Makalah Teknik Mesin - Boiler inspection

Boiler inspection

Sri widharto 2005, Boiler inspection dititikberatkan pada pemeriksaan dan penelitian kondisi ketel atau pesawat uap dalam keadaan baru atau yang sudah dioperasikan dengan tujuan mendapatkan izin pengopersasian/ penggunaan dari pemarintah. Departemen Tenaga Kerja (DEPNAKER) Derektorat Pembinaan Norma-norma Keselamatan dan Kesehatan Kerja.

Beberapa langkah yang dilaksanakan oleh inspeksi didalam memeriksa ketel secara keseluruhan yaitu memeriksa secara visual pelat drum uap dan drum air, pipa (tube), dudukan pipa, monowall tube, superheater tube, soot blower, supporting strcture, lifting lug, main steam pipe, stop valve, nozzle, manhole, drin dan vent, name plate, radiant chamber, convection chamber, kelengakapan ketel/ pesawat uap, diinspeksi.

Inspeksi ketel yang telah dioperasikan

Sri widharto 2005, Inspeksi pada ketel yang telah dioperasikan dititik beratkan pada kondisi sebelah dalam drum air dan drum uap, kondisi sebelah dalam dan luar pipa air maupun uap, semua kelengkapan dilepas dibersihkan dan diinspeksi untuk pemeliharaan dan pengujian kelayakannya, ruang bakar dan gas bekas diinspeksi untuk mendeteksi adanya kelainan-kelainan akibat operasi. Dibawah ini diuraikan rincian langkah-langkah inspeksi yang terpenting :

A.   Pipa(tube) bagian dalam dan luar

Inspeksi pipa bagian luar dititikberatkan pada:

1.      Lapisan kerak vanadium yang sangat keras dan sangat sulit dibersihkan walaupun secara mekanis. Jika hal ini terjadi dan telah sedemikian tebal sehingga menurunkan randemen pipa maka tidak ada kemungkinan lain selain menggantiakan pipa tersebut. Jenis perkerakan ini biasanya terdapat pada pipa pemanas lanjut (super beaetr tube), hal ini disebabkan monowall tube lebih sering dibersihklan selagi lapisan keraknya tipis dibanding superheater tube, berhubung mudah dicapai.

2.      Penggelembungan pipa (tube bulging), yang dibabkan oleh pemanasan lanjut setempat (local over heatimg) kerena terjadinya deposisi batu ketel yang cukup tebal disebelah didalam pipa. Karena local overheating ini maka bahan pipa terjadi lunak dan tidak tahan terhadap tekanan air ketel disebelah dalam pipa.

Inspeksi pipa bagian dalam ketel disebabkan beberapa faktor yakni :

1.      Terbentuknya deposisi batu ketel yang menyebabkan pemanas lanjut lokal dan mengakibatkan penggelembungan pipa yang diakhiri dengan pecahnya pipa tersebut.

2.      Gagal material akibat retak kecapaian (creep type failure), hal ini disebabkan oleh tidak jelasnya sistem identifikasi pipa sehingga terjadi kekeliruan penggunaan, yang seharusnya bahan 2¹/₄ Cr-1 Mo, terpasang carbon steel biasa, sehingga akibatnya terjadilah kegagalan material yang menyebabkan pecahnya pipa

3.      Kegagalan pipa karena proses penggetasan hidrogen (hydrogen embrittlement). Kegagalan ini disebabkan oleh terjadinya deposisi ferry oksida didalam pipa sebagai hasil reaksi antara besi dengan air,

3 Fe + 4 H₂O              4 H₂ + Fe₃O₄

Selanjutnya gas H₂ memasuki baja dan bereaksi dengan karbida besi (iron carbide) Fe₃ C dan menghasilkan gas metan.

Fe₃ C + 2H₂                  CH₄ + 3 Fe

Reaksi tersebut diatas bersifat bolak-balik tergantung dari kondisi suhu dan tekanan. Equilibrium terjadi pada suhu 875 ⁰ F. Jika suhu menurun reaksi akan menuju ke kanan dan membentuk gas metan (CH₄) sebaliknya jika suhu menaik reaksi menuju kekiri dan membentuk gas H₂.

B.  Drum air dan drum uap

Diinspeksi pada drum air dan uap untuk mengetahui adanya deformasi tetap akibat tekanan lebih. Bagian dalam diinspeksi untuk kemungkinan adanya :

1.      Serangan kerat caustic embrittlement (gegetasan alkali) berupa retak-retak

2.      Serangan karat regangan (stress corrosion) berupa retak trans grannular(retak yang menorobos batas butir), yang disebakan oleh kandungan silika dan tingginya suhu air ketel (225^oC). Jika suhu berada dibawah itu, kandungan silika justru menghambat terjadinya retak karat regangan (RKR).

3.      Serangan hydrogen blistering

Pada suhu ketel uap laju intrusi atom-atom hidrogen cukup tinggi, dan jika didalam material drum ketel terdapat impurity (kotoran), maka atom-atom hidrogen tersebut berkumpul disitu dan membentuk melekul H₂ yang berupa gas. Lama-kelamaan jumlah gas semakin besar dan menghasilkan pengembangan tekanan (pressure build up). Tekanan tersebut mampu menggelembungkan bagian pelat drum yang dekat permukaan itu, bahkan dapat memecahkannya.

C.  Ruang bakar dan saluran gas

Inspeksi pada ruang bakar dan saluran gas bekas adalah kondisi refractory atau lapis tahan panas, serta titik panas (hos spot) pada pelat dinding bagian-bagian tersebut. Sekecil apapun perbaikan yang dilaksanakan pada ruang bakar dan saluran gas bekas setiap kali suatu ketel dihentikan dari operasinyauntuk pemeliharaan berkala,diperlukan pengeringan (curing dan drying) agar perbaikan tersebut berhasil dan efektif.