WhatsApp
Oleh Marcus Somadjaja

Cara Membaca Hasil Uji Air Boiler: Scaling, Korosi, dan Blowdown

  • air boiler
  • boiler water treatment
  • blowdown
  • korosi boiler
  • scaling boiler

Laporan uji air boiler bukan arsip angka. Setiap parameter menjawab satu pertanyaan: apakah boiler mengerak, terkorosi, berbusa, atau blowdown-nya salah setelan. Cara membacanya selalu sama: pastikan sampel dan satuannya benar, bandingkan dengan batas yang berlaku untuk tekanan dan tipe boiler Anda, lihat tren beberapa pengambilan, lalu hubungkan setiap penyimpangan dengan satu tindakan. Satu angka tidak cukup untuk mengubah dosis atau blowdown.

Urutan membaca laporan uji air boiler

  1. Pastikan titik sampel, satuan, dan waktu. Kesadahan dilaporkan sebagai mg/L CaCO₃, silika sebagai mg/L SiO₂, dan konduktivitas dalam µS/cm pada suhu acuan. Sampel dari gauge glass atau dekat inlet air umpan tidak mewakili air boiler.
  2. Pakai batas lokasi. Batas OEM boiler, persetujuan pemasok turbin, dan target program kimia fasilitas selalu mengalahkan angka umum dari internet.
  3. Baca tren, bukan satu hasil. Satu angka tinggi bisa berasal dari sampel yang tidak representatif, reagen kedaluwarsa, atau alat yang belum dikalibrasi.
  4. Petakan ke empat kelompok masalah. Scaling, korosi, foaming/carryover, dan blowdown memiliki parameter pengendali dan respons berbeda.

Peta titik sampel dari air make-up sampai kondensat ada di panduan kualitas air umpan boiler industri.

Scaling: kesadahan, silika, dan padatan

Kesadahan yang masih terdeteksi setelah softener atau demineralizer adalah tanda pertama kebocoran pretreatment: resin jenuh, valve bypass bocor, atau regenerasi yang belum selesai. Panduan CEA BG04 menetapkan kesadahan air umpan maksimum 2 ppm untuk boiler shell dan di bawah 2 ppm untuk coil boiler.

Pelunakan sodium zeolit menukar kalsium dan magnesium dengan natrium, tetapi tidak menurunkan TDS. Untuk mengendalikan silika, National Board menyebut demineralisasi total sebagai jalan untuk menurunkan laju blowdown. Padatan tersuspensi dan oksida besi juga menumpuk di titik panas: keduanya tidak larut dan hanya bisa keluar lewat blowdown atau pembersihan.

Kerak adalah insulasi. U.S. Department of Energy mencatat konduktivitas termal kerak sekitar satu orde lebih rendah daripada baja, sehingga lapisan tipis pun menahan perpindahan panas. Untuk boiler firetube yang tidak dilengkapi pemulihan panas gas buang (seperti economizer air umpan atau pemanas awal udara pembakaran), tabel DOE mencatat kerak berkomposisi “normal” setebal 1/64 inci menaikkan konsumsi bahan bakar sekitar 1% dan 1/32 inci sekitar 2%, sedangkan kerak besi plus silika setebal 1/32 inci mencapai 7%.

Respons treatment: pulihkan pretreatment lebih dulu, verifikasi titik dan laju injeksi scale control, lalu koreksi blowdown. Bila deposit keras sudah terbentuk dan perpindahan panas menurun, evaluasi jasa chemical cleaning boiler sebelum menambah dosis.

Korosi: oksigen terlarut, pH, besi, dan tembaga

Oksigen terlarut adalah penyebab pitting. CEA BG04 menyatakan pitting hanya terjadi bila oksigen hadir, dan deaerator yang bekerja baik menurunkan oksigen air make-up sampai 10 ppb atau kurang. Residu sulfit di air boiler menunjukkan scavenger masih cukup: 30–70 ppm untuk boiler shell dan 60–100 ppm untuk coil boiler.

pH menunjukkan jenis serangan. Air umpan boiler shell dijaga pada pH 8,5–9,5, sedangkan air boiler pada 10,5–12,0 menurut tabel CEA BG04. pH air umpan yang terlalu rendah mempercepat korosi asam, sementara alkalinitas kaustik pekat dapat memicu kerapuhan kaustik pada baja yang mengalami tegangan. Bila sistem memakai paduan tembaga, CEA menyarankan pH tidak melebihi 9,2 agar korosi tembaga tidak terjadi.

Besi dan tembaga di kondensat umumnya adalah produk korosi, bukan kontaminasi sumber air. CEA menjelaskan tembaga dari pipa kondensat yang terkorosi dapat terbawa kembali ke boiler dan melapisi permukaan logam. Penyebab yang paling sering adalah karbon dioksida yang membentuk asam karbonat dan oksigen yang masuk bersama udara. Responsnya: perbaiki kinerja deaerator, jaga residu oxygen scavenger, dosis amina penetral untuk pH kondensat, lalu telusuri kebocoran udara dan penukar panas yang bocor.

Foaming dan carryover: TDS, alkalinitas, dan minyak

Foaming adalah keluarnya gelembung busa ke pipa uap, sedangkan priming adalah terbawanya tetesan air. CEA menyebut pemicunya dapat berupa deterjen, minyak, lemak, dan padatan tersuspensi; TDS serta padatan tersuspensi meningkatkan kecenderungan berbusa, dan alkalinitas kaustik yang tinggi memperkuatnya.

Akibatnya bukan hanya uap basah. CEA mencatat carryover dapat membanjiri steam trap dan memicu water hammer, mengacaukan kontrol level karena alat bekerja di air dan bukan di busa, serta membuat logam boiler kepanasan karena busa tidak membawa panas sebaik air. National Board menambahkan bahwa padatan dan silika yang terbawa akan mengendap di superheater dan sudu turbin.

Respons treatment: turunkan TDS lewat blowdown, hentikan sumber minyak (kebocoran penukar panas atau kontaminasi kondensat), tinjau dosis alkalinitas, lalu stabilkan level dan beban boiler. Antifoam hanya dipakai setelah penyebabnya ditemukan, bukan sebagai pengganti koreksi blowdown.

Blowdown: cycles of concentration dan konduktivitas

Saat air menguap, padatan tertinggal dan konsentrasinya naik. Blowdown membuang sebagian air pekat itu dan menggantinya dengan air make-up. EPA WaterSense mengingatkan bahwa TDS yang terlalu tinggi dapat membentuk kerak atau memicu korosi, dan laju blowdown umumnya 4–8% dari aliran make-up, bisa sampai 10% bila kualitas air buruk.

Dua cara membaca blowdown:

  • Cycles of concentration = konduktivitas air boiler ÷ konduktivitas air umpan. EPA memakai rasio konduktivitas; DOE memakai ion inert seperti silika atau klorida. Contoh DOE: silika air boiler 100 ppm dibanding silika air umpan 10 ppm berarti 10 cycles.
  • Persentase blowdown terhadap aliran air umpan ≈ 100 ÷ cycles, bila cycles dihitung terhadap air umpan seperti di atas. Pada 10 cycles, blowdown sekitar 10% dari aliran air umpan. Rentang EPA 4–8% di atas dinyatakan terhadap aliran make-up; bila sebagian air umpan berasal dari kondensat balik, kedua basis ini tidak sama dan angkanya tidak bisa dibandingkan langsung.

Blowdown kurang menyebabkan endapan dan carryover; blowdown berlebih membuang energi, air, dan bahan kimia sekaligus, menurut DOE Steam Tip Sheet #9. Batas yang dipakai sebaiknya mengikuti tekanan drum. Tabel ABMA yang dikutip National Board memberi batas maksimum berikut:

Tekanan drum (psig)TDS (ppm)Alkalinitas total (ppm)Silika (ppm SiO₂)Padatan tersuspensi (ppm)
0–3003.50070015015
301–4503.0006009010
451–6002.500500408
601–7501.000200303
751–900750150202
901–1.00062512581

Tabel ini adalah batas penyaringan, bukan setpoint. Semakin tinggi tekanan, semakin ketat batasnya, dan boiler tekanan tinggi umumnya memerlukan demineralisasi agar laju blowdown tetap wajar.

Tabel cepat: angka, indikasi, dan respons

Hasil ujiIndikasi utamaPeriksa duluRespons
Kesadahan lolos setelah softenerKebocoran pretreatmentRegenerasi, valve, resinPulihkan pretreatment, tahan air off-spec
Silika atau TSS tinggiRisiko kerak dan carryoverBlowdown, kualitas make-upKoreksi cycles, dispersan, evaluasi demineralisasi
Oksigen terlarut tinggi di air umpanRisiko pittingDeaerator, suhuPerbaiki deaerasi
Residu sulfit di bawah targetScavenger kurang, risiko pittingTitik injeksi, dosisKalibrasi pompa scavenger
pH di luar rentangKorosi asam atau kaustikKalibrasi, dosis, alkalinitasSesuaikan program alkalinitas
Besi atau tembaga naik di kondensatKorosi jalur kondensatpH kondensat, udara masuk, trapAmina penetral, perbaiki kebocoran
Konduktivitas boiler naikTDS dan blowdownLaju blowdown, kontaminasi kondensatKoreksi kontrol blowdown
Minyak di air boiler atau kondensatFoaming dan foulingPenukar panas, proses bocorIsolasi sumber, bersihkan sistem

Kesalahan yang sering terjadi

Angka yang benar tetap bisa menyesatkan bila konteksnya hilang. Tiga kesalahan paling umum: membandingkan hasil dengan satu angka universal tanpa melihat tekanan dan tipe boiler; mengambil sampel dari titik yang tidak representatif; dan menaikkan dosis sebelum memperbaiki penyebabnya. Perubahan program sebaiknya dicatat bersama tanggal, beban boiler, titik sampel, hasil uji, dan setelan pompa agar bisa dievaluasi.

Pertanyaan umum

Berapa batas TDS air boiler yang aman?

Tidak ada satu angka. Tabel ABMA di atas menunjukkan batas turun dari 3.500 ppm pada 0–300 psig menjadi 625 ppm pada 901–1.000 psig. Batas OEM boiler dan program kimia fasilitas tetap yang berlaku.

Apakah kesadahan nol berarti boiler bebas kerak?

Belum tentu. Silika, oksida besi, padatan tersuspensi, dan produk korosi yang terbawa kondensat masih dapat mengendap. Periksa juga silika, besi, TSS, dan hasil inspeksi tube.

Kapan hasil uji menunjukkan boiler perlu dibersihkan?

Bila deposit tetap ada meski blowdown dan treatment sudah terkendali, perpindahan panas menurun, atau inspeksi menemukan kerak keras. Pada titik itu, chemical cleaning dievaluasi dari sampel deposit dan material boiler, bukan dari warna kerak.

Menguji ulang dan menindaklanjuti

Pengujian berkala sebaiknya dilakukan laboratorium yang memahami titik sampel dan parameter boiler. A3 Laboratories melalui lab.id layanan pengujian air menerima permintaan pengambilan sampel, analisis, dan pelaporan; jenis air, titik, parameter, dan tenggat dikonfirmasi sebelum pekerjaan dimulai.

Untuk tindak lanjut program, PT Beta Pramesti Asia menyediakan program bahan kimia air boiler BETAGARD, termasuk pengendali kerak, oxygen scavenger, dan alkalinity control, serta jasa chemical cleaning boiler bila deposit sudah perlu diangkat.