Prinsip Kerja Turbin Uap Secara singkat prinsip kerja turbin uap adalah sebagai berikut : Uap masuk kedalam turbin melalui nosel. Didalam nosel energi panas dari uap dirubah menjadi energi kinetis dan uap mengalami pengembangan. Tekanan uap pada pada saat keluar dari nosel lebih kecil dari pada saat masuk ke dalam nosel, akan tetapi sebaliknya kecepatan uap keluar nosel lebih besar dari pada saat masuk ke dalam nosel. Uap yang memancar keluar dari nosel diarahkan ke sudu-sudu turbin yang berbentuk lengkungan dan dipasang disekeliling roda turbin. Uap yang mengalir melalui celah-celah antara sudu turbin itu dibelokkan kearah mengikuti lengkungan dari sudu turbin. Perubahan kecepatan uap ini menimbulkan gaya yang mendorong dan kemudian memutar roda dan poros turbin. Jika uap masih mempunyai kecepatan saat meninggalkn sudu turbin berarti hanya sebagian yang energi kinetis dari uap yang diambil oleh sudu-sudu turbin yang berjalan. Supaya energi kinetis yang tersisa saat meninggalkan sudu turbin dimanfaatkan maka pada turbin dipasang lebih dari satu baris sudu gerak. Sebelum memasuki baris kedua sudu gerak. Maka antara baris pertama dan baris kedua sudu gerak dipasang satu baris sudu tetap ( guide blade ) yang berguna untuk mengubah arah kecepatan uap, supaya uap dapat masuk ke baris kedua sudu gerak dengan arah yang tepat. Kecepatan uap saat meninggalkan sudu gerak yang terakhir harus dapat dibuat sekecil mungkin, agar energi kinetis yang tersedia dapat dimanfaatkan sebanyak mungkin. Dengan demikian effisiensi turbin menjadi lebih tinggi karena kehilangan energi relatif kecil.
Klasifikasi Turbin Uap Turbin Uap dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori yang berbeda berdasarkan pada konstruksinya, prinsip kerjanya dan menurut peoses penurunan tekanan uap sebagai berikut: Klasifikasi Turbin berdasarkan Prinsip Kerjanya Turbin Impulse Turbin impuls atau turbin tahapan impuls adalah turbin sederhana berrotor satu atau banyak (gabungan ) yang mempunyai sudu-sudu pada rotor itu. Sudu biasanya simetris dan mempunyai sudut masuk dan sudut keluar.
Turbin satu tahap.
Turbin impuls gabungan.
Turbin impuls gabungan kecepatan.
Ciri-ciri dari turbin impuls antara lain:
Proses pengembangan uap / penurunan tekanan seluruhnya terjadi pada sudu diam / nosel.
Akibat tekanan dalam turbin sama sehingga disebut dengan Tekanan Rata.
Turbin Reaksi Turbin reaksi mempunyai tiga tahap, yaitu masing-masingnya terdiri dari baris sudu tetap dan dua baris sudu gerak. Sudu bergerrak turbin reaksi dapat dibedakan dengan mudah dari sudu impuls karena tidak simetris, karena berfungsi sebagai nossel bentuknya sama dengan sudu tetap walaupun arahnya lengkungnya berlawanan. Ciri-ciri turbin ini adalah :
Penurunan tekanan uap sebagian terjadi di Nosel Nosel dan Sudu Gerak
Adanya perbedaan tekanan didalam turbin sehingga disebut Tekanan Bertingkat.
Klasifikasi turbin uap berdasarkan pada tingkat penurunan Tekanan Dalam Turbin 1. Turbin Tunggal ( Single Stage ) Dengan kecepatan satu tingkat atau lebih turbin ini cocok untuk untuk daya kecil, misalnya penggerak kompresor, blower, dll. 2. Turbin Bertingkat (Aksi dan Reaksi ). Disini sudu-sudu turbin dibuat bertingkat, biasanya cocok untuk daya besar. Pada turbin bertingkat terdapat deretan sudu 2 atau lebih. Sehingga turbin tersebut terjadi distribusi kecepatan / tekanan. Klasifikasi turbin berdasarkan Proses Penurunan Tekanan Uap 1. Turbin Kondensasi. Tekanan keluar turbin kurang dari 1 atm dan dimasukkan kedalam kompresor. 2. Turbin Tekanan Lawan. Apabila tekanan sisi keluar turbin masih besar dari 1 atm
sehingga masih dapat
dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin lain. 3. Turbin Ekstraksi. Didalam turbin ini sebagian uap dalam turbin diekstraksi untuk roses pemanasan lain, misalnya proses industri.
Bagian – Bagian Turbin Uap Dari data yang didapatkan dari Blue Book dan menurut lampiran dari gambar Turbin Part SR 434450 maka bagian – bagian Turbin dapat diuraikan sebagai berikut : Cassing Adalah sebagai penutup bagian-bagian utama turbin. 1. Rotor Adalah bagian turbin yang berputar yang terdiri dari poros, sudu turbin atau deretan sudu yaitu Stasionary Blade dan Moving Blade. Untuk turbin bertekanan tinggi atau ukuran besar, khususnya unuk turbin jenis reaksi maka motor ini perlu di Balanceuntuk mengimbagi gaya reaksi yang timbul secara aksial terhadap poros. 2. Bearing Pendenstal Adalah merupakan kekdudukan dari poros rotor. 3. Journal Bearing Adalah Turbine Part yang berfungsi untuk menahan Gaya Radial atau Gaya Tegak Lurus Rotor. 4. Thrust Bearing Adalah Turbine Part yang berfungsi untuk menahan atau untuk menerima gaya aksial atau gaya sejajar terhadap poros yang merupakan gerakan maju mundurnya poros rotor. 5. Main Oli Pump Berfungsi untuk memompakan oli dari tangki untukdisalurkan pada bagian – bagian yang berputar pada turbin . Dimana fungsi dari Lube Oil adalah :
Sebagai Pelumas pada bagian – bagian yang berputar.
Sebagai Pendingin ( Oil Cooler ) yang telah panas dan masuk ke bagian turbin dan akan menekan / terdorong keluar secara sirkuler
Sebagai Pelapis ( Oil Film ) pada bagian turbin yang bergerak secara rotasi.
Sebagai Pembersih ( Oil Cleaner ) dimana oli yang telah kotor sebagai akibat dari benda-benda yang berputar dari turbin akan terdorong ke luar secara sirkuler oleh oli yang masuk .
6. Gland Packing Sebagai Penyekat untuk menahan kebocoran baik kebocoran Uap maupun kebocoran oli.
7. Labirinth Ring Mempunyai fungsi yang sam dengan gland packing. 8. Impuls Stage Adalah sudu turbin tingkat pertama yang mempunyai sudu sebanyak 116 buah 9. Stasionary Blade Adalah sudu-sudu yang berfingsi untuk menerima dan mengarahkan steam yang masuk. 10. Moving Blade Adalah sejumlah sudu-sudu yang berfungsi menerima dan merubah Energi Steam menjadi Energi Kinetik yang akan memutar generator. 11. Control Valve Adalah merupakan katup yang berfungsi untuk mengatur steam yang masuk kedalam turbin sesuai dengan jumlah Steam yang diperlukan. 12. Stop Valve Adalah merupakan katup yang berfungsi untuk menyalurkan atau menghentikan aliran steam yang menuju turbin. 13. Reducing Gear Adalah suatu bagian dari turbin yang biasanya dipasang pada turbin-turbin dengan kapasitas besar dan berfungsi untuk menurunkan putaran poros rotor dari 5500rpm menjadi 1500 rpm. Bagian-bagian dari Reducing Gear adalah :
Gear Cassing adalah merupakan penutup gear box dari bagian-bagian dalam reducing gear.
Pinion ( high speed gear ) adalah roda gigi dengan type Helical yang putarannya merupakan putaran dari shaft rotor turbin uap.
Gear Wheal ( low speed gear ) merupakan roda gigi type Helical yang putarannya akan mengurangi jumlah putaran dari Shaft rotor turbin yaitu dari 5500 rpm menjadi 1500 rpm.
Pinion Bearing yaitu bantalan yang berfungsi untuk menahan / menerima gaya tegak lurus dari pinion gear.
Pinion Holding Ring yaitu ring berfungsi menahan Pinion Bearing terhadap gaya radial shaft pinion gear.
Wheel Bearing yaitu bantalan yang berfungsi menerima atau menahan gaya radial dari shaft gear wheel.
Wheel Holding Ring adalah ring penahan dari wheel Bearing terhadap gaya radial atau tegak lurus shaft gear wheel.
Wheel Trust Bearing merupakn bantalan yang berfungsi menahan atau menerima gaya sejajar dari poros gear wheel ( gaya aksial ) yang merupakan gerak maju mundurnya poros.
Persiapan Dan Pemeriksaan Sebelum Start Up 1. Periksa dengan teliti semua pemasangan atau tindakan perawatan pada turbin, generator dan perlengkapannya apakah sudah semuanya selesai. 2. Periksa bahwa semua peralatan dalam kondis yang bagus dengan isolasi panas yang bagus dan lingkungan kerja bersih dari benda-benda yang tidak di perlukan. Alat – alat kerja harus di persiapkan di tempat kerja seperti, alat pengukur getaran, tachometer, alat untuk pembuka kran, stik untuk mendengarkan suara bearing, dll. 3. Periksa semua panel dan instrumen dalam kondisi bagus dan dengan indikasi yang benar. Semua power instrumen sudah ON. 4. Minta bagian listrik untuk mengukur insulasi motor. 5. Periksa dan pastikan semua instrumen lokal dalam kondisi bagus, kran-kran utama dan kran secondary nya dalam keadaan terbuka. 6. Periksa kondisi generator, exsiter dan carbon brush. 7. Periksa dan pastikan turning gear dalam keadaan bagus dan kran olinya harus dalam keadaan terbuka. Dan periksa putaran motornya apakah dalam arah yang benar. 8. .
Periksa sistem olinya sebagai berikut: a. Hidupkan pompa oli dengan penggerak steam maupun dengan penggerak motor (AC/DC), dan matikan kembali jika ternyata kondisinya bagus. b. Periksa pipa pada oli sistem semuanya dalam kondisi bagus dan tidak terdapat kebocoran. c. Periksa kran pembuangan pada tangki oli dan pada oil cooler apakah dudah tertutup dengan rapat dan sudah terpasang label “jangan di ganggu”. d. Buka kran masuk dan kluar pada oil cooler yang beroperasi, buka kran keluar dan tutup kran masuk oil cooler yang standby. e. Periksa level oli di tangki dan indikatornya bisa bergerak dengan normal.
9. Steam dan water sistem harus di periksa sebagai berikut: a. Tutup kran auto steam utama, kran manual, kran dengan penggerak motor listrik dan kran ekstraksi. b. Tutup kran pengatur tekanan (DP) dan kran suplai steam ke gland sistem (bearing). c. Tutup steam masuk ke gland heater tapi tutup kran masuk dan kran keluar airnya. Buka kran steam dan waterbalance dari flash tank dan tutup kran pembuangan airnya yang menuju kelantai dasar. d. Tutup kran masuk steam turbo oil pump. Buka kran pembuangan air di steam lead. 10. .
Periksa sistem olinya sebagai berikut: a. Hidupkan pompa oli dengan penggerak steam maupun dengan penggerak motor (AC/DC), dan matikan kembali jika ternyata kondisinya bagus. b. Periksa pipa pada oli sistem semuanya dalam kondisi bagus dan tidak terdapat kebocoran. c. Periksa kran pembuangan pada tangki oli dan pada oil cooler apakah dudah tertutup dengan rapat dan sudah terpasang label “jangan di ganggu”. d. Buka kran masuk dan kluar pada oil cooler yang beroperasi, buka kran keluar dan tutup kran masuk oil cooler yang standby. e. Periksa level oli di tangki dan indikatornya bisa bergerak dengan normal.
11. Steam dan water sistem harus di periksa sebagai berikut: a. Tutup kran auto steam utama, kran manual, kran dengan penggerak motor listrik dan kran ekstraksi. b. Tutup kran pengatur tekanan (DP) dan kran suplai steam ke gland sistem (bearing). c. Tutup steam masuk ke gland heater tapi tutup kran masuk dan kran keluar airnya. Buka kran steam dan waterbalance dari flash tank dan tutup kran pembuangan airnya yang menuju kelantai dasar. d. Tutup kran masuk steam turbo oil pump. Buka kran pembuangan air di steam lead.
Start Up
1. Buka kran pembuang air sebelu kran listrik steam utama (MV201). Buka kran by pass pada kran manual steam utama. Tambah temperaturnya secara perlahan sampai pada temperatur normal secara bertahap, dan atur pembuka kran pembuangan air sesuai dengan temperaturnya. 2. Hidupkan turbo oil pump. 3. Ketika tekanan steam mencapai 2.0 Mpa, buka kran by pass masuk steam dan panaskan pompa selama kurang lebih 3-5 menit. Tambah tekanan steamnya secara bertahap sampai pada tekanan normalnya, kemudian tutup kran pembuangan airnya. 4. Pengoprasian turning gear (jigger device). 5. Buka kran masuk. Putar roda pemutar berlawanan arah jarum jam dan putar handle sampai pada posisi “ON”. Mulai putar motor penggerak dengan menekan tombom “ON” pada box panel. Setelah rotor berputar dengarkan suara bearing dan suara putaran motornya. Turning gear ini harus di putar paling sedikit selama 2 jam. 6. Buka secara perlahan kran by pass pada kran listrik steam utama. Buka kran pembuangan airnya. Panaskan pipa steam sebelum pipa steam utama (MSV) kurang lebih selama 20 menit pada tekanan 0.2-0.3 Mpa. Kemudian naikkan tekanan dengan kecepatan 0.1-0.15 Mpa/menit.laju pertambahan temperaturnya tidak boleh melebihi 50 C/menit. Buka penuh kran listrik steam utama (MV201) setelah pemanasan di rasa cukup. 7. Periksa bahwa semua pipa steam, pemuaiannya, penyangga pipanya, serta penggantung pipanya, dalam kondisi yang bagus selama waktu pemanasan dan selama naiknya tekanan. 8. Hidupkan pompa air condenser untuk mengsirkulasikan air selama pemanasan. 9. Hidupkan pompa vakum dan mulai jalankan sistem vakum. 10. Beberapa hal yang perlu di perhatikan sebelum proses start up di mulai : a) Buka kran utama pada gland steam sistem, dan buka sedikit kran steam lainnya. Bila dalam keadaan dingin vakum harus ada terlebih dahulu baru steamnya bisa di alirkan. Tetapi bila dalam keadaan panas suplai steam dahulu baru kemudian atur vakumnya. b) Temperatur air keluar pada oil cooler harus berkisar antara 25-35oC. c) Vakuum di condenser harus di jaga pada kisaran 53-66 Kpa. d) Pastikan bahwa semua temperatur dan tekanan oli pada kondisi yang normal, dan beri signal untuk siap di operasikan.
e) Reset sistem proteksi pada magnetik shuct off pilot valve, emergency governor, dan axial displacement. Kencangkan mur pada axial displacement secara kuat. f) Putar sedikit handle pemutar pada main starting steam valve, putar belawanan arah jarum jam, kira-kira ½ putaran, kemudian secara perlahan buka valve goernor LP dan HP. Steam valve harus tertutup jika handlenya sudah di buka penuh. 11. Setelah waktunya cukup, matikan turning gear. Putar handlenya searah jarum jam sampai pada posisi “OFF”, dan tutup kran oilnya. Kemudian secara perlahan buka main stop valve. Pada saat rotor turbin mulai berputar, tutup main stop valve sampai pada keadaan rotor turbin berputar pada kecepatan yang tetap. Periksa bahwa tidak terdapat keganjilan pada flow path, gland, dan main oil pump. 12. Pertahankan putaran turbin pada 300-500 RPM jika semuanya normal, panaskan turbin selama 20-30 menit dan periksa naiknya temperatur bearing dan pemuaian pada beberapa titik yang berbeda. 13. Pertahankan vakum condenser pada 50-70 Kpa (375-525 mmHg) selama pemanasan turbin. 14. Mulai operasikan oil cooler ketika temperatur bearing mencapai 40-45oC dan temperatur keluar oil return pada 38-42 oC. 15. Tambah kecepatan putar turbin secara perlahan sampai pada 1000-1200 RPM dan panaskan turbin selama 60-90 menit. Periksa bahwa temperatur bearing, aliran oli kembali, temperatue oli, tekanan oli, level oli, gland steam leakage dalam kondisi baguss. 16. Tambah kecepatan putaran turbin, lewati putaran kritisnya pada 1760 RPM secara cepat dan mantap, kemudian tambah laju penambah nya pada 3000 RPM per menit. 17. Ketika putaran turbin mencapai 2700 RPM,sistem governor mulai berfungsi. Tambah tekanan pada steam chamber secara perlahan, tutup kran pembuangan air pada stead leads dan buka penuh main steam stop valve. Secara manual operasikan synchronizer untuk menambah putaran turbin sampai dengan 3000 RPM. 18. Berikut adalah aktifitas yang harus dilakukan selama waktu penambahan kecepatan turbin a) Naikkan vacum condenser secara perlahan juga untuk mencegah laju penambahan kecepatan turbin yang terlalu cepat.
b) Kurangi kecepatan putaran turbin jika terdapat suara atau getaran yang tidak normal pada turbin. Lanjutkan pemanasan turbin selama 10-20 menit kemudian baru naikkan putaran turbin secara perkahan. Aktifitas yang sama harus diulangi jika masih terdapat atau getaran yang tidak normal. Hal tersebut hanya bisa dilakukan maksimal selama tiga kali pengulangan. Jika hal tersebut terjadi maka turbin harus di matikan dan diperiksa. Jika getaran melebihi 0.1 mm pada waktu pertama kali pengulangan, turbin harus dimatikan dan perhatikan suara internalnya. Turbin tidak boleh di start ulang sampai dengan permasalahan sudah diperbaiki. c) Hentikan penambahan kecepatan jika pemuaian turbin berubah secara cepat. d) Atur temperatur oli pada 35-45oC dan operasikan oil cooler jika temperatur udara masuk generator mencapai 30 oC. Matikan turbo oil pump jika putaran turbin mencapai 2900 RPM. Hidupkan pompa pelumas dengan penggerak motor terlebih dahulu dan matikan kembali jika mail oil pump bisa berfungsi dengan baik. e) Atur level air di condenser dan atur masuknya steam ke gland secara berkala. 19. Periksa secara menyeluruh ketika turbin mencapai kecepatan yang di inginkan. Beberapa aktivitas penting yang harus dii lakukan a) Tutup kran pembuangan air sebelum dan sesudah isolating valve ketika temperatur steam mencapai 400oC, dan tutuplah secara rapat setelah proses synchronisasi. b) Catat getaran dan pemuaian turbin. Pemuain maksimum turbin head adalah 3 mm pada waktu turbin mencapai kecepatan yang di inginkan. Sampai kebagian laboratorium untuk memeriksa kualitas air di condenser. Pompa dan alirkan air condensate ke deaerator jika kualitasnya memenuhi standard. 20. Periksa tekanan oli pada axial displacement pastikan tekanannya berkisar antara 0.4 Mpa. Ubah synchronizer agar bisa dioperasikan ssecara elektris. 21. Tutup kran pembuangan air pada pipa steam utama. 22. Test over speed harus di lakukan pada pertama kali start up, setelah di adakan overhaul, setiap akhir bulan atau setiap 2000 jam operasa. Trip kan turbin untuk memeriksa adanya kebocoran pada main steam stop valve dan pada sistem governor sebelum melakukan test over speed. 23. Jika turbin di start dari kondisi yang dingin harus di panaskan selama 1-2 jam pada kecepatan rata-ratanya sebelum di test. Emergency governor harus di test sebanyak
tiga kali. Perbedaan antara trip speed untuk yang pertama kali dengan trip speed yang kedua tidak boleh melebihi 1800 RPM, perbedaan antara trip speed yang ke tiga dengan rata-rata trip speed yang pertama dan yang kedua tidak boleh melebihi 3000 RPM. 24. Turbin tidak boleh di start up atau di operasikan dalam beberapa kasus berikut: a) Tacho meter tidak terpasang atau tacho meter tida k bekerja dengan baik. b) Turbo oil pump tidak bekerja dengan baik atau ada beberapa bearing yang tidak terlumasi dengan baik. c) Ada suara gesekan logam atau suara tidak normal lainnya selama dalam proses menambah kecepatan turbin. d) Kunci/tombol
protective
rusak,
misalnya
emergency
governor,
axial
displancement, dll. e) Main steam valve, ekstraksi steam, dan governing valve tidak bisa bergerak dengan bebas. f) Governing sistem tidak bisa menjaga putaran turbin ketika belum ada beban atau tidak bisa mengatur kecepatan di dalam batas emergency governor setelah bebannya di lepas. g) Getaran turbin mencapai 0.07 mm. h) Kualitas, temperatur dan tekanan oli turbin tidak memenuhi standar.
Pembebanan Dengan Listrik 1. Periksa secara menyeluruh bahwa turbin beroperasi dengan benar dan kemudian laporkan ke kepala operator serta sampaikan kebagian listrik bahwa turbin siap untuk di sinchronkan. Perhatian harus di berikan kepada flow steam setelah signal synchronisasi diberikan. Atur secara berkala suplai steam di gland, level air condenser selama proses penbebanan. 2. Setelah proses synchronisasi, masukkan beban 500 KW dan panaskan turbin selama 10-30 menit. Setelah di periksa dan semuanya normal, naikkan beban menjadi 3000 KW dengan laju penambahan 120 KW permenit kemudian tahan selama 10 menit untuk mengadakan pemeriksaan secara menyeluruh. Atur secara berkala temperatur oli dan aliran pada gland steam serta buka sedikit kran pembuangan air sebelum isolating valve.
3. Periksa bahwa unit beroperasi dengan normal pada beban 3000 KW, kemudian tambahkan beban dengan laju penambahan 120 KW permenit. Waktu penambahan sampai mencapai beban penuh tidak boleh kurang dari 30 menit. Tutup kran untuk suplai steam ke gland dan buka kran no 1 yang menuju deaerator sesuai dengan banyaknya air dari gland heater. 4. Periksa dengan hati-hati bahwa semua instrument dan peralatan bekerja dengan baik. 5. Tabel waktu pembebanan 500 KW
Pemanasan selama 10menit
500 KW-3000 KW
Pemanasna selama 20 menit
3000 KW
Pemanasan selama 10 menit
3000 KW-6000 KW
Pemanasan selama 30 menit
Pembebanan Panas Operator harus mengatur pembebana listrik dan pembebanan panas sesuai dengan diagram kondisi dan kurva koreksi tenaga. Jumlah total steam memasuki turbin tidak boleh melebihi 40.1 T/jam dalam kondisi apapun.
Normal Shut Down 1. Persiapan a. Apabila ada informasi dari kepala operator bahwa turbin akan di stop/di matikan, para opertor harus melakukan persiapan sesuai prosedur berikut: a) Sampaikan kepada bagian listrik dan boiler untuk membuat persiapan untuk mematikan turbin. b) Lakukan pemeriksaan dan pastikan bahwa pompa oli baik yang di gerakkan dengan motor maupun yang di gerakkan dengan steam, dalam kondisi bagus. c) Periksa bahwa turning gear dalam kondisi bagus dalam keadaan tanpa beban. d) Periksa bahwa handle dari main stop valve bisa bergerak dengan bebas.
2. Pelepasan Beban Panas (Heat Unloading)
a) Suplai panas ini tidak bisa di tutup/di stop selama beban listrik belum mencapai 3000 KW. b) Kurangi beban panas secara perlahan-lahan dengan menggunakan pressure regulator. c) Buka kunci handle pressur regulator setelah roda pemutarnya sudah berputar sampai kedasar paling bawah dari pada pressur regulator. d) Tutup valve ekstraksi yang menuju ke pemakai panas, dan atur masuknya steam ke gland serta level air condenser. 3. Pelepasan Beban Listrik (Electrikal Unloading) a) Sampaikan kebagian listrik untuk mengurangi beban listrik, setelah beban panas di stop. b) Atur gland steam dan level air di condenser sesuai dengan kondisi inii. c) Periksa valve governing beberapa kali selama pelepasan beban. Jika ternyata valve governing tidak dapat bergerak dengan bebas dan tidak bisa di selesaikan dalam kondisi di operasikan, operator di control room harus di beri tahu dan kendalikan main steam valve secara perlahan-lahan untuk pelepasan beban maupun untuk mematikan d) Tutup kran air condensate menuju deaerator dan buka kran fresh steam ke gland steam sistem ketika beban ssudah sampai 0. Hidupkan turbo oil pump (pompa oli dengan penggerak steam), dan sampaikan kepada operator di control room untuk melepaskan sinkronnya. 4. Shut Down a. a)
Periksa bahwa turbin dalam kondis sudah tanpa beban ketiak signal
“
Disconected” menyala. Jika turbin tetap beraklerasi (kecepatan putaran bertambah terus) secara manual trip kan Emergency governor. b. b) Putar handle main steam stop valve serah jarum jam sampai pada posisi 1/3 dari posisi terbuka penuh kemudian secara manual trip kan Emergency Governor untuk menutupnya. Semua kran ekstraksi harus di tutup pada keadaan ini. putar starting valve dan tutup penuh. Vakuum condenser dan kecepatan putaran turbin akan turun secara bersama.
c. c)
Aktivitas berikut ahrus di lakukan selama turbin berputar tanpa beban
(Idli Runs).
Dengarkan suara dari dalam turbin dan periksa tekanan oli, temperatur oli, aliran oli serata getarannya.
Stop suplai steam dari gland ketika vacuum condenser turun sampai dengan 40 Kpa-30 Kpa (300-22.5 mmHg) atau kecepatan putar turbin turun sampai dengan 500 RPM.
d. d)
Buka kran pembuangan air pada pipa main steam.
Aktivitas berikut harus di lakukan ketika rotor turbin berhenti berputar.
Ø Kran untuk suplai steam ke gland steam sistem harus di tutup, dan stop pompa condensate dengan memperhatikan temperatur exhaust steam/exhaust chamber.
Ø Operasikan turning gear dan tetap putar sampai 48 jam sampai rotor turbin menjadi dingin. Hidupkan lagi pompa oli jika temperatur naik menjadi di atas 65oC setelah pompa di matikan. Setelah 2-3 jam operasi, ganti turbo oil pump dengan pompa oli pelumasan.
Ø Tutup kran manual dan kran dengan penggerak motor listrik, dan buka semua kran pembuangan air.
Ø Periksa bahwa semua kran pada pipa main steam dan ekstraksi steam sudah tertutup dengan rapat. Periksa temperatur semua bearing. Semua motor beroprasi dengan normal.
Ø Matikan pompa oli setelah turning gear selesai beroperasi.
e. Tutup kran masuk air sirkulasi jika temperatue exhaust steam turun mencapai 500C. f.
Apabila turbin stop dalam jangka waktu yang lama, air condenser sebainya di buang/di kosongkan.
g. Laporkan kepada kepala operator secara berkala tentang ketidak normalan dan kelainan yang di temukan selama proses shut down dan cacat. h.
Air condensate harus di jaga dengan ketat agar tidak bocor dan masuk dalam condenser. Tutup kran make up water dan buka kran pembuangan pada hot well.
Emergency Stop Emergency stop di lakukan apabila terjadi hal-hal tersebut di bawah ini: 1. Putara Turbin mencapai 3360 RPM tetapi selenoid valve tidak berfungsi sehingga Turbin tidak bisa berhenti sendiri. 2. Air masuk kedalam Turbin, karena temperatur steam terlalu rendah. 3. Bearing terlalu mundur mendekati generator sampai dengan 1 mm tetapi Turbin tidak bisa berhenti secara otomatis. 4. Ada getaran atau suara tidak normal di dalam Turbin. 5. Sistem sirkulasi air tidak normal, misalkan motor terbakar. 6. Level oli di tangki turn sampai dengan – 50. 7. Termperatur salah satu bearing mencapai 70 0 C atau bearing keluar asap. 8. Generator keluar asap/terbakar. 9. Pompa oli utama (Mail Oil Pump) tidak berfungsi. 10. Getaran melebihi batas maksimuum 0,07 mm. 11. Tekanan oli turun sampaii dengan 0,03 Mpa dan back up pump tidak berfungsi dengan baik.
Prosedur Emergency Stop 1. Tekan tombol emergency stop. Periksa apakah main steam valve, high pressure servo dan low pressure servo piston sudah tertutup dengan rapat. Tutup semua exhaust steam pada turbin dan hidupkan diesel generator. 2. Hidupkan turbo oil pump. 3. Stop pompa vacuum kemudian buka vacuum demolish valve. 4. Kalau tekanan vacuum sudah sama dengan 0, tutup valve exhaust atas dan bawah. 5. Kendalikan level air di Hot well, tutup kran deaerator. Sirkulasikan air dari Hot Well ke condenser, tujuannya adalah untuk pendingin. 6. Tunggu sampai putaran turbin berhenti, baru kemudian jigger di masukkan dan putar turbin dengan menggunakan motor listrik. 7. Buka semua kran air pembuangan.
Perawatan Priodik Turbin Uap 1. Periksa baut pondasi turbin 2. Periksa bearing turbin
3. Lakukan pelumasan dengan motor digunakan saat start atau peraturan turbin itu sendiri digunakan saat turbin beroprasi.
Preventive Mainteance Pada Turbin Uap
Man Power
: 4 Orang
Man Hour
: 6 jam
Tool
: - Kunci ring pas ¾, 15/16, Kunci Shock, tang,
martil,
obeng minus dan obeng plus.
Pemeliharaan Turbin Uap
1. Pemeliharaan Berdasarkan Periode (Time Based Maintenance) Pada umumnya ada tiga jenis pemeliharaan periodik yang ada pada turbin uap yaitu : Ø Simple Inspection atau Si (
8.000 jam operasi)
Ø Mean Inspection atau Me ( 16.000 jam operasi) Ø Serious Inspection atau Se (
32.000 jam operasi)
Dalam Mean Inspection, terdapat pekerjaan yang sama dengan Simple Inspection yang ditambah dengan beberapa pekerjaan lain yang diperlukan, demikian juga halnya dengan Serious Inspection akan ada pekerjaan yang sama dengan Mean Inspection yang ditambah dengan beberapa pekerjaanlain yang harus dilakukan sesuai dengan Maintenance Manual Book. Serious Inspection juga dilakukan pada tahun pertama operasi, hal ini biasanya disebut First Year Inspection. Hal ini sangat penting dilakukan untuk mengamati kemungkinan kerusakan yang terjadi dan juga dapat digunakan untuk mendapatkan jaminan atau garansi dari kontraktor atau pabrik pembuat turbin uap yang bersangkutan. First Year Inspection biasanya dilakukan oleh kontraktor atau pabrik pembuatnya. Siklus inspection tersebut diatas apabila dihitung dari saat dimulain ya operasi turbin uap akan berurutan sebagai berikut
1. Pemeliharaan Berdasarkan Kondisi (Condition Based Maintenance) Pemeliharaan yang waktu pelaksanaannya direncanakan sebelumnya, berdasarkan data operasi yang dicatat dan unit diberhentikan beberapa saat sebelum s ampai pada kondisi rusak.
Apabila pemberhentian mesin dilaksanakan atas hasil analisa data, maka disebut pemeliharaan prediktif. Pemeliharaan berdasarkan kondisi pada umumnya dibagi dua macam yaitu : Ø Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi (In Service Maintenance) Ø Pemeliharaan dalam keadaan tidak beroperasi (Outage Maintenance)
a. Pemeliharaan Dalam Keadaan Beroperasi Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi adalah pekerjaan yang dilakukan tanpa mengganggu jalannya operasi turbin. Pada umumnya pekerjaan yang dilakukan adalah pekerjaan-pekerjaan ringan seperti pembersihan, pengukuran, pengamatan dan seba gainya pada turbin maupun peralatan bantunya. Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi mencakup : Ø Pemeliharaan Rutin Beberapa pemeliharaan rutin yang dapat dilakukan pada saat turbin beroperasi, diantaranya : o Penambahan grease pada bagian yang memerlukannya o Menambah minyak pelumas ke dalam tangki o Membersihkan minyak pelumas melalui instalasi pemurniminyak pelumas. o Membuang air dan lumpur melalui drain tangki minyak pelumas dan memeriksa kondisi minyak pelumas. o Mengencangkan baut-baut yang longgar o Menutup atau mengurangi kebocoran pada seal katup-katup.
Ø Peralatan Stand-by Beberapa peralatan bantu untuk mengoperasikan turbin uap memiliki unit cadangan atau stand-by, sehingga apabila peralatan bantu tersebut memiliki unit cadangan,maka unit cadangan itu dapat dipelihara seperti dalam keadaan stop.
Ø Pengaman Turbin Pemeliharaan lengkap dari pengaman turbin beserta sistemnya dilakukan pada saat turbin tidak beroperasi, akan tetapi untuk melihat unjuk kerja dari peralatan pengaman tersebut, banyak pabrikan turbin membuat peralatan pengamatan yang dapat diuji pada saat turbin bekerja dengan cara pengujian simulasi. Pengujian pada saat bekerja ini amat riskan, karena dapat menyebabkan turbin akan trip apabila tidak dilakukan dengan benar dan sangat berhati-hati.
Ø Turbin Supervisory Pengamatan terhadap pengukuran yang didapat dari peralatan turbine supervisory haruslah dicatat, diamati dan dievaluasi dengan tepat untuk melihat gejala kerusakan yang terjadi dan parameter-parameter itu tidak boleh dilampaui. Peralatan turbin supervisory adalah alat-alat untuk mengukur eksentrisitas, getaran, temperatur bantalan, kecepatan, posisi rotor dan pemakaian trhust bearing. Ø Kebersihan Dalam pemeliharaan turbin uap, kebersihan sangat besar pengaruhnya terhadap keamanan operasi turbin, oleh sebab itu kebersihan pada saat t urbin beroperasi tidak boleh ditinggalkan, seperti kebocoran minyak pelumas.
b. Pemeliharaan Dalam Keadaan Tidak Beroperasi Biasanya pemeliharaan dalam keadaan tidak beroperasi dapat dilakukan pada saat periodic inspection yaitu pada simple inspection, mean inspection dan seirous inspec tion. Pada keadaan tertentu dapat dilakukan juga pemeliharaan tak terjadwal, tetapi hal ini tidak boleh melampaui lama waktu yang diperlukan oleh kegiatan utama dan ini hanya dilakukan pada peralatan yang pada pengamatan sebelumnya menunjukkan adanya kelainan. Dalam sifat pemeliharaan seperti ini harus memperhatikan schedule inspection yang baik sehingga urutan satu pekerjaan dengan pekerjaan yang lainnya dapat dilaksanakan dengan sebaik-baiknya tanpa ada waktu yang terbuang. Schedule yang baik akan mempercepat penyelesaian pekerjaan dan mengurangi biaya inspection. Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi mencakup : Ø Pemeliharaan Rotor Turbin Pemeliharaan simple inspection pada rotor turbin dilakukan tanpa harus mengangkat upper casing. Hal ini hanya berupa pemeriksaan pada sudu turbin tingkat akhir dengan jalan melihatnya dari bagian atas kondensor setelah menhole disisi turbin exhaust dibuka. Pemeriksaan yang dilakukan diantaranya adalah : o Kemungkinan adanya kerak yang menempel pada sudu akhir. o Kemungkinan terjadinya keretakan. o Kemungkinan terjadinya gesekan. o Kerusakan akibat benda asing. o Korosi dan erosi.
Sedangkan pada mean inspection dan serious inspection, seluruh bagian atas rotor diperiksa dan diperbaiki. Pemeriksaan dilakukan dengan car a membuka upper casing, melepas kopling, membuka bantalan dan komponen lainnya hingga rotor dapat dian gkat dan ditopang pada dudukan khusus yang disediakan. Pengangkatan ini harus dilakukan dengan hati -hati karena sangat sempitnya clearance antara rotor dan stator turbin. Ø Pemeliharaan Stator Turbin Pemeliharaan ini dilakukan dengan terlebih dahulu membuka upper casing, kemudian angkat rotor dengan hati-hati, lalu lakukan pekerjaan pemeliharaan, pemeriksaan dan perbaikannya, yaitu : o Periksa adanya kerak pada sudu tetap, bersihkan dengan sand-blast. o Laksanakan pemeriksan pada permukaan flanges upper dan lower casing. o Bersihkan ulir-ulir pada baut dan mur. o Periksa bekas bocoran uap melalui celah pada flanges antara upper dan lower casing. o Periksa akibat korosi dan erosi pada labyrinth dan sudu-sudu. o Periksa dan perbaiki kerusakan pada sudu-sudu tetap. o Periksa keretakan-keretakan pada setiap bagian stator. Setelah pekerjaan pemeliharaan selesai, maka perakitan kembali dilakukan. Pengencangan baut harus melihat daftar besarnya momen penguncian yang dikeluarkan pabrik. Perlu diperhatikan juga urutan pemasangan baut terutama pada flange antara upper dan lower casing. Ø Pemeriksaan Bantalan Turbin uap memiliki dua jenis bantalan yaitu bantalan journal aksial dan banta lan aksial (thrust bearing). Pemeriksaan dan pemeliharaan pada bantalan-bantalan ini dilakukan baik pada Si, Me maupun Se. Pemeriksaan yang perlu dilakukan diantaranya : o Pengukuran Clearance. o Pemeriksaan bekas kontak / gesekan antara journal dengan bearing. o Goresan-goresan pada permukaan babbit (white metal). o Babbit yang terkelupas. o Keretakan. o Cacat cathodic. Ø Pemeriksaan Labyrinth (Gland seal)
Pada Si, labyrinth tidak dibuka karena tidak dilakukan pemeriksaan terhadapnya, tetapi hanya dilakukan pemeriksaan pada sistem uap perapatnya. Sedangkan pada Me dan Se juga dilakukan pemeriksaan pada keadaan labyrinth-nya. Ø Penyetelan Clerance Rotor dan Stator Jarak celah atau clerance antara rotor turbin dan stator, terutama pada sisi tekanan tinggi sangatlah sempit dan kemungkinan akan terjadinya gesekan antara rotor dengan stator apabila celah ini tidak disetel dengan baik. Jarak clerance ini telah ditetapkan oleh pabrikan dan penyetelannya harus dalam batas-batas yang ditentukan pabrikan. Pengukuran dapat dilakukan dengan fuller, dial gauge, kawat timah dan alat ukur lainnya. Ø Penyebarisan Poros Dalam kenyataannya posisi turbin dalam keadaan diam dan dingin, tidak lurus sama sekali, sehingga posisi satu poros dengan poros lainnya tidak lurus/ sebaris, misalnya poros turbin dengan poros generator, atau poros turbin tekanan tinggi dengan poros turbin tekanan rendah. Ketidaksebarisan ini diakibatkan oleh melengkungnya poros akibat dibebani rotor. Besarnya kelelngkungan akan tergantung dari beban rotor dan kekakuan poros. Dengan demikian satu poros dengan poros lainnya sengaja tidak dibuat sebaris, akan tetapi dibuat sedemikian rupa sehingga ada ketidaksebarisan yang besarnya sudah ditentukan oleh pabrik pembuat. Diharapkan pada saat turbin berputar dan panas, posisi poros akan menjadi sebaris baik arah aksial maupun radial. Dalam pelaksanaan penyebarisan pada turbin generator tertentu harus ses uai dengan ketentuan pabrik.
Ø Pemeliharaan Sistem Governor Pemeliharaan ini meliputi pemeilharaan terhadap katup uap utama, katup pengatur (governor valve) dan intercept valve serta sistem kontrol governor dan proteksi putaran lebih (over speed). Hal-hal yang dilakukan mencakup pemeriksaan, pembersihan dan perbaikan atau penggantian komponen yang rusak. Setelah dilakukan pemeriksaan dan perbaikan pada katup-katup, kemudian dilakukan penyetelan kembali yang sesuai dengan ketetapan yang berlaku. Ø Pengujian pada Peralatan Proteksi Setelah pekerjaan inspection selesai dilakukan, perlu adanya pengujian pada peralatan proteksi untuk menjamin agar turbin bekerja dengan aman. Pengujian dilakukan pada :
o Overspeed trip o Low bearing oil pressure trip
Perawatan Secara Rutin Meminimalisir Getaran Pada Turbin Perawatan mesin merupakan hal yang harus selalu diperhatikan agar terkendalinya performa mesin. Perawatan mesin biasa dikenal dengan sebutan maintenance. Perawatan pada turbin dilakukan untuk menguji tingkat vibrasi pada turbin. Pengawasan dan perawatan serta pengujian lainnya untuk menjaga kesinambungan mesin agar terjaga performa mesin dan
komponen-komponen
pendukungnya.
Pada umumnya turbin dilakukan perawatan secara periodik untuk pemeliharaan berdasarkan jam operasi. Setelah turbin yang bersangkutan menjalani jangka waktu operasi tertentu harus dilakukan perbaikan bahkan sampai adanya pergantian pada komponen-komponen turbin. Maintenance ini juga memiliki kelebihan untuk meningkatkan kehandalan dan keamanan.
Time based maintenance akan ditunjang oleh condition base maintenance (berdasarkan pemeliharaan kondisi) atau condition monitoring dengan cara memonitor kondisi turbin secara terus menerus dan melakukan pengamatan. Serta perbaikan apabila semua itu dibutuhkan. Tiga jenis pemeliharaan periodik yang diberlakukan pada turbin, khususnya pada turbin
uap:
Simple
Inspection
(SI)
Periodik check Vibrasi Turbin (Turbine Vibration) dilakukan setiap satu tahun operasi (±8000 jam operasi)
Mean
Inspection
(ME)
Periodik check Vibrasi Turbin (Turbine Vibration) dilakukan setiap dua tahun operasi (±16000 jam operasi)
Serious
Inspection
(SE)
Periodik check Vibrasi Turbin (Turbine Vibration) atau overhoul dilakukan setiap empat tahun operasi (±32000 jam operasi) (Sumber:
Beberapa •
www.slideshare.net/3jenis-periodik)
kegiatan
Pemantauan
yang
serta
pemulihan
•
Pemantauan
serta
•
Pemantauan
serta
• •
Pemantauan Pemantauan
dilakukan
serta
keadaan
blade
turbine
pemulihan
suhu
pemulihan
pemulihan
serta
saat
(
korosi, tekanan
pada
minyak
pemulihan
maintenance
nozzle
pelumas
rotor
dan
serta
sebagai retak,
erosi
pada (evaluasi bantalan
berikut: dll)
turbin. data). (bearing)
komponen-komponennya.
Kegiatan-kegiatan maintenance di atas merupakan kegiatan yang rutin dilakukan untuk meminimalisir kerusakan pada turbin. Turbin bermacam-macam fungsinya, ada turbin uap penghasil energi listrik, turbin air penghasil energi listrik, turbin angin penghasil energi listrik, turbin gas dan banyak lagi penghasil energi berdasarkan bermacam energi dengan menimbulkan
proses
gerak.
Masing-masing turbin memiliki kapasitas kendali yang sesuai dengan ukuran serta teknologi yang digunakan. Pada dasarnya, kekuatan sebuah turbin didasarkan dari ukuran serta teknologi yang digunakan. Tetapi dibalik itu semua, maintenance adalah hal yang menjadi peranan bagi kekuatan turbin. Oleh karena itu, maintenance menjadi sesuatu yang harus di prioritaskan untuk kebaikan dan kelancaran industri.
Turbin uap merupakan suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetik dan selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin, lansung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang akan digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme yang digunakan, turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang seperti pada bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik dan untuk transportasi. Pada proses perubahan energi potensial menjadi energi mekanisnya yaitu dalam bentuk putaran poros dilakukan dengan berbagai cara. Pada dasarnya turbin uap terdiri dari dua bagian utama, yaitu stator dan rotor yang merupakan komponen utama pada turbin kemudian di tambah komponen lainnya yang meliputi pendukunnya seperti bantalan, kopling dan sistem bantu lainnya agar kerja turbin dapat lebih baik. Sebuah turbin uap memanfaatkan energi kinetik dari fluida kerjanya yang bertambah akibat penambahan energi termal. Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung atau dengan bantuan elemen lain, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung dari jenis mekanisme yang digerakkan turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, seperti untuk pembangkit listrik.
