAA
Alfian, F.. 2-/. Pemeliharaan Boiler Feed Water Pump P"T# #nit $ dan % &resik' 8aa 5imur. Fakultas 5eknik 6ni#ersitas >resik. $nny. 2-/?. Boiler Feed Water Pump (BFWP). ($nline). https*::artikel teknologi.&om:pompa3boilerfeedaterpump:. (%iakses pada tanggal 2/ !eptember 2-/?). Priyatoro. 2-/-. Bagian dan ara erja P"T# * ondenser* Feedwater* Water Treatment dan ooling Tower . ($nline). http*::k@lima.&om:bagian&ara kerjapltu&ondenserfeedateratertreatment&oolingtoer. (%iakses pada tanggal 2/ !eptember 2-/?) !ukamta, !.. 2-/1. +nalisis #njuk erja Boiler Feed Pump Turbine untuk apasistas etel #ap ,--- Ton./am di P"T# irebon /awa Barat' 8urnal Ilmiah !emesta 5eknika. ol /0(/) * 2/2. 5eir, !.. 2--2. Feedwater and 0team 0ystem omponents. Cspoo. %epartment of e&hani&al Cngineering of "elsinki 6ni#ersity of 5e&hnology.
