Hot Water Boiler Marine Tanker

Hot water Heater adalah pemanas dengan mempergunakan Thermal water Fluid sebagai media penghantar panas dan dapat bekerja sampai temperatur 50 s/d 95 derajat Celcius.bekerja hanya pada tekanan pompa sirkulasinya saja ,sehingga sangat aman dan alat-alat yang membutuhkan pemanasan tidak perlu dirancang dengan konstruksi yang khusus. Umur kerja dari Thermal hot  water boiler  yang dipergunakan umumnya lebih dari 10 s/d 15 tahun dan tidak diperlukan penambahan apapun selama tidak ada kebocoran pada pipa-pipa atau peralatan pemanas, dan selama itu tidak diperlukan pembersihan karena bagian dalam coil  tersirkulasi oleh air panas.

Apakah keunggulan  

• Temperatur control yang presisi
• Tidak diperlukan water treatment dll bahan kimia yang memerlukan biaya tinggi Tidak ada heat losses dari condensate dan blow down seperti pada steam boiler
• Tingkat korosi rendah karena ada sirkulasi pada bagian dalam Boiler
• Biaya pemeliharaan yang sangat rendah
• Operasional Full Automatic dan mudah sehingga tidak memerlukan operator

Adapun alat pendukung sistem penasa kapal

Expantion Tank 

• Expantion tank berfungsi untuk menampung pemuaian cairan pemanas, mebuang udara yang terkurung dalam instalasi dan mencegah kapitasi dalam pompa sirkulasi

Circulasi pump

• Pompa sirkulasi berfungsi untuk mengalirkan cairan pemanas dalam instalsi.Ukuran serta kapasitas pompa disesuaikan dengan kapasitas yang dibutuhkan.
• Kapasitas pompa menetukan bentuk aliran cairan pemanas didalam coil.aliran didalam thermal harus turbolent,hal ini berguna untuk menghindarkan kerusakan cairan pemanas dan coil dalam hotwater boiler
• Pumpa sirkulasi yang kami gunakan mengunakan merk KSB dpat beroperasi hingga temperatur 200 deg C.

Safety Device

Digital temperatur controls,Flow control switch,Automatic burner contro,Chimney temperatur control,Pressure guage,Pilot lamp indocator,Alarm dan emergency stop.

Cara kerja Hot water boiler

• Seluruh instalasi harus terisi cairan sehingga level control pada expantion tank.
• Pompa sirkulasi akan mengalirkancairan pemanas dari expantion tank ke body Hot water boiler kemudian ditransfer keporses dan kembali lagi ke expantion tank.
• Setelah aliran sirkulasi cairan stabil, burner akan menyala dan membakar coil didalam body  coil heater  sehingga cairan pemanas menjadi panas dan panas tersebut di alirkan ke proses palka tanker
• Setelah suhu yang diinginkan tercapai contoh 50 deg C maka secara otomatis burner akan mati dan akan menyala kembali setelah suhu menurun (contoh setpoin minimal temepratur 35 deg C  burner  outomatis akan menyala)

Hot water boiler kapal tanker

Dari hasil perhitungan yang pernah kamikerjakan pada kapal tanker Permata Sukses Kapasitas  thermal oil boiler sebesar 200O.000kcal/h. Sistem hot water sirkulasi cairan panas pada water pump flow rate 100 m3/jam (daya motor 30 HP) untuk memnaskan Crude oil / CPO kapasitas  5.000.000 ton dengan setpoin temperatur 35 deg C, loading  50  deg C ,ditempuh kurang lebih 4 hari/ 96 jam.(rute perjalanan pertamina plaju palembang menuju pertamina pontianak.

Adapun untuk up temperatur perjalanan rute lebih cepat dapat dihitung kapasitas yang di butuhkan. Dan disesuaikan.

Referensi Proyek Kapal Tanker

PT Indira Mitra Boiler memiliki pengalaman dalam pekerjaan sistem pemanasan, piping, dan peralatan pendukung untuk kapal pengangkut CPO, condensate, serta crude oil. Lingkup pekerjaan dapat disesuaikan dengan desain kapal, kapasitas cargo tank, karakteristik muatan, temperatur operasi, dan kebutuhan galangan.

Berikut beberapa referensi proyek kapal tanker yang pernah dikerjakan.

*Satuan kapasitas perlu disesuaikan dengan dokumen proyek. Untuk ukuran kapal tersebut, data kemungkinan dinyatakan dalam liter atau kapasitas volume lainnya, bukan ton. Gunakan ship specification, tank capacity plan, atau approved drawing sebelum memublikasikan angka final.

Lingkup Pekerjaan Sistem Pemanasan Kapal

Muatan CPO, condensate, crude oil, dan fuel oil dapat mengalami peningkatan viskositas ketika temperatur turun. Oleh karena itu, kapal membutuhkan sistem pemanasan untuk mempertahankan muatan agar tetap dapat dipompa saat proses loading, penyimpanan, sirkulasi, dan unloading.

Lingkup pekerjaan yang dapat diterapkan pada proyek kapal meliputi:

• Perhitungan kebutuhan panas cargo tank
• Pemilihan thermal oil heater
• Pemilihan hot-water atau steam heating system
• Desain heating coil di dalam cargo tank
• Fabrikasi heating coil
• Pemasangan supply dan return piping
• Pemasangan circulation pump
• Pemasangan expansion tank
• Pemasangan sump tank
• Pemasangan valve dan strainer
• Pemasangan panel kontrol
• Pemasangan sensor temperatur
• Hydrostatic atau pressure test
• Flushing dan cleaning
• Commissioning sistem
• Training operator
• Pembuatan dokumentasi teknis

Pemilihan ruang lingkup akhir mengikuti desain kapal serta persetujuan owner, galangan, konsultan, dan class society jika disyaratkan.

Studi Kasus Sistem Pemanasan Cargo Kapal Tanker

Salah satu proyek melibatkan kapal tanker double bottom yang digunakan untuk mengangkut crude oil. Berdasarkan data awal, kapal memiliki kapasitas muatan sekitar 5.000.000 liter atau sesuai dokumen tank capacity yang disetujui.

Crude oil harus dipertahankan pada temperatur tertentu agar viskositasnya tetap sesuai untuk proses pemompaan. Apabila temperatur terlalu rendah, muatan menjadi lebih kental. Akibatnya, cargo pump membutuhkan daya lebih besar dan waktu unloading menjadi lebih lama.

Permasalahan yang Dihadapi

Sebelum sistem dirancang, beberapa permasalahan operasional perlu diperhatikan:

• Temperatur crude oil menurun selama perjalanan.
• Viskositas meningkat ketika muatan mendingin.
• Cargo pump mengalami beban lebih tinggi.
• Waktu unloading menjadi lebih lama.
• Muatan dapat tertinggal di dalam tank.
• Pemanasan antar-cargo tank tidak merata.
• Ruang mesin dan deck memiliki area instalasi terbatas.
• Sistem harus tetap aman terhadap gerakan kapal.

Oleh sebab itu, sistem pemanasan perlu dirancang berdasarkan karakter muatan dan pola operasi kapal.

Data yang Dibutuhkan untuk Perhitungan

Sebelum menentukan kapasitas heater, diperlukan data berikut:

Tanpa data tersebut, kapasitas thermal oil heater hanya dapat diperkirakan secara kasar.

Perhitungan Kebutuhan Panas

Kebutuhan panas awal untuk menaikkan temperatur muatan dapat dihitung menggunakan:

Q=m×Cp​×ΔT

Keterangan:

• $Q$ = energi panas
• $m$ = massa muatan
• Cp​ = panas jenis muatan
• $\Delta T$ = kenaikan temperatur

Setelah itu, tambahkan kehilangan panas dari dinding tank, deck, bottom plate, piping, dan lingkungan laut.

Kapasitas heater dapat dihitung menggunakan:

Kapasitas heater=tQ​+heat loss

Nilai tersebut kemudian disesuaikan dengan efisiensi heat exchanger, faktor fouling, pola sirkulasi, dan safety margin.

Pemilihan Sistem Thermal Oil

Thermal oil heater dipertimbangkan karena mampu menghasilkan temperatur tinggi pada tekanan sirkulasi yang relatif rendah dibandingkan steam pada temperatur serupa.

Sistemnya terdiri dari:

1. Thermal oil heater
2. Burner
3. Circulation pump
4. Expansion tank
5. Sump tank
6. Supply header
7. Return header
8. Cargo heating coil
9. Control valve
10. Panel kontrol
11. Sistem pengaman
12. Stack atau exhaust duct

Thermal oil dipanaskan di dalam heater. Selanjutnya, circulation pump mengalirkan fluida panas menuju heating coil di cargo tank. Setelah melepaskan panas, thermal oil kembali menuju heater melalui return line.

Desain Heating Coil Cargo Tank

Heating coil ditempatkan pada bagian bawah cargo tank karena area tersebut berdekatan dengan muatan yang harus dipanaskan sebelum masuk ke suction cargo pump.

Desain coil mempertimbangkan:

• Luas perpindahan panas
• Panjang dan diameter pipa
• Material pipa
• Jarak antarjalur coil
• Posisi terhadap tank bottom
• Ruang untuk cleaning
• Thermal expansion
• Support dan clamp
• Pressure drop
• Kecepatan thermal oil
• Kemungkinan deposit muatan

Heating coil tidak boleh mengganggu jalur inspeksi, sounding pipe, cargo suction, stripping line, manhole, atau struktur internal tank.

Selain itu, support harus mampu menahan berat coil, gaya akibat ekspansi termal, dan gerakan kapal.

Single Bottom dan Double Bottom

Kapal Single Bottom

Pada kapal single bottom, cargo tank berada lebih dekat dengan shell bagian bawah. Kehilangan panas menuju air laut dapat lebih besar, terutama saat kapal beroperasi di perairan dengan temperatur rendah.

Oleh karena itu, perhitungan heat loss harus mempertimbangkan:

• Temperatur air laut
• Luas bottom plate
• Kecepatan kapal
• Kondisi coating
• Posisi heating coil
• Durasi perjalanan

Kapal Double Bottom

Kapal double bottom mempunyai ruang antara cargo tank dan shell bagian luar. Ruang tersebut dapat mengubah karakter perpindahan panas dibandingkan desain single bottom.

Namun, double bottom bukan berarti kehilangan panas dapat diabaikan. Ballast, struktur internal, ventilasi, dan kondisi ruang tetap memengaruhi kebutuhan pemanasan.

Sistem Pembagian Zona

Untuk beberapa cargo tank, sistem dapat dibagi menjadi beberapa zona. Setiap zona dilengkapi isolation valve atau control valve agar aliran thermal oil dapat diatur berdasarkan kebutuhan.

Sebagai contoh:

• Zona 1 untuk cargo tank depan
• Zona 2 untuk cargo tank tengah
• Zona 3 untuk cargo tank belakang
• Zona 4 untuk settling atau service tank

Pembagian zona membantu operator memanaskan tank yang membutuhkan panas lebih dahulu. Selain itu, sistem tidak perlu selalu mengalirkan kapasitas penuh ke seluruh coil.

Sistem Kontrol Temperatur

Setiap cargo tank dapat dilengkapi temperature sensor. Selanjutnya, sinyal dikirim ke panel untuk menunjukkan temperatur muatan.

Sistem kontrol dapat mengatur:

• Kapasitas burner
• Posisi control valve
• Operasi circulation pump
• Alarm temperatur tinggi
• Alarm temperatur rendah
• Perpindahan duty dan standby pump
• Emergency shutdown

Burner modulating dapat menyesuaikan kapasitas dengan kebutuhan panas aktual. Ketika temperatur mendekati set point, output burner menurun sehingga thermal oil tidak mengalami overheating.

Sistem Pengaman

Aplikasi thermal oil pada kapal membutuhkan pengamanan terhadap temperatur tinggi, kebocoran, dan gangguan aliran.

Interlock yang dapat digunakan meliputi:

• Low thermal-oil flow trip
• High outlet-temperature trip
• High film-temperature trip
• Low expansion-tank level
• Circulation-pump overload
• Burner flame failure
• Emergency stop
• Low fuel pressure
• Low combustion-air pressure
• High exhaust temperature
• Fire alarm interface

Burner tidak boleh beroperasi apabila circulation pump berhenti atau aliran thermal oil berada di bawah batas minimum.

Fabrikasi dan Pemasangan Piping

Piping thermal oil dipasang berdasarkan approved layout dan isometric drawing. Jalur harus mempertimbangkan ekspansi termal, ruang maintenance, dan pergerakan kapal.

Beberapa hal yang diperiksa selama pemasangan meliputi:

• Material pipe
• Schedule dan ketebalan
• Welding procedure
• Welder qualification
• Pipe support
• Expansion loop
• Valve orientation
• Drain dan vent
• Flange rating
• Gasket
• Insulasi
• Penetrasi bulkhead

Piping tidak boleh memberikan beban berlebih pada nozzle heater, pump, atau expansion tank.

Pengujian Sistem

Setelah fabrikasi dan instalasi selesai, sistem menjalani pemeriksaan serta pengujian.

Tahapan pengujian dapat mencakup:

1. Pemeriksaan material.
2. Visual inspection pada welding.
3. NDT sesuai kebutuhan.
4. Pressure test sesuai prosedur.
5. Flushing jalur piping.
6. Leak test.
7. Pemeriksaan arah putaran pompa.
8. Pengujian flow.
9. Cold circulation.
10. Hot commissioning.
11. Pengujian burner.
12. Pengujian seluruh alarm dan interlock.
13. Pengujian pembagian aliran setiap zona.
14. Pengukuran temperatur supply dan return.

Tekanan pengujian harus mengikuti design pressure, material, approved procedure, dan ketentuan class jika berlaku.

Hasil Setelah Commissioning

Setelah sistem pemanasan beroperasi, temperatur crude oil dapat dipertahankan sesuai kebutuhan pemompaan. Aliran thermal oil menuju setiap cargo tank kemudian diseimbangkan menggunakan valve.

Hasil yang diperoleh meliputi:

• Temperatur muatan lebih stabil.
• Viskositas crude oil dapat dikendalikan.
• Beban cargo pump berkurang.
• Proses unloading menjadi lebih lancar.
• Sisa muatan di dalam tank dapat dikurangi.
• Pemanasan dapat dibagi berdasarkan zona.
• Operator dapat memantau temperatur dari panel.
• Sistem pengaman dapat menghentikan burner saat terjadi gangguan.

Referensi Proyek CPO dan Crude Oil Tanker

Pengalaman pada kapal dengan muatan CPO, condensate, dan crude oil menunjukkan bahwa setiap muatan memerlukan temperatur berbeda.

CPO dapat mengalami kristalisasi atau peningkatan viskositas ketika temperatur turun. Sementara itu, crude oil mempunyai karakter yang bergantung pada komposisi, pour point, wax content, dan viscosity curve.

Oleh sebab itu, desain sistem tidak boleh menggunakan satu temperatur target untuk seluruh jenis muatan. Data produk harus diperoleh dari pemilik muatan atau hasil pengujian.

Kesimpulan Studi Kasus

Sistem pemanasan kapal tanker membantu menjaga CPO, condensate, dan crude oil agar tetap berada pada temperatur yang sesuai untuk proses pemompaan.

Pada studi kasus ini, thermal oil heater digunakan untuk mengalirkan panas menuju heating coil di dalam cargo tank. Sistem dilengkapi circulation pump, expansion tank, piping supply-return, panel kontrol, temperature sensor, dan interlock keselamatan.

Keberhasilan sistem sangat bergantung pada perhitungan kebutuhan panas, desain heating coil, pembagian zona, kapasitas pompa, kontrol burner, serta kualitas pemasangan.

Catatan: Nama perusahaan, nama kapal, kapasitas, dan lokasi proyek harus disesuaikan dengan dokumen kontrak sebelum dipublikasikan. Khusus angka 1.200.000, 1.500.000, dan 5.000.000, satuannya perlu diverifikasi agar tidak tertulis sebagai ton apabila data sebenarnya menggunakan liter atau satuan volume lainnya.

PT Indira Mitra Boiler
Office: (021) 352 95874
WhatsApp: +62 813-8866-6204 (Ratman Bejo)
www.indiramitraboiler.co.id
www.burner.co.id
info@indira.co.id
idmratman@gmail.com
Workshop: Tangerang – Indonesia
https://www.youtube.com/@Bejoburnerindonesia