Bab V Analisis Hasil Pengolahan Data

Transkripsi

1 Bab V Analisis Hasil Pengolahan Data V.1 Analisis Kondisi Hypochlorite Plant PLTU Muara Karang Dalam analisis penelitian sistim hypochlorite plant PLTU Muara Karang ini dilakukan analisis terhadap beberapa faktor yang berhubungan dengan aspekaspek performance dari sistim hypochlorite plant. Aspek performance sistim hypochlorite plant yang dianalisa tersebut adalah : 1. Produksi Hypochlorite Plant 2. Dosis (Kadar Chlorine) Injeksi Hypochlorite Plant 3. Kebutuhan Sodium Hypochlorite PLTU V.1.1 Produksi Hypochlorite Dengan regresi linear berdasarkan tabel IV.3 (kadar konsentrasi chlorine keluar modul GH), maka dapat ditemukan perkiraan kadar konsentrasi chlorine produk keluar GH, dengan menggunakan rumus II.1, maka akan dapat juga ditemukan perkiraan jumlah produksi GH dalam berbagai arus kerja (terutama diatas 2500 A). Tabel V.1. Perkiraan Produksi Generator Hypochlorite Arus (A) Flow Air Laut Masuk Generator Hypochlorite (m3/h) Konsentrasi Out Generator Hypochlorite (ppm) Produksi Generator Hypochlorite (kg/h) (1) (2) (3) (4)=(2)*(3)/

2 Dengan bantuan interpolasi perbandingan dari tabel V.1, dan membandingkannya dengan tabel III.1 (hasil komisioning sistim hypochlorite plant), maka dapat dilihat bahwa secara umum produksi yang dihasilkan oleh GH, menurun sebesar rata-rata 31%, dibandingkan dengan saat pertama kali GH terinstalasi (komisioning) pada tahun Rumus Interpolasi dari tabel V.1 : V. 1 Tabel V.2. Perkiraan Penurunan Produksi Generator Hypochlorite Jumlah CWP Operasi Data Saat Comisioning Produk (kg/h) Arus (A) Data Uji Coba Produk (kg/h) Arus (A) Produk Seharusnya (kg/h) Produk Tercapai (%) Rata Rata Produk (1) (2) (3) (4) (5) (6)=(2)*(5)/(3) (7)=(6)/(4) (8)= (7)/ % , % , % , % 69.04% , % , % , % V.1.2 Dosis (Kadar Chlorine) Injeksi Hypochlorite Plant Dengan mengacu pada tabel V.1, maka dapat ditemukan perkiraan konsentrasi (kadar chlorine) injeksi pada sisi inlet air pendingin (chlorine demand) pada berbagai arus kerja GH adalah sebagai berikut : 55

3 Tabel V.3. Perkiraan Konsentrasi Chlorine Pada Sisi Inlet Air Pendingin (Perkiraan Chlorine Demand) Arus (A) Produk Hypochlorite Plant (kg/h) setara Cl 2 Konsentrasi Chlor Inlet Air Pendingin 1,2,3 (ppm) Konsentrasi Chlor Inlet Air Pendingin 4,5 (ppm) (1) (2) (3)=((2)*1000/19680) (4)=((2)*1000/(2*16800)) Dengan kondisi saat ini dimana hanya 2 generator hypochlorite plant yang dapat beroperasi saja dengan arus kerja masing-masing 2500 A dan 3000 A (maksimal), maka kebutuhan injeksi bagi air pendingin untuk 5 unit pembangkit dengan 7 CWP sangatlah kurang. Dari tabel V.3. dapat dilihat bahwa dengan hanya mengoperasikan 2 GH 2500 A dan 3000 A, maka perkiraan chlorine demand dari ke-2 GH, jika ke-2 GH digunakan untuk salah satu unit pembangkit type #1, #2, #3 saja akan naik 2,7 ppm (1.25 ppm ppm), sementara jika digunakan untuk salah satu type unit pembangkit #4, #5 saja akan naik 1,32 ppm (0.73 ppm ppm). Dengan asumsi : 1. Mode injeksi shock dozing : a. Mengharapkan kadar residual pada sisi outpool air pendingin 2x dari kadar chlorine pada sisi outpool dari mode injeksi continous (0.4 ppm) b. Dilakukan dengan durasi 2 jam setiap minggu 2. Mode injeksi continous dozing : a. Mengharapkan kadar residual pada sisi outpool air pendingin sebesar 0,2 ppm 56

4 b. Dilakukan terus-menerus selama 24 jam atau 166 jam (sudah dikurangi durasi shock dozing, 1 week = 168 hour) Ini berarti sistim hypochlorite plant yang ada saat ini hanya mampu untuk memenuhi kebutuhan injeksi satu unit pembangkit type #1, #2, #3 (100 MW) saja dengan mode injeksi continous dozing, karena untuk mengharapkan konsentrasi residual 0,2 ppm, maka konsentrasi chlorine pada sisi inlet air pendingin harus 2,21 ppm (0,2 x faktor perkalian (11,05x)). Sementara untuk kebutuhan injeksi shock dozing unit pembangkit type #1, #2, #3 (100 MW) dengan chlorine demand 2x dari injeksi continous dozing (±4,42 ppm), sistim hypochlorite plant yang ada sudah tidak mampu. Sementara untuk penggunaan sebagai injeksi continous dozing dan shock dozing bagi unit pembangkit type #4, #5 (200 MW), kondisi hypochlorite plant saat ini sudah tidak mampu untuk memenuhi kebutuhan injeksi sodium hypochlorite bagi sistim air pendingin (continous dozing = 1.85 ppm (0,2 x 9.27), shock dozing = 3.70 ppm (2 x 1.85 ppm). V.1.3 Kebutuhan Sodium Hypochlorite PLTU Dengan bantuan interpolasi perbandingan dari tabel V.3 (perkiraan konsentrasi chlorine pada sisi inlet air pendingin), maka kebutuhan sodium hypochlorite bagi tiap type unit pembangkit dapat ditemukan, baik bagi injeksi continous dozing maupun bagi injeksi shock dozing. Rumus Interpolasi dari tabel V.3 : V. 2 57

5 Tabel V.4. Perkiraan Kebutuhan Sodium Hypochlorite PLTU Produk : Kg/h Konsentrasi Chlor #1, #2, #3 : 2.16 ppm Konsentrasi Chlor #4, #5 : 1.27 ppm Type Dozing Unit #1, #2, #3 Unit #4, #5 Kebutuhan #1, #2, #3 (kg/h) Kebutuhan #4, #5 (kg/h) Jumlah Continous Dozing Shock Dozing Karena durasi shock dozing dilakukan 2 jam seminggu maka kebutuhan sodium hypochlorite bagi shock dozing dalam 1 tahun adalah : (2 x ) x 510,29 kg/h = ,10 kg/year Kebutuhan sodium hypochlorite bagi continous dozing dalam 1 tahun adalah sebagai berikut: [ (2 x )] x 254,82 = ,04 kg/year Sehingga total kebutuhan sodium hypochlorite baik untuk injeksi continous dozing dan shock dozing dalam 1 tahun adalah : ,04 kg/year ,10 kg/year = ,14 kg/year V.2 Alternative Solusi Rehabilitasi Kinerja Sistim Hypochlorite Plant PLTU Muara Karang Dalam pembahasan analisis solusi dari alternative rehabilitasi kinerja sistim hypochlorite plant PLTU Muara Karang ini, dibahas tentang perkiraan kemampuan produksi dari tiap alternative solusi yang diajukan serta perkiraan biaya yang akan timbul dari pemilihan tiap alternative solusi tersebut. Adapun alternative solusi rehabilitasi sistim hypochlorite plant PLTU Muara Karang yang dibahas sesuai dengan opsi yang dibangun pada bab III sebelumnya, yaitu : 58

6 1. Perbaikan Sistim Hypochlorite Plant 2. Membangun Sistim Hypochlorite Plant Baru 3. Membeli Sodium Hypochlorite V.2.1 Perbaikan Sistim Hypochlorite Plant Dengan skenario bahwa untuk memenuhi kebutuhan sodium hypochlorite diatas, hypochlorite plant yang ada saat ini akan dilakukan perbaikan sehingga seluruh peralatan yang tidak ada maupun rusak akan diperbaiki dan diadakan kembali agar sistim hypochlorite plant dapat berproduksi kembali secara lengkap serta dengan asumsi : 1. Mempertimbangkan masukan dari seksi pemeliharaan bahwa pengoperasian hypochlorite plant PLTU yang aman bagi kelangsungan operasi hypochlorite plant secara terus-menerus (keandalan bagi mode injeksi continous dozing) adalah beroperasi pada arus kerja 3000 A. 2. Pola operasi hypochlorite plant 3:1 (3 generator operasi, 1 generator standby / pemeliharaan) maka mengacu kepada tabel V.3. (perkiraan konsentrasi chlorine sisi inlet air pendingin), maka produksi hypochlorite plant dalam 1 tahun adalah : (28,56 x 3 x 8760) = ,8 kg/year Dengan demikian maka tanpa menghitung biaya rehabilitasi bagi perbaikan hypochlorite plant, alternative ini tidak dapat dilakukan karena produk yang ingin dicapai tidak akan pernah terpenuhi sekalipun perbaikan dapat dilakukan. (kebutuhan pertahun menurut perhitungan = ,14 kg/year sedangkan perkiraan produksi setelah perbaikan plant lama dengan operasi 3000 A = ,8 kg/year) V.2.2 Membangun Sistim Hypochlorite Plant Baru Penentuan kapasitas sistim hypochlorite plant yang akan dibangun harus mempertimbangkan beberapa hal : 59

7 1. Produksi setiap jam dari plant yang akan dibangun dalam harus mampu untuk melayani kebutuhan injeksi sodium hypochlorite bagi seluruh sistim pendingin PLTU, ketika semua pembangkit seluruhnya beroperasi. 2. Dengan mengasumsikan bahwa pengoperasian generator hypochlorite yang aman secara terus-menerus adalah 3000 A dari maksimal arus kerja 4500 A (keandalan bagi mode injeksi continous dozing), dimana hasil produksi generator hypochlorite pada arus kerja 3000 A adalah 67% dari kemampuan produksi maksimal (28.56 kg/h : 42,59 kg/h), maka kapasitas plant yang akan dibangun produksi perjamnya harus 1,49x dari kebutuhan sodium hypochlorite yang diperlukan (vendor menggunakan acuan produksi pada kemampuan maksimal peralatan). 3. Dengan pola operasi generator hypochlorite 1:1 (1 generator hypochlorite operasi, 1 generator hypochlorite standby / pemeliharaan), maka kapasitas plant pada point 2 harus dikalikan 2. Dengan pertimbangan hal diatas maka kita dapat menentukan kapasitas plant yang akan dibangun sebagai berikut : 1. Kebutuhan sodium hypochlorite perjam adalah : ,14 kg/year 8760 Kebutuhan sodium hypochlorite = 257,86 kg/h 2. Kapasitas generator hypochlorite yang akan dipasang adalah : (1,49 x 257,86 kg/h) = 384,21 kg/h 3. Dengan pola operasi 1:1, maka kapasitas sistim hypochlorite plant yang akan dibangun adalah : 2 x 384,21 kg/h Dengan asumsi berdasarkan biaya investasi sistim hypochlorite plant yang ada (lampiran 3), maka biaya investasi yang harus dikeluarkan adalah : 2 x 384,21 kg/h U$ U$ ,95 1,81 kg/h 60

8 Sedangkan biaya operasi dan pemeliharaan berdasarkan asumsi biaya operasi dan pemeliharaan sistim hypochlorite yang ada (lampiran 4), maka biaya operasi dan pemeliharaan yang harus dikeluarkan pertahun adalah : 2 x 384,21 kg/h U$ U$ ,65 pertahun 1,81 kg/h Dengan asumsi bahwa umur ekonomis dari sistim hypochlorite plant adalah 25 tahun, maka pembebanan biaya investasi pertahun adalah (asumsi suku bunga U$ 2%/year) : U$ ,86/year V.2.3 Membeli Sodium Hypochlorite Dengan mengacu kepada konsentrasi sodium hypchlorite cair yang akan digunakan sebagai injeksi air pendingin berkonsentrasi 10% ( ppm) chlorine, maka kebutuhan sodium hypochlorite bagi injeksi sisi air pendingin PLTU harus dihitung ulang, agar kebutuhannya diharapkan dapat menghasilkan konsentrasi residual dititik outpool air pendingin seperti yang diinginkan (continous dozing = 0,2 ppm, shock dozing = 0,4 ppm). Dengan dasar bahwa diperlukan konsentrasi injeksi sodium hypochlorite pada sisi inlet air pendingin dengan pola injeksi : 1. Continus Dozing : a. Type unit pembangkit #1, #2, #3 adalah : 2,21 ppm b. Type unit pembangkit #4, #5 adalah : 1,85 ppm 2. Shock Dozing : a. Type unit pembangkit #1, #2, #3 adalah : 4,42 ppm b. Type unit pembangkit #4, #5 adalah : 3,71 ppm dapat diterapkan, maka kebutuhan sodium hypochlorite konsentrasi ppm dapat ditemukan. Kebutuhan sodium hypochlorite dapat ditemukan dengan rumus sebagai berikut : V. 3 61

9 Dimana : Kebutuhan (Liter/h) Dozing : jenis dozing (ppm) Flow air pendingin (Liter/h) Konsentrasi Sodium Hypochlorite (ppm) dalam hal ini ppm Sehingga dari rumus tersebut didapatkan kebutuhan sodium hypochlorite konsentrasi 10% sebagai berikut : Tabel V.5. Perkiraan Kebutuhan Sodium Hypochlorite 10% Konsentrasi : 100,000 ppm Air Pendingin #1, #2, #3 : 19,680,000 liter/h Air Pendingin #4, #5 : 33,600,000 liter/h (2 x liter/h) Type Dozing Unit #1, #2, #3 Unit #4, #5 Kebutuhan #1, #2, #3 (liter/h) Kebutuhan #4, #5 (liter/h) Jumlah Continous Dozing , Shock Dozing , , Berdasarkan tabel V.5 diatas, maka kebutuhan sodium hypochlorite konsentrasi 10% selama 1 tahun sebagai berikut : 1. Kebutuhan Continous Dozing : [ (2 x )] x 1, = ,34 liter/year 2. Kebutuhan Shock Dozing : (2 x ) x 2, = ,15 liter/year Sehingga kebutuhan total sodium hypochlorite konsentrasi 10% selama 1 tahun adalah : ,34 liter/year ,15 liter/year = ,49 liter/year Dengan mengacu harga sodium hypochlorite cair konsentrasi 10% tahun 2000 adalah Rp 1.000/liter (U$ 0,12/Liter, kurs U$ rata-rata tahun 2000 = Rp 62

10 8.510/U$), maka biaya pembelian sodium hypochlorite konsentrasi 10% selama 1 tahun adalah : ,49 liter x U$ 0,12 = U$ ,46/year Selain biaya pembelian sodium hypochlorite jadi pada alternative ini juga timbul biaya investasi. Biaya investasi ini terutama bagi pembelian peralatan sarana injeksi sodium hypochlorite pada saluran sisi inlet air pendingin pembangkit. Peralatan sarana injeksi yang akan diadakan, spesifikasinya mengikuti / berdasarkan perhitungan kebutuhan sodium hypochlorite jadi tersebut, ketika alternative sodium hypochlrite cair jadi dengan konsentrasi 10% akan digunakan sebagai keputusan rehabilitasi sistim hypochlorite plant yang ada. Adapun peralatan utama dari sistim injeksi sodium hypochlorite tersebut adalah : 1. Tangki penampung harian 2. Pompa supply sodium hypochlorite 3. Kontrol aliran sodium hypochlorite 4. Katup pengatur aliran sodium hypochlorite 5. Katup pengatur tekanan pompa 63

11 Gambar V.1 Typical Peralatan Injeksi Sodium Hypochlorite Sementara spesifikasi yang dibutuhkan adalah sebagai berikut : 1. Tanki penampung harian Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan sodium hypochlorite pada tabel V.5 dan dengan asumsi tanki penampung harian dapat menampung kebutuhan sodium hypochlorite selama 1 minggu, maka kapasitas tanki penampung harian yang dibutuhkan adalah : Continous Dozing : (168 2) x 1.926,38 = ,08 liter/week Shock Dozing : 2 x 2.986,27 = 5.972,54 liter/week sehingga kapasitas tanki yang dibutuhkan adalah : ,08 liter/week ,54 liter/week = ,62 liter/week atau dibutuhkan kapasitas tanki penampung ± liter 64

12 2. Pompa supply Karena kebutuhan injeksi sodium hypochlorite terbesar pada tiap jamnya ketika beroperasi pada mode injeksi shock dozing, maka kapasitas pompa yang diperlukan adalah kapasitas dengan acuan shock dozing. Dengan asumsi bahwa 1000 liter sodium hypochlorite cair sama dengan volume 1 m3, maka kapasitas pompa supply untuk menginjeksi sodium hypochlorite yang dibutuhkan adalah 3,5 m3/h. Selain itu jumlah pompa yang dibutuhkan dalam sistim injeksi sodium hypochlorite ini berjumlah 2 buah, dimana untuk mengantisipasi pola operasi 1:1 (1 pompa beroperasi, 1 pompa standby / pemeliharaan). 3. Katup pengatur tekanan Katup pengatur tekanan yang digunakan dalam sistim injeksi ini mempunyai 2 mode pengaturan, sehingga diperlukan 2 buah katup pengatur tekanan, dimana fungsinya adalah mencegah terjadinya overpressure pada pipa supply sisi discharge pompa. Sebagaimana dimana diketahui bahwa sistim pemipaan sistim hypochlorite plant menggunakan bahan non-metal untuk mencegah korosi pipa (biasanya digunakan bahan fiber atau pvc) oleh cairan sodium hypochlorite yang bersifat korosif terhadap metal. Katup pengatur tekanan utama adalah katup yang bekerja secara auto dengan input besaran tekanan control pressure, sementara katup pengatur tekanan manual merupakan back-up bila katup pengatur tekanan utama dalam pemeliharaan. Spesifikasi ke-2 katup diasumsikan sama untuk bekerja pada tekanan 4 kg/cm2 seperti pada tekanan injeksi sistim hypochlorite plant sebelumnya 4. Katup pengatur aliran Spesifikasi katup pengatur aliran sodium hypochlorite diasumsikan sama dengan spesifikasi katup pengatur tekanan pada point 5, dimana katup tersebut bekerja pada tekanan 4 kg/cm2. 65

13 Jumlah katup yang digunakan untuk mengatur aliran sodium hypochlorite ini sebanyak 9 buah sesuai dengan banyaknya kanal sisi inlet sistim air pendingin pembangkit 5. Kontrol aliran sodium hypochlorite Spesifikasi kontrol aliran sodium hypochlorite yang digunakan adalah pengontrol aliran dengan range maksimum 750 liter/h. Jumlah pengontrol aliran yang digunakan untuk mengatur bukaan katup pengatur aliran sodium hypochlorite ini sebanyak 9 buah sesuai dengan banyaknya kanal sisi inlet sistim air pendingin pembangkit Berdasarkan spesifikasi kebutuhan peralatan diatas dan dengan asumsi harga pembelian peralatan yang telah dilakukan PT PJB UP Muara Karang pada tahun 2008, terhadap peralatan yang mendekati spesifikasi tersebut, maka biaya investasi yang dikeluarkan untuk membangun sistim injeksi sodium hypochlorite adalah : U$ ,39 Tabel V.6. Harga Pembelian Peralatan Sejenis PT PJB UP Muara Karang 2008 No. Equipment Price Purchase (Year) Quantity Total 1 Vessel (tanki) Chemical cap. 500 KL Rp 1,050,000, Rp 1,050,000, Pump cap. 5 m3/h Rp 43,250, Rp 86,500, Pressure Control range 0 10 kg/cm2 Rp 27,950, Rp 27,950, Flow Control range 0 1 m3/h Rp 43,700, Rp 393,300, Control Valve range 0 10 kg/cm2 Rp 20,925, Rp 230,175,000. Rp 1,787,925,000. Kurs ratarata 2008 (per U$ 1) Rp 10,237.4 Biaya Investasi (U$) U$ 174, Dengan asumsi bahwa umur ekonomis dari sistim hypochlorite plant adalah 25 tahun, maka pembebanan biaya investasi pertahun adalah (asumsi suku bunga U$ 2%/year) : U$ 8.945,46/year 66

14 Biaya operasi dan pemeliharaan sistim injeksi hypochlorite diasumsikan dengan biaya operasi dan pemeliharaan sistim hypochlorite plant yang dibayarkan kepada PT PJBS sebagai perusahaan yang memelihara sistim hypochlorite plant milik PT PJB UP Muara Karang tahun 2008 perbulan (lampiran 5). Sehingga didapatkan biaya operasi dan pemeliharaan 1 tahun adalah : U$ ,11/year V.3 Rekomendasi Alternative Solusi Rehabilitasi Sistim Hypochlorite Plant PLTU Muara Karang Dari hasil pembahasan analisis dari tiap alternative solusi rehabilitasi sistim hypochlorite plant PLTU Muara Karang pada sub bab V.2 diatas, maka dapat disimpulkan bahwa rekomendasi rehabilitasi kinerja sistim hypochlorite plant yang paling ekonomis adalah dengan membuat / membangun sistim hypochlorite plant baru. Rekomendasi ini mempunyai biaya tahunan yang lebih ekonomis dibanding dengan alternative solusi rehabilitasi lainnya dengan biaya pertahun U$ 1,884, Tabel V.7. Perbandingan Opsi Alternative Rehabilitasi Sistim Hypochlorite Plant No. Opsi Kemampuan Menangani Kebutuhan Biaya Investasi (U$/year) Biaya O & M (U$/year) Biaya Pembelian Sodium Hypochlorite (U$/year) Biaya Pertahun (U$/year) Perbaikan Hypochlorite Plant Membangun Hypochlorite Plant Baru Membeli Hypochlorite Jadi Tidak Mampu Mampu U$ 233, U$ 1,651, U$ 1,884, Mampu U$ 8, U$ 30, U$ 2,038, U$ 2,077, Saving U$ 192,

15 Dari tabel V.7 diatas dapat terlihat bahwa dengan mengambil opsi tersebut maka akan lebih menghemat biaya pengeluaran dibandingkan jika mengambil keputusan atas opsi membeli sodium hypochlorite jadi. Sehingga biaya manfaat yang dapat disimpan atas selisih opsi tersebut adalah U$ 192, pertahun, yang jika dikonversikan kedalam rupiah dengan asumsi kurs U$ 1 = Rp , maka akan mendapat saving biaya manfaat sebesar Rp atau sekitar Rp 1,9 Milyar. Jika penghematan tersebut diperhitungkan dengan masa ekonomis dari pengoperasian sistim hypochlorite plant selama ±25 tahun, dimana seolah-olah biaya penghematan itu diinvestasikan (dalam U$ dengan suku bunga 2%) kembali (opportunity cost), maka akan didapat manfaat diakhir tahun ke-25 sebesar : U$ ,28 atau setara dengan Rp (dengan kurs U$ 1 = Rp ) 68