Analisa Penipisan Condenser Tube Berdasarkan Data Eddy Current

Rozaq, Fatchur (2020) Analisa Penipisan Condenser Tube Berdasarkan Data Eddy Current. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Preview	Text 02111750078011 Fatchur Rozak.pdf Download (5MB) | Preview
	Text 02111750078011-Master_Thesis.pdf Download (5MB)

Abstract

Kondensor di Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah peralatan penting yang berfungsi untuk mengubah uap dari keluaran turbin bertekanan rendah menjadi air agar dapat disirkulasikan kembali untuk mengisi boiler. Perawatan sangat diperlukan untuk menjaga kondisi kondensor agar dapat beroperasi sesuai dengan desainnya. Untuk mengetahui kondisi kondensor, terutama pada bagaian tube-nya maka dilakukan pengujian eddy current pada tube condenser. Data pengujian ini dapat digunakan untuk mengukur tingkat penipisan pipa kondensor yang terbuat dari bahan titanium murni Grade 2. Ketebalan awal tube condenser adalah 0,5 mm. Jika ditemukan tube condenser dengan ketebalan lebih dari 0,05 mm (mengalami tingkat penipisan 90%) maka tube condenser tersebut akan diplug untuk mencegah terjadinya kebocoran. Pada tahun 2019, dilakukan uji eddy current pada seluruh tube condenser di unit 1 PLTU Labuan, provinsi Banten untuk posisi inlet dan outlet pada sisi A dan sebagian tube condenser posisi inlet dan outlet pada sisi B. Hasil pengujian eddy current menunjukkan bahwa penipisan tube condenser dengan tingkat penipisan pipa ≥ 90% adalah sebesar 52 pipa (1,46% dari total pipa). Berdasarkan data sinyal eddy current yang diperoleh sepanjang tube condenser, diindikasi terjadi penipisan pada sisi outer diameter (OD) yaitu sisi eksternal. Data menunjukkan bahwa penipisan pada sisi eksternal umumnya berada pada posisi daerah support tube. Hal ini menunjukkan bahwa penipisan ini terjadi karena proses keausan dalam jarak yang pendek. Kondisi ini sering disebut sebagai fretting. Fretting ini menyebabkan keausan pada eeksternal tube condenser secara perlahan akibat vibrasi turbulensi aliran uap yang mengalir pada area tersebut dan juga vibrasi akibat kondesasi uap ke air. Simulasi Computational Fluid Dinamics (CFD) dilakukan dengan memodelkan penampang solid condenser secara 2 dimensi untuk mmpelajari aliran steam didalam kondensor. Parameter yang digunakan adalah kondisi beban Turbine Maximum Continuous Rating (TMCR) dengan flowrate steam sebesar 157.239 kg/s, luasan inlet 48 m², kecepatan masuk steam 5.46 m/s. Untuk inlet fluida air pendingin (air laut) diset pada temperatur masuk 30°C dan temperatur keluar sebesar 37°C. Dari hasil simulasi diperoleh kecepatan aliran uap tertinggi terjadi pada area sekitar konfigurasi tube bagian bawah dan turbulensi pada pinggir tube. Dengan perubahan main steam flow (dikarenakan ada kebocoran uap) dan temperatur air pendingin (dikarenakan adanya deposit) akan mengakibatkan kenaikan kecepatan dan turbulensi pada area yang sama. Dengan menjaga kualitas dan jumlah uap yang masuk ke kondensor diharapkan turbulensi aliran uap akan dapat dikontrol dengan baik. Kualitas air laut yang masuk juga harus dijaga untuk mengurangi munculnya deposit pada tube condenser. Hal tersebut penting untuk menjaga kondensor agar dapat bekerja dengan performa penuh.
================================================================================================================================
Condenser is one of many important equipment in a Steam Power Plant (PLTU). The condenser work to convert steam from low-pressure turbine back into water to be recirculated and reused in the boilers to produce steam. Maintenance of condenser is critical task to ensure the system can operate according to the design. Eddy current testing on the condenser tube is one of many method that can be use to assess the condenser condition. The result from this testing can be used to measure the thinning level of condenser tube which made from pure titanium grade 2. The initial thickness of the condenser tube is 0.5 mm and if eddy current measured a thickness value of less than 0.05 mm (thinning level of 90%), the condenser tube will be plugged to prevent seawater leakage. In 2019, an eddy current test was carried out on all condenser tubes in PLTU unit 1 Labuan, Banten province for the inlet and outlet positions on side A and half of the condenser tubes inlet and outlet positions on side B. The eddy current tests show about 52 tubes experiencing thinning level of ≥ 90% (1.46% of total tubes). Based on eddy current signal data obtained along the condenser tube, thinning occurs on the outer diameter (OD) side, namely the external side. Data shows that thinning on the external side is generally occur in the support tube area. This shows that this thinning happen because of the wear process in a short distance. This condition is often referred to fretting. This fretting causes slow wear on the external tube condenser due to vibration generated by turbulence steam flow and the condensation of steam to water. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are performed by modeling a 2-dimensional condenser cross section to study the flow of steam in the condenser. The parameters being utilised are the Turbine Maximum Continuous Rating (TMCR) consition with steam flowrate of 157,239 kg/s, inlet area of 48 m², steam entry speed of 5.46 m/s. The seawater coolant inlet is set to a temperature of 30 °C and outlet temperature of 37 °C. The simulation generate highest steam flow velocity around the bottom tube configuration area, while the turbulence due to steam flow occurs at the edge of the tube. The change in the main steam flow (due to a steam leak) and the temperature of the cooling water (due to a deposit) will result in an increase in steam velocity and create and turbulence in the same area. Ensuring the quality and controlling the amount of steam entering the condenser will minimize the appearance of turbulence steam. The seawater quality also need to be controlled to minimize deposit formation in the internal area of condenser tube. This is essential to keep the condenser work with it full capacity.

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTM 621.197 Roz a-1
Uncontrolled Keywords:	condenser, titanium tube, eddy current, fretting, condenser tube. CFD
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ266 Turbines. Turbomachines (General)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Fatchur Rozaq
Date Deposited:	05 Mar 2025 07:40
Last Modified:	05 Mar 2025 07:40
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/75356

Actions (login required)

View Item