ANALISIS VIBRASI TURBIN UAP UNIT 3 PT. INDONESIA POWER UPJP KAMOJANG
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan untuk mata kuliah PKL pada semester V Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin Oleh :
DIDI SETIYO PANGESTU NIM : 141211040
POLBAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2016 LEMBAR PENGESAHAN
L-2
Laporan Praktik Kerja Lapangan ini telah diterima dan disahkan pada tanggal 9 Desember 2016
Disahkan Oleh :
Pembimbing I :
Pembimbing II : (perusahaan)
Ating Sudradjat, M.Sc. NIP. 195607011987101001
Maman Mulyana Hakim, NIP. 6993040K3
Mengetahui : Kepala Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bandung
Musyafak, ST., M.Eng. NIP. 19581008190031001
L-3
KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan ke hadirat ALLAH SWT, Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunia-Nya saya dapat menyelesaikan laporan Praktik Kerja Lapangan dengan judul ‘Analisis Vibrasi pada Turbin Uap Unit 3 PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang’. Didalam penyelesaian laporan ini penulis banyak dibantu oleh beberapa pihak, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada : 1. ALLAH SWT atas anugerah dan karunia-Nya yang diberikan kepada penulis. 2. Bapak Parno Raharjo, M.Pd., M.Sc., Ph.D, selaku kepala Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bandung. 3. Bapak Musyafak, ST., M.Eng. selaku kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Bandung. 4. Bapak Sutrimo, M.Eng selaku ketua panitia Praktik Kerja Lapangan. 5. Bapak Refrizal Amir, MT. Selaku kordinator Praktek Kerja Lapangan. 6. Bapak Ating Sudradjat, M.Sc. selaku pembimbing 1 praktik kerja lapangan di Politeknik Negeri Bandung. 7. Bapak Eko Yuniarto, Ir. selaku General Manager PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang. 8. Bapak Hapid Sutarman selaku SPS. Keamanan & Humas. 9. Bapak Slamet Sriyadi selaku pelaksana senior Humas. 10. Bapak Maman Mulyana Hakim, S.Mn. selaku pembimbing 2 praktik kerja lapangan di PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang.
L-4 11. Bapak Teguh Prasetyo selaku Ahli Muda Predictive Maintenance. 12. Bapak Sinanuri S selaku teknisi senior Predictive Maintenance. 13. Bapak Budi selaku teknisi divisi CBM. 14. Bapak Harian Purnama selaku operator control room. 15. Bapak M. Aqmal B. selaku teknisi senior mesin. 16. Seluruh pegawai PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 17. Keluarga tercinta, terimakasih atas segala doa dan dukungannya baik moril maupun materil. 18. Rekan-rekan dan semua pihak yang telah membantu, yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Dan pada akhirnya penulis hanya dapat mengucapkan terimakasih dan mendoakan kepada semua pihak yang telah membantu. Semoga mereka mendapat keberhasilan disetiap pekerjaan yang mereka lakukan. Akhir kata, semoga laporan ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca sekalian.
Bandung, Oktober 2016
Penulis
L-5
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN.....................................................................................ii KATA PENGANTAR.............................................................................................iii DAFTAR ISI............................................................................................................v DAFTAR GAMBAR..............................................................................................ix DAFTAR TABEL...................................................................................................xi DAFTAR LAMPIRAN..........................................................................................xii BAB I PENDAHULUAN.....................................................................................I-1 1.1
Latar Belakang........................................................................................I-1
1.2
Rumusan Masalah...................................................................................I-2
1.3
Tujuan Praktik Kerja Lapangan..............................................................I-3
1.4
Manfaat Praktik Kerja Lapangan............................................................I-3
1.5
Batasan Masalah.....................................................................................I-3
1.6
Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan......................I-4
1.7
Metode Penelitian...................................................................................I-4
1.8
Sistematika Penulisan.............................................................................I-4
L-6 BAB II Tinjauan Umum PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang...............II-1 2.1
Sejarah PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang............................II-1
2.2
Kegiatan PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang.........................II-4
2.3
Struktur Organisasi PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang........II-6
2.4
Visi, Misi, dan Motto PT. Indonesia Power UPJP Kamojang.............II-14
2.4.1 Visi....................................................................................................II-14 2.4.2 Misi...................................................................................................II-14 2.4.3 Motto.................................................................................................II-14 2.4.4 Tujuan................................................................................................II-14 2.5 K3, Lingkungan, dan Sistem PLTP Kamojang....................................II-15 2.5.1 K3 dan Lingkungan...........................................................................II-15 2.5.2 Sistem PLTP Kamojang....................................................................II-17 BAB III PEMBAHASAN...................................................................................III-1 3.1
Kegiatan Praktik Kerja Lapangan........................................................III-1
3.2
Ruang Lingkup Kerja CBM.................................................................III-2
3.2.1 Definisi Condition Based Maintenance.............................................III-2 3.2.2 3.3
Metode-Metode Monitoring dalam CBM.......................................III-4
Tinjauan Pustaka..................................................................................III-6
3.3.1 Definisi Vibrasi..................................................................................III-6 3.3.2 Karakteristik Vibrasi..........................................................................III-8 3.3.2.1 Frekuensi.........................................................................................III-9 3.3.2.2
Phase.......................................................................................III-10
3.3.2.3
Vibration Displacement...........................................................III-11
3.3.2.4 Vibration Velocity.........................................................................III-11
L-7 3.3.2.5 Vibration Acceleration..................................................................III-12 3.3.2.6 Panjang Gelombang......................................................................III-12 3.3.2.7 Harmonik......................................................................................III-12 3.3.3 Macam-Macam Getaran..................................................................III-13 3.3.4 Unit Pengukuran Getaran................................................................III-13 3.3.5 Pemilihan Parameter Getaran..........................................................III-14 3.3.6 Batas-Batas Getaran yang Diijinkan................................................III-14 3.3.6.1 Comparative Diagnosis.................................................................III-14 3.3.6.2 Descriptive Diagnosis...................................................................III-16 3.3.6.3 Trending Diagnosis.......................................................................III-17 3.3.7
Identifikasi Kerusakan Dengan Spektrum....................................III-17
3.3.7.1 Kerusakan Karena Unbalance.......................................................III-17 3.3.7.2 Kerusakan Karena Missaligment dan Poros Bengkok..................III-17 3.3.7.3 Kerusakan Karena Anti Friksi Bearing Buruk..............................III-18 3.3.7.4 Kerusakan karena Sleeve, Metal, Journal bearing........................III-18 3.3.7.5 Kerusakan Karena Housing Bearing Aus.....................................III-18 3.3.7.6
Kerusakan Karena Dudukan Lemah.......................................III-19
3.3.7.7
Kerusakan Karena Pondasi Melengkung................................III-19
3.3.7.8
Kerusakan Karena Elektrikal..................................................III-20
3.4
Spesifikasi Turbin Uap Unit 3 PLTP Kamojang................................III-20
3.5
Standar Vibrasi Turbin Uap................................................................III-23
3.6
Alat Pengukur Getaran.......................................................................III-24
3.7
Analisis Vibrasi..................................................................................III-27
3.7.1 Titik-Titik Pengukuran Getaran pada Turbin Uap...........................III-27
L-8 3.7.2 Data Pengukuran..............................................................................III-28 3.7.3 Grafik Trend Vibrasi Turbin Uap Unit 3 PLTP Kamojang..............III-28 3.7.4
Analisis Spektrum Vibrasi............................................................III-30
3.7.4.1 Bearing 1 Horizontal.....................................................................III-30 3.7.4.2 Bearing 1 Vertikal.........................................................................III-31 3.7.4.3 Bearing 1 Aksial...........................................................................III-32 3.7.4.4 Bearing 2 Horizontal.....................................................................III-33 3.7.4.5 Bearing 2 Vertikal.........................................................................III-34 3.7.4.6 Bearing 2 Aksial...........................................................................III-35
BAB IV PENUTUP............................................................................................IV-1 4.1
Kesimpulan..........................................................................................IV-1
4.2
Saran.....................................................................................................IV-2
DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................P-1 LAMPIRAN.........................................................................................................L-1
L-9
DAFTAR GAMBAR Gambar II-1 Logo Perusahaan.............................................................................II-2 Gambar II-2 Lokasi PT. Indonesia Power UPJP Kamojang................................II-2 Gambar II-3 Flow Diagram..................................................................................II-2 Gambar II-4 Struktur Organisasi..........................................................................II-2 Gambar II-5 Peralatan Pelindung.........................................................................II-2 Gambar II-6 Diagram Flow PLTP Kamojang......................................................II-2 Gambar II-7 Steam Receiving Header.................................................................II-2 Gambar II-8 Repture Disk....................................................................................II-2 Gambar II-9 Separator.........................................................................................II-2 Gambar II-10 Demister........................................................................................II-2 Gambar II-11 Turbin............................................................................................II-2 Gambar II-12 Kondensor.....................................................................................II-2 Gambar II-13 Main Cooling Water Pump............................................................II-2 Gambar II-14 Liquid Ring Vacum Pump.............................................................II-2
L-10 Gambar II-15 Intercooler Pump...........................................................................II-2 Gambar II-16 Reinjection Pump..........................................................................II-2 Gambar II-17 Cooling Tower...............................................................................II-2 Gambar II-18 Generator.......................................................................................II-2 Gambar II-19 Trafo Utama..................................................................................II-2 Gambar II-20 Switch Yard...................................................................................II-2 Gambar III-1 Teknologi Peralatan Kondisi Monitoring.....................................III-2 Gambar III-2 Strategi Maintenance....................................................................III-2 Gambar III-3 Metode-metode dalam Monitoring...............................................III-2 Gambar III-4 Visual Monitoring dengan Sentuhan............................................III-2 Gambar III-5 Vibrasi...........................................................................................III-2 Gambar III-6 Dampak Getaran Berlebih............................................................III-2 Gambar III-7 Karakteristik Getaran....................................................................III-2 Gambar III-8 Hubungan Fase dengan Dua Gelombang Harmonik....................III-2 Gambar III-9 Gelombang Harmonik..................................................................III-2 Gambar III-10 Spektrum Getaran Berlebih Karena Unbalance.........................III-2 Gambar III-11 Trending Diagnosis.....................................................................III-2 Gambar III-12 VIBXpertII.................................................................................III-2 Gambar III-13 sensor VibXpertII.......................................................................III-2 Gambar III-14 Skematik Turbin-Generator........................................................III-2 Gambar III-15 Spektrum 1H...............................................................................III-2 Gambar III-16 Spektrum 1V...............................................................................III-2
L-11
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Faktor Skala Gelombang Sinusoidal......................................................III-2 Tabel 2 Batas Getaran Menurut Vibration Severity Criteria...............................III-2 Tabel 3 Batas Getaran Menurut ISO 10816........................................................III-2 Tabel 4 Batas Getaran Meurut ISO 2372............................................................III-2 Tabel 5 Kerusakan Karena Unbalance................................................................III-2 Tabel 6 Kerusakan karena Missaligment dan Poros Bengkok............................III-2 Tabel 7 Kerusakan Karena Anti Friksi Bearing Buruk.......................................III-2 Tabel 8 Kerusakan Karena Sleeve, Metal, Journal bearing................................III-2 Tabel 9 Kerusakan Karena Housing Bearing Aus..............................................III-2 Tabel 10 Kerusakan Karena Dudukan Lemah....................................................III-2 Tabel 11 Kerusakan Karena Pondasi Melengkung.............................................III-2
L-12 Tabel 12 Kerusakan Karena Elektrikal...............................................................III-2 Tabel 13 Data Teknik Turbin Unit 3 PLTP Kamojang........................................III-2 Tabel 14 ISO 10816-2.........................................................................................III-2 Tabel 15 Data Pengukuran..................................................................................III-2
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Struktur Dalam Teknik Pemeliharaan……………………………..L-2 Lampiran 2. Rumus Dan Tabel Perhitungan……………………………..……..L-3 Lampiran 3. Trend Vibrasi Overall …………………………………………….L-4 Lampiran 4. Chart Analysis Vibration.................................................................L-5
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Kebutuhan energi listrik (tenaga listrik) meningkat tajam baik di sektor rumah tangga, gedung, perkantoran, maupun industri seiring dengan tingkat pendapatan masyarakat dan pertumbuhan industri. Peningkatan energi listrik dari sisi pemakaian akan menjadi kendala pada sisi pembangkitan, karena pembangkitpembangkit tenaga listrik di Indonesia relatif terbatas dan energi listrik yang dibangkitkan belum sebanding dengan kebutuhan listrik masyarakat dan industri yang terus berkembang secara pesat sehingga suplai tenaga listrik menjadi kebutuhan utama. Berbagai pembaruan energi menggunakan sumber daya alam mulai gencar dilakukan, salah satu upaya tersebut adalah dengan memanfaatkan potensi panas bumi sebagai penggerak turbin yang di-couple dengan generator untuk menghasilkan listrik. Salah satu perusahaan pembangkit yang menghasilkan energi listrik adalah PT. Indonesia Power yang merupakan anak dari perusahaan PT. PLN yang berperan penting dalam kemajuan dan perkembangan zaman di Indonesia. Contoh unit dari PT. Indonesia Power yaitu PLTP Kamojang. PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan (UPJP) Kamojang
merupakan Badan
Usaha Milik Negara (BUMN) anak Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang bertugas melayani salah satu kebutuhan listrik daerah Jawa dan Bali. sekaligus merupakan tempat kerja praktik penulis selama kurang lebih satu bulan.
1
Selain rasa penasaran penulis terkait bagaimana awal mula proses pembangkitan listrik, alasan lain penulis ingin melaksanakan kerja praktik di perusahaan tersebut yaitu, karena mengingat akan banyak sekali pengetahuan aplikatif yang akan penulis dapatkan dan sekiranya cocok untuk penulis yang sedang menempuh pendidikan di program studi D3 Teknik Mesin. Hal tersebut ditunjang juga dengan penempatan bagian yang diberikan perusahaan kepada penulis. Dimana, penulis ditempatkan di bagian divisi Condition Based Maintenance (CBM). Tugas dari divisi CBM pada PT. Indonesia Power UPJP Kamojang adalah memonitoring kondisi dari suatu mesin atau komponen atau peralatan yang ada pada sistem pembangkitan listrik. Turbin Uap merupakan salah satu komponen utama yang memiliki peranan penting dalam proses pembangkitan listrik, yaitu sebagai penggerak generator untuk dapat menghasilkan listrik. Karena peranan turbin uap sangat penting dalam sebuah PLTP, maka kondisi turbin uap harus selalu diperhatikan. Salah satu cara untuk mengetahui dan mengontrol kinerja turbin uap maka dilakukan upaya predictive maintenance dengan cara menganalisis vibrasi turbin uap,tepatnya analisis vibrasi turbin uap unit 3 PLTP Kamojang. I.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Apakah vibrasi pada turbin uap di PT. Indonesia Power UPJP Kamojang memenuhi standar vibrasi. 2. Bagaimana trend vibrasi turbin uap dari waktu ke waktu. 3. Apa saja penyebab vibrasi pada turbin uap di PT. Indonesia Power UPJP Kamojang.
2
I.3 Tujuan Praktik Kerja Lapangan Adapun tujuan yang ingin dicapai penulis dalam melaksanakan praktik kerja lapangan di PT. Indonesia Power UPJP Kamojang adalah : 1. Mempelajari sistem kerja dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP). 2. Mempelajari teknologi-teknologi dan peralatan yang digunakan pada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP). 3. Mendapatkan pengalaman kerja nyata khususnya di divisi Condition Based Maintenance (CBM). 4. Mempelajari teknologi dan peralatan yang digunakan pada bidang pemeliharaan khususnya monitoring kondisi mesin. I.4 Manfaat Praktik Kerja Lapangan Adapun manfaat dalam melaksanakan praktik kerja lapangan di PT. Indonesia Power UPJP Kamojang adalah :
1. Mengetahui tentang sistem kerja dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP).
2. Menambah wawasan dan pengetahuan akan teknologi dan peralatan yang digunakan di PLTP.
3. Menambah ketrampilan dibidang monitoring kondisi mesin. 4. Mengetahui kondisi turbin uap dari analisis vibrasi pada turbin uap. I.5 Batasan Masalah Batasan masalah dibutuhkan agar penelitian yang dilakukan penulis dapat berfokus pada sasaran yang ingin diharapkan, untuk itu penulis memberikan suatu batasan masalah sebagai berikut : 1. Objek yang dimonitoring merupakan turbin uap unit 3 di PT. Indonesia Power UPJP Kamojang.
3
2. Data vibrasi yang dianalisis adalah data grafik Trend vibrasi bulan januari 2016 sampai dengan agustus 2016 dan 3. Data spektrum vibrasi bulan agustus 2016. I.6 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan Praktik Kerja Lapangan ini dilaksanakan dari tanggal 1 Agustus 2016 sampai dengan 31 Agustus 2016. Tempat pelaksanaan praktik kerja lapangan di PT. Indonesia Power UPJP Kamojang yang beralamat di Jalan Komplek Perumahan PLTP Kamojang, Garut 44101, Indonesia. I.7 Metode Penelitian Untuk mendapatkan suatu data yang akurat pada PT. Indonesia Power UPJP Kamojang maka dalam penyusunan laporan ini penulis menggunakan beberapa metode pengumpulan data diantaranya adalah: Metode Pengumpulan Data a. Metode Observasi. Pengamatan secara langsung terhadap objek dilakukan untuk mendapatakan data sesuai dengan keadaan sebenarnya dilapangan. b. Metode Wawancara. Bertanya secara langsung dan meminta penjelasan secara rinci pada sumbersumber yang terkait, yang lebih mengenal dan memahami terhadap objek penelitian yang sedang dilakukan. c. Metode Studi Literatur Yaitu pengambilan data dengan cara membaca literature dan buku-buku yang behubungan dengan masalah yang dibahas. I.8 Sistematika Penulisan Sistematika merupakan kerangka dari penulisan yang digunakan sebagai berikut : 1. BAB I Pendahuluan Bab I berisi pendahuluan yang menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan praktik kerja lapangan, manfaat praktik kerja 4
lapangan,batasan masalah, waktu dan tempat pelaksanaan praktik kerja lapangan, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. 2. BAB II Tinjauan Umum PT. Indonesia Power UPJP Kamojang Bab II berisi tinjauan umum objek praktik kerja lapangan. 3. BAB III Pembahasan Bab III berisi lingkup pekerjaan yang ditangani selama PKL, serta masalah yang dihadapi selama PKL. Dalam hal ini termasuk studi kasus,analisis dan pemecahannya. 4. BAB IV Penutup Bab IV berisi tentang kesimpulan dan saran mengenai hal yang telah ada dalam pembahasan.
BAB II TINJAUAN UMUM PT. INDONESIA POWER UPJP KAMOJANG II.1 Sejarah PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang PT. Indonesia Power adalah salah satu anak perusahaan listrik milik PT. PLN (Persero) yang didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 dengan nama PT. PLN Pembangkitan Jawa Bali I (PT. PLN PJB I). Setelah lima tahun beroperasi PLN PJB I berganti nama menjadi PT. Indonesia Power pada tanggal 3 Oktober 2000. Saat ini, PT. Indonesia Power merupakan pembangkit listrik terbesar di Indonesia dengan delapan unit bisnis pembangkitan yaitu UBP Suralaya, UBP Priok, UBP Saguling, UBP Kamojang, UBP Mrica, UBP Semarang, UBP Perak
5
Grati dan UBP Bali, serta satu Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan terbesar di pulau Jawa dan Bali dengan total kapasitas terpasang 8.978 MW. PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan UPJP Kamojang adalah Badan Usaha Milik Negara dan merupakan Objek Vital Daerah (OBVITDA) yang mengelola plant Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang terdiri dari tiga unit, yaitu : Unit Kamojang, Unit Darajat (Kabupaten Garut) dan Unit Gunung Salak (Kabupaten Sukabumi), yang mempunyai kapasitas terpasang total 140 MW, 55 MW, dan 165 MW. Namun pada tahun 2015 UBP Kamojang telah berganti nama menjadi Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan
yang
disingkat
UPJP
seiring
dengan
penambahan
unit
pemeliharaan pada unit Motoloko (Nusa Tenggara Timur). Seperti pada perusahaan atau intsansi-instansi yang memiliki logo tersendiri untuk membedakan dengan yang lainnya. Pada perusahaan PT. Indonesia Power UPJP Kamojang itu sendiri mempunyai logo yang khusus seperti pada gambar berikut ini :
Proses operasional PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan dan Jasa Gambar II- 1 Logo Perusahaan Pembangkitan (UPJP) Kamojang adalah mengubah energi primer uap panas bumi menjadi energi listrik dengan total beban terpasang sebesar : 375 MW. Sub Unit PLTP Kamojang berlokasi di Desa Laksana Kecamatan Ibun Kabupaten Bandung terletak di kaki Gunung Guntur gugusan Gunung Gajah. Untuk Sub Unit PLTP Darajat berlokasi di Desa Padawaas Kecamatan Pasirwangi kabupaten Garut terletak di kaki gunung Papandayan. Sedangkan untuk sub unit PLTP Gunung Salak, terletak di Kecamatan Pamijahan Kabutan Bogor. Unit bisnis ini mengelola dan mengoperasikan tujuh Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Dikawasan PLTP Kamojang terdapat instalasi listrik yang merupakan aset dari PT. PLN (Persero) UPT. Garut yaitu Switch Yard 150KV, dikawasan PLTP Darajat terdapat instalasi listrik yang merupakan aset PT. PLN Persero Garut yaitu Switch Yard 150KV dan dikawasan PLTP Gunung Salak terdapat instalasi listrik 2
yang merupakan aset PT. PLN (Persero) UPT. Bogor yaitu Switch Yard 150KV dan GIS 150KV. Instalasi – instalasi tersebut di atas merupakan Sub-Sistem dari sistem pembangkitan PT. Indonesia Power UPJP Kamojang.
Gambar II- 2 Lokasi PT. Indonesia Power UPJP Kamojang PLTP Kamojang terletak di Desa Laksana Kecamatan Ibun Kabupaten Bandung, terletak di kaki Gunung Guntur gugusan Gunung Gajah, Provinsi Jawa Barat yang menempati area seluas ±126.536 m 2, dikelilingi perbukitan, dengan batas-batas sebagai berikut : 1. Sebelah Timur berbatasan dengan Jalan Raya Kamojang. 2. Sebelah Selatan berbatasan dengan tanah Perhutani III RPH Paseh dan PPA Kamojang. 3. Sebelah Barat berbatasan dengan tanah Perhutani III RPH Paseh dan PPA Kamojang. 4. Sebelah Utara berbatasan dengan tanah Perhutani III RPH Paseh dan PPA Kamojang. UPJP Kamojang mulai beroperasi pada 22 Oktober 1982 walaupun secara resmi Presiden Soeharto baru meresmikan operasi Unit 1 pada 7 Februari 1983. Kemudian Unit II dan Unit III beroperasi masing-masing pada Juli 1987 dan November 1987. Pembangunan PLTP Kamojang terdiri atas 2 tahapan dengan rincian: 3
Tahap I : 1 x 30 MW, beroperasi tahun 1982.
Tahap II : 2 x 55 MW, beroperasi tahun 1987.
Berikut ini kronologi pendirian PLTP Kamojang :
Tahun 1918 Ditemukan potensi panas bumi di Kamojang
Tahun 1916-1928 Dilaksanakan pengeboran 5 (lima) buah sumur oleh Netherland East Indies Volcanological Survey, 1 (satu) sumur diantaranya masih menyemburkan uap hingga sekarang.
Tahun 1971 Dimulai kerja sama penyelidikan Ilmiah antara pemerintah Indonesia dengan pemerintah New Zealand di bidang panas bumi.
Tahun 1972 Dilakukan pengeboran ekploitasi oleh pemerintah Indonesia dengan perusahaan Geothermal Energi New Zealand Ltd
Tahun 1979 Diadakan pengeboran sumur produksi sebanyak 10 buah untuk memasok 1 unit PLTP dengan kapasitas 30 MW.
Tahun 1982 Unit 1 PLTP Kamojang mulai masuk jaringan
Tahun 1983 Unit 1 PLTP Kamojang diresmikan oleh Presiden Republik Indonesia
4
Tahun 1987 Tanggal 29 Oktober 1987 unit 2 PLTP Kamojang jaringan mulai masuk jaringan dan tanggal 13 September 1987 unit 3 PLTP Kamojang mulai masuk jaringan.
Tahun 1988 Perusahaan juga dilengkapi dengan fasilitas/sarana berupa rumah dinas, sarana olahraga, gedung serbaguna, gedung pertemuan, mesjid, dan poliklinik.
Komponen utama PLTP Kamojang adalah: Turbin, Generator, MCWP, Kondensor, Coling Tower, Separator dan Demister. II.2 Kegiatan PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang Energi primer untuk PLTP Kamojang adalah uap panas bumi yang dipasok PT. Pertamina, dimana uap dari sumur produksi lapangan panas bumi Kamojang dialirkan beberapa Pipe Line (PL 401, 402, 403, 404). Uap dari sumur produksi mula – mula dialirkan ke steam receiving header (1) yang berfungsi menampung uap panas bumi yang dipasok dari beberapa lapangan sumur produksi uap (Vent Structured) yang berfungsi untuk menjaga tekanan pasokan uap ke pembangkit apabila terjadi perubahan pasokan dari sumur produksi maupun terjadi perubahan pembebanan dari pembangkit. Selanjutnya melalui flow meter (2) dialirkan ke separator (3) yang berfungsi untuk memisahkan partikel padat yang terbawa dari sumr produksi dan demister (4) untuk memisahkan butiran air dari uap panas bumi. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi erosi dan pembentukan kerak pada sudu dan nozzle turbin. Uap yang telah dibersihkan itu kemudian dialirkan melalui main steam valve/electric control valve/governor valve (5) melalui ke turbine (6). Di dalam turbin, uap tersebut berfungsi untuk memutar double flow condensing yang di
5
kopel dengan generator (7), pada kecepatan 3000rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3phase, frekuensi 50Hz, dan teganganya hingga 11,8 kV.
Gambar II- 3 Flow Diagram
6
II.3 Struktur Organisasi PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang
Gambar II- 4 Struktur Organisasi
7
Struktur organisasi PLTP kamojang yang pada awalnya bernaung di bawah perusahaan umum listrik Jawa Bali (PT. PLN PJB) kemudian pada tahun 2000 berubah namanya menjadi PT. Indonesia Power Unit Bisnis Kamojang dan pada tahun 2015 berganti nama menjadi Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan, dengan tugas-tugas pokok dalam manajemen adalah sebagai berikut: a. General Manager (GM) Tugas dari seorang general manager adalah memimpin dan mengurus unit pembangkitan sesuai dengan tujuan dan lapangan usahanya, dengan berusaha meningkatkan kerja unit pembangkitan dan mempunyai tugas sebagai berikut. 1. Mengevaluasi perkembangan unit pembangkitan dan lingkungan yang mempengaruhinya serta melaksanakan identifikasi kekuatan, kelemahan, 2.
peluang dan ancaman yang di hadapi PLTP Kamojang. Menyusun rencana strategi PLTP Kamojang untuk mencapai tujuan sesuai dengan
3.
lapangan
usahanya,
dengan
memperhatikan
strategi
dan
kebijaksanaan perusahaan dan memperoses pengesahan Direksi. Mengarahkan dan membina program-program operasi dan pemeliharaan
unit pembangkitan. 4. Menetapkan standar-standar prosedur pelaksanaan meliputi operasi, pemeliharaan, logistik, anggaran keuangan, dan akuntansi dengan memperlihatkan ketentuan yang lebih tinggi. b. Engineer (mesin, listrik, kontrol dan instrumen) Membantu GM dalam penyusunan anggaran keuangan dan akuntansi, pembinaan,
pengembangan,
manajemen
pengelolaan
lingkungan,
serta
melaksanakan evaluasi dari realisasi dan pencapaian target kinerjanya. Dengan membuat suatu analisis dan masukan kepada GM. Perannya : memimpin dan mengelola bidang masing-masing untuk mencapai target dan sasaran unit bisnis. c. Manajer Operasi dan Niaga Tugas pokok: Mengkoordinasikan pengelolaan operasi dan niaga Unit Pembangkitan dan Jasa Pembangkitan dengan kegiatan utama sebagai berikut:
8
1. Penyusunan rencana kegiatan operasional bidang operasi. 2. Penyusunan rencana operasional penggunaan uap. 3. Pengembangan sistem dan prosedur operasi. 4. Pengkoordinasian pelaksanaan operasi. 5. Pengelolaan penjualan energi. 6. Pengendalian kehandalan dan efisiensi pengoperasian. 7. Pembinaan kompetensi bidang operasi pembangkitan. d. Manajer Pemeliharaan Tugas mengkoordinasikan pengelolaan Unit Pembangkitan dengan kegiatan utama sebagai berikut: 1. Penyusunan rencana kegiatan oprasional bidang pemeliharaan. 2. Pengembangan sistem dan prosedur kerja. 3. Pembinaan kompetensi bidang pemeliharaan. Manajer pemeliharaan dalam kegiatannya di bantu oleh beberapa supervisor pemeliharaan yang terbagi-bagi dalam beberapa bidang seperti di bawah ini: e. Supervisor senior pemeliharaan mesin Fungsi jabatan: Mensupervisi pemeliharaan mesin dan alat-alat bantunya termasuk daftar kebutuhan suku cadang dan material, peralatan kerja, kebutuhan jasa, tenaga kerja serta penjadwalannya. Uraian tugas: 1. Mempelajari Rencana Kerja dan Anggaran (RKA) Unit pembangkit serta menyetujui target-target pemeliharaan mesin. 2. Menyusun Rencana Pelaksanaan Pemeliharaan (RPP) berdasarkan targettarget yang di setujui bersama melalui proses prohar. 3. Menyusun kebutuhan suku cadang, material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa-jasa yang di butuhkan. 4. Menyelenggarakan pekerjaan pemeliharaan sesuai dengan batasan RPP yang telah di setujui yang telah di setujui serta meyakinkan bahwa tersedianya suku cadang, material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa – jasa yang di butuhkan. 5. Membagi tugas-tugas supervisi regu pemeliharaan pelaksanaan pekerjaan serta meyakinkan bahwa setiap anggotanya telah menguasai Standard Operating Procedure (SOP) dalam tugasnya. 6. Mengkoordinasikan pelaksanaan comisioning dan ujicoba perbaikan dan atau modifikasi, termasuk menyelesaikan masalah administrasinya. 9
7. Memiliki, menyimpan, dengan teratur, memelihara kelengkapan keutuhan Operation and Maintenance Manual (O & M Manual), gambar teknik, dokumen serah terima, data uji operasi, dan data teknik operasional lainnya di bidang pemeliharaan. 8. Mengikuti perkembangan di bidang teknologi bahan dan peralatan pemeliharaan sumber-sumber suku cadang dan material alternatif, termasuk kemampuan produksi dalam negeri. 9. Secara aktif meningkatkan pengetahuan, kemampuan, dan kemauan kerja serta membina hubungan yang konstruktif dengan mitra kerja. 10. Melaksanakan pembinaan profesionalis medan spesialisasi kepada bawahan melalui pengaturan dan tugas-tugas, diktat, dan On Job Training (OJT), pengembangan karier penetapan dan penilain kerjanya termasuk pembinaan loyalitas. 11. Melaksanakan tugas kedinasan yang di berikan atasan. f. Supervisor senior pemeliharaan listrik Fungsi jabatan: Mensupervisi pemeliharaan listrik dan alat-alat bantunya termasuk daftar kebutuhan suku cadang dan material, peralatan kerja, kebutuhan jasa, tenaga kerja serta penjadwalannya. Uraian tugas: 1. Mempelajari Rencana Kerja dan Anggaran (RKA) Unit Pembangkit serta menyetujui target-target pemeliharaan mesin. 2. Menyusun Rencana Pelaksanaan Pemeliharaan (RPP) berdasarkan targettarget yang di setujui bersama. 3. Menyusun kebutuhan suku cadang, material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa-jasa yang di butuhkan. 4. Menyelenggarakan pekerjaan pemeliharaan sesuai dengan batasan RPP yang telah di setujui serta meyakinkan bahwa tersedianya suku cadang, material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa–jasa yang di butuhkan. 5. Membagi tugas-tugas supervisi regu pemeliharaan pelaksanaan pekerjaan serta meyakinkan bahwa setiap anggotanya telah menguasai Standard Operating Procedure (SOP) dalam tugasnya. 6. Mengkoordinasikan pelaksanaan comisioning dan ujicoba perbaikan dan atau modifikasi, termasuk menyelesaikan masalah administrasinya. 7. Memiliki, menyimpan, dengan teratur, memelihara kelengkapan 10
8. keutuhan Operation and Maintenance Manual (O & M Manual), gambar teknik, dokumen serah terima, data uji operasi, dan data teknik operasional lainnya di bidang pemeliharaan. 9. Mengikuti perkembangan dibidang teknologi bahan dan peralatan pemeliharaan sumber-sumber suku cadang dan material alternatif, termasuk kemampuan produksi dalam negeri. 10. Secara aktif meningkatkan pengetahuan, kemampuan, dan kemauan kerja serta membina hubungan yang konstruktif dengan mitra kerja. 11. Melaksanakan pembinaan profesionalismedan spesialisasi
kepada
bawahan melalui pengaturan dan tugas-tugas, diktat, dan On Job Training (OJT), pengembangan karier penetapan dan penilain kerjanya termasuk pembinaan loyalitas. 12. Melaksanakan tugas kedinasan yang di berikan atasan. g. Supervisor senior pemeliharaan kontrol dan instrumen Fungsi jabatan: Mensupervisi pemeliharaan listrik dan alat-alat bantunya termasuk daftar kebutuhan suku cadang dan material, peralatan kerja, kebutuhan jasa, tenaga kerja serta penjadwalannya. Uraian tugas: 1. Mempelajari Rencana Kerja dan Anggaran (RKA) Unit Pembangkit serta menyetujui target-target pemeliharaan mesin. 2. Menyusun Rencana Pelaksanaan Pemeliharaan (RPP) berdasarkan targettarget yang di setujui bersama. 3. Menyusun kebutuhan suku cadang , material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa-jasa yang di butuhkan. 4. Menyelenggarakan pekerjaan pemeliharaan sesuai dengan batasan RPP yang telah di setujui yang telah di setujui serta meyakinkan bahwa tersedianya suku cadang, material, peralatan kerja, tenaga kerja, dan jasa– jasa yang di butuhkan. 5. Membagi tugas-tugas mensupervisi regu pemeliharaan pelaksanaan pekerjaan serta meyakinkan bahwa setiap anggotanya telah menguasai Standard Operating 6. Procedure(SOP) dalam tugasnya. 7. Mengkoordinasikan pelaksanaan comisioning dan ujicoba perbaikan dan atau modifikasi, termasuk menyelesaikan masalah administrasinya. 11
8. Memiliki , menyimpan, dengan teratur , memelihara kelengkapan keutuhan Operation and Maintenance Manual (O & M Manual), gambar teknik, dokumen serah terima, data uji operasi, dan data teknik operasional lainnya di bidang pemeliharaan. 9. Mengikuti perkembangan dibidang teknologi bahan dan peralatan pemeliharaan sumber-sumber suku cadang dan material alternatif, termasuk kemampuan produksi dalam negeri. 10. Secara aktif meningkatkan pengetahuan, kemampuan, dan kemauan kerja serta membina hubungan yang konstruktif dengan mitra kerja. 11. Melaksanakan pembinaan profesionalismedan spesialisasi
kepada
bawahan melalui pengaturan dan tugas-tugas, diktat, dan On Job Training (OJT), pengembangan karier penetapan dan penilain kerjanya termasuk pembinaan loyalitas. 12. Melaksanakan tugas kedinasan yang di berikan atasan.
h. Supervisor tools Fungsi jabatan: Mensupervisi
dan
melaksanakan
proses
penerimaan,
penyimpanan,
perawatan, dan pemakaian tools maupun alat uji sesuai ketentuan yang berlaku, dengan mengutamakan ketetapan jumlah dan mutu pelayanan. Uraian tugas: 1. Menyelenggarakan dan memproses pinjam meminjam tools untuk menunjang kelancaran pemeliharaan. 2. Menyelenggarakan dan memproses penyimpanan dan perawatan tools untuk mendukung program pemeliharaan unit sesuai dengan ketentuan pergudangan yang berlaku. 3. Mengkoordinasikan pelaksanaan tugas-tugas pelaksana senior atau pelaksana sesuai dengan dengan bidangnya dan memastikan bahwa masing-masing 4. pelaksana telah memahami dan mampu melaksanakan tugas-tugasnya sesuai dengan ketentuan dan kebijakan yang berlaku.
12
5. Menyelenggarakan tata usaha tools, serta memastikan bahwa proses telah dikerrjakan dengan benar.sesuai dengan ketentuan dan kebijakan atasan, serta dokumen terkait telah dikerjakan sebagaimana mestinya. 6. Mengelola sistem informasi tools, serta mensupervisi administrasi yang meliputi pencatatan pada kartu-kartu persediaan, kartu gantung serta laporan pandangan bulanan (persediaan) secara periodik. 7. Mengikuti perkembangan manajemen tools untuk lebih meningkatkan efisiensi dan efektivitas sistem pergudangan. 8. Secara aktif meningkatkan pengetahuan, kemampuan, dan kemampuan kerja seta membina hubungan yang konstruktif dengan mitra kerja. 9. Melaksanakan pembinaan profesionalisme dan loyalitas bawahan melalui pengaturan dan tugas-tugas, usulan diklat dan On Job Training (OJT), pengembangan karir serta penilaian kinerjana. 10. Membuat laporan pertanggung jawaban pelaksanaan pekerjaan sesuai dengan bidang tugasnya. 11. Melaksanakan tugas kedinasan yang di berikan atasan. i. Manajer Logistik Tugas: melaksanakan perencanaan evaluasi kerja pembangkitan dan rekayasa enginering dengan kegiatan utama sebagai berikut: 1. 2. 3. 4.
Penyusunan rencana kerja dan operasi pembangkit. Penyusunan strategi penggunaan uap. Penyusunan rencana kebutuhan suku cadang. Pembinaan inovasi dan rekayasa bidang teknik di lingkungan di unit
kerjanya. j. Manajer Sistem dan SDM Tugas: mengkoordinasikan pengelolaan sumberdaya manusia dan sistem informasi Unit Pembangkitan dengan kegiatan utama sebagai berikut : 1. Pengembangan organisasi. 2. Perencanaan dan pengadaan pegawai. 3. Pengembanagn kompetensi. 4. Administrasi. 5. Pengelolaan implementasi budaya perusahaan. k. Manajer Keuangan Tugas: mengkoordinasikan pengelolaan keuangan Unit Pembangkitan dengan kegiatan utama sebagai berikut : 1. Pengelolaan anggaran unit bisnis.
13
2. Pengelolaan lingkungan. 3. Pengembangan sistem administrasi keuangan dan penyusunan lapangan keuangan. l. Manajer Humas 1. Pengelolaan kehumasan dan pengembangan komunitas. 2. Pengelolaan kesekretariatan dan rumah tangga. 3. Pengelolaan fasilitas lanjut. 4. Pengelolaan K3 dan keamanan.
m. Manajer Unit PLTP Darajat dan PLTP Gunung Salak. Tugas pokok: mengelola kegiatan pengoperasian dan pemeliharaan PLTP yang menjadi pengawasannya dengan kegiatan uta sebagai berikut: 1. Penyusunan rencana pengoprasian dan pemeliharaan PLTP. 2. Pengendalian pelaksanaan sistem dan prosedur orperasi
serta
pemeliharaan. 3. Pengawasan kegiatan operasi dan pemeliharaan PLTP sesuai dengan kebutuhan sistem. 4. Pengawasan kegiatan administrasi umum dan keamanan. II.4 Visi, Misi, dan Motto PT. Indonesia Power UPJP Kamojang 2.4.1 Visi “Menjadi perusahaan publik dengan kinerja kelas dunia dan bersahabat dengan lingkungan”. 2.4.2 Misi “Melakukan usaha dalam bidang pembangkitan tenaga listrik dan mengembangkan usaha lainnya berdasarkan kaidah industri dan niaga yang sehat guna menjamin keberadaan dan pengembangan perusahaan dalam jangka panjang”. 2.4.3 Motto “Bersama... Kita Maju”. 2.4.4 Tujuan 1. Menciptakan mekanisme peningkatan efisiensi yang terus-menerus dalam penggunaan sumber daya perusahaan.
14
2. Meningkatkan pertumbuhan perusahaan secara berkesinambungan dengan bertumpu pada usaha penyediaan tenaga listrik dan sarana penunjang yang beroientasi pada permintaan pasaryang berwawasn lingkungan. 3. Menciptakan kemampuan dan peluang untuk memperoleh pendanaan dari berbagai sumber yang saling menguntungkan. 4. Mengoperasikan pembangkit tenaga listrik secara kompetitif serta mencapai standari kelas dunia dalam hal keamanan, keandalan, efisiensi maupun kelestarian lingkungan; serta 5. Mengembangkan budaya perusahaan yang sehat di atas saling menghargai antar karyawan dan mitra kerja, serta mendorong terus kekokohan integritas pribadi dan profesionalisme. 2.5 K3, Lingkungan, dan Sistem PLTP Kamojang 2.5.1 K3 dan Lingkungan Pelaksanaan keselamatan dan kesehatan kerja (K3) bertujuan untuk menjamin keselamatan karyawan dan kebutuhan unit pembangkit yang ada melalui beberapa langkah pencegahan antara lain pemasangan rambu-rambu keselamatan kerja (sepatu, helm, ear plug, ear protector, sabuk pengaman, pagar pengaman, pemadam kebakaran, dan lain-lain) dan perawatan fasilitas keselamatan yang ada sehingga selalu ada pada kondisi siap pakai. Kegiatan pemantauan dan pengelolaan lingkungan sudah dilaksanakan sejak awal baik mulai dari tahap prakontruksi, kontruksi maupun tahap operasi, dan telah mendapatkan persetujuan komisi AMDAL Departemen Pertambangan dan Energi. Tujuan pokok dari kegiatan ini adalah ikut menjaga kelestarian lingkungan melalui penghematan penggunaan sumber daya alam, menekan efek negatif dari keberadaan pembangkit dan sebaliknya memperbesar dampak positifnya melalui pemantauan secara rutin kualitas limbahnya dan menekan secara kecil kuantitasnya, serta ikut berpartisipasi aktif dalam berbagai kegiatan sosial bagi masyarakat sekitarnya dan pemanfaatan tenaga kerja yang berada disekitar unit pembangkit baik secara karyawan tetap maupun borongan. 15
Beberapa kegiatan pemantauan kualitas lingkungan yang dilakukan secara rutin setiap 3 bulan sekali adalah air, cuaca, udara,dan kebisingan. Untuk parameter terukur dari hasil pemantauan tersebut dibandingkan KLH No. Kep 03/MENKLH/II/1991. Perkembangan lain yang memberikan dampak positif terhadapa upaya pengelolalaan lingkunagn dan keuntungan secara ekonomi adalah kerjasama dengan pihak swasta dalam pengelolaan non-condensable gas recovery gas CO2.. Dibawah ini akan dijelaskan resiko pekerjaan yang berdampak pada keselamatan dan kesehatan serta tindakan pencegahan yang dilakukan perusahaan untuk menekan kecelakaan dan melindungi para pekerjanya, diantaranya : 1) Kebisingan yang disebabkan oleh mesin-mesin dapat berdampak pada gangguan pendengaran untuk pekerja. Tindakan pencegahan yang diberikan oleh perusahaan yaitu dengan cara memberi peringatan berupa simbol gambar yang menginstruksikan untuk memakai alat-alat pelindung telinga yang telah disediakan. 2) Simbol sarung tangan, dikondisikan pada ruangan-ruangan yang rentan sekali dapat melukai tangan. 3) Ruangan yang sensitif sekali dengan api atau asap karena didalam banyak sekali instrumen yang mudah terbakar, sehingga diberikan simbol gambar yang menginstruksikan dilarang merokok atau menyalakan api. 4) Simbol gambar, yang menginstruksikan untuk memakai helm yang terpasang pada lingkungan-lingkungan yang rentan sekali dengan benda-benda yang jatuh atau ruangan yang dikondisikan untuk memakai pelindung kepala. 5) Simbol masker atau pelindung wajah, diinstruksikan untuk dipakai ketika memasuki ruangan-ruangan yang memiliki unsur kimia yang dapat membahayakan. 6) Tali pengaman tubuh, dipakai saat bekerja pada ketinggian. Peralatan-peralatan pelindung yang dijelaskan diatas tersebut dapat dilihat contohnya pada gambar II-5.
16
Gambar II-5 Peralatan Pelindung 2.5.2 Sistem PLTP Kamojang Proses pembangkitan tenaga listrik pada PLTP Kamojang bersumber dari energi panas bumi yang diambil dari sumur-sumur uap panas bumi. Uap yang dialirkan menuju turbin dari sumur-sumur uap melalui pipa-pipa transmisi dengan cara membuka katup produksi pada kepala sumur. Kepala sumur dilengkapi dengan orifis yang berfungsi sebagai pegatur tekanan operasi. Karena untuk satu unit terdiri dari beberapa sumur, maka sebelum masuk turbin terlebih dahulu uap ditampung pada pengumpul uap. Untuk lebih jelasnya mengenai sistem pembangkit listrik dapat dilihat pada flow diagram yang terdapat pada gambar 2.5 [gambar diagram flow] Melalui flow meter, uap yang diperoleh dari sumur-sumur yang dalam hal ini diproduksi oleh PT. Pertamina dialirkan ke tempat penampungan (steam receiving header). Kemudian untuk mengamankan dari tekanan lebih dalam sistem aliran uap maka dipasang dua buah repture disk dengan tekanan masingmasing di set sekitar ± 13bar dan ±14 bar, namun untuk sistem kerjanya dilakukan secara bergantian. Selanjutnya uap dialirkan menuju main isolating valve kemudian masuk pada separator untuk memisahkan zat-zat padat, silica, dan bintik-bintik air yang terbawa di dalamnya. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada turbin. Uap yang telah melewati separator tersebut kemudian dialirkan ke demister yang berfungsi sebagai pemisah akhir sehingga uap yang masuk ke turbin adalah uap kering.
17
Uap yang telah bersih itu kemudian dialirkan melalui main steam valve (MSV)-governor valve menuju ke turbin. Di dalam turbin, energi potensial uap menyebabkan double flow condensing yang dikopel dengan generator berputar pada kecepatan 3000 rpm sehingga menghasilkan energi listrik. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3 fasa, frekuensi 50 Hz, dengan tegangan 11,8 KV. Melalui transformer step-up, arus listrik dinaikan tegangannya hingga 150 KV. selanjutnya dihubungkan dengan sistem penyaluran Jawa-Bali. (interkoneksi). Agar turbin bekerja secara efisien, maka uap bekas yang keluar dari turbin harus dalam kondisi vakum, dengan mengkondensasikan uap dalam kondensor yang dipasang di bawah turbin. Didalam kondensor terjadi perpindahan panas antara uap dengan air pendingin primary yang berlangsung secara kontak langsung (direct contact). Untuk menjaga kevakuman kondensor, gas yang tak terkondensi harus dikeluarkan secara kontinyu oleh sistem ekstraksi gas. Gas ini mengandung CO2 85-90%, H2S 3,5%, dan sisanya adalah N2 beserta gas-gas lainnya. Gas-gas yang tidak dapat dikondensasikan dihisap oleh steam ejector dan diteruskan ke aftercondensor. Disini sistem ekstraksi gas terdiri atas first stage dan second stage ejector. Pada akhirnya uap tersebut akan berubah fasa menjadi cair atau air kondensat. Air kondensat akan dialirkan menuju cooling tower dengan bantuan Main Cooling Water Pump (MCWP) untuk didinginkan kembali menjadi air primary. Sementara kelebihan air dari proses pendinginan tadi akan ditampung di kolam penampungan untuk diinjeksikan kembali ke sumur air. Selain itu, air tersebut dipompakan oleh primary pump, yang kemudian dialirkan kedalam intercondensor dan aftercondensor untuk mendinginkan uap yang tidak terkondensasi.
18
Gambar II- 6 Diagram Flow PLTP Kamojang Bagian Utama pada Pembangkit PLTP Kamojang 1) Steam Receiving Header Uap yang dialirkan dari sumur-sumur yang dikelola oleh pihak PT. Pertamina, sebelum diolah untuk menggerakan turbin diawali dengan masuk kedalam tempat penampungan. Tempat penampungan ini disebut steam receiving header. Bentuk dari receiving header ini adalah tangki panjang seperti sebuah tabung. Pada steam receiving header, pengendalian tekanan ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan dikendalikan dari lokasi atau dikendalikan dari control room. Untuk mengetahui bentuk fisik dari steam receiving header ini dapat dilihat pada gambar II-7.
19
Gambar II- 7 Steam Receiving Header 2) Repture Disk Repturure disk merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengamankan dari tekanan lebih dalam sistem aliran uap yang berasal dari saluaran steam receiving header. Terdapat dua buah repture disk yang terpasang yang bekerja secara bergantian, dengan masing-masing settingannya ±13 dan ±14 bar. Apabila telah melewati batas set tersebut maka repture disk akan meledak (bekerja). Hal ini bertujuan untuk mengurangi tekanan secara paksa agar tidak merusak receiving header-nya. Untuk mengetahui bentuk fisik dari repture disk ini dapat dilihat pada gambar II-8.
Gambar II- 8 Repture Disk 3) Separator Separator adalah suatu alat yang berfungsi sebagai pemisah zat-zat padat, silica, bintik-bintik air dan zat lain yang bercampur dengan uap. Separator yang dipakai adalah jenis cyclone berupa silinder tegak dimana pipa tempat masuknya steam dirancang sedemikian rupa sehingga membentuk arah aliran sentrifugal. Uap yang masuk separator akan berputar akibat adanya perbedaan berat jenis, maka kondensat dan partikel-partikel padat yang ada dalam aliran uap akan terpisah dan jatuh ke bawah dan ditampung dalam dust collector sampai mencapai 20
batas waktu yang ditentukan. Sedangkan untuk air hasil pemisahan dari condensate collection vessel disalurkan ke condensate flash vessel untuk ditampung dan disalurkan ke basin cooling tower, sementara uap yang sudah bersih akan keluar melalui saluran pipa bagian atas separator (Steam Outlet Separator) menuju demister dan pembangkit. Kotoran yang berada di dalam dust collector di-drain secara berkala baik otomatis maupun manual. Hal ini dilakukan untuk menghidari terjadinya korosi, erosi dan pembentukan kerak pada turbin. Untuk mengetahui bentuk fisik dari separator ini dapat dilihat pada gambar II-9.
Gambar II- 9 Separator 4) Demister Demister adalah sebuah alat yang berbentuk tabung silinder yang didalamnya terdapat kisi-kisi baja yang berfungsi untuk mengeliminasi butir-butir air yang terbawa oleh uap dari sumur-sumur panas bumi. Dibagian bawahnya terdapat kerucut yang berfungsi untuk menangkap air dan partikel-partikel padat lainnya yang lolos dari separator sehingga uap yang akan dikirim ke turbin merupakan uap yang benar-benar uap kering dan bersih. Untuk mengetahui bentuk fisik dari demister ini dapat dilihat pada gambar II-10.
21
Gambar II- 10 Demister 5) Turbin Turbin adalah penghasil gerakan mekanik utama yang dirubah menjadi energi listrik oleh generator dalam proses produksi listrik. Turbin yang digunakan di PLTP Kamojang adalah turbin jenis Impulse and reaction double flow condensing turbine 5 tingkat. Aliran uap yang menggerakan turbin dialirkan ke sisi kanan dan kiri turbin yang bertujuan untuk mempermudah kerja turbin. Turbin di PLTP Kamojang dapat membangkitkan daya listrik sebesar 55 MW dengan kecepatan putaran turbin sebesar 3000 rpm. Turbin di PLTP Kamojang dilengkapi dengan peralatan lain, yaitu : 1. Main Stop Valve dan Governoor Valve yang berfungsi pengatur jumlah aliran uap. 2. Barring Gear (Turning Gear) yang berfungsi untuk memutar poros turbin sewaktu unit dalam keadaan berhenti agar tidak terjadi distorsi pada rotor akibat pendinginan yang tidak merata. 3. Bantalan aksial yang berfungsi untuk menahan gaya aksial yang terjadi. Walaupun turbin di desain dan dibuat dengan pertimbangan yang menyangkut keamanan dan keandalan unit, masih ada kemungkinan terjadi kerusakan operasi atau gangguan yang dapat merusak unit pembangkit. Oleh karena itu, untuk menjaga hal-hal tersebut turbin masih harus dilengkapi dengan alat-alat pengaman seperti overspeed, emergency trip, vacum low trip dan thrust emergency trip. Untuk mengetahui bentuk fisik dari turbin ini dapat dilihat pada gambar II-11.
22
Gambar II-11 Turbin 6) Kondensor Kondensor yang digunakan adalah jenis kontak langsung (direct contact), yaitu dengan cara menyemprotkan air pendingin langsung pada uap bekas yang dipakai turbin. Kondensor ini berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin dengan kondisi tekanan yang hampa (vacum). Uap bekas dari turbin masuk dari sisi atas kondensor kemudian mengalami kondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan melalui spray nozzle. Uap bekas yang tidak terkondensasi (non condensable gas) dikelarkan dari kondensor oleh ejector dengan menggunakan prinsip bernauolli. Air kondensat dipompakan oleh dua buah Main Cooling Water Pump (MCWP) ke Cooling tower untuk didinginkan kembali untuk disirkulasikan menuju kondensor. PLTP Kamojang menggunakan kondensor kontak langsung yang dipasang dibawah turbin karena kondensor kontak langsung memiliki frekuensi perpindahan panas yang jauh lebih besar bila dibandingkan dengan kondensor permukaan sehingga ukuran dan biaya investasinya juga lebih kecil. Pemakaian kondensor ini sangat cocok karena PLTP memiliki siklus terbuka sehingga tidak diperlukan sistem pengambilan kembali kondensat seperti yang dilakukan oleh PLTU konvensional. Untuk mengetahui bentuk fisik dari kondensor ini dapat dilihat pada gambar II-12.
23
Gambar II-12 Kondensor 7) Main Cooling Water Pump (MCWP) Main cooling water pump (MCWP) adalah pompa pendingin utama yang berfungsi untuk memompakan air kondensat dari kondensor ke cooling tower untuk kemudian didinginkan dengan udara di cooling tower. Untuk mengetahui bentuk fisik dari MCWP ini dapat dilihat pada gambar II-13.
Gambar II- 13 Main Cooling Water Pump 8) Liquid Ring Vacum Pump (LRVP) Liquid ring vacuum pump atau yang lebih sering disebut sebagai LRVP memiliki fungsi sebagai peghisap NCG dari intercondensor yang kemudian akan dialirkan ke separator dan NCG akan dibuang ke atmosfer melauli fan stack cooling tower. LRVP mampu menghisap NCG lebih besar dibandingkan dengan
24
ejektor konvensional. Untuk mengetahui bentuk fisik dari LRVP ini dapat dilihat pada gambar II-14
Gambar II- 14 Liquid Ring Vacum Pump 9) Intercooler Pump Intercooler pump berfungsi sebagai pendingin secondary water oleh primary water secara non direct contact. Untuk mengetahui bentuk fisik dari intercooler pump ini dapat dilihat pada gambar II-15
Gambar II- 15 Intercooler Pump 10) Reinjection Pump Reinjection pump berfungsi untuk memompakan air dari hasil pendinginan ke kolam penampungan yang pada akhirnya air tersebut akan digunakan sebagai cadangan air di dalam sumur uap. Untuk mengetahui bentuk fisik dari reinjection pump ini dapat dilihat pada gambar II-16
25
Gambar II-16 Reinjection Pump 11) Cooling Tower Cooling tower yang terpasang di PLTP Kamojang merupakan menara yang terbuat dari beton dengan type induced mechanical draught cross flow, dimana arah angin tegak lurus dengan arah alir air. Air yang dipompakan dari kondensor didistribusikan kedalam bak (hot water basin) yang terdapat dibagian atas cooling tower. Bak tersebut juga dilengkapi dengan nozle yang berfungsi untuk memancarkan air sehingga menjadi butiran-butiran halus dan didinginkan dengan cara kontak langsung dengan udara pendingin. Setelah terjadi proses pendinginan, air akan turun karena gaya gravitasi untuk seterusnya menuju bak penampung (cool water basin) yang terdapat dibagian bawah cooling tower dan seterusnya dialirkan ke kondensor yang sebelumnya melewati 6 screen untuk menyaring kotoran-kotoran yang terdaat dalam air. Aliran udara yang melewati tiap ruang pendingin dihisap ke atas dengan kipas hisap paksa tipe aksial. Setiap kipas digerakan oleh motor listrik induksi dengan perantaraan gigi reduksi (reduction gear). Untuk mengetahui bentuk fisik dari cooling tower ini dapat dilihat pada gambar II-17.
26
Gambar II-17 Cooling Tower 12) Generator Generator adalah sebuah alat yang berfungsi mengubah energi mekanik putaran poros menjadi energi listrik. PLTP Kamojang mempergunakan generator jenis hubung langsung dan didinginkan dengan air, memiliki dua kutub, tiga fasa dengan putaran 3000 rpm. Untuk mengetahui bentuk fisik dari generator ini dapat dilihat pada gambar II-18.
Gambar II- 18 Generator Sistem penguatan yang digunakan pada generator ini adalah rotating brushless tipe AC dengan rectifer, sedangkan tegangannya diatur dengan automatic voltage regulator (AVR). Kemampuan generator di PLTP Kamojang untuk membangkitkan listrik adalah sebesar 55 MW. Generator akan menghasilkan energi listrik bolak balik sebesar 11,8 KV ketika turbin yang berputar dengan putaran 3000 rpm mengkopel generator. Perputaran pada generator tersebut akan menghasilkan perpotongan gaya gerak magnet yang menghasilkan energi listrik. 13) Trafo Utama Trafo utama yang digunakan adalah type TL-0300 dengan tegangan 11,8 KV di sisi primer dan 150 KV di sisi sekunder. Tegangan output generator 11,8 27
KV ini kemudian dinaikan (step up trafo) menjadi 150 KV dan dihubungkan secara paralel dengan sistem Jawa-Bali. Kapasitas dari trafo utama adalah 66 MVA. Untuk mengetahui bentuk fisik dari trafo ini dapat dilihat pada gambar II19
Gambar II-19 Trafo Utama 14) Sistem Transmisi (Switch Yard) Setelah keluaran dari trafo maka listrik disalurkan pada sistem transmisi 150 KV untuk digabungkan dengan PLTP Kamojang dan seterusnya masuk kedalam jaringan interkoneksi Jawa Bali. Untuk lebih jelasnya, switch yard ini dapat dilihat pada gambar II-20.
Gambar II- 20 Switch Yard
BAB III PEMBAHASAN
28
III.1
Kegiatan Praktik Kerja Lapangan Saat pelaksanaan praktik kerja lapangan di PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang, penulis ditempatkan dibagian pemeliharaan tepatnya divisi CBM (Condition Based Maintenance). Jenis pekerjaan yang dilakukan pada divisi ini yaitu melakukan berbagai pengukuran pada peralatan dalam sistem pembangkit tepatnya memonitoring kondisi mesin berbagai peralatan yang ada. Pada hari pertama di minggu pertama praktik kerja lapangan penulis dan rekan-rekan sesama mahasiswa PKL dikumpulkan digedung pembelajar perusahaan dalam rangka proses penyambutan dari pihak perusahaan. Kegiatan selanjutnya adalah pengenalan tentang perusahaan, dan berkeliling diperusahaan serta pengenalan bagian control room. Selanjutnya diberikan pembekalan tentang prosedur-prosedur,aturanaturan praktik kerja lapangan diperusahaan dan pengenalan K3 yang ada diperusahaan. Kegiatan di minggu pertama praktik kerja lapangan yaitu mempersiapkan administrasi yang diperlukan selama PKL, pendataan peminjaman alat K3 dan pendaftaran internet di perusahaan. Lalu pembagian pembimbing dari perusahaan. Pada minggu kedua praktik kerja lapangan penulis berkesempatan berkeliling perusahaan untuk lebih dalam mengenal dan mengetahui divisi-divisi yang ada serta mencari referensi materi mengenai sistem pembangkitan. Selain itu pada minggu kedua PKL penulis diberi tugas untuk mempelajari diagram flow PLTP dan mempresentasikannya kepada pembimbing perusahaan. Setelah memahami diagram flow PLTP kemudian penulis diberi pengarahan untuk dapat bergabung pada divisi CBM. Di minggu ketiga PKL penulis mulai mencari referensi materi penunjang dan mengikuti kegiatan yang ada pada divisi CBM yaitu melakukan monitoring kondisi mesin berbagai peralatan yang ada seperti pengamatan termograf pada trafo 2, monitoring vibrasi pada generator, turbin, pompa, motor, dan lain sebagainya.
2
Pada minggu ke empat atau minggu terakhir praktik kerja lapangan, penulis mulai mengumpulkan data yang dibutuhkan untuk studi kasus yang diambil. Selain mengumpulkan data yang dibutuhkan, kegiatan yang lain yaitu membantu divisi CBM meng-input data pengukuran yang telah diambil dan memonitoring peralatan atau mesin sesuai dengan jadwal pengukuran atau pengecekkan. Pada hari terakhir, penulis melakukan proses administrasi yang harus diselesaikan sebelum penulis kembali ke kampus serta berpamitan dengan seluruh staf karyawan PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang dan peserta praktik kerja lapangan lainnya. III.2
Ruang Lingkup Kerja CBM
3.2.1 Definisi Condition Based Maintenance Perawatan berbasis kondisi (Condition Based Maintenance) disebut juga sebagai predictive maintenance atau perawatan prediktif. Perawatan Berbasis Kondisi (Condition Based Maintenance, CBM) adalah seperangkat tindakan perawatan berdasarkan real-time atau penilaian waktu terdekat-sebenarnya dari kondisi peralatan yang dapat diperoleh melalui sensor tertanam dan atau tes eksternal dan pengukuran yang dilakukan dengan teknologi dan berbagai peralatan.
Gambar III-21 Teknologi Peralatan Kondisi Monitoring
3
Pada suatu perusahaan industri proses maupun perusahaan industri manufaktur divisi CBM sangat berperan penting guna menjaga keterandalan mesin serta peralatan yang digunakan dalam sebuah proses industri. Adapun tujuan dari strategi CBM adalah untuk menjalankan perawatan hanya jika terdapat bukti objektif dari kebutuhan, sambil memastikan keamanan, keandalan peralatan dan pengurangan biaya total kepemilikan.
Gambar III-22 Strategi Maintenance Tujuan
dari
mengoptimalkan
perawatan
keandalan
dan
berbasis
kondisi
ketersediaan
adalah
dengan
untuk
menentukan
kebutuhan untuk kegiatan pemeliharaan berdasarkan kondisi peralatan. CBM mengasumsikan bahwa peralatan memiliki indikator yang dapat dipantau dan dianalisis untuk menentukan kebutuhan kondisi diarahkan kegiatan pemeliharaan. Pemeliharaan berbasis kondisi memungkinkan biaya terendah dan program pemeliharaan yang paling efektif dengan menentukan aktivitas yang benar pada waktu yang tepat. Adapun manfaat dari CBM adalah untuk mengurangi atau menghilangkan perbaikan yang tidak perlu, mencegah kegagalan mesin dan mengurangi dampak negatif dari operasi pemeliharaan pada profitabilitas manufaktur dan produksi, pemeliharaan
berdasarkan
kondisi,
memiliki
kemampuan
untuk
mengurangi waktu yang sebenarnya diperlukan untuk memperbaiki atau membangun kembali peralatan pabrik, sebuah program pemeliharaan
4
prediktif berdasarkan kondisi, mencegah kerusakan serius pada mesin dan sistem lainnya. 3.2.2
Metode-Metode Monitoring dalam CBM Dalam struktur teknik pemeliharaan,posisi dari Condition Based
Maintenance dapat dilihat pada lampiran 1. Dan CBM memiliki beberapa tugas dalam monitoring suatu mesin atau peralatan.
Gambar III-23 Metode-metode dalam Monitoring Dari skema bagan diatas dapat dilihat berbagai jenis monitoring yang ada pada condition based maintenance seperti :
Visual monitoring Pemeriksaan atau pemantauan berdasarkan kemampuan panca indera : Penglihatan, Pendengaran, Penciuman, Rasa, Sentuh
Gambar III- 24 Visual Monitoring dengan Sentuhan
Geometric monitoring
5
Pemeriksaan geometri suatu peralatan atau mesin. Aspek-aspek yang diuji adalah : Kedataran (leveling) bertujuan menentukan tingkat kedataran permukaan mesin terhadap permukaan laut, Kelurusan (straightness) bertujuan mengetahui kelurusan permukaan hasil fabrikasi, Kerataan (flatness), Kesejajaran (parallelism), Ketegaklurusan (perpendicularity), Ketidaksatusumbuan (misalignment), Goyangan radial dan aksial (radial/axial run out).
Performance monitoring Parameter kinerja (performance) yaitu Tekanan, Temperatur, Flow rate, Putaran, Torsi/ momen, Arus listrik, dan Tegangan listrik. Lubricant monitoring Lubricant monitoring meliputi : Inspeksi viskositas pelumas, Inspeksi kontaminan unsur kimia (spectrometric oil analysis), Inspeksi butiran keausan (ferrography), Inspeksi jumlah partikel butiran keausan (Particle counting analysis), Inspeksi kontaminan cair/gas (bubble test , crackle test).
Vibro-acoustic monitoring Vibration monitoring bertujuan untuk Mengetahui tinggi amplitudo kecepatan getaran mesin, Mengetahui bentuk spectrum kecepatan getaran mesin. Untuk menentukan kondisi mesin, besarnya ampitudo yang terjadi dibandingkan dengan standar. Spectrum digunakan untuk mengetahui asal atau sumber getaran. Bunyi (sound) : tekanan yang bervariasi dan berfluktuasi yang dapat dideteksi dan diterima oleh telinga, mulai dari yang paling lemah hingga bunyi yang keras. Noise dapat diartikan sebagai bunyi yang tidak mengenakkan atau bunyi yang tidak diinginkan. Noise yang berlebihan
menunjukkan adanya gangguan mesin atau peralatan. Nondestructive monitoring Nondestructive monitoring bertujuan untuk mengetahui adanya keretakan dan lokasinya. Alat yang digunakan adalah Ultrasonic Flaw
Detector. Thermography monitoring
6
Thermography atau thermal imaging adalah suatu teknik dimana energi inframerah yang tidak terlihat secara kasat mata, dipancarkan oleh obyek kemudian diubah menjadi gambar panas secara visual. Infrared Thermography dapat dianggap sebagai pemetaan panas tanpa sentuhan dan analisa pola panas pada permukaan objek. Thermography juga dapat digunakan sebagai cara untuk menginspeksi peralatan listrik atau mekanis untuk menentukan ketidaknormalan fungsi dengan memperoleh pola panasnya. Metode Inspeksi ini didasarkan pada kenyataan sebagian besar komponen di dalam suatu sistem yang akan menunjukkan kenaikan atau penurunan temperatur jika terjadi malfungsi. Peningkatan temperatur dalam rangkaian
listrik
mungkin
disebabkan oleh koneksi kendor atau sekring yang mengalami beban lebih. Dengan Thermography kita dapat mengamati pola panas pada saat komponen sistem beroperasi, kerusakan atau gangguan dapat dilokalisir dan keparahannya dapat langsung dievaluasi. Kontak secara fisik terhadap sistem tidak lagi diperlukan, inspeksi dengan Thermography dapat dilakukan dalam kondisi beroperasi penuh tanpa menghasilkan kerugian operasi atau menghentikan operasi tersebut. III.3
Tinjauan Pustaka 3.3.1 Definisi Vibrasi Vibrasi
atau
getaran
adalah
gerak
bolak-balik
disekitar
kesetimbangan. Kesetimbangan disini maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh dengan titik tengah) yang sama (Wikipedia). Dalam mesin, vibrasi adalah hasil dari gaya dinamis internal yang diciptakan oleh elemen berputar. Dalam teknik mekanikal/pemesinan vibrasi digunakan sebagai dasar untuk menentukan baik buruknya suatu peralatan dinamis, karena vibrasi akan menjadi suatu permasalahan pada operasional peralatan jika vibrasi 7
tersebut melebihi batas maksimal yang diijinkan dari pabrikan peralatan terkait.
Gambar III-25 Vibrasi Pengertian Vibrasi, Secara umum Vibrasi bisa kita artikan sebagai getaran , namun secara luas pengertiannya cukup banyak namun bila kita kaitkan dengan getaran mesin atau Mechanical Vibration dapat juga diartikan sebagai gerakan bolak-balik dari komponen mekanik dari suatu mesin sebagai reaksi dari adanya gaya dalam(gaya yang dihasilkan oleh mesin tersebut) maupun gaya luar (gaya yang berasal dari luar atau sekitar mesin). Jika kita melihat studi kasus yang paling dominan dalam getaran permesinan adalah getaran yang disebabkan oleh gaya eksitasi getaran yang berasal dari mesin tersebut, yang menyangkut diantaranya : • • • • • • • • • •
Ketidak seimbangan (unbalance) Ketidaksatusumbuan (misalignment) Kekurangan pelumas (lack of lubrication) Kendor (looseness) Kerusakan bantalan (bad bearing) Kerusakan transmisi penggerak (bad driver) Kerusakan roda gigi (bad gear) Kavitasi Perubahan tegangan listrik Perubahan frekuensi listrik Ada ratusan masalah mekanis dan operasional tertentu yang dapat menyebabkan mesin menunjukkan getaran yang berlebihan. Jelas, ketika masalah getaran ada, analisis rinci dari getaran harus dilakukan untuk mengidentifikasi atau menentukan penyebab spesifik . Disinilah pentingnya mengetahui amplitude getaran. 8
Dengan adanya getaran yang berlebihan pada mesin, maka akan mengakibatkan beberapa hal yaitu : • • • • •
Meningkatkan beban mesin, Meningkatkan tegangan bahan Meningkatkan pemakaian energi Umur mesin menurun Biaya operasi dan perawatan meningkat Profit menurun
Gambar III- 26 Dampak Getaran Berlebih 3.3.2 Karakteristik Vibrasi Kondisi suatu mesin dan masalah-masalah kerusakan mekanik yang terjadi dapat diketahui dengan mengukur karakteristik sinyal vibrasi pada mesin tersebut. dengan mengacu pada gerakan pegas. Karakteristik suatu getaran dengan memetakan getaran dari pegas tersebut terhadap waktu.
9
Gambar III-27 Karakteristik Getaran Karakteristik-karakteristik vibrasi yang penting antara lain :
Frekuensi (Hz) Phase (degree) Simpangan (displacement) (mm, mils) Kecepatan (velocity) (mm/s, mils/s) Percepatan (acceleration) (mm/s2, mil/s2, g) Panjang Gelombang (Wavelenght) Harmonik
3.3.2.1 Frekuensi Vibrasi selalu berhubungan dengan Frekuensi yang menyatakan banyaknya gerakan bolak-balik (satu siklus penuh atau disebut dengan satu gelombang) tiap satuan waktu. Hubungan antara frekuensi dan periode suatu vibrasi dapat dinyatakan dengan rumus sederhana : F=1/periode F=1/T Frekuensi dari vibrasi tersebut biasanya dinyatakan sebagai jumlah siklus vibrasi yang terjadi tiap menit (CPM= Cycles per Minute). Frekuensi juga dinyatakan dalam CPS(cycles per second) atau Hertz dan putaran dinyatakan dalam rotation per minute (RPM).
10
Frekuensi Orders, 1 orders sama dengan 1xRPM(1xputaran poros mesin). Dalam menganalisis vibrasi, frekuensi orders digunakan untuk menemukan penyebab vibrasi. Frekuensi orders n= FnxRPM= n x putaran rotor turbin/60.
3.3.2.2
Phase
Phase vibrasi adalah posisi suatu gelombang vibrasi terhadap gelombang vibrasi lainnya atau terhadap titik tertentu yang sudah ditetapkan terlebih dahulu. Pengukuran phase vibrasi memberikan informasi untuk menentukan bagaimana suatu bagian peralatan bergetar relative terhadap bagian yang lain, atau untuk menentukan posisi suatu bagian yang bergetar pada suatu saat, terhadap referensi /acuan vibrasi lain atau terhadap bagian lain yang bergetar dengan frekuensi yang sama. Pada gambar III-4 , terlihat bentuk gelombang degan intensifikasiamplitudo dan frekuensi, tetapi titik puncak atas (top or crest) mengalami pergeseran (offset) sehingga jarak T/4 disebut sudut fase (phase angle). Jarak T = 360°, sehingga sudut fasenya 90°.
Gambar III-28 Hubungan Fase dengan Dua Gelombang Harmonik
11
3.3.2.3
Vibration Displacement
Jarak antara batas dengan batas bawah dari suatu frekuensi vibrasi disebut Displacement Peak to Peak atau amplitude Peak to Peak (PP). Perpindahan tersebut pada umumnya dinyatakan dalam satuan period(µm) atau mils : 1 µm=0.001 mm 1 mils= 0.001 inchi Namun terkadang amplitude ini diukur antara batas atas dengan posisi netral dan ditandai dengan amplitude peak to zero (amplitude P-O). 3.3.2.4 Vibration Velocity Karena vibrasi merupakan suatu gerakan, maka vibrasi tersebut pasti mempunyai kecepatan yang sifatnya berubah-ubah. Kecepatan maksimum terjadi pada titik 0(posisi netral) sedangkan kecepatan minimum terjadi pada titik puncak atas dan titik puncak bawah. Kecepatan vibrasi sering digunakan untuk menganalisis kondisi mesin. Kecepatan vibrasi ini biasanya dalam satuan mm/sec atau RMS (peak). 1
RMS= 0.707 x A (peak)
3.3.2.5 Vibration Acceleration Karakteristik vibrasi lain dan juga penting adalah Percepatan vibrasi. Lain halnya dengan kecepatan vibrasi. Secara teknis percepatan adalah laju perubahan dari kecepatan vibrasi yang dipengaruhi waktu dan gaya gravitasi bumi. Percepatan vibrasi pada umumnya dinyatakan dalam satuan g’s’ peak, dimana satu g adalah percepatan yang disebabkan oleh gaya gravitasi pada permukaan bumi. Sesuai dengan standar yang telah disepakati secara internasional satuan gravitasi pada permukaan bumi adalah 9.80665 m/s2.
12
3.3.2.6 Panjang Gelombang Pada gelombang 1 (wave), jarak antara A dan E atau B dan F, dan seterusnya merupakan satu panjang gelombang. Panjang gelombang menggunakan simbol yunani = λ (lamda). 3.3.2.7 Harmonik Pada gambar III-5 menerangkan beberapa bentuk gelombang yang menarik. Diasumsikan jarak (displacement) diwakilkan dengan sumbu Y dan waktu (time) pada sumbu X dengan nilai 1 detik.
Gambar III-29 Gelombang Harmonik • • • • •
Gelombang (1) mewakilkan 1 cycle. Dengan waktu 1 detik berarti F = 1 Hz Gelombang (3) mewakilkan 1 cycle. Dengan waktu 1 detik berarti F = 3 Hz Gelombang (5) mewakilkan 1 cycle. Dengan waktu 1 detik berarti F = 5 Hz Gelombang (7) mewakilkan 1 cycle. Dengan waktu 1 detik berarti F = 7 Hz Gelombang (9) mewakilkan 1 cycle. Dengan waktu 1 detik berarti F = 9 Hz Dengan ini (1,3,5,7,9) disebut ganjil odd harmonics pada frekuensi. Apabila semakin banyak dapat menghasilkan bentuk gelmbang square. Bila semakin kompleks biasanya mengunakan teknik fourier transform.
13
3.3.3 Macam-Macam Getaran Adapun macam-macam getaran antara lain : a. Berdasarkan sistem - Getaran teredam : getaran yang berhenti akibat teredam gaya gesek atau gaya hambatan. - Getaran tak teredam : getaran yang tidak bisa berhenti jika mengalami gaya gesek atau gaya hambatan. b.
Berdasarkan derajat kebebasan -
c.
Getaran derjat kebebasan tunggal Getaran derajat kebebasan ganda Berdasarkan gaya
-
Getaran bebas Getaran paksa Getaran yang terjadi pada mesin adalah getaran paksa, derajat
kebebasan ganda, dan teredam. 3.3.4 Unit Pengukuran Getaran Nilai satuan-satuan skala faktor dapat dilihat pada table 1 yang digunakan pada pengukuran getaran umumnya sebagai berikut : Nilai peak to peak adalah nilai amplitudo dari gelombang sinusoidal mulai batas atas sampai batas bawah atau dua kali nilai peak. Nilai peak adalah nilai amplitudo nilai normal = 0 sampai batas atas. Nilai root mean square (RMS) adalah nilai yang sering digunakan untuk mengklasifikasi keparahan getaran pada suatu mesin yang mengukur energi efektif yang menghasilkan getaran pada mesin. Nilai average adalah nilai rata-rata amplitudo. Tabel 1 Faktor Skala Gelombang Sinusoidal N o 1 2 3 4
Keterangan
Nilai Faktor Skala
Peak RMS Average Peak-to-peak
1 0,717 X Peak 0,637 X Peak 2 X Peak
14
3.3.5 Pemilihan Parameter Getaran Setiap komponen mesin mempunyai spesifikasi-spesifikasi tertentu, untuk itu pemilihan parameter getaran dapat terbagi menjadi tiga bagian, antara lain : 1. Simpangan (displacement), parameter untuk mesin dengan frekuensi < 10 Hz (600 rpm) 2. Kecepatan (velocity), parameter untuk mesin dengan frekuensi 10 - 1000 Hz (600-6000 rpm) Percepatan (acceleration), parameter untuk mesin dengan frekuensi > 1000 Hz (60000 rpm) 3.3.6 Batas-Batas Getaran yang Diijinkan Untuk menentukan apakah getaran yang terjadi masih memenuhi syarat atau tidak, dilakukan pengukuran dengan diagnosis : 1. Comparative. 2. Descriptive. 3. Trending. 3.3.6.1 Comparative Diagnosis Yang dimaksud comparative diagnosis adalah metoda pengukuran getaran yag hasilnya dibandingkan dengan stadar yang diijinkan. Standar getaran yang diijinkan dapat berasal dari ISO standar, instrument standard, ataupun manufacturer standard severity chart.
15
Tabel 2 Batas Getaran Menurut Vibration Severity Criteria
Tabel 3 Batas Getaran Menurut ISO 10816
Tabel 4 Batas Getaran Meurut ISO 2372
16
Dari tabel yang ditunjukan diatas, dapat diketahui bahwa mesin dikelompokkan menjadi empat kelas, diantaranya : a. b. c. d.
Mesin kelas I, Yaitu mesin dngan daya < 15 kW atau < 20 HP Mesin kelas II, Yaitu mesin dngan daya 15 - 75 kW atau < 20 - 100 HP Mesin kelas III, Yaitu mesin dngan daya > 75 kW atau > 100 HP Mesin kelas IV, Yaitu mesin yang termasuk turbomachinery
3.3.6.2 Descriptive Diagnosis Descriptive Diagnosis adalah metoda pengukuran getaran yang dapat mengetahui komponen – komponen yang mulai terjai kerusakan dengan menganalisa spektrm yang terjadi lalu dibandingkan dengan spektrum standar. Dalam laporan ini pun, penulis menggunakan metoda Descriptive Diagnosis untuk mengetahui penyebab getaran berlebih di motor primary pump. Gambar ... menunjukan salah satu contoh spektrum getaran yang diakibatkan oleh unbalance.
Gambar III- 30 Spektrum Getaran Berlebih Karena Unbalance Dengan melihat spektrum getaran, selain kerusakan karena unbalance kita juga dapat melihat sumber – sumber kerusakan lain, diantaranya: 1. Kelonggaran (looseness) 2. Ketidaksumbuan (missaligment) 3. Kerusakan bearing (bad bearing)
17
3.3.6.3 Trending Diagnosis Trending
Diagnosis
adalah
metoda
pengukuran
getaran
yang
hasil
pengukurannya dibandingkan dengan waktu operasi (time domain).
Gambar III- 31 Trending Diagnosis 3.3.7
Identifikasi Kerusakan Dengan Spektrum
3.3.7.1 Kerusakan Karena Unbalance Tabel 5 Kerusakan Karena Unbalance
Unbalance terjadi ketika amplitudo getaran tertinggi terjadi pada frekuensi fundamental pertama. 3.3.7.2 Kerusakan Karena Missaligment dan Poros Bengkok Tabel 6 Kerusakan karena Missaligment dan Poros Bengkok
Kerusakan karena Missaligment dan poros bengkok terjadi ketika amplitudo getaran tertinggi terjadi pada frekuensi fundamental pertama dan kedua.
18
3.3.7.3 Kerusakan Karena Anti Friksi Bearing Buruk Tabel 7 Kerusakan Karena Anti Friksi Bearing Buruk
Anti Friksi bearing buruk terjadi ketika amplitudo getaran sangat tinggi terdeteksi pada beberapa kali frekuensi fundamental. Maka
ketika
amplitudo
tertinggi
berada
pada
frekuensi
fundamental pertama, kedua, ketiga dan keempat dapat dikatakan bahwa mesin tersebut mengalami anti friksi bearing buruk. 3.3.7.4 Kerusakan karena Sleeve, Metal, Journal bearing Tabel 8 Kerusakan Karena Sleeve, Metal, Journal bearing
Sleeve, Metal, Journal bearing rusak terjadi ketika amplitudo getaran tinggi terdeteksi dapa frekuensi fundamental pertama seperti unbalance, namun amplitudo (overall) terbesar terjadi pada pengukuran arah aksial. Maka ketika suatu mesin menggunakan sleeve, metal, dan journal bearing lalu amplitudo tertinggi berada pada frekuensi fundamental pertama pada arah aksial dapat dikatakan bahwa mesin tersebut mengalami kerusakan sleeve, metal dan journal bearing. 3.3.7.5 Kerusakan Karena Housing Bearing Aus Tabel 9 Kerusakan Karena Housing Bearing Aus
19
Mechanical looseness karena housing bearing aus terjadi ketika amplitudo getaran tertinggi terjadi pada frekuensi fundamental kedua. Maka ketika amplitudo tertinggi berada pada frekuensi fundamental kedua dan pengukuran pada posisi aksial dapat dikatakan bahwa mesin tersebut mengalami mechanical looseness (housing bearing aus) pada titik refensi yang diambil. 3.3.7.6 Kerusakan Karena Dudukan Lemah Tabel 10 Kerusakan Karena Dudukan Lemah
Mechanical looseness karena pondasi lemah, baut kendor terjadi katika amplitudo getaran tertinggi terjadi pada frekuensi fundamental kurang dari satu frekuensi fundamental. Maka ketika amplitudo tertinggi berada pada frekuensi kurang dari satu frekuensi fundamental pertama dan pada pengukuran vertikal dapat dikatakan bahwa mesin tersebut mengalami Mechanical looseness (pondasi lemah dan baut kendor). 3.3.7.7 Kerusakan Karena Pondasi Melengkung Tabel 11 Kerusakan Karena Pondasi Melengkung
Mechanical looseness karena pondasi melengkung terjadi ketika amplitudo getaran tertinggi terjadi pada frekuensi fundamental kedua. Maka ketika amplitudo tertinggi berada pada frekuensi fundamental kedua dan pengukuran pada posisi vertikal, horizontal, dan aksial dapat dikatakan bahwa
20
mesin tersebut mengalami Mechanical looseness (pondasi melengkung) pada titik referensi yang diambil. 3.3.7.8 Kerusakan Karena Elektrikal Tabel 12 Kerusakan Karena Elektrikal
Getaran berlebih yang diakibatkan oleh keruskan elektrikal terjadi ketika amplitudo frekuensi fundamental ke dua lebih tinggi dari pada amplitudo frekuensi fundamental pertama.
III.4
Spesifikasi Turbin Uap Unit 3 PLTP Kamojang Tabel 13 Data Teknik Turbin Unit 3 PLTP Kamojang
1. Turbin Uap type of turbin number of set maximum continous
Impuls and reaction double flow
rated
condensing turbine Two (2) output(at : 55,000 kW
generator terminal) maximum capability(at generator terminal) rated speed at turbine rotating direction(view at exciter to
57,750 kW 3.000 rpm Clockwise
turbine) rated steam pressure at emergency stop
6.5 bar abs.
valve inlet rated steam temperature at emergency stop
161.9 bar g
valve inlet design pressure for MSV and main steam
10.15 bar g
piping up to MSV
21
design pressure for GV and steam piping
7 bar g
up to MSV design pressure for steam piping after GV design temperature for main steam piping rated condenser vacuum number of stages
6.86 bar g 205 °C 0.10 bar abs. Double flow of 5 stages
stage inlet pressure : 1st stage
6.31 bar abs.
2nd stage
2.53 bar abs.
3rd stage
0.90 bar abs.
4th stage
0.46 bar abs.
5th stage last stage dimension :
0.24 bar abs.
blade height
584.2 mm
mean diameter critical speed :
1955.8 mm
1st
1700 rpm
2nd inertia momen GD² including generator barring gear data :
3600 rpm 26,700 kg-m2
turbin rotor revolution
3 rpm
driving motor capacity and revolution lifting weight :
5.5 kW x 1,500 rpm
upper casing
34,000 kg (including lifting
rotor
gear) 22,000 kg (including lifting gear)
steam consumption : output
55,000 kW
main steam flow
388,300 kg/H
geothermal gas flow
1,942 kg/H
steam pressure at main stop valve inlet
6.5 bar abs.
steam temperature at main stop valve inlet
161.9 °C
22
back pressure at exhaust flange
0.10 bar abs.
power factor max capability :
0.80
output
57,750 kW
power factor
0.84
steam pressure at main stop valve inlet
6.82 bar abs.
steam temperature at main stop valve inlet
163.9 °C
back pressure at exhaust flange 2. Bearing Journal bearing :
0.104 bar abs.
No.1 Bearing
Size (nominal): 330 mm (Dia.) x
Type : Plain No.2 Bearing Type
: Plain
330 mm (Width) Size (nominal): 330 mm (Dia.) x 330 mm (Width)
Thrust bearing : Type
III.5
: Tilting pad
Size (disc outer dia) : 445 mm
Standar Vibrasi Turbin Uap Standar vibrasi turbin uap dan generator (standar ISO 10816-2)
23
Tabel 14 ISO 10816-2
Keterangan (untuk Speed 3000 rpm) : A : ( 0,0 – 3,79 ) Sangat halus (Newly Commissioned (HIJAU) Machinery) B (KUNING : ( 3,8 – 7,49 ) Layak Operasi (Unrestricted ) Operation) C (ORANG : ( 7,5 – 11,79 )Tidak Layak Operasi (Restricted E) Operation) D (MERAH) : ( 11,80 - .. ) Terjadi kerusakan (Damage Occurs)
24
III.6
Alat Pengukur Getaran Alat pengukur getaran yang digunakan dalam monitoring getaran pada
turbin uap unit 3 PTLP Kamojang adalah VIBXpertII by PRUFTECHNIK.
Gambar III- 32 VIBXpertII
Fitur utama Intuitif untuk beroperasi pada antarmuka pengguna grafis dan efektif menggunakan warna. Cepat dioptimalkan berkat alur kerja pengukuran dan teknologi prosesor canggih. Ergonomis dengan desain berguna dan warna yang cemerlang pada display. Powerfull karena banyak fungsi analisis dan praktis dalam mengukur template. Panjang hidup dengan baterai yang tahan lama dan data memory yang
besar. Aplikasi Pengumpulan data berbasis Route. Diagnosis Getaran. Satu-dua-pesawat balancing fild. Pengukuran Penerimaan dengan template mesin. Penyelesaian masalah. Multimeter. Logging data. Inspeksi visual. Fungsi analisis Nilai keseluruhan dan parameter proses.
25
Waktu gelombang. Amplitude dan spectrum. Cepstrum. Fase, cross-channel fase. Orbit., Posisi poros statis. Analisis runout (poros getaran). Tes Bump., Coast-down atau run-up pengujian. Analisis Pesanan. Analisis Modal. Bentuk Operasi Deflction Analisis (ODS). Transient capture. Rekaman jangka panjang. Spidol frekuensi Karakteristik. Signal post-processing. Standar ISO untuk evaluasi. Fitur tambahan yang berharga Pencetakan laporan pengukuran. Casing Rigid. Aksesoris ekstensif. Fungsi pengukuran Opsional yang dapat diaktifkan oleh memasukkan
password. Perangkat keras Dua benar kemampuan saluran sinkron untuk diagnosis kesalahan mesin kompleks. Diganti kartu flash compact. Debu dan percikan bukti (IP65) - ideal untuk digunakan dalam
lingkungan menuntut. Analog konektor yang kompatibel untuk VIBSCANNER. Konektor untuk jenis termokopel K. Output Signal: headphone dan lampu strobe. Ergonomis Besar backlit layar warna VGA untuk membaca mudah, presentasi data yang komprehensif dan interpretasi LED light traffi: evaluasi hasil sesuai dengan standar ISO atau ambang batas alarm-menantang pengguna sensor daylight mengontrol pencahayaan keyboard Mudah digunakan tombol navigasi pad Antarmuka pengguna berbasis icon Konektor kabel warna-kode Konteks online bantuan sensitif. Sumber Daya listrik
26
Didukung oleh teknologi terbaru Lithium-Ion untuk minimal 8 jam operasi. Cerdas pengisian baterai internal. Manajemen daya (pencahayaan layar). Komunikasi Sepenuhnya melalui jaringan. Koneksi PC melalui USB, Ethernet, RS232.
Gambar III- 33 sensor VibXpertII III.7
Analisis Vibrasi
3.7.1 Titik-Titik Pengukuran Getaran pada Turbin Uap Telah dilakukan pengukuran vibrasi pada turbin unit 3 PLTP Kamojang pada titik pengukuran sebagai berikut :
27
B. 1
B. 2
Gambar III-34 Skematik Turbin-Generator
28
3.7.2 Data Pengukuran Tabel 15 Data Pengukuran
3.7.3 Grafik Trend Vibrasi Turbin Uap Unit 3 PLTP Kamojang Analisis Trending vibrasi adalah analisis perbandingan grafik trend data vibrasi dengan standar vibrasi. Standar vibrasi yang digunakan adalah Standar ISO 10816-2 yang merupakan acuan standar vibrasi untuk turbin uap. Dengan membandingkan trend data vibrasi dengan standar vibrasi, maka dapat ditentukan kualitas baik atau buruknya ( Go or Not Go ) kondisi mesin dan layak atau tidaknya mesin untuk beroperasi.
29
8 7 6 5 4
1A
1H
1V
2A
2H
2V
KUNING
3 2 1 0 JANUARI
FEBRUARI
MARET
APRIL
MEI
JUNI
Grafik 1 Trending Vibrasi Dari gambar grafik 1 dapat dianalisis bahwa kondisi turbin uap masih berada dalam kondisi baik, karena vibrasi arah horizontal, vertikal dan aksial turbin uap masih berada pada level hijau sesuai dengan standar ISO 10816-2. Sehingga mesin turbin uap ini masih sangat layak untuk dioperasikan dalam jangka waktu yang lama. Pada umumnya trend vibrasi akan terus naik dari waktu ke waktu,karena turbin uap ini memiliki waktu hidup (life time), khususnya pada bagian journal bearing yang semakin lama dipakai akan menyebabkan bearing tersebut aus dan terkikis lapisan babbit-nya. Akan tetapi pada grafik ini, trend vibrasi terlihat naik turun, karena data pengukuran trend vibrasi ini terbatas hanya delapan bulan dari
30
JU
bulan januari 2016 sampai dengan agustus 2016, sehingga belum terlihat peningkatan vibrasi yang signifikan. Dari grafik ini tidak dapat diketahui penyebab apa saja yang menimbulkan vibrasi. Oleh karena itu, maka dilakukan analisis spektrum vibrasi untuk mengetahui penyebab-penyebab vibrasi yang terjadi. 1
Analisis Spektrum Vibrasi Data spektrum vibrasi yang digunakan adalah data pengukuran yang
dilakukan pada bulan Agustus 2016. Turbin unit 3 dengan P = 55000 kW dan n = 3000 rpm termasuk kedalam kelas mesin Turbomachinery. Turbin uap yang diasumsikan berputar secara konstan pada kecepatan 3000 rpm, maka didapat frekuensi fundamental (ff) sebesar 50 Hz. Untuk rumus perhitungan orde dapat dilihat pada lampiran 2 dan hasil pengukuran spektrum bearing satu dan dua dapat dilihat pada lampiran 2. Chart Analysis Vibration terlampir pada lampiran 3.
31
3.7.4.1 Bearing 1 Horizontal v rms [mm/s] TURBIN-GENERATOR\Turbin\BRG No.1 H\103 Mach.spectr. >600 16/08/2016 10:55:15 M 3,0 2,8 2,6
X : 50.00
2,4
Y : 2.46
2,2 2,0 1,8 1,6
RPM : 3000(50,00Hz) M(x) : 50,00 Hz (1,00Orders) M(y) : 2,46mm/s
1,4 1,2 1,0 0,8
X : 100.00
0,6
Y : 0.53
0,4 0,2
X : 150.00
X : 250.00
Y : 0.04
Y : 0.16
0,0 0
20
40
60
80
100 120 140 160 180
200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 f [Hz]
Gambar III- 35 Spektrum 1H Dari gambar III-9 terlihat bahwa terdapat vibrasi pada orde satu, dua, tiga dan lima. Besarnya amplitudo pada orde satu bernilai 2,46 mm/s, orde dua bernilai 0,53 mm/s, orde tiga bernilai 0,04 mm/s, dan besarnya amplitudo pada orde lima bernilai 0,16 mm/s. Amplitudo tertinggi terjadi pada orde satu, gejala tersebut menunjukkan bahwa turbin uap mengalami unbalance.
32
3.7.4.2 Bearing 1 Vertikal v rms [mm/s] TURBIN-GENERATOR\Turbin\BRG No.1 V\103 Mach.spectr. >600 16/08/2016 10:54:41 M 0,34 0,32
X : 50.00
0,30
Y : 0.31
0,28 X : 250.00
0,26
Y : 0.25
0,24 0,22 0,20 RPM : 3000 (50,00Hz) M(x) : 50,00Hz (1,00 Orders) M(y) : 0,31 mm/s
0,18 0,16 0,14
X : 100.00
0,12
Y : 0.12
0,10 0,08 0,06
X : 150.00
0,04
Y : 0.04
0,02 0,00 0
50
100
150
200
250
300
350
400 f [Hz]
Gambar III-36 Spektrum 1V Dari gambar III-10 terlihat bahwa terdapat vibrasi pada orde satu, dua, tiga dan lima. Besarnya amplitudo pada orde satu bernilai 0,31 mm/s, orde dua bernilai 0,12 mm/s, orde tiga bernilai 0,04 mm/s, dan besarnya amplitudo pada orde lima bernilai 0,25 mm/s. Amplitudo tinggi terjadi pada beberapa orde yaitu pada orde satu dan orde lima, gejala tersebut menunjukkan bahwa turbin uap mengalami rotating looseness atau permasalahan clearance pada journal bearing.
33
3.7.4.3 Bearing 1 Aksial v rms [mm/s] TURBIN-GENERATOR\Turbin\BRG No.1 A\103 Mach.spectr. >600 16/08/2016 10:55:54 M 2,4 2,2 X : 50.00 Y : 2.16
2,0 1,8 1,6 1,4
RPM : 3000(50,00Hz) M(x) : 50,00Hz (1,00Orders) M(y) : 2,16mm/s
1,2 1,0 0,8
X : 100.00 Y : 0.57
0,6
X : 250.00 Y : 0.32
0,4 X : 150.00
0,2
Y : 0.09
0,0 0
50
100
150
200
250
300
350
400 f [Hz]
Gambar III-11 Spektrum 1A Dari gambar III-11 terlihat bahwa terdapat vibrasi pada orde satu, dua, tiga dan lima. Besarnya amplitudo pada orde satu bernilai 2,16 mm/s, orde dua bernilai 0,57 mm/s, orde tiga bernilai 0,09 mm/s, dan besarnya amplitudo pada orde lima bernilai 0,32 mm/s. Amplitudo tertinggi terjadi pada orde satu, gejala tersebut menunjukkan bahwa turbin uap mengalami overhung rotors (salah satu jenis unbalance).
34
3.7.4.4 Bearing 2 Horizontal v rms [mm/s] TURBIN-GENERATOR\Turbin\BRG No.2 H\103 Mach.spectr. >600 16/08/2016 10:57:48 M 2,4 2,2 X : 50.00
2,0
Y : 2.03
1,8 1,6 1,4 RPM 3000(50,00Hz) X : :100.00 M(x) : 50,00Hz (1,00Orders) Y : 1.19 M(y) : 2,03mm/s
1,2 1,0 0,8 0,6 0,4
X : 150.00
0,2
Y : 0.10
0,0 0
50
100
150
200
250
300
350
400 f [Hz]
Gambar III-12 Spektrum 2H Dari gambar III-12 terlihat bahwa terdapat vibrasi pada orde satu, dua, dan tiga. Besarnya amplitudo pada orde satu bernilai 2,03 mm/s, orde dua bernilai 1,19 mm/s, dan besarnya amplitudo pada orde tiga bernilai 0,10 mm/s. Amplitudo tertinggi terjadi pada orde satu, gejala tersebut menunjukkan bahwa turbin uap mengalami unbalance.
35
3.7.4.5 Bearing 2 Vertikal v rms [mm/s] TURBIN-GENERATOR\Turbin\BRG No.2 V\103 Mach.spectr. >600 16/08/2016 10:57:11 M 3,0 2,8 2,6 X : 50.00
2,4
Y : 2.47
2,2 2,0 1,8 1,6
RPM : 3000(50,00Hz) M(x) : 50,00 Hz (1,00Orders) M(y) : 2,47mm/s
1,4 1,2 1,0 0,8 0,6
X : 100.00
0,4
Y : 0.39
0,2
X : 200.00 Y : 0.06
0,0 0
20
40
60
80
100 120 140 160 180
200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 f [Hz]
Gambar III-13 Spektrum 2V Dari gambar III-13 terlihat bahwa terdapat vibrasi pada orde satu, dua, dan empat. Besarnya amplitudo pada orde satu bernilai 2,47 mm/s, orde dua bernilai 0,39 mm/s, dan besarnya amplitudo pada orde empat bernilai 0,06 mm/s. Amplitudo tertinggi terjadi pada orde satu, gejala tersebut menunjukkan bahwa turbin uap mengalami unbalance.
36
3.7.4.6 Bearing 2 Aksial v rms [mm/s] TURBIN-GENERATOR\Turbin\BRG No.2 A\103 Mach.spectr. >600 16/08/2016 10:58:30 M 1,8 1,7 1,6
X : 50.00
1,5
Y : 1.53
1,4 1,3
X : 100.00
1,2
Y : 1.29
1,1 1,0 RPM : 3000(50,00Hz) M(x) : 50,00Hz (1,00Orders) M(y) : 1,53mm/s
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3
X : 150.00
0,2
Y : 0.07
X : 200.00 Y : 0.08
0,1 0,0 0
50
100
150
200
250
300
350
400 f [Hz]
Gambar III-14 Spektrum 2A Dari gambar III-14 terlihat bahwa terdapat vibrasi pada orde satu, dua, tiga dan empat. Besarnya amplitudo pada orde satu bernilai 1,53 mm/s, orde dua bernilai 1,29 mm/s, orde tiga bernilai 0,07 mm/s, dan besarnya amplitudo pada orde empat bernilai 0,08 mm/s. Amplitudo tinggi terjadi pada beberapa orde yaitu orde satu, dua dan orde tiga, gejala tersebut
menunjukkan
bahwa
turbin
uap
mengalami
angular
misalignment.
37
BAB IV PENUTUP IV.1
Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari hasil analisis vibrasi pada turbin uap unit 3 PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang dengan metode komparasi seperti berikut: 1. Trend vibrasi turbin uap unit 3 PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang masih berada dalam kondisi baik, karena vibrasi arah horizontal, vertikal dan aksial turbin uap masih berada pada level hijau sesuai dengan standar ISO 10816-2. 2. Turbin uap unit 3 PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang termasuk dalam Group T (turbomachinery) menurut Vibration Severity Criteria dan termasuk Class IV (turbomachinery) menurut ISO 2372. 3. Pada semua titik pengukuran vibrasi yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa kondisi turbin uap unit 3 PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang dapat dikatakan Good menurut Vibration Severity Criteria dan dikategorikan Newly Commissioned Machinery menurut standar vibrasi turbin uap dan generator ISO 10816-2. Hasil dari analisis spektrum menunjukkan bahwa pada turbin uap unit 3 PT. Indonesia Power UPJP Kamojang mengalami indikasi kerusakan sebagai berikut : 1. Unbalance, spektrum vibrasi turbin uap unit 3 PT. Indonesia Power UPJP Kamojang menunjukkan amplitude tertinggi sangat dominan pada frekuensi fundamental pertama baik dari posisi 1 horizontal, 2 horizontal dan 2 vertikal. 2. Misalignment, amplitude tertinggi pada frekuensi fundamental 1, 2, dan 3 terdapat pada posisi bearing 2 aksial. 3. Rotating Looseness,spektrum vibrasi
pada
bearing
1
vertikal
menunjukkan bahwa turbin uap mengalami rotating looseness. 4. Overhung Rotors, terjadi pada bagian pengukuran pada posisi 1 aksial di turbin uap unit 3 PT. Indonesia Power UPJP Kamojang. IV.2
Saran
Adapun saran dari analisis vibrasi pada turbin uap unit 3 PT. INDONESIA POWER UPJP Kamojang seperti berikut:
1
1. Melakukan kegiatan monitoring kondisi turbin secara rutin dan terjadwal sehingga dapat mengetahui gejala kerusakan sebelum kerusakan terjadi. 2. Melakukan upaya-upaya untuk meminimalisir vibrasi pada turbin seperti balancing agar tidak terjadi Unbalance sehingga tidak terjadi kerusakan yang berkelanjutan pada komponen lainnya. 3. Untuk menentukan spektrum vibrasi yang belum diketahui, diperlukan studi lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA Ludeca. 2002. Machinery Fault Diagnosis. PRUFTECHNIK. Modul Indonesia Power. 1988. Design Turbin Kamojang Geothermal Power Station Units 2 & 3. Bandung: PT. Indonesia Power UBP Kamojang. Raharjo, Parno. 2014. Teknik Pemeliharaan Mesin, Teknik Monitoring Kondisi Mesin. Bandung: UPT Penerbit Politeknik Negeri Bandung. Raharjo, P. 2014. Teknik Monitoring Getaran. Politeknik Negeri Bandung. Raharjo, P. 2015. Pendahuluan Pemeliharaan Kompresor. Politeknik Negeri Bandung. Tesar, Muhammad., Setiyadi., Ramdhani dan Koncara. 2014. Analisis Vibrasi Pada Motor Fan Cooling Tower Cell 1 di PT. Indonesia Power UBP Kamojang Unit Darajat. Bandung: PT. Indonesia Power UBP Kamojang. Wikipedia. 2016. Turbin Uap. Tersedia : https://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_uap [ 24 Agustus 2016] _____. 2004. Condition Monitoring & Vibration Fundamentals. PRUFTECHNIK. _____. 2016. Report Dan Trending Vibrasi. Bandung: PT. Indonesia Power UPJP Kamojang.
2
LAMPIRAN
13
LAMPIRAN 1. STRUKTUR DALAM TEKNIK PEMELIHARAAN
2
3
LAMPIRAN 2. RUMUS DAN TABEL PERHITUNGAN Rumus perhitungan Frekuensi Fundamental n ff = 60
Orde Orde=
frekuensi ff
Tabel perhitungan Orde
4
LAMPIRAN 3. TREND VIBRASI OVERALL
5
LAMPIRAN 4. CHART ANALYSIS VIBRATION
6
7
8
9
10
