Pipa boiler merupakan komponen vital dalam sistem boiler yang berfungsi untuk mengalirkan air atau uap panas di dalam sistem pemanas bertekanan tinggi. Pipa ini umumnya terbuat dari baja karbon, baja tahan karat, atau alloy khusus yang dirancang untuk tahan terhadap suhu tinggi dan tekanan ekstrem. Boiler adalah perangkat penting dalam berbagai industri dan aplikasi, alat yang memiliki fungsi untuk menghasilkan uap atau panas yang diperlukan dalam berbagai industri. Tanpa perangkat ini, proses produksi dalam berbagai sektor dapat terhenti.
Dalam sebuah pabrik industri, dibutuhkan beragam perangkat dan komponen yang fungsinya berkaitan satu sama lain. Boiler merupakan salah satu dari perangkat penting tersebut. Pipa boiler banyak digunakan pada pembangkit listrik, kilang minyak, pabrik kimia, serta fasilitas pemanas lainnya. Tersedia dalam berbagai standar seperti ASTM, ASME, dan JIS, pipa boiler hadir dengan spesifikasi beragam sesuai kebutuhan, mulai dari pipa api (fire tube) hingga pipa air (water tube).
Pengertian Boiler dan Fungsinya
1. Apa Itu Boiler
Boiler atau ketel uap adalah sejenis alat berbentuk bejana tertutup yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Berikut beberapa pengertian boiler dari para ahli:
a. Sugiharto Agus (2016)
Boiler adalah “suatu alat berbentuk bejana tertutup yang terbuat dari baja dan digunakan untuk menghasilkan uap (steam)”.
b. Sutikno, D. (2011)
Boiler adalah “sebuah alat untuk menghasilkan uap, yang terdiri atas dua bagian penting yaitu dapur pemanasan untuk menghasilkan panas yang didapat dari pembakaran bahan bakar dan boiler proper untuk mengubah air menjadi uap”.
2. Fungsi Boiler
Seperti disebutkan sebelumnya, fungsi boiler adalah untuk mengubah air menjadi uap. Muhammad, dkk. (2023) dalam buku Pembangkit Tenaga Listrik menyebutkan bahwa boiler berfungsi untuk memanaskan dan mengubah zat cair menjadi uap bertekanan dan bersuhu tinggi.
Cara Kerja Boiler
Proses pemanasan terjadi pada pipa-pipa yang menyusun konstruksi boiler. Susunan pipa-pipa tersebut membentuk ruang bakar dan merupakan lokasi pembakaran air. Adapun air dalam pipa dipanaskan dengan memanfaatkan pemanasan hasil pembakaran bahan bakar.
Proses pembakaran dilakukan secara terus menerus pada ruang bakar dengan menyalurkan bahan bakar dan udara untuk proses pembakaran. Hasil dari proses tersebut berupa uap bersuhu tinggi dan bertekanan lebih dari 1 atom. Selanjutnya, uap tersebut dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, seperti penggerak mesin dan pemanasan.
Fungsi Pipa Boiler
Pipa boiler memiliki Fungsi utama sebagai penghantar panas dan uap dalam sistem boiler. Ini penting untuk memindahkan panas dari sumber pembakaran ke air atau uap, yang selanjutnya digunakan dalam berbagai proses industri. Pipa boiler juga memungkinkan efisiensi panas yang lebih tinggi, memungkinkan operasi tekanan tinggi, dan memiliki kapasitas yang besar.
Berikut adalah beberapa manfaat pipa boiler secara lebih detail:
1. Pengaliran Panas dan Uap
Pipa boiler berfungsi sebagai saluran utama untuk mengalirkan air panas, uap, atau cairan panas lainnya dalam sistem boiler. Ini memungkinkan panas dari pembakaran bahan bakar (seperti gas alam, minyak, atau batu bara) untuk dipindahkan ke air, yang kemudian diubah menjadi uap.
2. Efisiensi Panas yang Lebih Tinggi
Desain pipa dalam boiler memungkinkan transfer panas yang lebih efisien dari gas pembakaran ke air. Ini berarti lebih banyak panas dapat digunakan untuk memanaskan air, meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem.
3. Kapasitas dan Tekanan Tinggi
Pipa boiler dirancang untuk menahan tekanan tinggi dan suhu ekstrem dalam proses pemanasan industri. Ini penting untuk memenuhi kebutuhan industri yang memerlukan kapasitas dan tekanan uap yang tinggi.
4. Mendukung Berbagai Proses Industri
Pipa boiler memainkan peran penting dalam berbagai proses industri, termasuk:
a. Industri Minyak dan Gas: Digunakan dalam proses pemurnian dan pemanasan minyak mentah.
b. Industri Kertas dan Pulp: Digunakan dalam proses penguapan dan pemanasan air.
c. Industri Kelapa Sawit: Digunakan dalam proses sterilisasi dan pengeringan.
d. Pembangkit Listrik: Digunakan untuk menghasilkan uap yang digunakan untuk memutar turbin.
5. Penyaluran Uap ke Sistem Pemanasan
Pipa boiler juga digunakan untuk menyalurkan uap ke sistem pemanas ruangan, seperti radiator atau pemanas lantai.
6. Pengaturan Suhu dan Tekanan
Pipa boiler dilengkapi dengan katup dan kontrol untuk mengatur aliran bahan bakar, udara pembakaran, tekanan, dan suhu.
Dengan demikian, pipa boiler merupakan komponen yang sangat penting dalam sistem boiler dan memiliki berbagai manfaat yang mendukung efisiensi, kapasitas, dan berbagai aplikasi industri
Komponen-Komponen dalam Boiler
Boiler terdiri dari beberapa komponen utama yang bekerja bersama untuk menghasilkan uap atau air panas. Berdasarkan Cahyo Adi Basuki, dkk. (2011) dan sumber lainnya, berikut adalah beberapa komponen utama sebuah boiler atau ketel uap:
1. Drum Ketel
Drum ketel pada boiler berfungsi sebagai steam separators (pemisah uap), purificators (agen pemurni), dan pencampur air. Komponen ini berisi 50 persen air jenuh dan 50 persen uap.
2. Dinding Air
Dinding air berperan dalam penguapan air.
3. Superheater
Superheater adalah komponen yang memanaskan uap di atas suhu jenuhnya. Hal itu dilakukan supaya tercipta uap yang kering.
4. Economizer
Sebelum uap dipindahkan melalui superheater, air umpan terlebih dahulu dipanaskan dalam economizer. Fungsinya adalah untuk memanaskan air dari heater bertekanan tinggi.
5. Separator
Fungsi separator adalah untuk memisahkan air yang masih belum berubah wujud untuk dipanaskan kembali.
6. Evaporator
Evaporator merupakan tempat berlangsungnya perubahan air menjadi uap. Komponen penting boiler ini berfungsi untuk menaikkan suhu air agar mencapai titik didih.
7. Pemanas
Uap kering yang keluar dari turbin bertekanan tinggi dipanaskan melalui pemanas.
8. Pompa Sirkulasi
Setelah separator memisahkan air yang masih belum berubah wujud, inilah tugas pompa sirkulasi untuk memompa air tersebut ke dinding air untuk melangsungkan proses pemanasan kembali.
9. Katup Pengaman
Apabila tekanan uap dalam boiler telah melebihi batas maksimal, maka sebagian uap dibuang melalui katup pengaman.
10. Sight Glass
Sight glass atau gelas penduga digunakan untuk mengetahui tinggi air dalam drum ketel supaya mudah dalam mengatur ketinggiannya.
Jenis-Jenis Boiler
1. Boiler Pipa Api (Fire Tube Boiler)
Fire Tube Boiler adalah jenis boiler yang proses pengapiannya berlangsung di dalam pipa. Ketel uap satu ini menghasilkan uap dengan kapasitas dan tekanan yang rendah. Ketika panas telah dihasilkan melalui proses pengapian di dalam pipa, maka selanjutnya mengalirkan panas tersebut ke boiler yang berisi air.
2. Boiler Pipa Air (Water Tube Boiler)
Water Tube Boiler adalah jenis boiler yang proses pengapiannya berlangsung di luar pipa. Ketel uap satu ini menghasilkan uap dengan kapasitas dan tekanan yang tinggi. Panas yang tercipta dari proses pengapian tersebut digunakan untuk memanaskan pipa berisi air. Uap yang dihasilkan kemudian ditampung dari drum uap untuk menyesuaikan tekanan dan suhunya.
3. Paket Boiler
Jenis boiler ini merupakan paket lengkap yang memiliki struktur berupa header tipe shell dan tube dengan perpindahan panas yang baik. Paket boiler memiliki ruang pembakaran kecil dan pelepasan panas tinggi sehingga proses menguapkan air dapat berjalan lebih cepat.
Prinsip dan Cara Kerja Boiler
Bagaimana cara kerja boiler, Adapun prinsip kerja boiler mengikuti ketentuan berikut:
Apabila air dipanaskan pada tekanan 1 atm, maka temperaturnya akan naik perlahan-perlahan hingga 100 derajat Celsius. Akan tetapi, jika dilakukan pembakaran lebih lanjut, suhu tidak akan bertambah lagi dan air yang ditambahkan digunakan untuk membangkitkan uap.
Apabila air dipanaskan pada tekanan di atas 1 atm, maka temperaturnya akan mencapai lebih dari 100 derajat Celsius. Air akan mendidih pada suhu yang sebanding dengan tekanannya. Ketika air sudah mendidih, suhu akan konstan dan semua panas digunakan untuk menghasilkan uap.
Di samping itu, pendidihan air juga melibatkan mekanisme perpindahan kalor atau panas. Dalam sebuah boiler, ada tiga cara panas berpindah, yakni secara konduksi, konveksi, dan radiasi. Energi panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar akan berpindah secara radiasi ke pipa-pipa air. Permukaan pipa pun menyerap panas tersebut. Maka, terjadilah perpindahan panas dari permukaan ke bagian dalam pipa secara konduksi.
Air yang mengalir di dalam pipa lantas menyerap panas antarmolekul air secara konveksi. Nantinya, air perlahan-lahan berubah menjadi uap basah hingga menjadi uap kering. Uap yang sudah kering barulah dimanfaatkan sebagai penggerak mesin. Dapat Anda ketahui bahwa boiler atau ketel uap adalah komponen penting dalam berbagai industri. Meskipun fungsinya sekadar mengubah wujud air menjadi gas, uap yang dihasilkan sangat diperlukan dalam menggerakkan mesin. Karena termasuk komponen krusial, “kesehatan” boiler tentu perlu senantiasa diperhatikan.
Jenis Pipa Boiler
Selain berdasarkan bahan bakarnya, boiler juag dibedakan berdasarkan pipa-pipa sirkuasinya (Type Tube). Di mana dalam perkembangannya, ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu boiler firetube (pipa api) dan boiler watertube (pipa air). Keduanya dibedakan berdasarkan desain sirkulasi pada pipa.
1. Pipa Boiler firetube (ketel pipa api)
Pada boiler firetube, pipa-pipa sirkulasi diisi oleh gas yang menyala (gas panas). Di mana transfer energi panas dari pipa-pipa tersebut ditransfer segera ke air dalam bidang pemanas melalui dinding pipa panas. Dalam hal ini, air dan pipa berada dalam satu bejana. Tujuan desain pipa ini adalah untuk memudahkan distribusi panas pada air.
2. Pipa Boiler watertube (ketel pipa air)
Sementara pada jenis boiler pipa air, pipa-pipa sirkulasi diisi oleh air yang dipanaskan melalui pembakaran diluar pipa. Energi panas ditransfer dari ruang bakar (yang terpisah) ke air melalui dinding pipa air. Jenis boiler ini biasanya digunakan ketika diperlukan tekanan uap yang tinggi (3.000 psi atau lebih tinggi). Selain itu, jenis boiler pipa air juga dapat digunakan untuk menghasilkan uap jenuh atau sangat panas (superheated) yang menarik untuk keperluan yang membutuhkan uap kering, bertekanan dan berenergi tinggi, seperti pembangkit listrik turbin uap.
Proses Produksi Pipa Boiler
Baik pipa boiler bertekanan sedang maupun bertekanan tinggi menjalani proses awal pembuatan yang sama, yang meliputi penggambaran halus, pelapisan permukaan, penggulungan panas, penarikan dingin, dan ekspansi panas. Namun, langkah-langkah berikut dilakukan untuk membuat pipa bertekanan tinggi lebih kuat dan lebih tahan.
Cara Memilih Pipa Boiler Yang Baik
Saat memilih pipa boiler perhatikan hal-hal berikut untuk mendapatkan pipa yang tepat dan berkualitas baik
1. Perhatikan penampang pipa Boiler
Pipa tanpa sambungan yang berkualitas baik akan memiliki penampang yang halus dan bebas dari tonjolan dan ketidakteraturan.
2. Periksa kepadatan Pipa Boiler
Untuk mengetahui persentase kotoran dalam pipa. Jika kepadatan pipa rendah, hindari!
3. Periksa merek dagang
Produsen yang memiliki reputasi baik selalu mencantumkan merek dagang mereka pada tabung tanpa sambungan.
4. Periksa permukaan pipa boiler
Pipa boiler yang berkualitas baik akan memiliki permukaan yang halus. Jika Anda mendapati permukaannya kasar dan tidak rata, dapat dipastikan bahwa kualitasnya tidak sesuai harapan.
Dimana Mendapatkan Pipa Boiler Yang Berkualitas
PT. Piramid Cahaya abadi merupakan distributor pipa boiler yang terlengkap dan terpercaya dapat menjadi salah satu rekomendasi anda dalam mencari pipa boiler yang sesuai dengan spesifikasi dan anggaran proyek yang anda kerjakan. Silahkan hubungi head office Jakarta di nomor 021- 62200527 atau whatsapp marketing center di 0821-2244-6991 . Silahkan kungjungi website resminya di www.anekapipabesi.com.
Menyediakan berbagai Produk Logam berupa Pipa dan Plat yang berbahan Carbon Steel, Stainless Steel, Aluminium, Galvanis, Cast Iron dan HDPE, meliputi produk Fitting Pipa dan aksesoriesnya, Valve, Gasket, Alat Ukur, Alat Safety baik Lokal maupun Import serta berbagai perlengkapan Konstruksi
PT. Piramid Cahaya Abadi telah menjadi Mitra berbagai Perusahaan Oil & Gas, Pertambangan, Industri, Manufakturing dan Konstruksi. Didukung dengan Tenaga Kerja yang Profesional, selalu berkomitmen untuk menjadi Mitra Kerja Terbaik pada setiap kerjasama yang dilakukan.
