PT PLN (Persero)
Pressure Gauge dengan Katup sebagai Parameter Kondisi Intercooler PLTD Trisakti, Sektor Barito Rhino Fieldianto
2012
Latar Belakang Intercooler adalah salah satu komponen penting dalam sistem udara masuk dan
udara keluar mesin. Fungsi utamanya adalah mendinginkan udara masuk yang mengalir dari turbocharger bagian compressor menuju mesin. Sesuai dengan sifat fluidanya, semakin
rendah temperatur udara maka massa udaranya akan lebih besar (pada volume udara yang sama). Dengan semakin banyaknya massa udara, maka pembakaran bahan bakar di ruang bakar pada beban yang tinggi dapat lebih sempurna (semakin tinggi beban, semakin banyak massa udara yang diperlukan). Sebagai komponen yang penting, kondisi aktual intercooler harus dapat teramati, sehingga perencanaan pemeliharaan dapat lebih tepat dan efisien. Namun pada mesin SWD 9TM PLTD Trisakti, kondisi intercooler tidak dapat teramati karena tidak adanya alat ukur tekanan pada sisi sebelum intercooler . Pada saat overhaul , pemasangan alat ukur pada sisi sebelum intercooler sudah dilakukan. Tapi pada saat terjadi surging, alat ukur tekanan itu rusak akibat peningkatan tekanan yang tiba-tiba dan melampaui tekanan maksimal yang mampu diterima alat ukur tersebut. Masalah yang biasa terjadi pada intercooler adalah kotornya bagian dalam komponen tersebut. Ditambah lagi dengan posisi pembangkit yang dekat dengan stock pile batu bara dan cukup berdebu, intercooler lebih cepat kotor. Kotornya intercooler dapat mengakibatkan masalah lanjutan. Karena kotor, debit udara yang dapat masuk ke mesin menjadi berkurang dan pada akhirnya dapat menyebabkan penurunan daya mampu mesin. Kotornya intercooler juga merupakan salah satu penyebab terjadinya surging pada turbocharger .
Karena kondisi tersebut, perlu dipasang alat ukur tekanan yang akurat, andal, serta mudah dalam penggunaanya. Dalam tulisan ini akan dibahas mengenai pemilihan alat ukur dan pemasangan yang sesuai dengan kondisi pada mesin SWD 9TM.
1
Tujuan -
Memasang alat ukur tekanan dengan dilengkapi katup pada bagian sebelum intercooler
-
Mengetahui kondisi aktual intercooler berdasarkan parameter beda tekanan antara sebelum dan sesudah intercooler
-
Menghasilkan rekomendasi rencana pemeliharaan berdasarkan trending besarnya beda tekanan yang didapatkan
Dasar Teori Intercooler
Fungsi utama komponen ini adalah mendinginkan udara masuk yang mengalir dari turbocharger sisi compressor menuju mesin. Intercooler bekerja berdasarkan prinsip
perpindahan panas dan terdiri dari heat exchanger tipe shell dan tube. Bagian tube yang dialiri air dari sistem jacket cooling water dan charge air cooling water , berfungsi mendinginkan udara yang mengalir melalui bagian shell menuju mesin. Bagian tube memiliki sirip-sirip yang memperluas permukaan logam sebagai media perpindahan panas antara air pendingin dan udara masuk.
Intercooler
2
Beda Tekanan sebagai Parameter Kondisi Intercooler
Prinsip pengukuran beda tekanan yang dilaksanakan ini sama dengan prinsip kerja alat ukur beda tekanan yang terdapat pada filter ( lube oil main filter , fuel oil indicator filter, fuel oil filter ). ). Titik ukurnya adalah tekanan pada sisi sebelum dan sesudah intercooler .
Semakin tinggi nilai beda tekanan dapat diartikan bahwa hambatan yang terjadi pada intercooler semakin tinggi. Hambatan yang tinggi tersebut biasanya disebabkan oleh
kotornya intercooler . Besar beda tekanan yang dianjurkan adalah sebesar 40 - 60 mmH 2O (0,004 - 0,006 bar) pada saat mesin mencapai kecepatan putar 428 rpm tanpa beban (nilai ini adalah yang dianjurkan oleh produsen mesin (wartsila) di dalam buletin yang diterbitkan).
Posisi Pemasangan Alat Ukur Beda Tekanan pada Intercooler
Sesuai dengan bahasan sebelumnya, agar dapat mengetahui besar beda tekanan antara sebelum dan sesudah intercooler , maka perlu dipasang alat ukur tekanan yang sesuai. Pada posisi sesudah intercooler , telah terpasang alat ukur tekanan dengan rentang ukur hingga 5 bar. Pada posisi sebelum intercooler , belum ada alat ukur tekanan yang terpasang. Apabila pada posisi sebelum intercooler dipasang alat ukur tekanan secara langsung (tanpa katup), memiliki resiko kerusakan alat ukur tersebut saat terjadi surging. Saat surging, tekanan sebelum intercooler menjadi sangat tinggi secara tiba-tiba sehingga alat
ukur tekanan yang terpasang pada posisi tersebut menjadi rusak (rentang ukur maksimalnya terlampaui). Oleh karena itu, perlu ditambahkan katup antara alat ukur tekanan dengan titik posisi sebelum intercooler . Dengan adanya katup, resiko kerusakan akibat peningkatan tekanan secara tiba-tiba dapat dihindari. Katup hanya perlu dibuka saat melakukan pengukuran tekanan saat mesin berputar dengan kecepatan 428 rpm tanpa pembebanan, dan setelah selesai pengukuran katup ditutup kembali. Dengan mengetahui besarnya tekanan sebelum intercooler dan tekanan setelah intercooler , diperoleh besar beda tekanan yang dapat dijadikan parameter kondisi intercooler .
Alternatif lain adalah dengan pemasangan alat ukur beda tekanan dengan pipa U yang berisi air. Namun alat ukur beda tekanan ini juga bermasalah saat mesin mengalami 3
surging, yang mengakibatkan air yang terdapat di dalam pipa U seluruhnya terhisap ke
dalam mesin.
Akibat dari Kotornya Intercooler -
Penurunan daya mampu mesin Semakin tinggi daya mesin, semakin banyak juga udara masuk yang diperlukan. Apabila udara masuk kurang dari yang seharusnya dibutuhkan, maka daya mampu mesin akan lebih rendah dan temperatur udara keluarnya menjadi lebih tinggi dari kondisi operasi normal.
-
Surging
Apabila intercooler kotor, aliran udara masuk tidak seluruhnya bisa masuk ke dalam mesin. Akan terjadi penumpukan aliran pada bagian sebelum intercooler , dan hal ini akan mengakibatkan peningkatan tekanan. Apabila tekanan pada bagian sebelum intercooler lebih besar dari tekanan pada bagian setelah turbocharger sisi
kompresor, maka akan terjadi aliran balik yang berlawanan arah menuju turbocharger sisi kompresor. Aliran balik ini akan mengakibatkan getaran dan suara
yang keras, dan apabila terus terjadi akan mengakibatkan kerusakan pada bearing sisi kompresor.
4
Spesifikasi Mesin SWD 9TM 620
Spesifikasi yang berhubungan dengan sistem udara masuk antara lain: -
Konsumsi udara masuk sebesar 85900 kg/h
-
Temperatur udara masuk:
Kurva batas temperatur udara masuk yang disarankan dan daya mesin
Spesifikasi Intercooler
-
Penurunan tekanan maksimal pada intercooler sebesar 60 mmH2O, pada kecepatan putar mesin 428 rpm tanpa pembebanan
-
Debit udara masuk harus mampu dilewati sebesar 85900 kg/h
-
Debit air pendingin sebesar 140 m /h
3
Analisis dan Pengamatan Belum dapat dilaksanakan analisis karena alat ukur dengan katup belum terpasang.
5
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan
-
Pemasangan alat ukur tekanan dengan dilengkapi katup pada posisi sebelum intercooler akan membantu pengamatan kondisi intercooler
-
Keandalan alat ukur yang digunakan dapat lebih baik dengan adanya katup
-
Hasil pengamatan kondisi dapat digunakan untuk perencanaan pemeliharaan
Saran
-
Perlu dilakukan pemasangan alat ukur beda tekanan dengan dilengkapi katup pada setiap mesin, sehingga kondisi intercooler semua mesin dapat teramati
6
Biodata Penulis Saya terlahir pada tanggal 2 Juli 1986 di Jombang, Indonesia dan diberi nama Rhino Fieldianto. Masa kecil saya hingga SMP dihabiskan di sebuah kota kecil dan tenang di Kalimantan Timur, Balikpapan. Setelah lulus SMP, saya melanjutkan pendidikan ke SMA Taruna Nusantara di Magelang, Jawa Tengah. Tiga tahun saya jalani dalam sekolah berasrama itu, hingga akhirnya lulus di tahun 2004 dan kemudian melanjutkan ke Institut Teknologi Bandung dan memilih jurusan teknik mesin. Teknik mesin saya pilih karena ketertarikan saya terhadap matematika dan fisika (sekaligus menghindari biologi, akuntansi, dan kimia). Setelah lulus kuliah pada Oktober 2008, saya bekerja di PT PLN (Persero) dan kemudian ditempatkan di PLTD Trisakti yang terletak pada Kota Banjarmasin, Kalimantan Selatan, sebagai
assistant engineer
pemeliharaan pembangkit. Dalam keseharian, kami menangani permasalahan mekanik di lingkungan PLTD Trisakti, terutama di plant pembangkit yang terdiri dari 4 mesin SWD 9TM berdaya 12,4 MW.
Untuk pertanyaan, pertanyaan, masukan, masukan, kritik, dan saran dapat
[email protected]
Untuk mengenal penulis lebih jauh, klik website penulis: www.smallnicecomic.blogspot.com
7
dikirimkan ke ke email saya yaitu:
