Analisa Perawatan Sistem Distribusi Minyak Lumas Berbasis Keandalan Pada Kapal KM [PDF]

Citation preview

ANALISA PERAWATAN SISTEM DISTRIBUSI MINYAK LUMAS BERBASIS KEANDALAN PADA KAPAL KM.BUKIT SIGUNTANG DENGAN PENDEKATAN RCM (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE) ISSN 233-0322 Relinton B Manalu1, Untung Budiarto1, Hartono Yudo1, 1) Program Studi S1 Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Indonesia Email: [email protected] 1. Objek yang Dibahas Objek yang dibahas pada jurnal ini adalah Sistem Pelumasan (LO System) pada KM Bukit Siguntang. Minyak pelumas pada suatu sistem permesinan berfungsi untuk memperkecil gesekan-gesekan pada permukaan komponen-komponen yang bergerak dan bersinggungan. Selain itu minyak pelumas juga berfungsi sebagai fluida pendingin pada main engine. Kegagalan pada sistem minyak pelumas menyebabkan sistem tidak beroperasi semestinya dan menyebabkan kegagalan pada mesin induk, jadi dapat menyebabkan kerugian yang besar.



Gambar 1. Pelumasan dalam Engine



2. Prinsip Kerja LO System



Gambar 2. PFD Lubricating Oil System Prinsip kerja Sistem minyak lumas pada KM. Bukit Siguntang adalah sebagai berikut : minyak lumas dari service tank dipindahkan ke sump tank dengan bantuan transfer pump. Di dalam sump tank minyak lumas diendapkan dari air dan kotoran padat. Setelah itu dialirkan menuju separator. Melalui separator minyak lumas dimurnikan dan dibersihkan terlebih dahulu dari kandungan air dan kontaminasi kandungan partikel padat. Sebelum menuju main engine minyak lumas disaring dan dibersihkan menggunakan purifier. Selanjutnya minyak lumas dialirkan menuju main diesel engine melalui filter dan lub oil cooler. Temperatur oil keluar dari cooler secara otomatis dikontrol pada level konstan yang ditentukan untuk memperoleh viskositas yang sesuai dengan yang diinginkan pada inlet main diesel engine. Kemudian lub. oil dialirkan ke main engine bearing dan juga dialirkan kembali ke lub. oil sump tank 3. Main Failure Kegagalan utama pada jurnal ini adalah Hilangnya Fungsi Lubricating Oil di Main Engine. Hal ini dapat terjadi karena terdapat kegagalan pada komponen – komponen yang ada di lubricating oil system dan menyebabkan main engine kehilangan fungsi dari lubricating oil system. 4. Sub System No. Sub System 1.



Supplying SubSystem



2.



Purifying SubSystem



3.



Pre-Lubricating Sub-System



Komponen L.O. Storage Tank L.O. Transfer Pump Sump Tank L.O. Pump Separator Purifier Filter L.O. Cooler



Fungsi Menyuplai oli dari storage tank menuju sump tank melalui L.O. transfer pump Yaitu proses pemurnian oli sebelum masuk ke main engine melalui L.O Pump, separator dan purifier Yaitu proses pengondisian oli sebelum masuk ke main engine melalui filter dan lubricating oil cooler



5. Fungsi dan Kegagalan tiap Komponen a. Supplying Sub-System Komponen



Storage Tank



Transfer Pump



Sump Tank



Fungsi



Tempat penyimpanan minyak lumas awal sebelum di suplai ke sump tank. Merupakan pompa yang berfungsi untuk memindahkan minyak lumas dari service tank tank menuju sump tank.pada kapal ini terdapat dua buah transfer pump yang disusun secara standby. Tanki yang digunakan sebagai tempat pengendapan kandungan air dan kotoran yang terdapat pada minyak lumas.



Kegagalan Tangki penyimpanan mengalami kebocoran Penyumbatan pada Service Tank Terjadi kebocoran pada casing pompa Impeller rusak



Penyumbatan pada Sump Tank



Kebocoran pada tanki



b. Purifying Sub-System Komponen



Fungsi



Kegagalan Terjadi kebocoran pada casing pompa



LO Pump



Pompa yang berfungsi untuk memompa minyak lumas yang berasal dari sump tank menuju main engine.



LO Separator



LO Purifier



Merupakan komponen yang berfungsi untuk membersihkan dan memurnikan minyak lumas dari pengaruh kandungan air dan kontaminasi partikel padat. Untuk memisahkan minyak lumas dengan air dan zat-zat lain yang tidak diinginkan.



Impeller rusak



LO separator mengalami kebocoran



LO Purifier mengalami kebocoran



c. Pre-Lubricating Sub-System Komponen LO Cooler



Filter



Fungsi Alat yang digunakan untuk mendinginkan Oli yang keluar dari Mesin Induk atau Mesin bantu dengan pendinginan Air Laut. Komponen yang berfungsi untuk menyaring minyak lumas dari daily tank agar minyak lumas yang disuplai ke main engine benar benar bersih. Terdapat dua buah filter yang dipasang secara standby.



Kegagalan LO Cooler mengalami kebocoran



Filter mengalami Kebocoran



6. Fault Tree Analysis M.E Kehilangan Fungsi Lub.Oil System Gate



Kegagalan Sub-System Pre-Lubricating Gate 1



LO Cooler Mengalami Kegagalan Event 1



Kegagalan Sub-System Purifying Gate 2



L.O. Filter Mengalami Kegagalan Gate 4



L.O L.O Filter Filter 11 Mengalami Mengalami Kegagalan Kegagalan Event 2 Event 2



L.O. Purifier Mengalami Kegagalaan Event 4



L.O Filter 2 Mengalami Kegagalan Event 3



L.O. Separator Mengalami Kegagalan Gate 5



LO Separator 1 Mengalami Kegagalaan Event 5



LO Separator 2 Mengalami Kegagalaan Event 6



Kegagalan Sub-System Supplying Gate 3



Tidak Ada Suplai Oli dari L.O. Pump Gate 6



L.O. Pump 1 Mengalami Kegagalaan Event 7



Sump Tank Mengalami Kegagalan Event 9



L.O. Pump 2 Mengalami Kegagalaan Event 8



L.O. Transfer Pump Mengalami Kegagalan Gate 7



L.O. Transfer Pump 1 Mengalami Kegagalaan Event 10



L.O. Service Tank Mengalami Kegagalan Event 12



L.O. Transfer Pump 2 Mengalami Kegagalaan Event 11



7. Cut Set Mechanical Failure Step 3 Step 1 Step 2 1 1 G1 G4 2,3 4 4 5,6 G2 G5 7,8 G6 9 9 10,11 G3 G7 12 12 Jadi minimal cut set = {1, 2&3, 4, 5&6, 7&8, 9, 10&11, 12} = {C1, C23, C4, C56, C78, C9, C1011, C12} =8 8. Block Diagram



LO Filter 1 LO. Cooler



LO. Separator 1



LO. Purifier LO Filter 2



LO. Transfer Pump 1



LO. Pump 1



Sump Tank LO Separator 2



LO Pump 2



Storage Tank LO. Transfer Pump 2



9. Failure Mode Effect Analysis (FMEA) Komponen



Failure Mode Tangki penyimpanan mengalami kebocoran



Oli habis, tidak ada suplai oli ke main engine



Penyumbatan pada Service Tank



Terjadi penyumbatan pada saluran keluar tangki



Sump Tank



LO Separator LO Purifier



LO Cooler



Filter



Cause Of Failure Korosi yang dibiarkan



Existing Conditions S O D RPN 8



2



1



16



Pengendapan oli yang tidak dibersihkan



8



2



1



16



Terjadi kebocoran pada casing pompa



Pompa bocor dan kemasukan angin sehingga oli tidak terpompa ke sump tank



Korosi yang dibiarkan



8



7



1



56



Impeller rusak



Oli tidak dapat didorong oleh pompa



Tekanan dan panas yang terus menerus



8



7



1



56



Penyumbatan pada Sump Tank



Penyumbatan saluran keluar tanki



Kotoran mengendap terus menerus tanpa dibersihkan



8



3



1



24



Kebocoran pada tanki



Oli habis, tidak ada suplai oli ke main engine



Korosi yang dibiarkan



8



3



1



24



LO separator mengalami kebocoran



Oli tidak dapat dibersihkan



Usia komponen



8



7



6



336



LO Purifier mengalami kebocoran



Oli tidak dapat dimurnikan



Usia komponen



8



7



6



336



8



7



1



56



8



7



8



448



Service Tank



Transfer Pump



Effect Of Failure



Terdapat kerak di Heat Exchanger sehingga panas tidak dapat dihantarkan Usia komponen yang sudah lama, dalam oli masih terdapat kotoran yang terlalu besar dikarenakan separator dan purifier mengalami kegagalan



LO Cooler mengalami kebocoran



Suhu Oli tinggi



Filter mengalami Kebocoran



Oli masih kotor



Terjadi kebocoran pada casing pompa



Pompa bocor dan kemasukan angin sehingga oli tidak ter dorong ke sump tank



Korosi yang dibiarkan



8



7



1



56



Impeller rusak



Oli tidak dapat didorong oleh pompa



Tekanan dan panas yang terus menerus



8



7



1



56



LO Pump



10. Menghitung Reliability Komponen  3 Point Weibull R (t) =𝑒−((𝑡−α)/η)β a. Storage Tank Parameter lokasi (α) = 0 Parameter bentuk (β) = 61,93 Parameter skala (η) = 3120 Storage Tank t (jam)



α



β



η



R



0



0



61,93



3120



1



1000



0



61,93



3120



1



2000



0



61,93



3120



1



3000



0



61,93



3120



0,9156416



3050



0



61,93



3120



0,7824709



3075



0



61,93



3120



0,6658563



3085



0



61,93



3120



0,6081983



3090



0



61,93



3120



0,5771164



b. Sump Tank Parameter lokasi (α) = 0 Parameter bentuk (β) = 61,93 Parameter skala (η) = 3120 Storage Tank t (jam)



α



β



η



R



0



0



61,93



3120



1



1000



0



61,93



3120



1



2000



0



61,93



3120



1



3000



0



61,93



3120



0,9156416



3050



0



61,93



3120



0,7824709



3075



0



61,93



3120



0,6658563



3085



0



61,93



3120



0,6081983



3090



0



61,93



3120



0,5771164



c. Filter Parameter lokasi (α) = 0 Parameter bentuk (β) = 5,997 Parameter skala (η) = 102,8 Filter t (jam) 0 50 75 85 90 91 92



α 0 0 0 0 0 0 0



β 5,997 5,997 5,997 5,997 5,997 5,997 5,997



η 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8



 Eksponensial R = e-λt a. Transfer Pump Failure Rate (λ) = 1,32 x 10-6 t (jam) 0 250000 300000 350000 375000 385000 387500



Transfer Pump λ 0,00000132 0,00000132 0,00000132 0,00000132 0,00000132 0,00000132 0,00000132



R 1,000 0,719 0,673 0,630 0,610 0,602 0,600



b. L.O. Pump Failure Rate (λ) = 4,83 x 10-6 t (jam) 0 50000 75000 100000 105000



Lo Pump λ 0,00000483 0,00000483 0,00000483 0,00000483 0,00000483



R 1,000 0,785 0,696 0,617 0,602



R 1 0,9868198 0,8598947 0,7263349 0,6373261 0,6179571 0,5981339



c. L.O. Cooler Failure Rate (λ) = 28,54 x 10-6 t (jam) 0 5000 10000 15000 17500 18000



lo Cooler λ 0,00002854 0,00002854 0,00002854 0,00002854 0,00002854 0,00002854



R 1,000 0,867 0,752 0,652 0,607 0,598



d. Separator Failure Rate (λ) = 2,87 x 10-6 t (jam) 0 50000 100000 150000 175000 180000



Separator λ 0,00000287 0,00000287 0,00000287 0,00000287 0,00000287 0,00000287



R 1,000 0,866 0,751 0,650 0,605 0,597



e. Purifier Failure Rate (λ) = 19 x 10-6 t (jam) 0 10000 20000 25000 26000 27000



Purifier λ 0,000019 0,000019 0,000019 0,000019 0,000019 0,000019



R 1,000 0,827 0,684 0,622 0,610 0,599



11. Reliability System t (jam) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 100 105



Transfer Pump 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000



Lo Pump 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,999



Lo Cooler 1,000 1,000 0,999 0,999 0,999 0,999 0,998 0,998 0,998 0,997 0,997 0,997 0,997



Separator



Purifier



1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000



1,000 1,000 1,000 0,999 0,999 0,999 0,999 0,999 0,998 0,998 0,998 0,998 0,998



Storage Tank 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000



Sump Tank 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000



Filter



R system



1,000 1,000 1,000 0,999 0,997 0,987 0,961 0,905 0,801 0,637 0,536 0,429 0,321



1,000 1,000 0,999 0,999 0,998 0,997 0,996 0,988 0,957 0,865 0,781 0,670 0,537



12. TABLE 5 Consequence/Severity Level Definition Format Severity Level



Descriptions for Severity Level



1



Minor, Negligible



2



Major, Marginal, Moderate



Definition for Severity Level Function is not affected, no significant operational delays. Nuisance. Function is not affected, however, failure detection/corrective measures not functional. OR Function is reduced, resulting in operational delays. Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays



Critical, Hazardous, Significant Catastrophic, Critical



3 4



Complete loss of function



Applicable to Functional Groups for L.O. Storage Tank L.O. Transfer Pump Sump Tank L.O. Pump Separator Purifier Filter L.O. Cooler Filter L.O. Cooler



13. TABLE 6 Probability of Failure (e.g., Frequency, Likelihood) Criteria Format Likelihood Descriptor Improbable Remote Occasional Probable Frequent



Description Fewer than 0.001 events/year 0.001 to 0.01 events/year 0.01 to 0.1 events/year 0.1 to 1 events/year 1 or more events/year



14. TABLE 7 Risk Matrix Format Severity Level 4 3 2 1



Improbable Medium Low Low Low



Likelihood of Failure Remote Occasional Probable High High High High High Medium Low Medium High Low Low Medium



Frequent High High High Medium



15. TABLE 8 Bottom-up FMECA Worksheet Komponen



Storage Tank



Transfer Pump



Failure Mode



Cause Of Failure



Effect Of Failure



Tangki penyimpanan mengalami kebocoran



Korosi yang dibiarkan



Oli habis, tidak ada suplai oli ke main engine



Complete loss of lubricating



4



Frequent



High



Penyumbatan pada Service Tank



Pengendapan oli yang tidak dibersihkan



Terjadi penyumbatan pada saluran keluar tangki



Function is reduced, resulting in operational delays.



2



Frequent



High



Korosi yang dibiarkan



Pompa bocor dan kemasukan angin sehingga oli tidak terpompa ke sump tank



Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays



Impeller rusak



Tekanan dan panas yang terus menerus



Oli tidak dapat didorong oleh pompa



Function is reduced, resulting in operational delays.



2



Penyumbatan pada Sump Tank



Kotoran mengendap terus menerus tanpa dibersihkan



Penyumbatan saluran keluar tanki



Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays



3



Frequent



High



Kebocoran pada tanki



Korosi yang dibiarkan



Oli habis, tidak ada suplai oli ke main engine



Complete loss of lubricating



4



Frequent



High



Terjadi kebocoran pada casing pompa



Sump Tank



End Effects



Severity



3



Current Likelihood



Occasional



Current Risk



High



Occasional Medium



Failure Detection Officer on engine controll room will notice lubricating oil volume is not as ordered Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow,pressure is not as ordered Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow, pressure is not as ordered Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered



Komponen LO Separator



Failure Mode



Cause Of Failure



Effect Of Failure



End Effects Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays



LO separator mengalami kebocoran



Usia komponen



Oli tidak dapat dibersihkan



LO Purifier



LO Purifier mengalami kebocoran



Usia komponen



Oli tidak dapat dimurnikan



LO Cooler



LO Cooler mengalami kebocoran



Terdapat kerak di Heat Exchanger sehingga panas tidak dapat dihantarkan



Suhu Oli tinggi



Filter mengalami Kebocoran



Usia komponen yang sudah lama, dalam oli masih terdapat kotoran yang terlalu besar dikarenakan separator dan purifier mengalami kegagalan



Oli masih kotor



Korosi yang dibiarkan



Pompa bocor dan kemasukan angin sehingga oli tidak ter dorong ke sump tank



Complete loss of lubricating



Tekanan dan panas yang terus menerus



Oli tidak dapat didorong oleh pompa



Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays



Filter



Terjadi kebocoran pada casing pompa LO Pump Impeller rusak



Function is reduced, or damaged machinery, significant operational delays



Severity



Current Likelihood



Current Risk



3



Occasional



High



3



Probable



High



3



Probable



High



3



4



3



Frequent



Occasional



Occasional



Failure Detection Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered Officer on engine controll room will notice lubricating oil temperature is not as ordered



High



Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered



High



Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered



High



Officer on engine controll room will notice lubricating oil flow is not as ordered



16. Perencanaan Preventive Maintenance Komponen Storage Tank Transfer Pump Sump Tank LO Separator LO Purifier LO Cooler Filter LO Pump



MTTF (Jam) 3120 757576 3120 35039 52632 35039 103 207039



Penjadwalan Maintenance 4 Bulan Sekali 5 Tahun Sekali 4 Bulan Sekali 5 Tahun Sekali 5 Tahun Sekali 2,5 Tahun Sekali 4 Hari Sekali 5 Tahun Sekali



Spares Holding No No No No No No Yes No