Monitoring Getaran Kapal

Double Degree Marine Engineering, FTK-ITS

CONDITION MONITORING Monitoring Getaran pada Kapal Devi Samoir ! "# $# $%$ %##

Condition Monitoring

&MONITORING GET'R'N K'(')* Condition Monitoring +'+ I (END')'N $.$ )'T'R +E)'K'NG Pada umumnya getaran kapal berasal dari main engine. Semua main engine di produksi dan di desain agar tingkat getarannya rendah sehinggga tidak mengganggu ABK (American Bureau of Shipping) dan para penumpang kapal. Akan tetapi selama pengoperasiannya semakin lama maka tingkat getaran !uga akan semakin tinggi hal ini disebabkan karena beberapa hal yang diantaranya yaitu kelelahan bahan keausan deformasi dan penempatan struktur sehingga ke!adian " ke!adian tersebut dapat menaikkan besar celah antara bagian # bagian yang rapat ketidak lurusan pada poros dan keretakan material. Secara garis besar sumber eksitasi getaran di kapal antara lain$ motor penggerak utama generator gearbo% poros propeller dan gelombang laut. Sistem propulsi kapal adalah suatu mekanisme penghasil gaya dorong kapal untuk mela&an tahanan udara dan tahanan air sehingga kapal mampu mempertahankan kecepatan dinas ('s) yang telah direncanakan. aya aksial propeller ditahan oleh thrust blocks sehingga thrust block dan pondasinya akan mengalami pergeseran secara longitudinal. System propulsi ini akan bergetar secara longitudinal pada posisi thrust block. Pada propeller !uga beker!a enam komponen gaya. aya dan momen tersebut ter!adi karena propeller berputar pada daerah &ake yang tidak uniform dan dengan adanya gayamomen tersebut maka system propulsi mengalami getaran torsional. Berdasarkan uraian diatas maka getaran yang sangat berpengaruh pada factor kenyamanan penumpang ter!adi pada kamar mesin yaitu system propulsi kapal.

$.# RMS'N M'S')'

*. ,. -. . 0.

Pengertian getaran mesin+ Pengertian monitoring+ Penyebab dari getaran pada mesin+ /al yang men!adi alasan untuk dimonitoring+ 1angkah dan proses monitoring+

$./ T0'N

*. ,. -. .

Memahami konsep permasalahan akan getaran pada mesin Memahami konsep monitoring getaran pada mesin Memahami langkah dan proses monitoring getaran pada mesin Mengetahui permasalahan yang muncul akibat getaran pada mesin

&MONITORING GET'R'N K'(')* Condition Monitoring

+'+ II K'0I'N (ST'K' #.$ GET'R'N

Getaran atau vibration merupakan fenomena mekanik dimana osilasi terjadi di sekitar pusat keseimbangan. Osilasi mungkin periodik yang terjadi seperti gerakan bandul atau seperti gerakan ban di jalan kerikil. Getaran hanya membuang-buang energi dan menciptakan suara yang tidak diinginkan atau kebisingan. Prinsip getaran tidak asing bagi kita dalam kehidupan kita sehari hari, benda

yang

bergerak

pasti

mengeluarkan

getaran.

Contoh

sederhananya adalah kursi yang kita pindah akan mengeluarkan suara, kenapa mengeluarkan suara? arena ada getaran terjadi antara kursi dan lantai, contoh lain adalah sebuah gitar jika kita petik akan mengeluarkan bunyi, hal itu juga karena getaran pada da!ai gitar tersebut, serangkaian pendulum yang kita gerakkan dan menyentuh satu dengan yang lainnya juga akan mengeluarkan getaran.

"ebuah

kendaraan

yang

mele!ati

jalan

yang

tidak

rata#bergelombang juga akan mengeluarkan getaran. Getaran yang terjadi pada benda benda yang bergerak umumnya akan mengeluarkan suara, namun bisa juga akan menghasilkan panas,

bagaimana

bisa

getaran

menghasilkan

panas?

Contoh

sederhana adalah disaat kita menggosok gosokkan kaki kelantai tentunya akan menghasilkan getaran dan kita merasakan suhu di telapak kaki akan meningkat $hangat%. #.# (EN1E+'+ GET'R'N

&da beberapa penyebab getaran pada mesin , yaitu' (. Pengulangan gaya "ebuah contoh dari kapal yang bersandar di pelabuhan#galangan, yang terkena ombak hingga mengakibatkan gaya gerak pada kapal tersebut. )erpaan dari ombak itu mengakibatkan gerakan pada


kapal dan hal itu akan terus mengayun kapal sampai mendekati titik keseimbangan kapal kembali, dan kembali kerelatif seimbang. *egitu juga ketidak seimbangan yang terjadi pada mesin , suatu misal sebuah mesin yang memiliki titik as#pusat yang sudah tidak seimbang akan berakibat putaran mengayun yang mengakibatkan ada porsentase gaya ayunan tersebut yang terus mengikutinya. Pada sebuah kipas yang memiliki bilah kipas yang tidak seimbang $bisa jadi karena satu bilah pecah#cacat% akan mengakibatkan ketidak seimbangan putaran kipas tersebut. +. elonggaran ikarenakan komponen pendukung pada sebuah mesin tidak cukup kuat pemasangannya akan mengakibatkan getaran, bahkan hal tersebut sampai tidak terkendali. . esonansi /al ini berhubungan dengan ritme daya dorong sebuah mesin, pada ritme yang tepat $ saat yang paling tepat untuk di dorong% akan menghasilkan titik kekuatan mesin yang maksimal. 0amun pada ritme yang tidak tepat akan memperlambat proses menuju titik maksimal pemakaian daya dorong mesin dalam hal ini akan muncul getaran bebas pada ketidak tepatan ritme daya dorong yang di butuhkan. Contoh sederhana

sebuah

ayunan

anak,

disaat

mengharap

dorongan yang maksimal untuk menuju ketinggian maksimal di butuhkan dorongan pada !aktu yang tepat tanpa ada benturan tenaga dorongan dengan ritme ayunan. #./ MONITORING

1onitoring

$pemantauan%

adalah

pemantauan

yang

dapat

dijelaskan sebagai kesadaran $a!areness% tentang apa yang ingin diketahui, pemantauan berkadar tingkat tinggi dilakukan agar dapat membuat pengukuran melalui !aktu yang menunjukkan pergerakan ke arah tujuan atau menjauh dari itu. 1onitoring akan memberikan informasi tentang status dan kecenderungan bah!a pengukuran dan


evaluasi

yang

diselesaikan

pemantauan umumnya

berulang

dari

dilakukan untuk

!aktu

ke

tujuan tertentu,

!aktu, untuk

memeriksa terhadap proses berikut objek atau untuk mengevaluasi kondisi atau kemajuan menuju tujuan hasil manajemen atas efek tindakan

dari

beberapa

jenis

antara

lain

tindakan

untuk

mempertahankan manajemen yang sedang berjalan. #." T0'N MONITORING

Pada saat dilakukan pengukuran getaran suatu mesin, maka akan timbul suatu pertanyaan,untuk apa sebenarnya dilakukan pengukuran tersebut. alam suatu pengukuran jelas bah!a tujuannya adalah untuk mendapatkan data, tetapi selanjutnya untuk apa data tersebut diambil. &da beberapa tujuan pengambilan data getaran suatu mesin, tujuan tersebut adalah ' (. Pengukuran rutin Pengukuran yang dilakukan secara rutin dan periodik bertujuan untuk dapat mengetahui kerusakan yang terjadi pada suatu mesin secara dini, sehingga dengan informasi tersebut kita dapat menyusun jadual perbaikan dari suatu mesin. +. Pengukuran referensi "uatu pengukuran yang diambil pada saat suatu mesin dalam kondisi baik, kesetimbangannya maupun kelurusannya ataupun bagian-bagiannya yang lain,

serta

beroperasi dalam kondisi

normal. Getaran hasil pengukuran tersebut sebagai acuan dan pembanding bagi pengukuran-pengukuran selanjutnya . Pengukuran sebelum dan sesudah pera!atan Pengukuran yang dilakukan sebelum perbaikan sehingga dapat memberikan informasi pada kita mesin mana yang membutuhkan perbaikan dan mana yang tidak. Pengukuran yang dilakukan setelah perbaikan sehingga dapat memberikan informasi pada kita bah!a masalah yang terjadi pada mesin tersebut telah selesai, hal tersebut sekaligus juga memberikan informasi pada kita bah!a pekerjaan perbaikan yang kita lakukan berhasil dengan baik.


2. )roubleshooting Pengukuran getaran dilakukan pada suatu mesin yang mempunyai level getaran cukup tinggi, yang diperkirakan terjadi akibat adanya kelainan pada mesin tersebut. Pengukuran getaran ini mempunyai tujuan untuk menganalisa bagian mana dari mesin tersebut yang mengalami kelainan kerusakan.

#.2 (ER')'T'N MONITORING

alam pengambilan data suatu getaran agar supaya informasi mengenai data getaran tersebut mempunyai arti, maka kita harus mengenal dengan baik alat yang akan kita gunakan. &da beberapa alat standard yang biasanya digunakan dalam suatu pengukuran getaran antara lain ' (. 3ibration meter 3ibration meter biasanya bentuknya kecil dan ringan sehingga mudah diba!a dan dioperasikan dengan battery serta dapat mengambil data getaran pada suatu mesin dengan cepat. Pada umumnya terdiri dari sebuah probe, kabel dan meter untuk menampilkan harga getaran. &lat ini juga dilengkapi dengan s!itch selector untuk memilih parameter getaran yang akan diukur. 3ibration meter ini hanya membaca harga overall $besarnya level getaran% tanpa memberikan informasi mengenai frekuensi dari getaran tersebut. Pemakaian alat ini cukup mudah sehingga tidak diperlukan seorang operator yang harus ahli dalam bidang getaran. Pada umumnya alat ini digunakan untuk memonitor 4trend getaran4 dari suatu mesin. 5ika trend getaran suatu mesin menunjukkan kenaikan melebihi level getaran yang diperbolehkan, maka akan dilakukan analisa lebih lanjut dengan menggunakan alat yang lebih lengkap.


Gambar 1 Vibration Meter

+. 3ibration analy6er &lat ini mempunyai kemampuan untuk mengukur amplitude dan frekuensi getaran yang akan dianalisa. arena biasanya sebuah mesin

mempunyai

lebih

dari

satu

frekuensi

getaran

yang

ditimbulkan, frekuensi getaran yang timbul tersebut akan sesuai dengan kerusakan yang tedadi pada mesin tersebut. &lat ini biasanya dilengkapi dengan meter untuk membaca amplitudo getaran yang biasanya juga menyediakan beberapa pilihan skala. &lat ini juga memberikan informasi mengenai data spektrum dari getaran yang terjadi, yaitu data amplitudo terhadap frekuensinya, data ini sangat berguna untuk analisa kerusakan suatu mesin. alam pengoperasiannya vibration analy6er ini membutuhkan seorang operator yang sedikit mengerti mengenai analisa vibrasi.

Gambar 2 Vibration Analyzer

. "hock pulse meter


Gambar 3 Shock Pulse Meter

"hock pulse meter adalah , alat yang khusus untuk memonitoring kondisi antifriction bearing yang biasanya sulit dideteksi dengan metode analisa getaran yang konvensional. Prinsip kerja dari shock pulse meter ini adalah mengukur gelombang kejut akibat terjadi gaya impact pada suatu benda, intensitas gelombang kejut itulah yang mengindikasikan besarnya kerusakan dari bearing tersebut. Pads sistem "P1 ini biasanya memakai tranduser pie6o-electric yang telah dibuat sedemikian rupa sehingga mempunyai frek!ensi resonansi sekitar + /6. engan menggunakan probe tersebut maka "P1 ini dapat mengurangi pengaruh getaran terhadap pengukuran besarnya impact yang terjadi Pemilihan titik ukur pada rumah bearing adalah sangat penting karena gelombang kejut ditransmisikan dari bearing ke tranduser melalui dinding dari rumah bearing, sehingga sinyal tersebut bisa berkurang karena terjadi pelemahan pada saat perjalanan sinyal tersebut. *eberapa prinsip yang secara umum bisa dipakai sebagi acuan dalam menentukan titik ukur yakni ' a. 5ejak sinyal antara bearing dengan probe harus sedekat mungkin. b. Probe harus ditempatkan sedekat mungkin terhadap daerah beban dari bearing.


c. 7intasan sinyal harus terdiri dari satu sistem mekanis antara bearing dengan rumah bearing. "ebagai contoh, apabila pada rumah bearing digunakan cover sebagai sistem mekanis kedua, maka titik ukur tidak boleh diambil pada posisi ini. 2. Osciloskop Osciloskop adalah salah satu peralatan yang berguna untuk melengkapi data getaran yang akan dianalisa. "ebuah osciloskop dapat memberikan sebuah informasi mengenai bentuk gelombang dari getaran suatu mesin. *eberapa kerusakan mesin dapat diidenti8kasi dengan melihat bentuk gelombang getaran yang dihasilkan, sebagai contoh, kerusakan akibat unbalance atau misalignment akan menghasilkan bentuk gelombang yang spesi8k, begitu juga apabila terjadi kelonggaran mekanis $mechanical looseness%, oil !hirl

atau

kerusakan

pada

anti

friction

bearing

dapat

menghasilkan gelombang dengan bentuk-bentuk tertentu. Osiloskop juga dapat memberikan informasi tambahan yaitu ' untuk mengevaluasi data yang diperoleh dari tranduser noncontact $pro9imitor%. ata ini dapat memberikan informasi pada kita mengenai posisi dan getaran shaft relatif terhadap rumah bearing, ini biasanya digunakan pada mesin- mesin yang besar dan menggunakan sleeve bearing $bantalan luncur%. isamping itu dengan menggunakan dual osciloscop

$yang

memberikan fasilitas pembacaan vertikal maupun hori6ontal%, dan minimal dua tranduser non-contact pada posisi vertikal dan hori6ontal maka kita dapat menganalisa kerusakan suatu mesin ditinjau dari bentuk 4orbit4nya.


Gambar 4 Osciloskop

#.3 M'NF''T MONITORING

(. 1engurangi kerusakan mesin yang parah engan pemantauan getaran mesin secara teratur tentunya akan menghindari kerusakan yang semakin parah pada mesin. "ekali lagi akan menekan budget untuk pembelian mesin baru. +. onsumsi daya bisa rendah alam beroperasinya mesin yang bergetar tinggi di pastikan akan membutuhkan lebih daya konsumsi, hal ini !ajar karena putaran mesin akan semakin berat. . 1engurangi peluang untuk ganti mesin *ayangkan seandainya mesin rusak parah, apa yang terjadi? tentunya harus dilakukan penggantian. *elum tentu mesin yang sama persisi seperti yang di butuhkan masih tersedia dan masih di produksi oleh pembuatnya. "olusi mengganti mesin yang lain tentunya berpengaruh pada sistem insatalasi dan hal itu akan sangat tinggi dana yang harus dianggarkan untuk membangun sistem baru. 2. 1engurangi peluang untuk mengganti komponen mesin engan menunggu spare part ataupun mesin baru jika tersedia akan berpengaruh pada hasil produksi,

karena

terbuang. :. 1aterial dapat disesuaikan dengan kebutuhan mesin

!aktu akan


alam prakteknya sebagian teknisi mesin merancang sendiri cara untuk mengatasi mesin yang bermasalah dengan cepat tapi tidak benar. ;. 1engurangi pemeliharaan yang tidak perlu )anpa memonitor getaran mesin secara up to date, pemeliharaan sering tidak mengarah pada sasaran yang sebenarnya getaran mesin adalah indikasi yang paling vital. <. 1enjaga kualitas mesin dan komponen mesin "udah !ajar dan bukan hal baru lagi bah!a barang produksi asli pada spart part mesin

lebih

bisa dipercaya kehandalannya

daripada spart part keluaran baru. 1eskipun sama sama satu produk $relatif%. =. 1eningkatkan keamanan kerja >ni hal yang paling penting, dengan pemantauan getaran mesin dengan segala penyelesaian nya akan menghilangkan kebisingan yang berlebihan yang mengakibatkan ketidaknyamanan di tempat kerja.

elonggaran

komponen

mesin

berbahaya untuk area sekitar mesin.

tentunya

akan

sangat

&MONITORING GET'R'N K'(')* Condition Monitoring +'+ III STDI K'SS *. 2ama Kapal $ KM. K3MA1A ,. 4empat Pembuatan $ 56PA2 -. alangan Pembangunan $ Kurushima 7osen Co. 1td. . 4ahun Pembuatan $ *898 0. Bahan $ BA5A :. 4ype Kapal $ Kapal Motor Penumpang dan kendaraan ;. Klasifikasi $ " 9. Surat 3kur 2o. $ " 3kuran 3tama *. Pan!ang seluruhnya $*<.,< m ,. Pan!ang aris Air $ 8.<< m -. 1ebar $ *8.,< m . =alam $ :.-< m 0. Sarat Ma%imum $ .:< m :. .>.4 $ --:- ; >4 Kapasitas Tangki 1. Tangki Bahan Bakar : 191.2 m3/ton 2. Tangki Air Tawar : 97.0 m 3/ton 3. Tangki Ballast : 1025.7 m 3/ton Mesin tama 1. Merk : !""#ATA 2. T$pe : % MM#. 31 &' 3. Tenaga K()a / *K: + , 2000 +. -(mlah Mesin: + 5. Keepatan Maksim(m: 12 K!T %. Th. *em(atan Mesin: 197 7. .*.M: %00 . -enis Bahan Bakar: 4 M&"! BA!T 1. Merk : 6A"4AT 2. T$pe : % * T 2% 6 3. Tenaga K()a / *K : 3 , 700 6K +. -(mlah Mesin:3 Kapasitas M(at a. -(mlah pen(mpang: 950 *en(mpang . -(mlah Ken)araan: %0 Ken)araan amp(ran . -(mlah rew : 35 rang

&MONITORING GET'R'N K'(')* Condition Monitoring *int( ampa 1. *int( ampa 4al(an : * 8 .m ; 8 . m 2. *int( ampa B(ritan : * 8  m ; 8...m 3.*int( ampa Kiri : * 8 5 m ; 8 3. m +. *int( ampa Kanan :* 8 +...m ; 83.. Alat yang Digunakan Untuk Mengukur Getaran "np(t )ata $ang )ig(nakan $ait( langs(ng mengamil )ari KM K(mala $ang akan )i analisa tingkat getarann$a )engan mengg(nakan alat T <ast o(rier Transom= anal$>er *; 20 merek inmarsat. Alat ini )apat menganalisa )omain ?rek(ensi )an )omain wakt(. "np(t pa)a alat ini er(pa gelomang $ang kontin$(. #elomang terse(t )apat erasal )ari inp(t tran)(er $ang memiliki perepatan )isplaement )an tekanan $ang proporsional. A)ap(n spesi?ikasi )ari T Anal$ser *; 20 a)alah seagai erik(t:

"!*T !o hannel: 2 entang @oltage: /5mC  /5C "np(t @oltage maksim(m : D/ 1C ala : pen$es(aian skala pa)a (nit engineering entang ?rek(ensi: 6 254> E 20K4> )alam 9 Fangka(an< )engan anti E aliansing ?ilter=. "np(t o(pling: 6 A *erepatan ata( gro(n) ampling rate/an)with ratio: 2.51:1 esol(si )ispla$: 25%,12 pi,els • • • • • • • • •

Gambar 5 ! Analyser P" 2#

•

Penentuan 4itik Pengukuran

Sebelum melakukan pengukuran getaran terlebih dahulu menentukan titik pengukuran pada system propulsi dan pada tiap deck kapal KM. K3MA1A. Pengukuran dilakukan pada tiap pondasi mesin pondasi gearbo% dan pondasi thrust block.


Gambar $ !itik%titik Pen&ukuran pa'a Sistem Propulsi

Gambar ( !itik Pen&ukuran pa'a Gela'ak )

Gambar * !itik Pen&ukuran pa'a Gela'ak +

Gambar , Pen&ukuran Pon'asi pa'a Main -n&ine

Sistem Propulsi M6 * M6 , M6 M6  B * B , 4B * 4B ,

A rms (g) <:9:; <:-*, <;0<90 <;,:0 <.09 <;;-* <;:*0 <:0

A ABS (g) <;0 <;0 <;0 <;0 <;0 <;0 <;0 <;0

&MONITORING GET'R'N K'(')* Condition Monitoring a

b

Gambar 1# Perban'in&an Getaran !orsional 'en&an Stan'ar' A+S.a/ 'an pa'a semua titik .b/


+'+ I4 KESIM()'N 1. !ilai hasil perhit(ngan seara teori(nt(k getaran longit()inal seesar 3+32&05m/s 2. e)angkanperhit(ngan (nt(k nilai osilasi torsi getaran torsional seesar 73+09&02 m/s . *engeekan stan)art men(r(t perhit(ngan seara teori esarn$a getaran longit()inal )an getaran torsional pa)a kapal KM. K(mala masih memen(hi stan)art AB < American Bureau of Shipping =. 2. *eng(k(ran seara langs(ng pa)a KM. K(mala agian $ang memen(hi stan)art a)alah pa)a agian pon)asi main engine 1 pon)asi main engine 2 pon)asi main engine + pon)asi gearo, 1 )an pon)asi thr(st lok 1. *a)a agian pon)asi M& 3  *on)asi gearo, )an pon)asi thr(st lok 2 ti)ak memen(hi stan)art AB
2

Monitoring Getaran Kapal

Recommend Documents