Ketika pipa kondensor terlapisi scale mineral, produk korosi, biofilm, atau lumpur, lapisan itu bekerja seperti isolator dan mencekik aliran air pendingin. Hasilnya, perpindahan panas turun dan backpressure turbin naik—menggerus megawatt dan pendapatan (Modern Power Systems) (POWER Magazine).

Kasus industri modern (Nalco/Power Engineering) menunjukkan kenaikan backpressure 1,0 inHg—sering akibat fouling—dapat memakan sekitar 4 MW kapasitas (di satu pembangkit 850 MW) dan menaikkan heat rate ~250 Btu/kW·h (Power Engineering). Data EPRI menerjemahkan setiap penalti 1,0 inHg menjadi kira-kira 2,5% kehilangan efisiensi (Power Engineering). Dalam kasus ekstrem, fouling yang dibiarkan bahkan dilaporkan bisa memangkas kapasitas hingga setengah karena kolaps vakum (POWER Magazine).

Catatan lokal: di pesisir Indonesia—misalnya PLTU Batang dan sejumlah pembangkit CCGT yang memakai air laut—biofouling laut cenderung agresif dan lengket di air hangat bersalinitas. Tren fouling berbeda menurut kualitas air: pantai Gulf/SE AS cenderung biologis/slime, wilayah kering menghadapi scale kalsium karbonat keras (Power Engineering) (POWER Magazine).

Parameter kinerja: TTD dan TR

Operator mengandalkan dua indikator: Terminal Temperature Difference atau TTD (selisih antara suhu kondensasi uap dan suhu keluaran air pendingin) dan temperature rise atau TR (kenaikan suhu air pendingin dari inlet ke outlet). TTD rendah menandakan perpindahan panas efisien; kenaikan TTD mengindikasikan degradasi perpindahan panas di sisi shell (Power Engineering). Untuk suhu pendingin tertentu, TTD yang lebih kecil berarti lebih banyak panas tersapu per unit alir.

Praktiknya, TTD dan TR ditrend terhadap “design point” bersih. Satu studi menunjukkan saat pipa makin kotor oleh debris, TTD naik tajam dan jatuh kembali segera setelah pembersihan manual (Power Engineering). TR dapat ikut naik jika fouling membatasi aliran—contoh penurunan aliran akibat sumbatan sebagian menaikkan TR ~4 °F, menyumbang ~0,4 inHg penalti backpressure (Power Engineering) (Power Engineering).

Memakai dua metrik ini secara tandem membantu identifikasi: pada studi yang sama, ~60% dari penalti 1,0 inHg berasal dari kenaikan TTD (hilangnya perpindahan panas) dan ~40% dari kenaikan TR (hilangnya aliran) (Power Engineering). EPRI secara eksplisit menyarankan men-tracking TTD bersama flow dan pressure pompa untuk mendeteksi tren fouling (EPRI via Scribd) (Power Engineering).

Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia

Sistem pembersih pipa mekanis online

Pembersihan mekanis online—mengalirkan sponge atau hard cleaning balls (Taprogge, Roechling, CQM, dll.)—mempertahankan kebersihan tanpa shutdown. Bola polimer sedikit lebih besar dari diameter pipa menggosok dinding tiap lintasan, lalu dikoleksi, dibersihkan, dan disirkulasikan lagi; karena debris (pasir, alga, lumpur) terus masuk ke sistem open cooling-water, unit biasanya menjalankan ball cleaner 24/7. Bola biasanya diganti setiap 2–4 minggu (Scribd).

Ukuran/keras bola disetel dengan jenis fouling—misalnya sponge balls lembut untuk slime biologis, atau tipe impregnated polisher untuk scale keras (Scribd) (Scribd). Survei EPRI pada >100 sistem pembersih kondensor menyimpulkan performa “umumnya baik”: teknologi mekanis mampu mengendalikan fouling di berbagai kondisi (EPRI via PDFCoffee).

Analisis ekonomi mencatat payback cepat: biaya operasi (listrik pompa bola, penggantian bola) cepat terbayar dari output yang terjaga dan outage yang dihindari (Scribd); literatur Taprogge menyorot payback 1–2 tahun berkat pencegahan kegagalan pipa dan loss generation (Scribd). Retrofitting pada unit hingga ~400–500 MW juga dinilai menarik secara ekonomi: analisis siklus-hidup menunjukkan perpanjangan umur pipa dan kapasitas melebihi biaya sistem pembersih (EPRI via PDFCoffee).

Metode mekanis offline (saat outage) mencakup brushing, pigging, atau hydroblasting portabel—efektif menghapus scale berat/debris, tetapi butuh shutdown dan tenaga kerja. Penyedia seperti Conco dan EAI menawarkan jasa offline (dry-ice blasting, coil brushing). Karena biaya outage, praktik umum adalah mencegah fouling berat dengan pembersih online dan water screening; pemasangan intake screen otomatis seperti automatic screen membantu membatasi “debris hit” kontinu.

Program kimia, biofouling, dan kepatuhan

Kontrol fouling juga bergantung pada manajemen kimia air: dosing biocide untuk mikrobiologi, antiscalant/asam untuk scale mineral, serta filtrasi/bleed untuk padatan tersuspensi. Praktik lazim adalah injeksi berkala oxidizing biocide—klorin, bromin, atau chlorine dioxide—untuk mematikan biofilm/slime di kondensor dan sirkuit pendingin (EPRI via PDFCoffee); pedoman EPRI menegaskan klorin (gas atau larutan) adalah oksidator paling umum di cooling-water kondensor (EPRI via PDFCoffee). Dosis kimia yang presisi biasanya diumpankan melalui dosing pump untuk menjaga repeatability.

Non-oxidizing biicides (mis. quaternary ammonium) tersedia namun jarang dipakai pada once-through karena isu regulasi dan keselamatan (EPRI via PDFCoffee) (EPRI via PDFCoffee). Jika kualitas air dan kontrol blowdown memungkinkan, inhibitor kekerasan/alkalinitas (polifosfat, polimer) mengurangi potensi scale; pada kondisi scale ekstrem, acid cleaning offline (mis. sirkulasi asam nitrat/sulfamat encer) kadang dipakai—opsi terakhir karena downtime dan limbah berbahaya.

Program kimia wajib patuh lingkungan. Bahan treatment cooling-water kerap dibatasi baku mutu pembuangan. Di banyak yurisdiksi (termasuk Indonesia), residu biocide/kimia diatur ketat: PP No. 22/2021 Lampiran VI Kelas II memberlakukan batas pH dan logam berat pada pembuangan pembangkit termal (Watconman). Di AS/EU, oxidizing biocides (klorin, bromin, ozon) diklasifikasikan toksik akut (EPRI via PDFCoffee). ChemTreat mencatat, banyak kimia yang dulu umum “mungkin tak lagi diizinkan atau sangat dibatasi” (ChemTreat), sehingga residu klorin sering dinetralkan sebelum buang—misalnya dengan agen dechlorination; opsi komersial seperti dechlorinations agent lazim dipakai—(《85†L42-L46】) (ChemTreat).

Intinya, kimia penting untuk pencegahan—menahan prekursor mikrobiologi/scale—namun tidak menggantikan aksi mekanis. EPRI menegaskan fouling pipa “memerlukan pembersihan mekanis atau kimia berkala” dan “bisa dikurangi dengan sistem pembersih online serta program kendali kimia yang efektif” (EPRI via Scribd). Dalam praktik, plant mengombinasikan ball cleaning kontinyu dan skema kimia siklik (klorinasi, antiscalant)—termasuk penggunaan scale inhibitors—untuk menjaga keseimbangan, dan feed dispergant saat perlu melalui dispersant chemicals.

Kinerja dan ekonomi: mekanis vs kimia

Efektivitas: pembersihan mekanis memberi dampak instan—membersihkan pipa dan langsung memulihkan heat transfer. Sistem bola online lazim menjaga tube cleanliness factor di atas ~90%. Program kimia mencegah pertumbuhan deposit selama dosing berjalan, tetapi tanpa aksi mekanis, biofilm mati atau lapisan scale tetap menumpuk. Di sisi lain, kontrol kimia unggul dalam mencegah keparahan fouling; misalnya klorinasi yang sering dapat menipiskan biofilm 50–80% dibanding kondisi tanpa treatment (in lieu of hard data, practical reports suggest well-run chlorination can cut biomass via knockdown). Namun klorin tidak melarutkan scale mineral yang sudah ada—hanya pembersihan mekanis atau pencucian asam yang melakukannya.

Biaya: sistem mekanis online menuntut capex (pompa, filter, pemisah bola) dan opex (listrik pompa, bola pengganti). Biaya terpasang tipikal di kisaran US$2–4 per pipa; untuk kondensor menengah (300–500 MW) nilainya menjadi beberapa ratus ribu dolar (EPRI via PDFCoffee). Namun ini lebih murah dibanding kehilangan revenue akibat output turun atau perbaikan pipa. Seperti dicatat, 1 inHg ekstra backpressure bisa menghilangkan ~4 MW (>US$3.000/jam pada harga US$20/MWh) (Power Engineering).

Sebaliknya, program kimia lebih berupa consumables (biocide, dispersant, asam), sering dihitung beberapa sen per gpm aliran; beban tahunan dapat “puluhan ribu” dolar untuk pembangkit besar. Tenaga kerja pembersihan manual (diver/rigger untuk spray cleaning) juga mahal dan berisiko. Di sisi manfaat, sistem mekanis sering ROI lebih cepat: optimasi tube-ball (pemilihan bola, kecepatan, monitoring) melunasi dalam 1–2 tahun (Scribd). Program kimia cenderung memberi penghematan gradual—misalnya menjaga rezim klorinasi bisa menghindari satu outage besar per dekade—dan benefit tahun-ke-tahun sering sulit diatribusikan.

Risiko: sistem mekanis dapat gagal (bola macet, pompa rusak) dan jika dibiarkan, fouling kembali; program kimia berjalan “diam-diam” di latar. EPRI menyarankan utilitas menimbang solusi mekanis vs kimia case-by-case, namun kombinasi umumnya memberi kebersihan tertinggi dengan biaya wajar (EPRI via Scribd) (EPRI via PDFCoffee).

Baca juga: 

Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air

Faktor regulasi dan lingkungan

Pembersihan mekanis praktis tanpa emisi kimia langsung—bola habis pakai bersifat inert dan tidak ada pembuangan toksik. Sebaliknya, biocide dan scale inhibitor bisa berakhir di blowdown/efluen. Pembangkit di Indonesia yang membuang ke laut/sungai wajib memenuhi PP No.22/2021 Lampiran VI Kelas II (Watconman). Di wilayah dengan batas ketat (mis. EU Industrial Emissions Directive untuk biocide), operator cenderung mengandalkan pendekatan mekanis.

Pemantauan untuk keputusan pembersihan

Plant memantau TTD, TR, backpressure, dan subcooling; deviasi di luar band operasi memicu inspeksi atau cleaning. TTD di-chart vs beban; drift ke atas pekan-ke-pekan adalah sinyal awal fouling (Power Engineering). Sejumlah plant menjalankan diagnostik otomatis seperti Nalco’s Condenser Performance Monitoring Tool (CPMT) yang menormalkan data dan menandai anomali (Power Engineering).

Sebagai pandu, banyak plant menetapkan target terminal approach (TTD desain pada kondisi dasar); pelanggaran bisa didefinisikan saat TTD melampaui desain mis. 2–4 °F (atau beberapa derajat lebih tinggi saat air pendingin sangat panas). Kenaikan berkelanjutan dengan flow dan beban konstan memicu aksi cleaning. Contoh Arkansas: TTD naik ~4 °F selama 10 hari peristiwa fouling—jelas out-of-spec—dan anjlok ke nominal setelah pembersihan (Power Engineering) (Power Engineering).

TTD sangat berguna karena memisahkan isu perpindahan panas sisi tube: saat TTD merangkak naik dengan flow konstan, fouling terindikasi (Power Engineering) (Power Engineering). Sebaliknya, jika TR naik tetapi TTD tetap on target, masalah flow (mis. pompa) lebih mungkin daripada fouling.

Dengan pemantauan ketat, plant dapat menjadwalkan cleaning mekanis atau menyesuaikan kimia sebelum penalti kinerja membengkak. Praktiknya, saat fouling mulai, dosis kimia sering dinaikkan lebih dulu—misalnya klorinasi terarah atau feed dispersant menggunakan dispersant chemicals—dan back-flush jika mungkin; untuk kasus persisten, outage untuk brushing pipa atau chemical wash direncanakan. Target terukur tetap vakum kondensor atau heat rate. “There is a direct correlation between condenser cleanliness and megawatt output” (Modern Power Systems).

baca juga: 

Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air

Sumber dan data pendukung

Panduan ini bertumpu pada studi kasus, laporan teknis, dan survei lapangan pemeliharaan kondensor. Power Engineering mengkuantifikasi loss MW dan heat rate di kasus nyata (Power Engineering), sementara operator menautkan dampak fouling dengan output (Modern Power Systems) (POWER Magazine). EPRI dan vendor menyediakan tolok ukur kuantitatif (pergeseran TTD 2–4 °F, periode payback) berdasarkan survei (EPRI via PDFCoffee) (Scribd). Handbook kimia air dan ulasan regulasi mengulas batas dosis dan kendala lingkungan (ChemTreat) (EPRI via PDFCoffee). Konteks Indonesia mengacu pada standar efluen nasional PP 22/2021 (Watconman).