instalasi, maintenance, dan pengoperasian heat exchanger

Masalah utama yang dihadapi heat exchanger dalam operasi adalah perpindahan kalor yang tidak memadai dan penurunan tekanan (pressure drop) berlebihan. Alasan umumnya: peningkatan kapasitas, penumpukan kotoran secara bertahap, variasi suhu masuk fluida proses, udara atau pengikatan gas akibat pemasangan perpipaan yang tidak tepat atau kurangnya ventilasi yang sesuai, kondisi pengoperasian berbeda dari kondisi desain, maldistribusi aliran dalam unit, dll.

Untuk memastikan tingkat kinerja yang dirancang dan untuk mencegah kebocoran dan kegagalan, instalasi heat exchanger, operasi, pemeliharaan, dan inspeksi berkala harus dilakukan sesuai dengan manual operasi dan pemeliharaan pabrikan atau oleh penyedia jasa atau personel yang terampil.

Instalasi Heat Exchanger

1. Saat mengangkut heat exchanger, siapkan tindakan pencegahan untuk mencegahnya jatuh.
2. Pasang baut jangkar dengan aman, dengan mempertimbangkan berat heat exchanger.
3. Saat mengangkat heat exchanger, gunakan dua kait di atas badan utama atau pasang tali ke tubuh utama dengan aman.
4. Pastikan tali terpasang dengan benar untuk mencegah heat exchanger jatuh. Pengikatan dan pengangkatan harus dilakukan oleh personel yang berkualifikasi.
5. Pasang heat exchanger di tempat yang rata. Pertimbangkan berat heat exchanger selama operasi, kencangkan menggunakan baut jangkar yang ditentukan.
6. Pastikan tersedia ruang yang cukup untuk melepas penyumbat pembuangan.
7. Hindari memberi tenaga berlebih pada nosel saat membuat sambungan karena bisa membuatnya pecah.
8. Pastikan ada ruang yang cukup di sekitar heat exchanger untuk pemeliharaan. Hal ini penting untuk menyediakan ruang untuk melepas bundel tabung untuk inspeksi, pembersihan, dan melakukan perbaikan.
9. Hubungkan semua nozel, pastikan sambungan inlet dan outlet dirancang dengan benar. Pastikan semua sambungan pipa benar-benar anti bocor.
10. Heat exchanger tabung-U: Untuk heat exchanger tabung-U, dengan bundel yang dapat dilepas, bersihkan di ujung kepala stasioner untuk penarikan bundel tabung, atau di ujung yang berlawanan untuk pelepasan cangkang.
11. Pondasi: Pondasi harus memadai sehingga heat exchanger tidak akan menetap dan memaksakan regangan yang berlebihan pada heat exchanger.
12. Baut pondasi: Baut pondasi harus dilonggarkan di salah satu ujung unit agar perluasan cangkang lebih bebas dengan memberi lubang di penyangga.
13. Sambungan dan perpipaan: Menyediakan katup dan bypass dalam sistem perpipaan untuk pemeriksaan dan perbaikan.
14. Ventilasi: Ventilasi yang tepat adalah kebutuhan awal. Ventilasi yang tidak tepat biasanya terjadi saat start up dan mengakibatkan perpindahan kalor yang buruk dan penurunan tekanan yang tinggi. Katup ventilasi harus disediakan sehingga unit dapat dibersihkan untuk mencegah pengikatan uap atau gas. Pertimbangan khusus harus diberikan untuk pembuangan cairan berbahaya atau beracun.
15. Saluran air: Saluran air dapat dibuang ke atmosfer, jika diizinkan, atau ke dalam bejana pada tekanan rendah .
16. Denyut dan getaran: Di semua instalasi, perawatan harus dilakukan untuk menghilangkan atau meminimalkan transmisi pulsasi fluida dan getaran mekanis ke heat exchanger.
17. Perangkat bantuan keselamatan: Kode ASME mendefinisikan persyaratan untuk perangkat bantuan keselamatan. Ketika ditentukan oleh pembeli, pabrikan akan menyediakan koneksi yang diperlukan untuk perangkat bantuan keselamatan. Pembeli akan menyediakan dan memasang perangkat bantuan yang diperlukan.

Pengoperasian Heat Exchanger

1. Saat memulai operasi, pastikan semua kondisi pengoperasian sesuai dengan spesifikasi.
2. Jangan gunakan air laut dengan heat exchanger yang dirancang untuk digunakan dengan air tawar atau sebaliknya.
3. Di semua sisi, laju aliran fluida harus dipertahankan dalam batas yang ditentukan.
4. Tekanan operasi heat exchanger tidak boleh melebihi nilai yang ditentukan.
5. Desain dan kondisi pengoperasian: Peralatan tidak boleh dioperasikan pada kondisi yang melebihi parameter desain.
6. Prosedur operasi: Sebelum menempatkan exchanger apa pun dalam operasi, petunjuk harus dibuat untuk perancangan, lembar spesifikasi, dan pelat nama untuk setiap instruksi khusus. Peraturan keselamatan dan kesehatan setempat harus dipertimbangkan. Startup yang tidak tepat atau urutan shutdown dapat menyebabkan kebocoran sambungan tube-to-tubesheet dan atau pada baut sendi.
7. Operasi start-up: Fluida exchanger shell and tube harus dimasukkan sedemikian rupa untuk meminimalkan ekspansi diferensial antara shell and tube. Exchanger ditempatkan ke dalam proses dengan terlebih dahulu mengisi media yang lebih dingin, diikuti dengan pemasukkan bertahap dari media yang lebih panas. Selama start-up, semua katup ventilasi harus dibuka dan dibiarkan terbuka sampai semua saluran telah dibersihkan dari udara dan benar-benar diisi dengan fluida.
8. Operasi shutdown: Unit harus dimatikan dengan cara untuk meminimalkan diferensial ekspansi termal antara shell dan tube. Exchanger dapat ditutup terlebih dahulu secara bertahap menghentikan aliran medium yang lebih panas, kemudian aliran medium yang lebih dingin melalui unit. Setelah mematikan sistem, semua unit harus dikeringkan sepenuhnya, terutama ketika ada kemungkinan pembekuan atau rentan terhadap korosi. Untuk menjaga dari water hammer, kondensat harus dikeringkan dari pemanas uap dan peralatan serupa selama start-up atau mematikan. Untuk mengurangi retensi air setelah drainase, sisi tabung exchanger harus dihembuskan dengan udara.

Maintenance Heat Exchanger

1. Pemeriksaan harian: Periksa kebocoran minyak atau air atau fluida proses jika ada area tertutup di heat exchanger.
2. Perawatan berkala: Pastikan kontrol korosi/pengotoran sudah terpasang. Overhaul heat exchanger dan bersihkan komponennya sesuai jadwal. Pada saat yang sama, periksalah retak yang terlihat, jika ada, komponen heat exchanger, integritas liner, insulasi, dll.
3. Pembongkaran
   1. Periksa bahwa semua pipa disegel/terputus sebelum dibongkar.
   2. Hentikan pompa hidrolik dan periksa apakah tekanan internal heat exchanger adalah nol sebelum membongkar heat exchanger.
   3. Sebelum pembongkaran, pengguna harus yakin bahwa unit telah dikurangi tekanannya, dibuang dan dikeringkan, dinetralkan, dan/atau dibersihkan dari bahan berbahaya.
4. Selain instruksi pemeliharaan, catatan dari semua kejadian operasional pabrik, start- ups, shutdowns, dan malfungsi yang mempengaruhi kinerja heat exchanger harus disimpan.

Ilmu mekanika fluida sangat berkaitan erat dengan perancangan heat exchanger. Salah satu metode yang paling umum untuk mendesain suatu sistem heat exchanger adalah menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), yaitu metode menyelesaikan persamaan-persamaan mekanika fluida bahkan reaksi kimia menggunakan komputer, sehingga diperoleh hasil yang komprehensif dan detail. >> Klik di sini untuk mempelajari selengkapnya tentang CFD!

Bagi anda mechanical engineer yang ini meningkatkan skill di bidang heat exchanger atau mechanical engineering secara umum, Kami juga menyediakan solusi yaitu training dengan topik-topik seputar mechanical engineering dengan trainer yang sudah sangat berpengalaman di bidangnya untuk meningkatkan skill dan kompetensi anda sebagai seorang engineer profesional. Untuk list training mechanical engineering >>klik di sini!

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL HEAT EXCHANGER LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

Sumber:

Thulukkanam, Kuppan. 2013. Heat Exchanger Design Handbook Second Edition. New York: CRC Press.

Author: admin