Kualitas air boiler sangat penting untuk diperhatikan, dengan tujuan agar boiler memiliki usia kerja optimal. Hal ini dikarenakan air boiler menjadi faktor yang paling utama sebagai penyebab terjadinya korosi pada pipa-pipa boiler. Dan korosi, menjadi momok perusak yang paling utama terhadap boiler.

Kualitas air boiler ditunjukkan oleh berbagai parameter terukur yang harus berada pada nilai tertentu untuk dapat merepresentasikan kualitas air boiler berada dalam kondisi baik. Beberapa parameter penting tersebut antara lain yaitu:

  1. Oksigen terlarut di dalam air sebesar 0,007-0,04 mg/l.
  2. Kapur (CaCO3) terlarut di dalam air sebesar 0,03-0,5 mg/l.
  3. pH air sebesar 7,5-11.
  4. Konduktivitas spesifik air sebesar 100-3500 mS/cm.

Lebih lengkapnya, perhatikan 2 tabel berikut ini.

20140105-074229 PM.jpg
Standard Kualitas Air Boiler Menurut APAVE (Association of electrical and steam unit owners)
20140106-080757 AM.jpg
Standard Kualitas Air Boiler Menurut ABMA (American Boiler Manufacturers Association)
(Sumber)

Nilai-nilai parameter sifat air di atas berbeda untuk setiap tekanan kerja boiler. Hal ini dikarenakan semakin tinggi tekanan kerja boiler, maka akan semakin tinggi pula temperatur didih air boiler. Sifat-sifat air sangat dipengaruhi oleh temperatur kerjanya. Semakin tinggi temperatur air, semakin tinggi pula korosifitasnya (baca artikel berikut). Sehingga semakin tinggi tekanan dan temperatur air, akan semakin ketat batasan parameter sifat air yang diijinkan.

Secara garis besar, sistem monitoring kualitas air boiler dapat dilakukan dengan dua cara, secara manual dan secara otomatis kontinyu. Secara manual berarti operator boiler secara berkala melakukan pengambilan sampel air boiler, dan membawanya ke laboratorium untuk dilakukan pengukuran beberapa parameter sifat air. Hasil pengukuran yang didapat, menjadi acuan untuk mengambil keputusan selanjutnya seperti penambahan zat kimia, membuka blow down valve, atau keputusan lain yang bertujuan untuk menjaga kualitas air boiler tersebut. Metode monitoring manual ini lebih cocok digunakan pada boiler berukuran kecil yang beban kerjanya tidak mengalami perubahan secara cepat.

Metode monitoring kualitas air boiler yang kedua adalah secara otomatis kontinyu. Sistem ini secara kontinyu mengambil sampel air boiler dan mengalirkannya ke sebuah panel khusus (biasa disebut dengan sampling panel). Di panel khusus ini ada sebuah sistem pendinginan untuk mendinginkan sampel air boiler, sebelum masuk ke alat ukur parameter sifat air. Sistem ini biasanya terdapat beberapa alat ukur untuk sekaligus mengukur beberapa parameter dalam satu waktu. Selain itu sistem ini tidak hanya mengambil sampel air dari boiler saja, akan tetapi juga mengambil sampel dari berbagai titik yang diperlukan. Sehingga sistem ini sangat cocok untuk digunakan pada boiler berukuran besar seperti pada pembangkit listrik tenaga uap.

20140107-030117 PM.jpg
Titik-titik Sampling Monitoring Kualitas Air Boiler Pada Sebuah PLTU
(Sumber)

Metode monitoring otomatis ini menghasilkan hasil pembacaan parameter-parameter sifat air boiler lebih spesifik dan real time. Hasil pembacaan sensor-sensornya terkoneksi langsung ke panel pusat ruang kontrol, sehingga perubahan apapun yang terjadi akan dengan cepat dapat dideteksi oleh operator. Dengan kecanggihan sistem ini, membuatnya sangat ideal diaplikasikan pada boiler-boiler berukuran besar seperti pada PLTU.

Berikut akan kita bahas satu-persatu parameter kontrol yang perlu dimonitor untuk menjaga kualitas air boiler:

  1. pH

pH menjadi satuan ukuran yang menunjukkan jumlah konsentrasi ion H+ di dalam air boiler. Nilai pH memiliki skala paling rendah 1 dan paling tinggi 14. Semakin rendah nilai pH maka semakin tinggi konsentrasi ion H+. Sedangkan semakin tinggi nilai pH, maka konsentrai ion OH semakin dominan. Angka 7 menunjukkan keseimbangan jumlah ion H+ dan OH sehingga air bersifat netral.

Air boiler yang bersifat asam memiliki sifat yang sangat korosif, sedangkan jika bersifat terlalu basa akan menyebabkan caustic embrittlement. Nilai ideal pH air boiler disesuaikan dengan kapasitas tekanan boiler (sesuai dengan tabel di atas). Sehingga, memonitor nilai pH air boiler menjadi kewajiban demi menjaga keawetan boiler.

20140108-122655 PM.jpg
pH Meter Pada Laboratorium
(Sumber)

Mengukur tingkat keasaman air boiler dapat dilakukan dengan dua cara, yakni secara manual dan otomatis. Secara manual yakni operator mengambil sampel air boiler dan membawanya ke laboratorium untuk diukur nilai pH-nya. Untuk mendapatkan hasil akurat, air boiler perlu didinginkan hingga bertemperatur 25oC. Portable pH meter banyak dijual dipasaran dengan harga yang bervariasi. Sehingga jika Anda pemilik boiler kecil, wajib untuk mengontrol nilai pH air boiler demi menghindari korosi yang parah. (Produk terkait di Lazada.co.id)

20140108-114859 PM.jpg
pH Sensor Dengan Dua Elektroda Referensi
(Sumber)

Lain halnya dengan pengukuran pH pada boiler berkapasitas besar, karena biasanya boiler ini menggunakan air demineralisasi yang sudah bebas ion mineral. Dan justru karena konsentrasi ion yang rendah tersebut menyebabkan pengukuran pH memiliki beberapa kendala yaitu:

  • Air murni cenderung membuat sensor probe menjadi kurang sensitif.
  • Memunculkan gangguan elektris terhadap elektroda referensi.
  • Munculnya beban statis pada permukaan sensor sehingga menghasilkan sinyal buruk.

Atas dasar di atas pengukuran pH air boiler berkapasitas besar membutuhkan sensor yang lebih kompleks. Sensor pH tersebut membutuhkan dua elektroda referensi untuk mendapatkan hasil yang optimum. Sistem ini akan kita bahas lebih jauh pada kesempatan selanjutnya.

2. Dissolve Oxygen (DO)

Jumlah oksigen yang terlarut di dalam air boiler juga wajib dimonitor, karena oksigen tersebut sangat berpotensi menimbulkan korosi jenis oxygen pitting (Baca artikel berikut). Jika jumlah oksigen terlarut terlalu besar, maka berbagai metode yang telah kita bahas pada artikel lalu untuk mengontrol jumlah tersebut dapat kita pergunakan.

20140109-064758 AM.jpg
DO Meter
(Sumber)

Mengukur jumlah oksigen terlarut di dalam air boiler tidak berbeda dengan pengukuran pH, sama-sama terdapat dua metode yakni secara manual dan otomatis kontinyu. Secara manual kita membutuhkan DO meter yang juga banyak tersedia di pasaran. Yang paling mudah adalah tipe probe. Penggunaannya juga cukup mudah yakni dengan jalan mencelupkan ujung sensor probe DO meter ke dalam sampel air boiler, menunggu hingga temperatur antara probe sensor dengan air sama, dan memastikan air dalam kondisi diam/tidak mengalir.

20140109-110431 AM.jpg
DO Meter Tipe Otomatis
(Sumber)

Seperti halnya pengukuran pH pada air boiler berkapasitas besar, pengukuran DO juga sedikit berbeda dengan metode manual. Karena boiler berkapasitas besar umumnya telah menggunakan air demineralisasi yang rendah ion. Sehingga dibutuhkan sensor DO yang khusus yang dapat membaca kandungan oksigen terlarut hingga satuan part per billion (ppb). Selain itu sistem sensor juga dilengkapi dengan fasilitas kalibrasi sensor otomatis, yang menggunakan udara bebas sebagai referensi. Dengan ini sistem akan menghasilkan pembacaan DO yang selalu akurat.

3. Konduktifitas Spesifik

Parameter sifat air boiler selanjutnya yang perlu dimonitor adalah konduktifitas spesifik. Konduktifitas spesifik adalah sebuah satuan yang menunjukkan kemampuan cairan untuk menghantarkan listrik. Nilai satuan ini berbanding lurus dengan jumlah ion serta padatan terlarut total (Total Dissolved Solid/TDS) di dalam suatu cairan. Konduktifitas spesifik memiliki satuan SI siemens per meter (S/m), dimana semakin tinggi nilai nya maka kemampuan menghantarkan listrik semakin tinggi. Air deionisasi berkualitas baik biasanya memiliki nilai konduktifitas spesifik sebesar 5,5 μS/m, air minum 5-50 mS/m, sedangkan air laut sebesar 5 S/m yang kesemuanya diukur pada kondisi temperatur standard 25oC.

20140109-034944 PM.jpg
Conductivity Meter
(Sumber)

Sejumlah ion terlarut di dalam air boiler juga dapat menimbulkan korosi pada boiler, korosi ini biasa disebut galvanic corrosion (baca artikel berikut). Sehingga memonitor jumlah ion terlarut di dalam air boiler menjadi penting pula. Terutama bagi Anda pengguna boiler kecil yang menggunakan air tanpa pengolahan (non-demineralisasi). Resiko jumlah ion terlarut di dalam air semakin tinggi jika lokasi sumber air Anda dekat dengan laut.

Pengukuran konduktifitas spesifik secara manual cukup mudah, hanya perlu menggunakan satu alat sensor portabel yang juga banyak dijual di pasaran. Sampel air boiler yang sudah kita ambil kita dinginkan terlebih dahulu hingga mencapai temperatur kamar 25oC. Selanjutnya kita ukur specific conductivity-nya. Metode manual ini sangat cocok digunakan bagi pemilik boiler kecil yang tidak menggunakan air demineralisasi.

Lain halnya pengukuran konduktifitas spesifik pada boiler besar yang telah menggunakan air demineralisasi, pada kasus ini dibutuhkan sensor yang lebih sensitif karena mengukur nilai konduktifitas yang lebih kecil. Air demineralisasi pada boiler biasa dibatasi di angka 5,5 μS/m maksimum. Dan pada boiler berkapasitas besar, sistem monitoring konduktifitas ini sangat krusial karena tidak hanya untuk mengetahui jumlah ion terlarut di dalam air, akan tetapi juga untuk mengontrol jumlah zat padat terlarut di dalam air. Karena jika padatan terlarut terlalu tinggi dapat mengakibatkan fouling atau penyumbatan saluran pipa boiler.

4. Kekeruhan Air

Turbidity atau kekeruhan air menjadi faktor selanjutnya yang tidak kalah penting untuk kita monitor dalam air boiler. Kekeruhan air pada air boiler dapat terjadi jika air boiler tercampur dengan produk korosi. Sehingga mengetahui hasil pengukuran tingkat kekeruhan air dapat digunakan sebagai deteksi awal adanya korosi pada boiler.

Pengukuran Kekeruhan Air Menggunakan Portable Turbidity Meter
(Sumber)

Pengukuran kekeruhan air secara manual dapat dilakukan menggunakan turbidity meter yang sudah banyak tersedia di pasaran. Salah satu cara penggunaan turbidity meter dapat kita lihat pada video di atas. Sedangkan metode pengukuran yang lebih kompleks membutuhkan sensor yang lebih canggih dan sistem sampling panel yang modern.

20140109-044823 PM.jpg
Sistem Monitor Online Kekeruhan Air Boiler
(Sumber)

Referensi:

Ebook Gratis Sistem Monitoring Kualitas Air Boiler:


5 Comments

MUHAIMIN · February 4, 2020 at 2:14 pm

pada beberapa Boiler,ada injeksi Oksigen. Yang saya tanyakan, apakah malah menyebabkan korosif?
indo-water.blogspot.com

    Onny Apriyahanda · February 19, 2020 at 4:12 pm

    Adakah yg seperti itu? Diinjeksi oksigen? Kok saya belum pernah dengar ya. Itu malah bahaya, karena yg namanya karat adalah proses oksidasi. Dan sebagian tipe oksidasi melibatkan oksigen.

Jual Boiler Vertical · September 19, 2018 at 7:42 pm

Salam kenal nama saya Ratman BejoTerimakasih artikelnya,semoga bermanfaat buat diri saya dan orang lain
slam sukses selalu

Jual Boiler Jakarta · July 31, 2018 at 11:02 pm

Pak apakah bisa diberi rekomendasi tipe atau merek chemical untuk dosing pump boiler ?

Akselera · May 10, 2017 at 1:27 am

Terima kasih artikelnya. Sangat membantu menambah wawasan.
Bai pengunjung yang memerlukan alat test dan alat ukur pH, TDS, conductivity, chlorine, ORP, dll silahkan mampir juga ke website kami di http://www.akselerainstrument.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *