Prosiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017 ISSN 0852-2979

PENURUNAN KINERJA AIR HANDLING UNIT SYSTEM DrINSTALASI PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF

AKIBA T KOROSI PADA COOLING COIL HEADER

Arifin Istavara, Jonncr Sitompul, Sugianto, Supamo, Sri Ma'1'antoPusat Teknologi Limbah Radioak:tif- BATAN

istavara@batan.go.id

ABSTRAK

PENURUNAN KlNERJA AIR HANDLING UNIT SYSTEH DI lNSTALASI PENGELOLAAN

LIMBAH RADIOAKTIF AKIBAT KOROSI PADA COOLING COlL 1l£4DER. Proses pendinginan sangatpenting dalam pengolahan limbah radioak:tif,pada instalasi pengelolaan limbah radioak1if (IPLR) pendinginandigunakm1untuk mang instalasi, perkantoran dan kebutuhan proses pengolahan yang dipersyaratkan. PengamatanbLTtujuanuntuk mL11gctahuikinL'fjasistem AHU. PemantaU!U1dilakuk!u1sc1amatahun 2017 dan dipLT01chhasillay!Umnyang mcmenuhi mutu persyaratan IPLR, yaitu rata-rata dalam satu tahlU1mang tipe A 23.15 °e, tipe B23.46 °e, tipe e 24.08 °e. Korosi mcnycbabkan kebocoran air PL'1dinginpada cooling coil header, sehinggaunjuk kcrja Air Hal/dlil/g Unit mcnurun dari bulan Agustus, kL'fugianyang timbul akibat kcbocoran AHU adalima aspck kerugian yaitu cnergi, media, umur pakai alat, kesclamatan dan laymmn, status saat ini dalampcngajuan pL'fbaikan.

Kata kunci :,AlfU, cooling coil header, korosi

ABSTRACT

PERFORMANCE DECLINES OF AIR HANDLING UNIT SJ:f)TEM IN RADIOACTIVE WASTE

,\L4NAGEMENT INSTALLA TlON DUE TO CONSEQUENCES OF CORROSION ON COOLING COlL/lEADER. n,e cooling process is vel).' importallt in the processing of mdioactive waste, the radioactive wastemanagement installations (lPLR) is used for cooling installations, offices and processing needs required. Theohjective of data is to monitoring pelfo17nance AHU sytem. The monitoring was conducted during 2017 and theresults of sen'ice meet the quality requirement IPLR, average in one year type region A 23.15 0e, type B 23,46°C, type C 24.08 Dc. Corrosion causes leakage of cooling water in the cooling coilheade':~, with the result that

the pelfol7lwnce of the Air Handling Unit declined from August, losses arising from AHU leaks have jive aspects

of loss are enel'gv, media, life time instrllmellt, safetyal1l/ sen'ice. time in thejilings imprOl'emellt.

Key word: AllU, cooling coil header, c017'Osion

PENDAHULUAN

Layanan pada Sub Bidang Fasilitas Proses penyedia media dan energi pendukung diinstalasi pengolahan Iimbah radioaktif (lPLR) berperan penting. Media dan energi pendukung tersebutberupa sistem kelistrikan. udara bertekaIl steam/ uap panas bertekanaIl air bebas mineral, air bakudan sistem tata udara. Ada sebelas sistem pendukung utama dan salah satunya adalah chiller water.\ystelll dan Air flandling Unit (AHU) dari bagian /(4C and Off Gas .\)'stem yang digunakan sccaraumum untuk proses pendinginan tata udara dan kebutuhan pengolahan. Proses pendinginan sangatpcnting dalam pcngolahan limbah radioaktif. pada instalasi pcngelolaan Iimbah radioaktifpcndinginandigunakan untuk mang instalasi, perkantoran dan kebutuhan proses pengolahan yang dipersyaratkan.

Proses pcndinginan didukung olch chiller water ,\ystem dan air handling unit ~ystem yangberopcrasi bcrsmnaan dan saling berkaitan untuk hasil mutu unjuk kcrjanya. Pcmantauan danpcngambilan data dilakukan pada sistcm pendingin di mang IPLR. Kcgiatan ini dilakukan untukmcngcyaluasi unjuk keIja sistcm pcndingin sctiap tahuIl mcngingat sistcm-sistcm yang bcropcrasisudah mcngalami penuaan serta mcmpcrmudah penanganan saat tcIjadi kctidak sesuaian saat opcrasidan sebagai bahan pertimbangan saat dilakukan perbaikan.

DASAR TEORI

Karakteristik Mesin PendinginChiller adalah mesin pendingin yang digunakan untuk mendinginkan air sebagai media

pendingin. Chiller terdiri dari beberapa komponen yang terintegrasi yaitu: compressor, condensor,

173

Arifin Istavara, Jonner Sitompul, Sugianto, Supamo dkk .. : Penurunan KineDa Air Handling Unit ...

cooler Jon, expantion valve dan evaporator [1J. Untuk mcndistribusikan air dingin dari chillerdigunakan pompa-pompa distribusi. tcmpcratur air yang didistribusikan bcrkisar 4 - 7 °c dan dikirimke beban-beban pendingil1. yaitu cooling coil pada AHU, evaporasi, insenerasi dan cooling tower.Bcban pcndinginan total dari water chilfer adalah bcsarnya kalor yang ditcrima rcfrigcran pcrtamadari refrigeran kedua. untuk memenuhi kebutuhan sistem pendingin PTLR mempunyai 4 (empat) unitchiller dcngan bcropcrasi sccara bcrgantian.

Gambar I. Mcsin pendingin ( water chiller system) IPLR

Air Handling Unit (AHD)AHU adalah sistem yang berfungsi sebagai penukar kaloL dimana udara dari luar gedung

dengan suhu antara 29 - 34°C dihembuskan melalui cooling coil AHU yang kemudian menjadi lebihdingin dengan sulm antara 19 - 23°C, kcmudian dihcmbuskan kc sclumh mangan instalasi dan mangperkantorall

Gambar 2. Air Handling Unit IPLR

Air dingin dari chiller masuk kc header cooling coif AHU kcmudian kcmbali kc chilleruntuk didinginkan kembali dan dialirkan lagi sebagai input cooling coil AHU. TcIjadi pcrtukarankalor yang menycbabkan udara menjadi dingin dan dimanfaatkan untuk didistribusikan kc sclumhmangan instalasi dan pcrkantoran.

Ruang instalasi dibagi mc(~adi 3 (tiga) yaitu mangan type A adalah mangan untuk kcrjasecara permanen yang mempakan zone 2 seperti mangan control, mang instmmentasi. mang stelika.laboratorium dan mang ganti pakaian. '(vpe B adalah mangan kerja scsaat yang mcmpakan zone 3 dansisa mangan pada zone 2. antara atmosfer dan zone 2 terdapat zone 1 yang mempakan koridormangan. Scdangkan mangan type C yaitu zone 4 adalah mangan tcrtutup dimana pckcrja hanya bolchbekerja dengan izin khusus dan hams didampingi petugas proteksi radiasi. Standar suhu mangan IPLRyaitu nk'lng Z\pe A < 25°C. Zvpe B < 28°C dan Z\pe C < 50°C [2].

174

Prosiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017 ISSN 0852-2979

Penuaan PeralatanKorosi mempakan kemsakan material yang disebabkan oleh pengamh lingkungan.

Proses korosi yang teIjadi disamping oleh reaksi kimia juga diakibatkan oleh proses clektrokimiadan kondisi lingkungan yang berpengaruh salah satunya adalah bempa lingkungan asam [3]. Korosisudah terjadi dibeberapa sistem penyedia media dan energi IPLR schingga pemeriksaanl pemantauanoperasi sistem hams lebih intensif, temtama pada bagian material yang bersinggungan langsungdengan air dan tempat lembap.

TATA KERJASistem Tata Udara yang diol)erasil~'1nI. Chiller Water system2. Air Handling Unit system IPLR3. l3Iower and EXH Pan system

Alat ukurI. Thermometer prop2. Hygrometer prop3. Tennometer gauge

Peralatan I)endukungI. APD2. ATK

: Konversi energi pendinginan air: Konversi energi pendinginan udara: Pengelolaan hisapan dan hembusan udara dalam mangan

: Mengukur suhu udara mangan: Mengukur kelembaban udara mangan: Mengukur suhu air pendingin

: Keselamatan kerja personil: Mencatat dan mengolah data kegiatan pengamatan

Metode1. Opcrasi

Pengoperasian Chiller Water system dan Air Handling Unit system pada sistem tata udaraIPLR sebagai berikut :

• Pengoperasian sistem selama 7 jam setiap hari kerja dari jam 07:30 sampai jam 15:30,scbelum pengoperasian terlebih dahulu instalasi dipastikan dalam kondisi siap operasi sesuaidengan SOP f41 [51·

• Pemantauan uI1.iukkerja sistem dilakukan selarna operasi untuk menjaga mutu layanan IPLR.• Data diambil secara berkala dan kemudian diolah agar dapat mudah untuk diintepretasikan

dan dievaluasi, sehingga bila terjadi ketidaksesuaian akan cepat diatasi.

2. Pengambilan DataPemantauan parameter dimulai saat operasi sistem, hal ini untuk memastikan agar sistem tataudara beroperasi dengan normal. U I1.iuk kerja sistem tata udara diukllr setelah respenparameter yang akan diukur setabil yaitu 4 sampai dengan 5 jam setelah start up operasi,mengingat hanya beroperasi 7 jam setiap hari, kecuali saat operasi pengolahan limbah 24jam Parameter yang diamati tersebut antara lain:

a) Sulm dan kelembaban mangan diukur dengan thermo hygrometer, pengukurandilakukan di daerah tipe A tipe B dan tipe C. Pengambilan data di1akukan padabeberapa daerah yang tergolong tipe A B dan C. Hasil data tiap tipe dihitung gunamendapatkan nilai rata-rata.

b) Suhu air output Chiller Water system sebagai input AHU. Hasil data dihitung gunamendapatkan nilai rata-rata.

c) Suhu output AHU sebagai input Chiller Water .~vstem. Secm'a berulang mengalirdan selmna itulah konversi energy terus berlangsung saat operasi. Hasil datadihitung guna mendapatkan nilai mta-rata.

HASIL DAN PEMBAHASANHasil pengukuran temperatur udara mangan IPLR pada daerah tipe A, B dan C dapat dilihat

pada Tabel. I dan Gambar.3 berikut:

175

Arifin Istavara, Jonner Sitompul, Sugianto, Supamo dkk .. : Penurunan Kine~a Air Handling Unit ...

Suhu rata-rata ruang IPLR 2017

26.5

2625.5-25

u 24.50

;- 24.z;

::JU'I 23,52322.522

__ suhu type A

•••..• suhu type B

~suhu typeC

Jan Feb Mar Apr Me; Jun Jul Ags 5ep Okt Nov Des

Gambar 3. GraEk suhu ruangan selama tahun 2017

Gambar.4 menunjukkan hasH pengukuran suhu rata-rata ruangan berdasarkan type. suhuruangan tertinggi pada bulan Juni yaitu ~vpe A sebesar 24.3 0c. mang ~\pe B 25.5 0c. mang ~\pe C26.0°C. Hasil pengukuran tersebut masih memenuhi standar mutu yang dipersyaratkall yaitu mang~vpe A < 25 0c. ~vpe B < 28°C dan ~'vpeC < 50°C [21.

KeIlaikan suhu pada bulan Juni pada dasamya normal saat ada kegiatan pengelolaan limbah.pada bulan Juni boiler/ steam system beroperasi untuk memasok steam ke sistem evaporasi sehinggaada kenaikan suhu mangall dimana pengaruh panas yang dihasilkan oleh uap panas bertekananl steamyang melewati pipa-pipa steam distribution menyebabkan kenaikan suhu ruangan yang dilaluinya.selain itu chilled water system hanya beroperasi satu sistem.

Bulan Agustus grafik terlihat suhu naik kembali padahal sistem boiler tidak beroperasi danpuncaknya pada bulan November yaitu ~vpe A sebesar 24.0 0c. mang type B 24.5 °c type C 25.0 °c •hasil pemeriksaan dilapangan ditemukan telah terjadi kebocoran pada cooling coil header pada sistemABU. Bulan Descmber dilakukan perbaikan mandiri oleh sub bidang Fasilitas Proses. kebocoranteIjadi karena pengaruh korosi. faktor korosi terjadi karena pasokan kualitas air baku yang kurangbaik saat ini yaitu kandungan mineral yang masih tinggi rata-rata 114 ~tS/cm menyebabkankemungkinan teIjadinya kerak dan korosi [61. pengelolaan air baku sebelum masuk sistem pendinginhams segera dilakukan dengan mcnambah kapasitas demineralized water sebagai pengganti umpan airke sistem pendingin. Korosi yang tcIjadi pada dinding bagian dalam dan luar sehingga kondisiheader mengalami pengurangan ketebalan (keropos) yang mengakibatkan berkurangnya kekuatanheader. kondisi inilah penyebab header tidak mampu menahan tekanan sebesar 4.5 bar.

Gambar 4. Kebocoran pada header AHU akibat korosi

176

Presiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017 ISSN 0852-2979

Gambar 5. Kerugian air pendingin yang terbuang ke saluran norma(v drain

Kebocoran bcrtambah besar dari bulan Agustus sampai dengan November, sehingga unjukkerja AHU mengalami penurunan. Gambar 6 berikut menunjukkan kenaikan suhu terhadap penurunanuruuk kerja AHU yang sebanding dengan semakin besamya tingkat kebocoran air pcndingin.

25

24.5- u 240 -:;J.<=:;J'"

2322,5

8

9 10

Bulan

11 12

-- suhu typE' A

-- suhu typE' B

-- suhu typE' (

-- LinE'ar (suhu typE' A)

-- linE'," (suhu typE' B)

-- LinE'at' (suhu typE' C)

Gambar 6. Kecenderungan kenaikan suhu mangan

KareIl£l suhu ruangan semakin naik. bulan Dcsember dilakukan perbaikan oleh Sub BidangFasilitas Proses pada header cooling cooil AHU. Gambar 6 diatas menUIuukkan bulan Desembcrmengalami pcnurunan kembali meskipun penurunan suhu tidak signiflkan dikarenakan keterbatasanbahan dan alat untuk mendukung perbaikan. schingga perlu penangaIl£U1perbaikan total pada headercooling coil AHU ini.

Kebocoran air pendingin ini mengakibatkan kerugian dibeberapa aspek proses pengelolaanlimbah di IPLR yaitu seperti pada Tabel I berikut:

Tabcl. I K . bul ak

No Jenis Kerugian DampakStatus

I.Energi Kemgian energi listrik lebih dari 480,2 kV ATidak optimal

[71 yang digunakan untllk membangkitkan bebcrapa sistem dengan hasil operasi tidakoptimal2.

Media Kerugian media SlIpp(V berupa air bersllhuTidak optimal7°C

terbuang kesaluran norma(v drainsebanvak ± 79,6 liter/jam 181

177

Arifin Istavara, Jonner Sitompul, Sugianto, Supamo dkk.. : Penurunan Kine~a Air Handling Unit ...

3. Life time alat Kemgian umur pakai alat untuk operasiTidal< oprimalsistem yang hasilnya tidak ootimal4.

Keselamatan Kemgian keselamatan timbul karena naikPengawasantumnya suhu mangan sehingga kelembapan

keselamatanmangan ccndcmng tidak stabil, schingga bila kelembapan

lebihdari60%akanmcngganggu kcschatan pckcrja5.

Layanan Layanan tidak lnaksimal sehingga memberiTidak maksimalpcluang tcrganggunya kcgiatan pcngclolaan limbah dan operasi sistem di IPLR

KESIMPULAN

Temperatur udara dimangan IPLR pada dasamya masih memenuhi persyaratan mutu yangditetapkan pada tahun 2017. yaitu mta-rata dalam satu taluUlmal1g tipe A 23.15 °c, tipe B 23.46 °c, tipe C24.08 °c. Penanganan penumnan unjuk kerja AHU hams segera dilakukan mengingat beberapakemgian yang timbul, ada lima aspek kemgian yaitu energi, media. umur pakai alat (life time).keselamatan dan layanan. Setatus saat ini dalam proses pengajuan perbaikan cooling coil headerAHU. mengingat bahan dan peralatan yang tidak mendukung.

DAFTAR PUS TAKA

[1] YORK INTERNATIONAL COOPERATION, "Air Cooled Packaged Liquid Chiller".USA( 1986)

[2] ,~vstem Note VAC WSPG 510 NTA 9001 TECHNIA TOME

[3] Chamberlain: Buku Korosi Untuk Mahasiswa dan Rckayasawan. Gramcdia Pustaka Utama.(1991 )

[4] Standard Operational Procedure Ventilation Air Conditioning .~vstem, IPLR, (2017)[5] Standard Operational Procedure Chiller Water .system, IPLR, (2017)[6] Arifin Istavara dkk. Kualitas Demineralized water system pada pengolahan limbah cair

instalasi pengelolaan limbah radioaktif. Prosiding hasil penelilian dan kcgialan PTLR ,hal123. ISSN 0852-2979. (2014)

[7] Laporan Analisis Kesclalllatan, BAB VI SistClll Bantu dan Sarana Dukung. PTLR. (2017)

[8] Data sheet. Pcmanlauan Opcrasi SistClll Tala Udara. IPLR. (2017)

178