02 July 2018

Tindakan Yang Harus Dijalankan Ketika Terjadi Gangguan Atau Kondisi Unit Tidak Normal


Seorang Teknisi Sedang Maintenance Peralatan (Google)

DUNIA PEMBANGKIT LISTRIK - Peran operator sangat menentukan dalam bereaksi dan mengambil tindakan  ketika terjadi  gangguan atau kondisi unit tidak normal.

Ganguan adalah suatu perubahan variabel yang mempengaruhi 'nilai yang dikendalikan(dikontrol) sehingga operasi alat atau sistem tidak normal. Apabila hal ini dibiarkan dapat mengakibatkan kelangsungan operasi terganggu dan padah akhirnya dapat merusak alat serta membahayakan keselamatan manusia atau lingkugan. Bila gangguan yang menyebabkan peralihan (transient) disebabkan oleh peralatan yang dikontrol, sistem kontrol akan memberikan respon yang cukup cepat untuk mengoreksi gangguan.


Tetapi bila gangguan disebabkan olel malfunction (gagal berfungsinya) alat kontrolnya sendiri, maka melakukan pcngontrolan tidak memecahkan masalah.  Operator yang trampil  mempunyai intuisi dan pandangan yang tepat untuk mengatasi gangguan yang terjadi. Bila Operator memastikan bahwa gangguan karena sistem kontrol dan bukan disebabkan oleh  alat, maka la harus  memindahkan sistem kontrol ke posisi manual dan memulihkan ke kondisi normal.


Penyebab gangguan secara umum terdiri dari dua hal yaitu :
  Gangguan dari dalam unit pembangkit sendiri.
  Gangguan dari luar unit (Sistem jaringan atau alam).  Gangguan bukan saja sesuatu kejadian yang dapat menyebabkan unit trip atau  transient (terjadi peralihan), tetapi kejadian yang menyebabkan efisiensi menyimpang (turun) juga disebut gangguan.

Parameter unit yang berpengaruh terhadap efisiensi dari saat beroperasi dapat dikontrol (controllable) antara lain adalah:
  Temperature uap utama.
  Temperature uap reheat.
• Tekanan uap utama
• Temperature air pengisi.
• Temperature gas buang
  Kelebihan udara (Excess air).

Operator harus secara terus menerus mempertahankan parameter tersebut diatas berada. pada harga optimumnya dan melakukan tindakan koreksi bila parameter ini menyirnpang. Beberapa metode tcelah dikembangkan untuk memperingatkan operator terhadap pengoperasian yang tidak efisien, sehingga dapat segera melakukan tindakan koreksinya.

Tetapi vakum kondensor (back pressure) bukan merupakan parameter yang dapat dikontrol secara otomatis. Langkah-langkah untuk mengatasi ganguan  dan memulihkan ke kondisi normal harus dilakukan dengan tepat agar tidak menimbulkan keadaan yang lebih buruk atau menimbulkan masalah baru.

Langkah-langkah tersebut antara lain adalah meliputi :
• Perikasa dan catat alaram yang timbul, matikan buzzer tapi jangan direset.
• Indentifikasi gangguan, meliputi : Penunjukan alat ukut,  Pencatat recorder, Pencatat event recorder
•  Lakukan tindakan perbaikan yang utama dari segi operasi, bila perlu:
  Bila gangguan tidak dapat dan akan menyebabkan kerusakan alat atau sistem unit harus di shut down, laporan ke atas (Enjiner Produksi ) agar diambil tindkan lebih lanjut.
  Bila gangguan dapat  diatasi tetapi  sifatnya sementara, buat atau laksanakan prosedur operasi sementara dari peralatan tersebut.
  Bila ganguan dapat diatasi, pulihkan ke kondisi sebelum sebelum ganguan dan reset alarm

Jenis Gangguan dan Penanggulangannya

Vakum Kondensor Turun.

Sebagaimana diketahui, sebagian besar kerugian di dalam. siklus PLTU terjadi pada pembuangan panas di kondensor pembuangan panas terjadi ketika proses kondensasi atau perubahan fasa dari uap menjadi air. Panas laten di dalam uap diserap oleh air pendingin dan dibuang ke laut atau ke atmosfir. Jumlah panas yang dibuang ke air pendingin tergantung pada besarnya aliran (volume) uap masuk kondensor. Sedangkan besarnya aliran uap tersebut dipengaruhi oleh beban dan vakum kondensor.  Oleh karena itu dalam kondisi mesin beroperasi vakum kondensor harus dipertahankan agar harganya selalu sesuai dengan batas rancangan. Vakum yang terlalu rendah, selain menambah kerugian dan menurunkan efisiensi, juga dapat mengakibatkan kerusakan pada sudu akhir turbin, karena overheating (pemanasan berlebih). Vakum yang terlalu tinggi melebihi batas rancangan, juga menyebabkan kerugian bertambah dan kerusakan pada sudu akhir turbin karena kebasahan uap meningkat.

Faktor yang mempengaruhi

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kondisi vakuzn kondensor, antara lain adalah :
  Aliran air pendingin tidak mencukupi (kurang).
  Pasok uap perapat (gland) tidak mencukupi.
  Ejektor atau pompa vakum terganggu.
  Adanya kebocoran sehingga udara masuk ke kondensor.
  Drain dibiarkan terbuka.
  Temperatur air pendingin naik
  Pipa-pipa kondensor kotor.

Aliran air pendingin tidak mencukupi dapat disebabkan karena beberapa hal yaitu :
  Saringan air masuk (intake) pompa air pendingin kotor sehingga menghambat aliran air pendingin.
  Pengotoran pada tube plate kondensor.
  Kemaznpuan pompa berkurang.

Pasok uap perapat (gland) tidak mencukupi, antara lain karena :
  Saluran (pipa) uap perapat tersumbat atau bocor.
  Tekanan uap rendah.
  Ejektor atau pompa vakum terganggu, disebabkan karena :  Nozel ejektor aus/cacat, Tekanan uap rendah, Saluran air / uap bocor.
  Adanya kebocoran udara, dapat melalui sambungan atau pipa bocor. 

Tindakan mengatasi :

Tindakan pertama yang harus dilakukan jika vakum kondensor turun adalah menurunkan beban (MV). Kemudian lakukan pemeriksaan terhadap penyebabnya. Apabila penurunan vakurn cukup besar (hingga 100 m bar), jalankan ejektor atau pompa vakum yang stand by dan lakukan pemeriksaan terhadap penyebabnya dengan memeriksa penunjukan parameter yang terpasang. Pada beberapa ejektor dilengkapi dengan indikator persentase udara dalam gas yang terbuang ke atmosfir. Apabila penunjukan alat tersebut menunjuk kadar udara tinggi berarti ada kebocoran udara ke dalam kondensor.  Apabila penyebabnya saringan air masuk pompa pendingin lakukan pembersihan saringan tersebut. Apabila penyebabnya ejektor atau pompa vakum tergangu terganggu, maka jalankan yang stand by. Setelah itu matikan ejektor atau pompa vakum yang tergangu dan laporkan untuk perbaikannya. Tetapi apabila vakum kondensor  turun secara cepat, maka mesin harus di stop .

Air kondensat tercemar

Di dalam siklus PLTU, air kondensat merupakan basil kondensasi uap di kondensor. Air kondensat dari kondensor selanjutnya di pompa untuk digunakan sebagai air pengisi ketel. Apabila air kondensat tercemar, maka dari sistem air pengisi hingga ke ketel yang dialiri air ini akan terkena dampak pencemarannya. Jenis pencemarannya dapat berupa udara atau gas terlarut, benda padat atau garam-garam terlarut dalam air. Pengaruh  pencemaran terhadap sistem PLTU akan sangat merugikan dan rnengganggu siklus.

Apabila jenis pencemarannya berupa jetus udara atau gas terlarut, akan menyebabkan logam yang dilalui mengalami proses korosi. Tetapi apabila air kondensat tercemar oleh garam  atau zat padat terlarut  akan menyebabkan kondisi air menjadi tidak netral (asam atau basa). Adanya garam mengakibatkan air menjadi asam sehingga menyebabakan korosi, sedang zat padat terlarut  akan menimbulkan deposit pada    saluran yang dilewati air kondensat ini. Sebagaimana diketahui mesin PLTU merupakan alat pemindah panas (heat exchanger), sehingga adanya deposit akan menyebabkan perpindahan panas terhambat dan efisiensi turun. Kandungan air laut yang paling berbahaya adalah MgCL2.

MgCI2 + H2O → HCL + Mg (OH)   ---   HCL bersifat asam , pH turun
Mg bersifat deposit 2HCL + Fe --> FeCL2 + H2
FeCL2 + H20 --) Fe (OH) + HCL

Faktor penyebab

Mengingat kondisi kondensat yang vakum, maka kemungkinan penyebab terjadinya pencemaran adalah adanya kebocoran pada peralatan dan pemipaan yang kondisinya vakum. Kebocoran  ini dapat menyebabkan udara/gas atau air pendingin masuk ke air kondensat. Kemungkinan lain adalah air penambah (make up) kualitasnya kurang memenuhi syarat.

Tindakan mengatasinya

Apabila pencemaran tersebut masih ringan, maka tindakan yang harus segera dilakukan adalah melakukan blow down dan injeksi bahan kimia NH3  atau  N80H sesuai petunjuk ahli kimia PLTU. Apabila pencemaran cenderung naik, lakukan penuruna beban dengan tetap melakukan injeksi bahan kimia dan blow down. Tetapi jika pencemaran terjadi secara mendadak tinggi dan tidak ada kecenderungan untuk turun, maka unit harus segera di stop.

Tekanan ruang bakar

Tekanan ruang bakar dipengaruhi oleh kondisi pembakaran dan beban. Udara pembakaran bersama dengan bahan bakar dipasok ke ruang bakar untuk menciptakan pembakaran sesuai dengan pembakaran.  Untuk ketel yang menggunakan sistem balanced draft, ruang bakar  dioperasikan pada tekanan sedikit diibawah atmosfir. Tetapi tekanan yang terlalu negatif tidak dikehendaki, karena akan meningkatkan kebocoran (penyusupan) udara ke dalam ruang bakar sehingga meningkatkan kerugian.  Tekanan ruang bakar kurang lebih minus 10 mm H2O  harus  selalu  dipertahankan elama pembakaran berlangsung. Tekanan ruang bakar tidak boleh dioperasikan terlalu positif atau terlalu negatif untuk menjamin bahwa tekanan rancangan casing ruang bakar tidak dilewati.

Tekanan ruang bakar tinggi

Tekanan ruang bakar yang terlalu tinggi akan menyebabkan nyala api ke segala arah dan dapat melampaui batas rancangan kemampuan casing ketel dalam menerima tekanan. Bagian pertama yang paling menderita adalah sambungan- sambungan (expantion joint). Oleh karena itu ketel tidak boleh beroperasi dengan tekanan ruang bakar melebihi batas yang telah ditentukan.  Faktor Penyebab.

Beberapa faktor yang dapat menimbulkan terjadinya tekanan ruang bakar tinggi :
  Setting kontroler tidak tepat atau sistem kontrol gagal berfungsi.
  Kontrol pembakaran memberi respon terbalik.
  Damper sisi gas buang tidak berfungsi.
  Satu ID fan gagal beroperasi atau trip.
  Pemanas udara tersumbat (kotor).

Tindakan mengatasi
  Periksa setting kontroler dan instrumen yang berhubungan.
  Pindahkan kontrol pembakaran (udara dan bahan bakar) ke posisi manual dan atur ratio bahan  bakar-udara.
  Atur kontrol tekanan ruang kakar.
  Periksa kerja damper gas buang khususnya vane inlet ID fan.
  Atur output FD fan agar tekanan ruang bakar normal.
  Bersihkan pemanas udara dengan soot blower.

Bila tekan ruang bakar berfluktuasi dan timbul alasan tekan ruang bakar tinggi, kurangi output FD fan (pasok udara sekunder)dan kembalikan kembalikan tekanan minus ruang bakar serta kandungan oksigen di gas buang sesuai yang ditentukan. Ketel akan trip bila dalam waktu beberapa detik tekanan ruang bakar sekitar + 117 mmH2O  atau  ketel  dsn  FD  fan  Trip  bila  tekana  ruangn  bakar  lebih  dari  254 mmH2O ketel dan FD fan trip bila tekanan ruang bakar lebih dari 254 mmH2O.

Tekanan ruang bakar tidak stabil

Pembakaran harus di jaga selalu stabil dengan selalu menjaga perbandingan udara dan bahan bakar yang tepat untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna. Tetapi banyaknya variabel yang mempengaruhi pembakaran menyebabkan kemungkinan terjadinya pembakaran tidak sernpurna selalu ada. Pembakaran tidak sempurna menyebabkan tekanan ruang bakar menjadi tidak stabil. 

Beberapa faktor yang menyebabkan tekanan ruang bakar tidak stabil adalah: Pipa ketel bocor, Kadar air dalam bahan bakar tinggi, Pipa superheater bocor, Damper gas buang gagal berfungsi, Tip burner cacat, Nilai kalor bahan bakar berubah, Ukuran partikel bahan bakar terlalu besar, terjadi pembakaran kedua

Tindakan Mengatasinya:
  Shut down unit perbaiki pipa yang bocor.
  Nyalakan ignitor untuk stabilitas pembakaran.
  Ganti burner yang pembakarannya buruk.
• Pindahkan pengendali pembakaran ke posisi manual dan atur pembakaran

Temperatur Uap.

Yang dimaksud dengan temperatur uap adalah temperatur uap utama ke luar superheater. Temperatur ini harus dipertahankan dalam batas aman dengan cara mengontrol apabila terjadi penyimpangan. Pengontrolan dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai peralatan yang tersedia.  Perubahan temperatur selain menyebabkan kerugian material ( penurunan umur pipa ) jika temperaturnya naik juga menurunkan efisiensi thermal jika temperaturnya turun walaupun sedikit.

Temperatur uap tinggi

Bila temperatur naik lebih tinggi dari pada batas set point, maka laju creep pada metal pipa superheater akan meningkat demikian pula pada pipa uap utama dan bagian – bagian bertekanan pada turbin. Hal ini sangat berpengaruh terutama pada sisi turbin tekanan tinggi. Lama dan tingginya temperatur berlebihan yang diderita turbin sangat dibatasi. Jika temperatur pipa superheater ( temperatur pipa sebanding dengan temperatur uap ) naik hingga lebih dari temperatur metal rancangan, akan terjadi kerusakan.

Faktor penyebab Temperatur uap tinggi dapat disebabkan oleh beberapa hal antara lain :
  Kelebihan udara terlalu tinggi
  Temperatur air pengisi terlalu rendah
  Pengotoran ( slage ) pada ruang bakar
  Terjadinya pembakaran kedua
  Sudut burner ( tilting ) mengarah keatas.

Tindakan mengatasinya :
  Kurangi jumlah kelebihan udara
  Periksa temperatur pada sisi keluar deaerator dan sisi keluar ekonomi – kembalikan ke temperatur normalnya
  Soot blower ekonomiser
  Atur perbandingan bahan bakar – udara agar tercapai pembakaran yang sempurna
  Nyalakan ignitor untuk stabilisasi pembakaran. Kurangi laju pembakaran ( firing rate ) perlahan – lahan sehingga tidak menggangu kestabilan pembakaran. Atur kontrol attemparator spray secara manual sehingga dicapai temperatur yang diinginkan. Kembalikan ke posisi auto bila sudah normal. Ketel akan trip bila temperatur uap utama naik melebihi batas set point.

Level drum

Parameter utama untuk mengontrol jumlah air dalam ketel adalah level drum. Level drum harus diusahakan konstant pada normal water level. Menjadi tugas operator untuk selalu memantau dan mengatur level drum agar berada dalam batas kerjanya selama dalam kondisi operasi. Sekalipun sistem kendali ( kontrol ) level drum dalam posisi otomatis, kemungkinan terjadinya penyimpangan selalu ada. Indikator level drum harus lebih dari dua dan semuanya bekerja dengan benar. Bila indikator level drum hanya satu yang bekerja, ketel tidak boleh dioperasikan.

 Level drum rendah

Ketel yang level drumnya rendah harus segera di trip, kaena dapat menimbulkan kerusakan yang serius bila berlangsung beberapa lama. Rentang kerja level drum relatif sempit sehingga terlambat dalam mengatasinya, berarti kerusakan.

Faktor penyebab Level drum rendah dapat terjadi karena beberapa sebab, antara lain adalah :
  Kerja pompa air pengisi tergangu
  Pasok air pengisi gagal
  Beban berubah sangat cepat
  Pipa ketel bocor ( pecah )
  Indikator dan kontrol level drum tidak berfungsi dengan benar

Tindakan mengatasinya :
  Periksa kondisi kerja pompa air pengisi
  Periksa tekanan keluarnya
  Pindahkan ke pompa yang stand by, bila perlu
  Periksa sistem air pengisi antara deaerator dan drum, termasuk katup – katup dan katup kontrol
  Hindari perubahan beban yang mendadak
  Matikan ketel dan ganti pipa ketel yang bocor
  Periksa kontroller dan instrumennya.

Bila air masih terlihat didalam gelas duga drum dan level masih terlihat dalam indikator dan recorder, operasi unit dapat dilanjutkan, tetapi harus segera melakukan tindakan untuk memulihkan level ke posisi normal. Level air dapat dinaikan ke normal waktu level dengan mengatur kontrol valve air pengisi kecepatan pompa dan dengan selalu memperhatikan perbedaan temperatur antara dasar ( bottom ) drum dan air pengisi masuk drum, tidak melebihi batas yang telah ditentukan.
Harus diingat bahwa mengisi air ke ketel yang panas dengan level yang rendah dapat menimbulkan perbedaan temperatur yang besar antara di bagian dasar dan temperatur air pengisi masuk. Bila mengalami kesulitan untuk mempertahankan level drum ke posisi yang ditentukan secara otomatis, kurangi laju pembakaran. Bila level drum rendah tidak telihat pada gelas duga, trip kan segera ketel dan isi air pengisi ke ketel dengan perlahan – lahan sampai level normal dengan memantau perbedaan temperatur. Bila level drum turun hingga sekitar 220 mm dibawah normal akan trip.

Vibrasi bantalan turbin

Vibrasi pada turbin dapat menyebabkan kerusakan pada sudu – sudu, perapat gland dan batalan. Oleh karena itu vibrasi harus dipantau dan dibatasi besarnya, dan apabila melebihi batas yang ditentukan harus segera dilakukan penyetopan unit.

Faktor yang menyebabkan vibrasi turbin antra lain adalah :
  Perubahan temperatur uap utama atau uap reheat sehingga menimbulkan distorsi thermal
  Temperatur uap gland terlalu tinggi atau terlalu rendah
  Perbedaan ekspansi ( pemuaian ) berlebihan
 Pemuaian terhambat
  Temperatur minyak pelumas tinggi atau rendah
  Pembukaan katup governor tidak seimbang
  Vakum terlalu rendah
• Alignment berubah
• Poros bengkok

Penyebab tersebut di atas kemungkinan saling berhubungan. Kejadian tersebut harus dicatat, apakah pada saat kenaikkan beban, pada saat beban berubah atau pada kondisi steady state.  Laju vibrasi juga merupakan data yang dapat menganalisa penyebab vibrasi. Adakah vibrasi tersebut kenaikannya bertahap ( gradual ), atau kenaikanya mendadak. Bila kenaikkan vibrasi secara bertahap penyebabnya mungkin seperti tersebut diatas. Tetapi bila kenaikan vibrasi terjadi secara mendadak penyebabnya kemungkinan karena priming ketel. Periksa apakah terjadi penurunan temperatur superheater yang tajam dan level air di drum  tinggi. Dapat pula hal ini terjadi karena bantalan aksial turbin tidak berfungsi atau bantalan rusak atau karena gangguan alternator. Tergantung pada tingkat vibrasinya bila masih memungkinkan turunkan beban dan shut down unit, tetapi bila vibrasinya membahayakan dan diperkirakan dapat merusak maka unit harus ditrip.

- Temperatur bantalan turbin tinggi

Bila temperatur semua bantalan turbin tinggi kemungkinan disebabkan oleh sistem minyak pelumas. Bila harga satu atau dua bantalan yang temperaturnya tinggi, maka kemungkinan karena gangguan bantalan. Bila temperatur bantalan dibiarkan naik hingga di atas temperatur alarmnya, ada resiko terjadinya kerusakan metal putih bantalan ( white metal bearing ).

Bila temperatur semua bantalan meningkat periksa berikut ini :
   Tekanan minyak bantalan
   Tekanan keluar pendingin minyak
   Kerja pompa pelumasan bantu ( auxiliary oil pump ), bila pompa ini kerja, periksa : Temperatur keluar pendingin pelumas, Level minyak ditangki, Perbedaan tekanan melintas filter pendingin pelumas ( bila ada )

Juga dapat disebabkan oleh pompa pelumas utama yang mengirimkan minyaknya tidak tepat. Pendingin pelumas kotor, terhambatnya aliran air ke pendingin minyak. Bila temperatur tiap bantalan naik hal ini mungkin karena gangguan indikator temperatur. Bantalan longgar atau berkurang clearancenya. Adanya kotoran di dalam bantalan, gangguan white metal bearing atau pasok uap gland berlebihan hingga ke bantalan.

Periksa aliran minyak ke bantalan, pasok uap gland dan temperaturnya. Bila temperatur bantalan tidak dapat turun dibawah batas alarm, turbin arus di shut down. Baca juga : 8 Jenis Gangguan Yang Menyebabkan Listrik PLN Mati

Artikel Terkait