PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR batandigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding...pada bidang industri seperti petrokirnia, kimia, pupuk, dan lain-lain. Keuntungan

~

batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

INVESTIGASI MALFUNGSI DEMISTER KOLOM BT-1821DENGAN TEKNIK NUKLIR

Wibisono

Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi - [email protected]

ABSTRAK

INVESTIGASI MALFUNGSI DEMISTER KOLOM BT-1821 DENGAN TEKNIK

NUKL/R. BT-1821 adalah kolom proses untuk memproduksi Purified Terephtalic Acid.Unit proses memiliki diameter 2,8m dan tinggi 24m ini diduga mengalami malfungsiberdasarkan delta tekanan pada bagian atas dan bawah kolom. Teknik nuklir telahdilakukan untuk mendiagnosa masalah ini dengan menggunakan sumber Co-60,detector sintilasi, perangkat mekanik pendukung, dan peralatan keselamatan. HasHinvestigasi adalah ditemukannya malfungsi pada demister berupa blockage yangmenghambat flow gas dan meningkatan delta tekanan kerja. Unit ini juga bekerjapada kondisi sesuai spesifikasi pada gambar. Level liquid teridentifikasi sesuairekomendasi gambar. Tidak teramati adanya tray yang runtuh atau flooding di dalamunit ini. Laporan investigasi ini sebagai referensi untuk melakukan perbaikan padajadwal perawatan secara efisien dan efektif.

ABSTRACT

INVESTIGA TION MALFUNCTIONS DEMISTER OF BT-1821 COLUMN USINGNUCLEAR TECHNIQUE. BT-1821 is the process column to produce purifiedterephthalic acid. The unit process with a diameter 2.8m and high 24m is suspectedmalfunctioning based delta pressure at the top and bottom of the column. The nucleartechnique has been performed to diagnose this problem by using a Co-60 source,scintillation detector, a mechanical device support, and safety equipment. Results ofthe investigation had identified a malfunction on the demister blockage which inhibitgas flow and increased in delta working pressure. The unit also works according tospecifications on the conditions on the mechanical drawing. Level of liquid identifiedaccording to the recommendations. Those are not observed collapse tray or floodinginside the unit. This report can be reference to repair on maintenance scheduleefficient and effectively.

PENDAHULUAN

Teknologi nuklir telah digunakan secara luas

pada bidang industri seperti petrokirnia, kimia,pupuk, dan lain-lain. Keuntungan dari teknologi iniadalah dapat dikerjakan secara on-line dan hasilnyadapat diketahui secara in-situ. Teknik gamma scansalah satu teknik nuklir yang sering dimanfaatkanuntuk mendiagnosa malfungsi pada unit prosesdalam industry proses. Teknik ini menggunakansumber gamma yang dilewatkan pada objek danmengukur intensitasnya untuk dianalisa.

Kolom BT-1821 adalah unit proses padapabrik purified terephtalic acid yang mernilikidiameter 2.800 dan tinggi 24.000. Dinding bagiandalam kolom ini adalah 23 terdiri dari 20 singlepass tray, sebuah chimney, dan sebuah dernister.Unit ini diduga mengalami malfungsi berdasarkankenaikan delta tekanan yang abnormal.Teknik nuklir digunakan untuk mendiagnosamalfungsi kolom ini dengan tujuan mengidentifikasipenyebab kenaikan tekanan sehingga dapatdilakukan perbaikan secara tepat efektif dan efisien.

Wibisono, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku I hal. 27

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

Cbatan

TEORI DAN TAT A KERJA

Teknik pengukuran investigasi dengangamma scan adalah mengapit objek yang akandiperiksa diantara sumber dan detector gamma.Fenomena ini mengikuti persamaan Beer Lambertdibawah ini. Persamaan (1)

I = Ioe-l1Jx (1)

Dimana

10=Intensitas radiasi awal (cps)~ = Koefisien atenuasi material (cm·l)x = tebal material (cm)

untuk objek dengan densitas yang tidak homogenpersamaan (1) menjadi persamaan (2)[2]:

I = Ioe-(P1X1 +P2X2+P3X3 .... ) (2)

Seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.

I. xI. " X2, ,X3 ,

E~ Ir---",.·,........,.1·il~:.....,."' _._m~_~fr .~-~ --,.

10 ~-"--; _ IE"">co ~,,---,-¥_+ .~-,._~~~~~1!]""---7

Gambar 1. Penyerapan sinar gamma oleh materialyang tidak homogeny

Kurva profile intensitas seperti ditunjukanpada Gambar 2 menunjukan besarnya serapan sinargamma oleh material yang dilewatinya. Kurva inimemplot posisi pada sumbu-y dan intensitas padasumbu-x. Semakin tebal material semakin besar

serapannya dan berarti semakin kecil intensitasyang menembusnya.

Radiation Intensity measurement

Gambar 2. Prinsip pengukuran teknik gamma scan

Mengacu pada Gambar 3 konstruksi kolomBT -1821 adalah tray column memiliki diameterdalam 2.800 dan tinggi 25.000. Kolom terdiri dari14 single pass tray dengan jarak antar tray 530,sebuah chimney, dan 6 single pass tray denganjarakantar tray 610. Satu unit demister pada posisi 1.850diatas tray I. Bagian atas unit ini beroperasi pada

temperature dan tekanan berturut-turut 43°C dan 9,3kg/cm2.G sedangkan pada bagian bawah 188°C dan9,5 kg/cm2.G

Gambar 3. Konstruksi mekanik kolom BT -1821

Metode pengukuran dilakukan denganmeletakan sumber (S) Co-60 dan detector (D) padaposisi berturut-turut 295° dan 65°. Sepertiditunjukan pada Gambar 4 [3]. Sumber yangdigunakan adalah cobalt-60 dengan aktivitas177mCi pada 19 August 2008. Sumber dan detectordi-install pada masing-masing holder yangdikolimasi secara panoramic dengan lebar window20.

Scan dilakukan pada arah vertikal naik dariposisi window sumber dan detector 2.000 sampai24.000 dengan jarak antara pengukuran 50.Pencacah gamma adalah Minekin 9303 di-setdengan waktu sampling I detik pada tegangan kerja950 VDC.

Peralatan pengukuran mekanikmenggunakan peralatan yang telah dikembangkanPATIR-BAT AN. Kolimator sumber pada posisi Sdigantung menggunakan tali yang dikaitkan padapulley, begitu pula kolimator detector dengan carayang sama digantungkan pada posisi D. Tali sumberdan detector disambungkan secara seri ke systemmekanik. Mekanik dan pencacah disambungkan kedigital control untuk selanjutnya dikoneksikan kecomputer. Seperti ditunjukan pada Gambar 5.

setelah r

Buku I hal. 28 ISSN 1410 - 8178 Wibisono, dkk

~

batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

11.950 yang direkomendasikan. Tray' 14 sampaitray' I berada pada posisinya masing-masingdengan tidak ada indikasi malfungsi yang berarti.[5]

Abnormal scan profile teramati padadernister yang mangalami penyerapan sinar gammacukup signifikan. Kurva di bawah bottom dernistermasih tampak menyerap radiasi. Hal ini dapatdiinterpretasi adanya material atau blockage yangmelekat hingga menggantung pada demister.Eksistensi demister yang mengandung blockageakan mengurangi flow gas yang mengalir sehinggameningkatkan delta tekanan pada bagian atas danbawah kolom.

Hasil investigasi ini dapat digunakansebagai referensi untuk melakukan perbaikan padasaat Turn Around (TA) sehingga material danwaktu pelaksanaannya dapat dipersiapkan denganbaik. Focus dan jadwal yang pekerjaan pada saatT A sangat penting agar pelaksanaan T A lebihefisiensi dan efektifitas.

Gambar 5 Instalasi teknik gamma sccaning

Peralatan keselamatan kerja digunakanpada setiap anggota team terdiri dari helmet, kacamata, ear plug, pakaian lengan panjang, sepatu, fullbody harness, dan sarung tangan. Team jugadilengkapi peralatan keselamatan seperti pendose,TLD, tanda bahaya radiasi, dan tali tanda bahayaradiasi. [4]

HASIL DAN PEMBAHASAN

Scan profile hasil pengukuran sepertidiperlihatkan pada Gambar 6 dibawah ini. Dataelevasi atau posisi konstruksi mekanik disajikanpada Tabell.

Pada posisi 4.683 kurva menunjukanintensitas rendah sekitar 250 cps kemudianmeningkat cepat 12 x lipat, diatas 1.500 cps, padabeda elevasi 100 hal ini dapat diinterpretasi sebagaipermukaan liquid. Bersesuaian dengan gambarkonstruksi level terendah adalah 4.300 hal ini

berarti level liquid 83 diatas LLL seperti yangdirekomendasikan pada gambar mekanik. Tray 20sampai tray' 15 terletak pada posisinya masing­masing dan tidak ada indikasi blockage atauflooding. Chimney terdeteksi pada elevasi 11.929dengan level liquid 12.090 atau 140 diatas LLL

Gambar 6. Kurva scan profil

Wibisono, dkk. ISSN 1410 - 8178 Bllku I hal. 29

PRO SIDINGSEMINARPENEUTLANDANPENGELOLAANPERANGKATNUKLffi

Pusot Teknologi Akselerotor don ProsesBahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013 batan

Tabel1. Elevasi konstruksi mekanik DAFT AR PUST AKA

NoJlolatir

I1hlcco<a>1II)

I:a:rtb_])b lJ.DCit

liD•••••data(•• III)

rartbDhta.Di!U scac

data(otm)

1. Johansen G.A., Jackson Peter, RadioisotopeGauges for Industrial Process Measurements.John Wiley and Sons Ltd.

2. Jong Bum Kim, Development of gamm-raytomographic system for industrial plantinspection, KAlST, 2011

3. A.E Hills, Practical guide book forradioisotope-based technology in industry,IAEAlRCA, 1999

4. Peraturan Kepala Badan Pengawas TenagaNuklir nomor 4 Tahun 2013. Tentang Proteksidan Keselamatan Radiasi dalam Pemanfaatan

Tenaga Nuklir.5. lAEAlRCA, Radioisotope applications for

troubleshooting and optimizing industrialprocesses, March 2002

KESIMPULAN

Hasil investigasi Kolom BT -1821 telahmenemukan adanya malfungsi pada demister yangmengandung blockage sehingga menimbulkan deltatekanan pada kolom tidak normal. Konstruksi tray,chimney, dan level liquid sesuai yangdirekomendasikan pada gambar mekanik. Informasiinvestigasi ini selanjutnya dapat digunakan sebagaireferensi untuk menentukan program kerja padasaat TA sehingga pelaksanaannya dilakukan secaraefektif dan efisien.

UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terima kasih kami sampaikankepada managemen PATIR-BATAN yang telahmendorong dan mendukung pelaksanaan investigasiini. Kepada managemen perusahaan juga kamisampaikan atas kerjasama dan segal a bantuannyasehingga investigasi berhasil dengan baik. Tak lupaterima kasih juga kami sampaikan kepada team,Bayu Azmi, Syurhubel, dan Suwanto yang telahbekerja sama secara sinergi dan cermat.

Tanya Jawab

Atok Suhartanto~ Apakah peralatan tersebut sudah tersertifikasi?

Karena tentunya banyak pabrik - pabrik yangmembutuhkannya. (semoga kedepan dapattersertifikasi)

Wibisono~ Peralatan belum tersertifikasi semuanya.

Sebagian ada jaminan dari produsen misalnyaratemeter. Teknologi ini telah disyahkan olehIAEA melalui protocol teknik Gamma Scan

Buku I hal. 30 ISSN 1410 - 8178 Wibisono, dkk