ELECTROSTATIC PRECIPITATOR17 April 2012

???

????????

????????

MATERI :UU No : 32 tahun 2009Prinsip KerjaPengendalian Operasi Maintenance EPTrouble Shooting EP

1. UU No 32 tahun 2009

Ketentuan Pidana

2. PRINSIP KERJA EP

Discharge & Collecting Electrode

Proses Penangkapan Debu

Corona

Proses Penangkapan Debu

Proses Penangkapan Debu

Proses Penangkapan Debu

Efisiensi EP

Efisiensi EP

Contoh :

1. Mechanical portion2. Electrical portion

Secara garis besar kedua bagian tersebut terdiri dari :

Housing / Shell yang meliputi lapisan logam (metal) bagian luar, insulator compartment, support columns & beams dan hopper

Treatment Zone yang terdiri dari elektroda pelepas muatan dan elektroda plat pengumpul2.1 KOMPONEN-KOMPONEN ESP

Structural component lower discharge electrodes frameupper discharge electrode frameplate support system

Electrical supply system & Control UnitT/R setControl UnitControl Cabinet

Mechanical Component sebagai penunjangrapping systemmechanical conveyorsvibrators

EP Casing & frame

Hopper

2.2 Indicators / Meters

Indicators atau meters merupakan alat ukur yang digunakan untuk memantau seluruh perubahan yang terjadi pada ESP selama proses penangkapan debu. adalah :

1. Primary voltmeter (AC-V)2. Primary ammeter (AC-A)3. Secondary voltmeter (DC-kV)4. Secondary ammeter (DC-mA)5. Sparkmeter (spark/minutes)

EP_VI Curve

Automatic Voltage Control (AVC)

Automatic Voltage Control dihubungkan dengan Silicon Controlled Rectifier stack guna keperluan pengendalian operasi dari SCR tersebut. Masukannya diperoleh dari nilai peringkat tegangan dan arus yang didapat dari rangkaian T/R set. Yang mana fungsi utama nya adalah untuk mengoptimalkan kinerja dari ESP. Dalam hal ini AVC akan memberikan perintah penyulutan (triggering) pada SCR

Current Limiting Reactor (CLR)

Current Limiting Reactor merupakan suatu Inductor yang mempunyai nilai tertentu dan dipasang secara seri dengan T/R set. Fungsi utamanya adalah untuk membatasi besarnya arus yang mengalir pada rangkaian selama terjadinya proses sparking pada ESP. Bila terjadi sparkover yang mana SCR masih dalam keadaan konduksi, dan T/R set dalam keadaan hubung singkat, dimana impedansinya sangat rendah, maka besarnya arus yang mengalir akan dibatasi oleh CLR. Fungsi lainnya adalah sebagai pembentuk gelombang tegangan dan arus agar mempunyai penyimpangan yang kecil (filtering).

Silicon Controlled Rectifier (SCR)

Silicon Controlled Rectifier (SCR) digunakan untuk mengendalikan besarnya daya arus bolak balik yang mengalir ke T/R set. SCR merupakan piranti semikonduktor yang bekerja sebagai saklar dengan gerbang (gate) yang dapat diaktipkan secara listrik (dengan pemberian pulsa-pulsa trigger). Karena SCR hanya menghantarkan arus dalam satu arah, maka rangkaian SCR untuk ESP dipasangkan secara paralel silang (Inverse paralel) agar pengendalian dayanya dapat dilakukan pada dua siklus gelombang, yaitu setengan siklus positip dan setengan siklus negatip.

2.3 PENGENDALIAN OPERASI Ada lima parameter operasi yang sangat mempengaruhi tinggi rendahnya kinerja yaitu :

1. Resistivitas debu ( dust resistivity ohm-cm) 2. Ukuran partikel debu ( particel size -micron) 3. Aliran gas ( gas flow m3/sec)4. Suhu gas ( gas temperature deg C)5. Kandungan uap air pada gas ( moisture content )

6. CO

2.3.1 GAS FLOW

2.3.2 UKURAN PARTIKEL DEBU

Ukuran partikel debu ( Particle size )

Seperti diketahui bahwa ESP beroperasi dengan cara memberikan gaya listrik kepada setiap individu dari partikel debu. Dengan demikian maka kinerjanya sangatlah tergantung pada ukuran partikel debu yang dapat diberikan gaya listrik.

Debu halus akan lebih sulit untuk ditangkap dibandingkan dengan debu yang kasar. Dengan demikian partiker debu dengan ukuran 1 mikron akan lebih efektif ditangkap dengan penangkap debu selain ESP.

2.3.3 RESISTIVITAS DEBU (Dust resistivity)Salah satu sifat debu yang sangat penting adalah resistivitasnya, yaitu tahanan jenis listrik (specific electrical resistance). Resistivitas debu sangat tergantung pada komposisi fisik dan kimia serta distribusi ukuran partikel debu. Disamping itu faktor lain yang mempengaruhi adalah kandungan uap air dan suhu dari gas.

Umumnya resistivitas debu untuk 4 stage preheater Kiln lebih tinggi dari pada wet process Kiln, karena debu dari preheater Kiln lebih sedikit kandungan uap air pada alkalinya dibandingkan dengan debu dari wet process Kiln

Resistivity vs Temperature

Back corona (if to high resistivity 10^11 ohm cm)

Conditioning Tower/Water Spary System

2.3.4 TEMPERATURE

2.4 PEMELIHARAANProgram pemeliharaan pencegahan dapat diklasifikasikan menjadi 3 : Keandalan jangka pendek, yang berarti tidak ada kerusakan listrik maupun mekanis yang dapat mengakibatkan berkurangnya produksi secara tidak terjadwal.Keandalan jangka menengah, yang berarti tidak ada pengurangan yang berkelanjutan terhadap efisiensi penangkapan debunya.Keandalan jangka panjang, yang berarti tidak terjadinya keausan (wear) dan karat (corrosion) pada komponen-komponen ESP

2.4.1 KEGIATAN PEMELIHARAAN Pelumasan ( Lubrication)Pembersihan ( Cleaning )Inspeksi dan Penyetelan ( Inspection & Adjustment Pemeriksaan ( Check-up )Penggantian ( Replacement )Pengujian operasi ( Operation test )

2.4.2 MAINTENANCE CHECK LIST Daily Pencatatan pembacaan elektrikal dan data di CCR.Pengecekan operasi hopper dan sistem transpor debu.Pengecekan sistem pendingin ruang kontrol EP.

WeeklyPengecekan rapping sistem dan vibrator.Pengecekan dan pembersihan saringan udara.Pemeriksaan interior sistem kontrol.

MonthlyPengecekan sensor temperatur.Pengecekan heater pada hopper.Pengecekan sensor level pada hopper.Pengecekan korosi bagian luar EP, vibrasi yang abnormal, bunyi, kebocoran dan isolasi yang lepas, pintu-pintu dan sambungan-sambungan.

QuarterlyPengecekan dan pembersihan kotak-kotak switch rapping dan vibrator.Pengecekan kalibrasi transduser

Semi-annualPembersihan dan pelumasan dog bolt pintu masuk dan hinges.Pembersihan dan pelumasan interlock covers.Pengecekan visual bagian luar EP.Pengecekan level minyak transformer dan surge arrestor.AnnualPemeriksaan yang cermat bagian dalam EP.Pembersihan top housing atau isolator compartment dan seluruh sambungan-sambungan listrik.Pengecekan dan perbaikan misalignment antara discharge electroda dan collecting electroda (wire dan plate).Pengujian dan pembersihan seluruh kontaktor-kontaktor dan pemeriksaan penguncian seluruh sambungan-sambungan listrik dan pengecekan grounding.Pembersihan dan pemeriksaan seluruh sambungan-sambungan gasket.Pengecekan dan pengujian operasi switchgear.Pembersihan dan penguncian isolator rapping.Penelitian dan pencatatan area yang berkarat.

Situational

Pencatatan pengukuran beban udara dan beban gas selama dan setelah EP stop.Pembersihan dan pengecekan interior kontrol set selama stop yang melebihi dari 72 jam.Pembersihan dan pengecekan internal bushing selama stop yang melebihi 5 hari.Pengecekan kondisi seluruh peralatan grounding selama stop yang melebihi 72 jam.Pembersihan seluruh hopper setiap ada stop.Pengecekan dan pencatatan jumlah dan lokasi debu yang terakumulasi pada elektroda-elektroda selama setiap stop yang lebih dari 72 jam.Pengecekan seluruh alarm-alarm, interlocking dan seluruh peralatan pengaman selama setiap stop.

4. TROUBLE SHOOTINGBroken wireGas distribution problemInternal mechanical/wire to plate alignmentCorrosionBroken insulatorsElectrical supplai problemRappers

PERBAIKAN DAN INSPEKSI EP RM4

NOTEMUANACTIONFOTOSebelum PerbaikanSetelah Perbaikan1Korosi pada manhole (pintu akses), kebocoran udara, dan gasket seal rusakGanti gasket seal pada semua manhole (pintu akses) 2Dua pengarah udara (guide vanes) di inlet EP (sebelum Gas Distribution Screen) area chamber B rusakPerbaiki kedua pengarah udara (guide vanes)3Ada bekas kebocoran air pada batang insulator rapping, bekas terbakar pada support insulator dan bekas noda pada bagian atas insulatorBersihkan semua batang rapping, lead-in insulator, support insulator dengan alcohol-based cleaners; Menutup celah casing dengan gasket maker, menyediakan spare part insulator4Ada celah pada mulut pipa kabel heater; Ada cladding chamber insulator yang sobekMenutup celah pada mulut pipa dengan sealant (lem silikon); menambal sobekan pada cladding5Ada bekas kebocoran dari manhole MIGI rapping chamber menuju ke chamber; korosi pada dinding dan langit-langit pada MIGI rapping chamberGanti gasket seal pada semua pintu akses MIGI rapping chamber, tutup celah kebocoran

PERBAIKAN DAN INSPEKSI EP RM4

NOTEMUANACTIONFOTOSebelum PerbaikanSetelah Perbaikan6Misalignment antara plunger dan rapping rod; tiadanya boot seal clamp pada beberapa rapper; lubang pada boot sealAlignment batang rapper; pasang kembali boot seal clamp; tambal lubang pada boot seal7Baut penggantung anvil beam pada collecting plate ada yang kendor dan lepasMengganti dan mengencangkan baut penggantung anvil beam pada collecting plate8Dust built-up pada collecting plate (dari atas sampai bawah)Membersihkan collecting plate bagian atas sampai bawah; mempercepat periode rapping9Grounding pada collecting plate lepasPasang kembali grounding10Support beam bagian bawah collecting plate keluar dari spacerMengganti baut penggantung anvil beam collecting plate yang lepas agar collecting plate kembali ke posisi semula (tertarik ke atas) dan melakukan realignment pada bottom beam collecting plate dan spacer

PERBAIKAN DAN INSPEKSI EP RM4

NOTEMUANACTIONFOTOSebelum PerbaikanSetelah Perbaikan11Sedikit penumpukan debu (dust built-up) pada discharge electrodeMenambah frekuensi rapping (periode rapping dipercepat) dan membersihkan seluruh discharge electrode12Penumpukan debu/material pada anti-sway insulatorMembersihkan insulator13Ada penumpukan debu (coating) pada bagian dalam support insulator, korosi pada support insulator protection conduitSemua support insulator protection conduit harus dibersihkan; check juga alignment pada penggantung batang rapping. Support insulator bagian dalam dibersihkan dengan kain kering dan bila memungkinkan dengan menggunakan alcohol-based cleaner 14Baut pada ujung discharge electrode bagian atas banyak yang kendorKencangkan atau ganti baut dan dilas15Ada celah akibat korosi pada dinding samping pada manhole bagian atas EPPerbaiki dinding manhole

PERBAIKAN DAN INSPEKSI EP RM4

NOTEMUANACTIONFOTOSebelum PerbaikanSetelah Perbaikan16Dinding dalam EP di sebelah manhole bagian samping EP berlubang karena korosiPerbaiki dinding17Penumpukan debu/material yang mengeras di bawah manhole bagian samping EPBersihkan coating dan tutup kebocoran pada manhole dengan mengganti gasket seal 18Korosi pada permukaan langit-langit EP di semua chamberBersihkan langit-langit dan tutup kebocoran pada manhole dengan mengganti gasket seal 20Nilai resistansi band heater pada support insulator tidak samaCek dan perbaiki koneksi heater21Ada 3 coil rapper kabelnya putusCek dan perbaiki koneksi rapper

SEBELUM PERBAIKAN (3 SEPTEMBER 2012)SETELAH PERBAIKAN (29 SEPTEMBER 2012)

SEBELUM PERBAIKAN (3 SEPTEMBER 2012)SETELAH PERBAIKAN (29 SEPTEMBER 2012)

SEBELUM PERBAIKAN (3 SEPTEMBER 2012)SETELAH PERBAIKAN (29 SEPTEMBER 2012)

Preventive Action and lesson learned:

SEBELUM PERBAIKAN (3 SEPTEMBER 2012)SETELAH PERBAIKAN (29 SEPTEMBER 2012)

4.1 Debu ter-build up pada collecting plate

1. Identifikasi problem dan definisi prosedurLakukan pemeriksaan internal untuk memastikan terjadinya penumpukan debu yang berlebihan.Tentukan apakah EP telah bersih.Evaluasi pola penumpukan debu, hasil test accelorometer, pengukuran resestifitas dan data tegangan-arus.2. Kemungkinan penyebabVibrator tidak cukup mampu untuk melakukan fungsinya.Rapping sistem belum cukup (daerah collecting plate per rapper lebih besar dari 1500 ft2).Percepatan rendah pada collecting plate.Debu memiliki resistivitas tinggi.Perubahan beban pada inlet yang disebabkan kondisi proses.3. Pemecahan masalahGanti vibrator dengan rapper, yakinkan bahwa sistem telah memiliki kemampuan yang cukup.Pasang rapper tambahan.Perbaiki dan tingkatkan rapping sistem untuk menjamin kekuatan transmisi yang efektif.Ubah intensitas frekuensi pemukulan pada sistem rapping.

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedur Lakukan pemeriksaan internal untuk memastikan debu yang berlebihan.Lakukan evaluasi pada penumpukan debu dan tegangan-arus (tegangan corona onset, arus setelah corona onset).2. Kemungkinan penyebabKetidakmampuan sistem vibrasi pada elektroda.Jumlah rapper tidak cukup (panjang elektroda per rapper besar dari 1800 feet).3. Pemecahan masalahGanti vibrator dengan rapper, yakinkan bahwa emitting system dapat bertahan dengan adanya kenaikan gaya.Pasang rapper tambahan.Pasang gas cooling tower.4.2 Debu ter-build up di discharge electroda

4.3 Distribusi aliran gas buruk

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurLakukan pemeriksaan internal untuk menidentifikasikan area yang terakumulasi debu.Lakukan pengukuran hot-wire anemometer.Lakukan test aliran secara visual.Lakukan pengukuran efisiensi fractional untuk menguji debu yang reentrainment.2. Kemungkinan penyebabKecepatan gas tinggi > 5.5 feet/s.Kecepatan gas rendah < 2 feet/s.3. Pemecahan masalah Kurangi aliran gas dengan mengurangi beban atau dengan memasang alat penangkap debu tambahan yang parallel dengan sistem yang ada.Pengaturan pada laju distribusi aliran gas.Tingkatkan laju aliran gas.Perbaiki distribusi aliran gas menggunakan data field.Lakukan studi teknis untuk menentukan peralatan pengukur laju gas.

4.4 Unjuk kerja EP dibatasi oleh spark

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurDapatkan kurva tegangan-arus pada T/R set.Lakukan pemeriksaan internal untuk menguji clearance antara plate dan wire, build up debu pada plate dan pengendapan debu pada isolator.Lakukan analisa endapan pada isolator dan debu pada plate.2. Penyebab masalah Clearance antara elektroda terlalu dekat.Build up debu yang berlebihan pada collecting plate.Tracking pada isolator yang disebabkan oleh pengendapan debu.Terjadinya back carona.Tegangan carona onset tinggi dan arus tinggi.Daya terbatas jumlah collecting plate per T/R set lebih besar.Respon rendah dan over shoot.Daya tidak match dengan kondisi operasional.3. Pemecahan masalahLakukan alignment untuk mendapatkan clearance yang benar.Tingkatkan kemampuan rapping.Tambahkan atau tingkatkan kemampuan purge air system dan tambah heater pada isolator comportment.Pasang GCT gunakan dual fluid system.Upgrade sistem kontrol.Upgrade current limitting reactor.

4.5 Daya tinggi tetapi efisiensi rendah

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurLakukan pemeriksaan kondisi pengoperasian proses .Lakukan pengukuran dan estimasi acid dewpoint.2. Kemungkinan penyebabPengoperasian proses dibawah dewpoint.Arus bocor pada penampang isolator atau isolator rusak.3. Pemecahan masalah Ubah kondisi proses (naikkan temperatur, turunkan sulfur content, atau kurangi oksigen yang berlebihan).Pasang purge air system pada isolator.

4.6 Tingginya pressure drop

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurLakukan pengukuran pressure drop pada sistem.Lakukan pengukuran arus fan.Bandingkan nilai disain pressure drop dengan pengukuran lapangan pada berbagai bagian dari sistem.2. Kemungkinan penyebabKesalahan disain pada saluran atau ducting.Perforated plate tersumbat.3. Pemecahan masalahLakukan studi untuk menentukan modifikasi saluran atau ducting yang dibutuhkan untuk memenuhi pressure drop yang diinginkan.Bersihkan plate dan atau pasang rapping tambahan.

4.7 Kegagalan pada peralatan kontrol & listrik

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurCatat dan diidentifikasikan bagian yang rusak dan tanggal pada panel kontrol.2. Kemungkinan penyebabMasalah lingkungan yang buruk, panas dan kotor.Sistem kontrol sudah kuno.3. Pemecahan masalahDinginkan dan hembus panel kontrol dengan udara bersih.Update sistem kontrol.

4.8 Kerusakan pada discharge electrode

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurIdentifikasi lokasi dan tanggal kerusakan kawat.Identifikasi dan catat problem pada transport material pada hopper dan hubungkan dengan lokasi kerusakan kawat.Kirimkan sample kawat ke laboratorium untuk pengujian metalurgi.2. Kemungkinan penyebabJarak/clearance pada bagian tertentu terlalu dekat.Ketidakmampuan sistem kontrol untuk mengantisipasi spark atau arcs.Korosi.3. Pemecahan masalahPerbaiki komponen yang telah dinyatakan rusak.Update peralatan kontrol.Ganti bahan material kawat.Ubah kondisi proses (temperatur, sulfur content, excess air).

4.9 Hopper tersumbat

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurIdentifikasi dan catat lokasi dan tanggal penyumbatan.Periksa interior untuk menentukan jika ada kerusakan mekanis.2. Kemungkinan penyebabPembebanan berlebihan yang disebabkan oleh perubahan proses.Kemampuan hopper terbatas.Kerusakan pada sistem transport material.3. Pemecahan masalahOperasikan peralatan yang disebabkan oleh perubahan proses.Ubah kondisi proses agar diperoleh beban debu yang rendah pada inlet.Pasang hopper level indikator, heater dan vibrator.Update sistem transport untuk mencapai kehandalan yang tinggi.

4.10 Corrosion

1. Identifikasi masalah dan definisi prosedurIdentifikasi dan catat lokasi perkaratan.Lakukan pencatatan parameter-parameter kondisi proses.Lakukan test ultrasonic untuk mengestimate service berikutnya.2. Kemungkinan penyebabKondisi operasi dibawah acid dewpoint.Perkaratan pada daerah lokal pada unit.3. Pemecahan masalahUbah kondisi proses.Identifikasi dan hilangkan kebocoran udara pada door seals, doors dan expansion joint.

Terima kasih

Korosi pada man hole (pintu akses), kebocoran udara dan gasket seal rusakDua pengarah udara di Inlet nozzle (Gas Distribution Screen) area chamber B RusakAda bekas kebocoran air pada batang insulator raping, bekas terbakar pada support insulator dan bekas noda pada atas insulator

*Korosi pada man hole (pintu akses), kebocoran udara dan gasket seal rusakDua pengarah udara di Inlet nozzle (Gas Distribution Screen) area chamber B RusakAda bekas kebocoran air pada batang insulator raping, bekas terbakar pada support insulator dan bekas noda pada atas insulator

**Korosi pada man hole (pintu akses), kebocoran udara dan gasket seal rusakDua pengarah udara di Inlet nozzle (Gas Distribution Screen) area chamber B RusakAda bekas kebocoran air pada batang insulator raping, bekas terbakar pada support insulator dan bekas noda pada atas insulator

*