Potensi Bahaya Pesawat Uap

Ketel uap adalah suatu pesawat yang dibuat untuk mengubah air ada didalamnya, sebagian menjadi uap dengan jalan pemanasan.Untuk pemanasan diperoleh dari pembakaran bahan bakar, jadi setiap ketel uap harus mempunyai atau dilengkapi dengan sebuah tempat pembakaran.

Konstruksi tempat pembakaran bahan bakar tergantung kepada jenis bahan bakar yang akan dipakai.Dalam keadaan bekerja ketel uap didalamnya terdapat tekanan dan setiap ketel uap harus menahan tekanan ini.

Ketel uap dalam keadaan bekerja, sebagai bejana yang tertutup atau tidak berhubungan dengan udara luar, karena selama berlangsung pemanasan melalui bidang yang dipanaskan atau pemanasan dari ketel uap, maka air akan mendidih selanjutnya berubah menjadi uap panas dan bertekanan.

Setiap terjadi kenaikan tempertur uap dalam ketel, maka tekanan uap akan meningkat pula jadi kenaikan temperatur uap dan kenaikan tekanan berhubungan erat.

Seperti telah kita ketahui adalah suatu sumber energi atau dengan pertolongan panas, kita dapat melakukan suatu usaha, yang mana hal ini kita jumpai pada pengunaan ketel-ketel uap dan pesawat-¬pesawat uap dilapangan industri.

Panas dari api dan gas panas, yang dihasilkan dari suatu dapur ketel atau dari panas sisa (waste heat), melalui bidang pemanasan, dipindahkan ke air yang lebih dahulu mengembang, kemudian berubah menjadi uap, sehingga volumenya dengan cepat akan bertambah.

Panas sebagai sumber dari suatu gerak, memberikan kecepatan kepade molekul-molekul air yang bergerak simpang siur, kohesinya atau daya tarik menarik diantara molekul-molekul air saling desak-mendesak dan pada keadaan demikian tetap tinggal dalam ketel uapnya, maka karena itu terjadilah peningkatan tekanan dalam ketel uap.

Untuk memahami ketel uap, haruslah kita mengetahui sifat-¬sifat yang terutama dari uap, dan peristiwa penting yang terjadi pada pembentukan uap.

Secara sederhana bentuk ketel uap kita misalnya sebagai bejana logam, yang sebagian ruangnya berisi dengan air.Bejana berisi air tersebut dalam keadaan terbuka, dibiarkan tanpa dipanasi dan setelah beberapa lama, dengan jalan menimbang, bahwa air didalamnya telah berkurang.Rupanya dengan tidak dipanasi, air telah berubah menjadi uap dan keluar dari lubang yang terbuka.

Peristiwa ini disebut menguap, dan dalam hal ini pembentukan uap hanya terjadi pada permukaan air saja. Bila air dalam bejana, sekarang kita panaskan dengan menempatkan sebuah sumber air dari pembaharuan gas dibawahnya, maka temperatur air naik bertambah tinggi, air mulai bergerak sedang gelembung-gelembung uap terlepas keluar.

Selanjutnya, ternyata diketahui bahwa penguapan dapat terjadi pada tiap-tiap temperatur.Kenaikan temperatur dapat dilihat dengan termometer, sedang pengerakkan bagian-bagian air dilihat dengan menghamburkan serbuk gergaji ke dalam air.

Pergerakan air terjadi karena kenaikan temperatur tidak sama pada segala tempat. Air pada dasar bejana, yang lebih dekat dengan nyala api, akan lebih cepat naik temperaturnya dari pada ditempat-tempat yang lain.Karena dipanaskan maka berat jenis air berkurang dan air yang panas akan naik, akibatnya air yang masih dingin akan turun dan hal ini berlangsung terus selama pemanasan air dilahan.

Pada pemanasan air dengan arus air yang teratur disebut peredaran air. Peredaran ini sangat penting dalam ketel uap karena dengan peredaran yang baik akan bermanfaat untuk mendapatkan air yang cepat dan pemanasan yang merata.Untuk mendapatkan suatu peredaran air yang baik sangat tergantung kepada penempatan sumber panas ke dalam ketel.

Air yang tidak turun beredar dalam ketel disebut air mati.Jadi temperatur air ini tidak secepat air yang beredar naiknya. Ini dapat membahayakan bagi ketel uap, karena dinding ketel uap akan mendapatkan pemanasan setempat, sehingga pemuatan ketel tidak sama dan karenanya terjadi tekanan-tekanan yang besar dari pelat ketel atau pada sambungan-sambungannya.

Bila air dalam bejana dipanaskan terus, temperatur air akan bertambah tinggi, pada akhirnya pelepasan gelembung-gelembung uap akan terhenti dan penguapan bertambah cepat. Setelah temperatur air mencapai 100°C dan peristiwa ini disebut air mendidih.

Seperti telah kita ketahui tekanan normal adalah 1 atm. Pada tekanan ini, air akan mendidih pada temperatur 100 ˚C. Pada tekanan yang lebih besar dari 1 atm, ternyata air akan mendidih pada temperatur lebih tinggi, begitupun sebaliknya bila tekanan pada permukaan air lebih rendah dari 1 atm, maka air akan mendidih pada temperatur lebih rendah pula. Dengan dasar itulah, maka dalam pengoperasian ketel uap kemudian disesuaikan dengan tujuan pemakaiannya.

Namun, ketika ketel uap mulai menghasilkan uap, terdapat tekanan yang berbahaya apabila tidak ada suatu upaya pengamanan.Maka daripada itu, pada setiap ketel uap terdapat appendages yang berfungsi sebagai peralatan pengaman daripada pengoperasian ketel uap tersebut.

Pesawat uap dan appendages nya serta pendukungnya seperti air pengisi ketel dan pemanas, perlu dilakukan perawatan dan pemeriksaan secara rutin dan pengoperasian yang sesuai tata cara kerja aman (safe operation).

Berikut ini, beberapa potensi bahaya dari pesawat uap :

1. Bila manometer tidak berfungsi dengan baik, atau bila tidak dikalibirasi dapat menimbulkan peledakan si Operator tidak mengetahui tekanan yang sebenarnya dalam boiler dan alat yang lain tidak berfungsi.
2. Bila safety valve tidak berfungsi dengan baik, karena karat atau sifat kepegasannya tidak sesuai lagi maka untuk boiler bila tekanan lebih tidak dapat membuka secara otomatis.
3. Bila gelas duga tidak berfungsi dengan baik dimana nozel-nozelnya atau pipa-pipanya tersumbat karena karat, sehingga jumlah air tidak dapat terkontrol lagi.
4. Blia air pengisi ketel tidak memenuhi syarat, sehingga pada pipa air, pipa-pipa dapat timbul secara didalam atau diluar pipa sehingga terjadi pemanasan setempat, hal ini bisa menirnbulkan bengkak atau pecah akibat tidak dapat mentransfer panas.
5. Bila boiler tidak dilakukan blow down dapat menimbulkan scalling atau tidak sering dibersihkan.
6. Terjadi pemanasan lebih karena kebutuhan produksi uap.
7. Tidak berfungsinya pompa air pengisi ketel, sumbat timah atau prof leleh.
8. Karena pembakaran yang tidak sempurna, nozel bahan bakar tidak berfungsi dengan baik.
9. Karena boilernya sudah tua sehingga materialnya tidak memenuhi syarat lagi.
10. Karena material boiler tersebut sudah mengalami perubahan tebal, atau terdapat karat pada fiting-fiting.
11. Tidak teraturnya diadakan pemeriksaan dan pengujiansesuai dengan peraturan perundang-undangan.

Peralatan Perlengkapan Pengaman Ketel Uap

Peralatan-peralatan bantu suatu ketel uap atau alat-alat pengaman pesawat uap ialah setiap alat yang dihubungkan atau dipasang pada pesawat uapnya sesuai dengan fungsi masing-masing alat, yang bertujuan agar pesawat uap dapat dipakai secara aman dalam operasinya. Sesuai dengan  undang-undang dan peraturan uap, terdiri dari alat-alat sebagai berikut :
1. Dua buah tingkap pengaman,
Tingkap pengaman ialah suatu alat yang bekerja secara otomatis membuka dan menutup tingkap atau katupnya tergantung pada tekanan dan bagian yang dihubungkan dengan alat tersebut, sehingga ruangan yang berhubungan dengan alat itu terhindari dari kenaikan tekanan yang berlebihan.

2. Satu pedoman tekanan,
Pedoman tekanan (Manometer) ialah suatu alat pengukur tekanan dari suatu medium yang berbeda dalam suatu ruangan atau suatu aliran yang bertekanan dan sebagai medium dapat berupa uap.

3. Dua buah gelas pedoman air
Gelas pedoman air ialah suatu alat untuk dapat melihat tinggi kolom air yang ada didalam ketel uap, yang mana gelas pedoman ini masing-masing ujungnya dihubungkan dengan ruangan uap dan ruangan air.

4. Dua buah alat (pompa) pengisi air
Alat (pompa) pengisi air ialah suatu alat yang digunakan untuk memasukan air pengisi ke dalam ketel uap.

5. Satu alat tanda bahaya
Alat pengontrol otomatis ialah suatu alat yang dapat memberitahukan kekurangan air didalam ketel uap, dimana alat ini dapat berbunyi bila air dalam ketel turun melampuai batas air terendah yang diijinkan.Adapun alat yang digunakan dapat berupa seruling atau klakson otomatis yang bekerja secara elektronik yang dihubungkan dengan listrik.

6. Satu tanda batas air terendah
Tanda batas air terendah yang diijinkan ialah suatu tanda yang dipasangkan pada ketel uapnya atau pada alat pedoman air yang mana penempatan tanda batas air terendah ini adalah 100 mm di atas garis api untuk ketel uap darat dan 150 mm diatas garis api untuk ketel uap kapal.

7. Satu keran cabang tiga
Keran cabang tiga adalah suatu keran yang dipasang permanen pada ketel uap dan dipakai untuk memasang alat bantu uji ketika akan dilakukan pengujian terhadap ketel uap.

8. Kran penguras sebanyak yang diperlukan
Kerangan atau katup pembuangan ialah suatu alat untuk mengeluarkan air atau kotoran berupa endapan lumpur yang ada gas dan cairan di dasar ketel uapnya dan berguna pula untuk mengeluarkan atau mengosongkan seluruh air, bila ketel uap akan dibersihkan.

9. Lobang lalu orang / Pemeriksaan
Lubang lalu orang adalah suatu lubang yang terdapat pada ketel uapnya dengan ukuran 300 x 400 mm, yang mana melalui lubang tersebut orang dapat masuk guna melakukan pemeriksaan bagian dalam ketel uap.

10. Satu pelat nama
Pelat nama adalah suatu pelat yang dipasangkan pada ketel uapnya berisikan identitas mengenai nama dan tempat pabrik pembuat, tekanan kerja yang diijinkan serta nomor seri pembuatan dari pabrik pembuat.

Peralatan Perlengkapan Pengaman Pesawat Uap selain Ketel Uap

a. Pemanas-pemanas Air
− Satu tingkap pengaman
− Satu kerangan pembuang
− Satu katup/ Check Valve pada Inlet
− Lobang Periksa

b. Pengering-pengering uap
− Satu tingkap pengaman bila unitnya dapat dipisahkan dari ketelnya
− Kerangan-kerangan pembuang air seperlunya
− Lobang Periksa

c. Penguap-penguap
− Satu tingkap pengaman
− Satu pedoman tekanan
− Satu gelas pedoman air; dan
− Satu kerangan pembuang

d. Bejana-bejana uap
− Satu buah tingkap pengaman bila tekanannya > ½ kali tekanan kerja ketelnya; bila dua buah tingkap pengaman bila tekanannya < ½ kali tekanan kerja ketelnya.
− Satu buah keran kontrol uap
− Satu Manometer
− Lobang periksa