Analisa Vibrasi Pada Bearing Steam Turbine Generator PLTGU Tanjung Priok [PDF]

Citation preview

LAPORAN KERJA PRAKTEK ANALISA VIBRASI PADA BEARING STEAM TURBINE GENERATOR PLTGU TANJUNG PRIOK



UNIVERSITAS HASANUDDIN



LAPORAN KERJA PRAKTEK PADA PRIOK POWER GENERATION AND O&M SERVICES UNIT (PRO POMU) PERUSAHAAN PT. INDONESIA POWER



OLEH: M. ANUGRAH PRATAMA ILHAM D021171322 ADITIA ZULKHAIR HAMKA D021171302



DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN TAHUN 2021



UNIVERSITAS HASANUDDIN



LAPORAN KERJA PRAKTEK PADA PRIOK POWER GENERATION AND O&M SERVICES UNIT (PRO POMU) PERUSAHAAN PT. INDONESIA POWER



Laporan ini diajukan sebagai salah satu Syarat Penilaian Hasil Kerja Praktek



OLEH: M. ANUGRAH PRATAMA ILHAM D021171322 ADITIA ZULKHAIR HAMKA D021171302



DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN TAHUN 2021



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA PERNYATAAN PENGESAHAN



Laporan kerja praktek ini disetujui oleh pembimbing akademik dan pembimbing lapangan program kerja praktek mahasiswa Program Studi Teknik Mesin Universitas Hasanuddin



Makassar, 21 Juni 2021



Pembimbing Lapangan



Ana Mustakim NIP. 850441045I



Pembimbing Akademik



Fauzan, ST., MT., Ph.D NIP. 197701032008011009



iii



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA DAFTAR RIWAYAT HIDUP



1. Nama Alamat



: M. Anugrah Pratama Ilham : Jln. Poros Malino, Borongloe, Bontomarannu, Gowa



Tempat, Tanggal Lahir : Makassar, 8 Maret 2000 Pendidikan



:



1. SD Pertiwi Makassar



Tahun 2006 – 2012



2. SMP Negeri 1 Watampone



Tahun 2012 – 2014



3. SMA Negeri 1 Watampone



Tahun 2014 – 2017



4. Program Studi Teknik Mesin Unhas



Tahun 2017 – Sekarang



2. Nama Alamat



: Aditia Zulkhair Hamka : Jln. Poros Malino, Borongloe, Bontomarannu, Gowa



Tempat, Tanggal Lahir : Sidrap, 4 November 1999 Pendidikan



:



1. SDN 7 Otting



Tahun 2005 – 2011



2. SMPN 3 Dua Pitue



Tahun 2011 – 2014



3. SMKN 1 Sulawesi-Selatan



Tahun 2014 – 2017



4. Program Studi Teknik Mesin Unhas



Tahun 2017 – Sekarang



iv



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA KATA PENGANTAR



Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapaat menyelesaikan laporan kerja praktek yang berjudul “ANALISIS VIBRASI PADA BEARING STEAM TURBINE GENERATOR PLTGU PRIOK”. Laporan kerja praktek ini juga ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dari Program Studi Teknik Mesin Universitas Hasanuddin. Kegiatan kerja praktek ini dilaksanakan pada tanggal 15 Januari 2021 sampai 15 Februari 2021 di PT. Indonesia Power PLTGU Priok. Banyak yang telah penulis peroleh dari program kerja praktek ini. Kami diberi kesempatan untuk bekerja dan membiasakan kami untuk bersikap professional. Selain itu, kami juga dapat belajar mengaplikasikan ilmu – ilmu yang kami peroleh pada bangku kuliah ke dalam dunia kerja secara nyata, khususnya dalam bidang Teknik Mesin. Pada kesempatan kali ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan kerja praktek ini, terutama PT. Indonesia Power PLTGU Priok yang telah memberi kesempatan untuk melaksanakan kerja praktek, Program Studi Teknik Mesin Universitas Hasanuddin yang telah memberi izin kerja praktek, dan semua rekan-rekan lain yang telah membantu namun tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari laporan ini masih banyak kekurangan. Kritik dan saran dari pembaca kami harapkan untuk perbaikan di kemudian hari. Akhir kata, penulis berharap semoga pembuatan laporan ini dapat memberikan manfaat bagi perusahaan untuk pengembangan perusahaan di masa



v



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA yang mendatang atau bagi rekan-rekan lain yang membutuhkan referensi yang berhubungan dengan topik kerja praktek.



Makassar,



Juni 2021



Hormat kami,



Tim Penyusun



vi



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA DAFTAR ISI



SAMPUL .........................................................................................................



ii



LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................



iii



DAFTAR RIWAYAT HIDUP ......................................................................



iv



KATA PENGANTAR ....................................................................................



v



DAFTAR ISI ...................................................................................................



vii



DAFTAR GAMBAR ......................................................................................



ix



DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................



x



BAB I PROFIL PERUSAHAAN ..................................................................



1



1.1 Pendahuluan ...................................................................................



1



1.2 Visi Misi Perusahaan......................................................................



1



1.3 Budaya Perusahaan ........................................................................



1



1.4 Produk dan Layanan.......................................................................



2



1.5 PRO POMU ...................................................................................



4



BAB II PROFIL UNIT KERJA ....................................................................



7



2.1 Nama dan Bidang Utama Unit Kerja .............................................



7



2.2 Tugas dan Tanggung Jawab Bidang Unit Kerja ............................



7



BAB III PROFIL KENDALA TEKNIS .......................................................



9



3.1 Latar Belakang Masalah .................................................................



9



3.2 Rumusan Masalah ..........................................................................



10



3.3 Batasan Masalah.............................................................................



10



3.4 Teori Dasar .....................................................................................



10



BAB IV PEMECAHAN MASALAH ...........................................................



17



vii



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 4.1 PRUFTECHNIK VibXpert II ........................................................



17



4.2 Data yang Diperlukan ....................................................................



17



4.3 Prosedur Pengambilan Data ...........................................................



18



4.4 Hasil Pengukuran ...........................................................................



22



4.5 Analisa Vibrasi ...............................................................................



22



BAB V KESIMPULAN..................................................................................



26



5.1 Kesimpulan ....................................................................................



26



5.2 Saran...............................................................................................



26



DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................



27



LAMPIRAN ....................................................................................................



28



viii



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA DAFTAR GAMBAR



Gambar 1.1 Lokasi PT. Indonesia Power PRO POMU ...............................



4



Gambar 1.2 Denah PRO POMU dan Kapasitas Terpasang .........................



6



Gambar 3.1 Diagram sistematis sistem pemantauan kondisi mesin ............



12



Gambar 4.1 PRUFTECHNIK VIBXpert II Vibration Analyzer ..................



17



Gambar 4.2 Posisi Bearing Turbin Uap Unit ST 3.3 PLTGU Priok ............



18



Gambar 4.3 Skema alat ukur vibrasi ............................................................



18



Gambar 4.4 Letak tombol “On/Off” VIBXpert II .......................................



18



Gambar 4.5 Tombol “Route”.......................................................................



19



Gambar 4.6 Layar “Select route” ................................................................



19



Gambar 4.7 Layar “Measurement location” ...............................................



19



Gambar 4.8 Layar “Measurement task selection” .......................................



20



Gambar 4.9 Posisi pemasangan sensor alat ukur .........................................



20



Gambar 4.10 Layar “Measurement process” ................................................



21



Gambar 4.11 Prosedur “Save result” .............................................................



21



Gambar 4.12 Vibrasi Pada Arah Horizontal ..................................................



24



Gambar 4.13 Vibrasi Pada Arah Vertikal ......................................................



24



ix



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA DAFTAR LAMPIRAN



Lampiran 1 Spectrum ST 3.3 PT. Indonesia Power Priok POMU Maret 2021



x



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA BAB I PROFIL PERUSAHAAN



1.1



Pendahuluan Indonesia Power merupakan salah satu anak Perusahaan PT PLN (Persero) yang didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 dengan nama PT PLN Pembangkitan Jawa Bali I (PT PJB I). Pada tanggal 8 Oktober 2000, PT PJB I berganti nama menjadi Indonesia Power sebagai penegasan atas tujuan Perusahaan untuk menjadi Perusahaan pembangkit tenaga listrik independen yang berorientasi bisnis murni. Kegiatan utama bisnis Perusahaan saat ini yakni fokus sebagai penyedia tenaga listrik melalui pembangkitan tenaga listrik dan sebagai penyedia jasa operasi dan pemeliharaan pembangkit listrik yang mengoperasikan pembangkit yang tersebar di Indonesia. Selain mengelola Unit Pembangkit, Indonesia Power memiliki 5 Anak Perusahaan, 2 Perusahaan Patungan (Joint Venture Company), 1 Perusahaan Asosiasi, 3 Cucu Perusahaan (Afiliasi dari Anak Perusahaan) untuk mendukung strategi dan proses Bisnis Perusahaan.



1.2



Visi dan Misi Perusahaan 1.2.1



Visi Menjadi perusahaan energi terpercaya yang tumbuh berkelanjutan.



1.2.2



Misi Menyelenggarakan bisnis pembangkitan tenaga listrik dan jasa terkait yang bersahabat dengan lingkungan.



1.2.3



Kompetensi Inti Operasi pemeliharaan pembangkit dan pengembangan pembangkit.



1.3



Budaya Perusahaan 1.3.1



Integritas Insan IP senantiasa bertindak sesuai etika perusahaan serta memberikan yang terbaik bagi perusahaan. Kata kunci: Demi Perusahaan.



1



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 1.3.2



Profesional Insan IP senantiasa menguasai pengetahuan, keterampilan, dan kode etik bidang pekerjaan serta melaksanakannya secara akurat dan konsisten. Kata kunci: tahu, mampu dan mau, serta menyayangi pekerjaan



1.3.3



Proaktif Insan IP senantiasa peduli dan cepat tanggap melakukan peningkatan kinerja untuk mendapatkan kepercayaan stakeholder. Kata kunci: cepat tanggap, peningkatan kinerja.



1.3.4



Sinergi Insan IP senantiasa membangun hubungan kerja sama yang produktif untuk menghasilkan karya unggul. Kata kunci: Kerja Sama, Karya Unggul



1.4



Produk dan Layanan Tabel 1.1 Power Generation Unit (PGU) Nama Unit



Daya (MW)



Lokasi



3400 1409



PGU Mrica



Jenis Pembangkit PLTU PLTU, PLTGU, PLTG PLTA



PGU Bali



PLTDG, PLTG



557



Cilegon Semarang, Jawa Tengah Banjarnegara, Jawa Tengah Denpasar, Bali



PGU Suralaya PGU Semarang



310



Tabel 1.2 Operation and Maintenance Services Unit (OMU) Nama Unit



Jenis Pembangkit PLTU



OMU PLTU Banten 1 Suralaya OMU PLTU PLTU Banten 2 Labuan OMU PLTU PLTU Banten 3 Lontar



2



Daya (MW)



Lokasi



1×625



Suralaya, Banten



2×300



Labuan, Banten



3×315



Lontar, Banten



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA OMU PLTU Jawa Barat 2 Pelabuhan Ratu OMU PLTU Jawa Tengah 2 Adipala OMU PLTU Pangkalan Susu



PLTU



3×350



Pelabuhan Ratu, Jawa Barat



PLTU



1×660



Adipala, Jawa Tengah



PLTU



2×220



OMU PLTGU Cilegon OMU PLTU Barru OMU PLTU Jeranjang OMU PLTU Sanggau OMU PLTU Sintang



PLTU



740



Pangkalan Susu, Sumatera Utara Cilegon, Banten



PLTU



2×50



PLTU



3×25



PLTU



2×7



PLTU



3×7



PLTU Berau OMU



PLTU



2×9



PLTU Kalbar 1 OMU



PLTGU



2x100



Barru, Sulawesi Selatan Jeranjang, Lombok Sanggau Sintang , Kalimantan Barat Berau, Kalimantan Timur Kalimantan Barat



Tabel 1.3 Power Generation and O&M Services Unit (POMU) Nama Unit Seguling POMU Grati POMU Priok POMU



Jenis Pembangkit PLTA



Daya (MW)



Lokasi



797



Bandung



PLTGU PLTU, PLTGU, PLTD, PLTG PLTP



864 1248



Pasuruan Jakarta



Kamojang 375 Garut POMU Holtekamp PLTU 2x10 Jayapura, Papua POMU Keterangan: PGU : Power Generation Unit OMU : Operation and Maintenance Services Unit POMU : Power Generation and O&M Services Unit PLTA : Pembangkit Listrik Tenaga Air atau Pusat Listrik Tenaga Air PLTU : Pembangkit Listrik Tenaga Uap atau Pusat Listrik Tenaga Uap



3



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA PLTD : Pembangkit Listrik Tenaga Diesel atau Pusat Listrik Tenaga Diesel PLTDG : Pembangkit Listrik Tenaga Diesel dan Gas atau atau Pusat Listrik Tenaga Diesel dan Gas PLTP : Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi atau Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi PLTG : Pembangkit Listrik Tenaga Gas atau Pusat Listrik Tenaga Gas PLTGU : Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap atau Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap 1.5



PT. Indonesia Power PRO POMU PT. Indonesia Power PRO POMU, berlokasi di pantai utara Jakarta merupakan anak perusahaan PT PLN (Persero) yang mengelola 4 Blok Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) dengan 10 turbin gas dan 4 turbin uap dengan total kapasitas terpasang sebesar 2830 MW dan 6 Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD) berkapasitas total 101 MW. 1.5.1



Lokasi dan Luas Wilayah



Gambar 1.1 Lokasi PT. Indonesia Power PRO POMU PT. Indonesia Power Priok Power Generation and O&M Services Unit (POMU) terletak di teluk Jakarta berdekatan dengan Pelabuhan Samudra internasional yaitu Tanjung Priok. Dikelilingi oleh kawasan bisnis dan industri berat, serta obyek pariwisata Taman Impian Jaya Ancol membuat lokasi PRO POMU sangat strategis ditinjau dari aspek geografis perkotaan. PRO POMU mudah dicapai dari berbagai arah dengan memalui jalan raya kota ataupun jalan tol. Jalur Tol Cawang Tanjung Priok adalah akses



4



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA tercepat dari arah selatan dan timur. Dari arah bandara Cengkareng atau wilayah barat Jakarta maka jalan termudah adalah menyusuri jalan tol lintas utara menuju arah timur. Dari pusat kota kawasan Monas jarak tempuh kira-kira 10 km. PT. Indonesia Power PRO POMU menempati lahan seluas 28 Ha, di tepi pantai Utara Jawa. 1.5.2



Kapasitas Pembangkit PLTGU Priok Semenjak pertama kali beroperasi tahun 1993, PRO POMU kini terdiri atas 4 blok dengan total kapasitas terpasang 2830 MW. Blok I & II memiliki kapasitas terpasang 1180 MW, Blok III memiliki kapasitas terpasang 743 MW, dan Blok IV memiliki kapasitas 910 MW. Tabel 1.3. Kapasitas Pembangkit PLTGU Priok Blok Unit Pembangkit



Kapasitas



1



130 MW @ 35 BBTUD 130 MW @ 35 BBTUD 130 MW @ 35 BBTUD 200 MW 130 MW @ 35 BBTUD 130 MW @ 35 BBTUD 130 MW @ 35 BBTUD 200 MW 240 MW @ 60 BBTUD 240 MW @ 60 BBTUD 263 MW 301 MW @ 70-75 BBTUD 301 MW @ 70-75 BBTUD 307 MW



2



3



4



GT 1.1 GT 1.2 GT 1.3 ST 1.4 GT 2.1 GT 2.2 GT 2.3 ST 2.4 GT 3.1 GT 3.2 ST 3.3 GT 4.1 GT 4.2 ST 4.3



5



COD (Commercial Operation Date) 1993 1993 1993 1993 1994 1994 1994 1994 2012 2012 2012 2018 2018 2019



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA



Gambar 1.2 Denah PRO POMU dan Kapasitas Terpasang



6



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA BAB II PROFIL UNIT KERJA



2.1



2.2



Nama dan Bidang Unit Kerja Departemen



: Engineering



Bidang



: Mechanical Engineering



Tugas dan Tanggung Jawab Bidang Unit Kerja 1. Merencanakan, memonitor dan mengendalikan Rencana Kerja dan Anggaran tahunan, jangka menengah dan jangka panjang: 2. Mengelola penjualan kapasitas energi; 3. Menjaga dan meningkatkan keandalan dan efisiensi pengoperasian pembangkit; 4. Mengelola kebutuhan energi primer pengoperasian pembangkit; 5. Mengelola perencanaan dan pengendalian pengoperasian pembangkit dan kinerja operasi; 6. Menyusun dan mengembangkan sistem dan prosedur pengoperasian dan rekayasa engineering pembangkit; 7. Mengelola kegiatan penyusunan Rencana Jangka Panjang Unit Bisnis; 8. Mendesain, menurunkan Key Performance Indicator dan mengevaluasi kinerja Unit Bisnis; 9. Memonitor penyusunan dan penurunan Key Performance Indicator Unit Bisnis dan Unit Kerja; 10. Menyusun rencana kegiatan dan anggaran pemeliharaan khusus dan investasi; 11. Mengelola kegiatan reliability meliputi penyusunan SERP, MPI, FMEA, FDT dan strategi pemeliharaan mesin pembangkit; 12. Melaksanakan kajian dan menyusun rencana kegiatan evaluasi dan pengembangan investasi, EDP, RLA, LCM, standard job, asset wellness, modifikasi dan rehabilitasi peralatan pembangkit; 13. Mengelola kegiatan kajian permasalahan berulang (chronic problem) bidang teknik;



7



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 14. Merencanakan dan menganalisa penyiapan kebutuhan, menyusun jadwal pemeliharaan pembangkit dengan menerapkan sistem outage management secara optimal; 15. Mengelola kegiatan knowledge management dan inovasi Unit Pembangkitan; 16. Mengelola sistem manajemen terpadu Unit Pembangkitan; 17. Mengelola sistem informasi Unit Pembangkitan; 18. Membina kompetensi enjiniring dan keteknikan di Unit Pembangkitan Priok;



Mengkoordinasikan



kegiatan



manajemen



risiko



Pembangkitan dan mengelola risiko kegn bagian engineering.



8



Unit



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA BAB III PROFIL KENDALA TEKNIS



3.1



Latar Belakang Perawatan merupakan suatu kegiatan yang bertujuan untuk menjaga agar mesin dapat berfungsi dengan baik pada kondisi yang dapat diterima. Perawatan mesin sama pentingnya dengan proses produksi karena apabila mesin-mesin di industri terawat dengan baik maka tingkat produktivitas industri tersebut dapat tetap tinggi. Salah satu jenis perawatan mesin yang sering digunakan pada skala industri yaitu perawatan prediktif. Perawatan prediktif didasarkan pada pemantauan secara terus-menerus pada peralatan yang dilakukan melalui pengukuran variabel tertentu menggunakan sensor yang sesuai, yang selanjutnya data ini dianalisis untuk memberikan informasi tentang mesin atau peralatan yang dipantau. Perawatan prediktif banyak digunakan karena perawatan dapat dilakukan sembari menjaga mesin tetap beroperasi. Variabel atau sinyal yang dapat digunakan untuk memantau kondisi sebuah mesin atau peralatan antara lain: getaran, temperatur, suara, pembebanan, dan gaya sesaat. Pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) terutama pada mesinmesin seperti generator turbin, dilakukan perawatan prediktif karena kegagalan pada komponen harus diprediksi sebelum kegagalan tersebut terjadi. Apabila kegagalan komponen terjadi tanpa diprediksi maka akan menurunkan produktivitas mesin bahkan dapat menyebabkan kerusakan mesin (breakdown). Penurunan daya yang dihasilkan pada salah satu turbin uap yang tidak diprediksi akan mengakibatkan kekacauan pada sistem jaringan listrik. Komponen mekanik yang dapat dipantau kerusakannya melalui analisa getaran salah satunya yaitu bantalan. Bantalan adalah komponen yang kritis pada mesin rotasi karena bertugas sebagai tumpuan beban. Tetapi, bantalan tidak berumur sesuai dengan perhitungan. Fatigue di permukaan bantalan terjadi sehingga membatasi kelayakan bantalan



9



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA beroperasi. Analisa getaran mesin pada komponen bantalan dilakukan agar batas waktu pemakaian bantalan dapat diprediksi sehingga kegagalan pada bantalan atau bahkan komponen lain yang bergantung pada kinerja bantalan dapat diantisipasi. 3.2



Rumusan Masalah 1. Terdapat 6 bearing yang digunakan pada generator turbin uap unit ST 3.3 Blok 3 PLTGU Tanjung Priok sehingga diperlukan analisa getaran mesin untuk menentukan kualitas dari masing-masing bearing.



3.3



Batasan Masalah 1. Analisa getaran mesin pada bearing menggunakan metode analisa komparatif (comparative analysis) mengacu pada standar ISO 10816-2. 2. Analisa getaran mesin hanya dilakukan pada turbin generator unit ST 3.3.



3.4



Teori Dasar 3.4.1



Bantalan Bantalan (bearing) adalah suatu elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerak bolakbaliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan berumur panjang. Bearing harus cukup kokoh untuk menahan beban dari poros yang terhubung dari komponen mesin lainnya sehingga dapat berputar, bekerja sesuai fungsinya. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik, maka prestasi seluruh sistem akan menurun bahkan bisa berhenti (Rafsanzani Pane, 2018). Berdasarkan gerakannya terhadap poros, bearing dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu: 1. Bantalan luncur (sliding contact bearing) Pada bantalan jenis ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena, permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan pelapisan pelumas. 2. Bantalan gelinding (rolling contacting friction bearing)



10



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA Pada bantalan jenis ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, rol bulat (Rafsanzani Pane, 2018). 3.4.2



Analisa Vibrasi Analisa vibrasi digunakan untuk menentukan kondisi mekanis dan operasional dari peralatan. Vibrasi adalah getaran, dapat disebabkan oleh getaran udara atau getaran mekanis, misalnya mesin atau alat-alat mekanis lainnya. Keuntungan utama adalah bahwa analisa vibrasi dapat mengidentifikasi munculnya masalah sebelum menyebabkan downtime yang tidak terencana. Hal ini bisa dicapai dengan melakukan monitoring secara regular terhadap getaran mesin baik secara kontinyu maupun pada interval waktu yang terjadwal. Mentoring vibrasi secara regular dapat mendeteksi detorisasi atau cacat pada bantalan, kehilangan mekanis (mechanical looseness), dan gigi yang rusak atau aus. Analisa vibrasi juga dapat mendeteksi misalignment dan ketidakseimbangan (unbalance) sebelum kondisi ini menyebabkan kerusakan pada bantalan dan poros (Michael, 2019). Trending terhadap tingkat vibrasi dapat mengidentifikasi praktek pemeliharaan yang buruk seperti instalasi dan penggantian bantalan yang buruk, alignment poros yang tidak akurat, dan balancing rotor yang tidak presisi. Semua mesin yang berputar menghasilkan getaran yang merupakan fungsi dari dinamika permesinan seperti misalignment dan unbalance dari komponenkomponen rotor. Pengukuran amplitude getaran pada frekuensi tertentu akan menginformasikan tingkat akurasi dari porses alignment dan balancing, kondisi bantalan atau roda gigi, dan efek mesin yang diakibatkan oleh resonansi dari rumha mesin, pipa, dan struktur lainnya (Michael 2019). Sinyal getaran yang memiliki informasi perilaku dinamik sering dipakai untuk mendeteksi kerusakan komponen mesin. Sinyal



11



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA ini biasanya tercampur dengan sinyal getaran akibat komponenkomponen lain sehingga diperlukan metode yang tepat untuk memisahkan sinyal komponen yang diamati dengan sinyal yang lain, yang selanjutnya sinyal ini diolah untuk memperoleh informasi keadaan mesin atau peralatan yang dipantau (Didik Djoko Susilo, 2009). Sinyal getaran yang termasuk sebagai sinyal dinamik merupakan fenomena fisik yang berubah-ubah dengan cepat. Sinyal ini biasanya diubah dalam bentuk sinyal listrik, yang selanjutnya didigitasi menggunakan sebuah analog digital converter (ADC) untuk diolah lebih lanjut. Karakteristik sinyal getaran yang penting untuk pemantauan kondisi mesin adalah: frekuensi, amplitudo, dan sudut fase (Didik Djoko Susilo, 2009). Sistem pemantauan mesin berbasis sinyal getaran ini biasanya terdiri dari: 1. Mesin yang dipantau; 2. Tranduser; 3. Kabel dan hardware pengkondisian sinyal; 4. Data akuisisi; 5. Komputer (PC); 6. Software (Didik, Djoko Susilo, 2009). Sumber Sinyal



Pengkondisian Sinyal Akuisisi Sinyal Analisis Hasil Presentasi Hasil Gambar 3.1 Diagram sistematis sistem pemantauan kondisi mesin



12



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 3.4.3



Metode Analisa Vibrasi Metode analisa vibrasi untuk menentukan kondisi mesin dan karakteristik getaran yang terjadi yaitu: 1. Analisa komparatif (comparative analysis), ditentukan dengan cara membandingkan hasil inspeksi dengan standar yang telah ditentukan. Standar yang ditentukan yaitu Vibration Severity standard ISO 10816. 2. Analisa kecenderungan (trending analysis), ditentukan dengan cara membandingkan hasil inspeksi dari waktu ke waktu. 3. Analisa deskriptif (descriptive analysis) yaitu dengan cara menguraikan penjelasan yang didasarkan pada amplitudo dan letak frekuensi amplitudo berada.



3.4.4



Standarisasi Analisa Vibrasi Standarisasi untuk analisa getaran merupakan salah satu aktivitas terpenting dari ISO/TC108. Meskipun begitu, karena adanya beragam jenis klasifikasi dan kategori mesin, hal ini juga menjadi sangat kompleks. Berbagai macam standarisasi yang telah diterbitkan menggambarkan batas getaran yang dapat diterima, termasuk serial ISO/7919 (5 seri) “Mechanical vibration of nonreciprocating machines – Measurement on rotating shafts and evaluation criteria” dan serial ISO/10816 (6 seri) “Mechanical vibration – Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts”. (Robichaud, 2009) Tabel 2.1. Standarisasi ISO untuk Analisa Getaran ISO 7919 Series



7919-1:1996 7919-2: 2001



7919-3: 1996 7919-4: 1996



Mechanical vibration of non-reciprocating machines - Measurement on rotating shafts and evaluation criteria Part 1: General Guidelines Part 2: Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of 1500 r/min, 1800 r/min, 3000 r/min and 3600 r/min Part 3: Coupled industrial machines Part 4: Gas turbine sets



13



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 7919-5: 1997



Part 5: Machines set in hydraulic power generating and pumping plants ISO 10816 Series Mechanical vibration - Evaluation of machine vibration by measurements on nonrotating parts 10816-1: 1995 Part 1: General Guidelines 10816-2: 2001 Part 2: Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of 1500 r/min, 1800 r/min, 3000 r/min and 3600 r/min 10816-3: 1998 Part 3: Industrial machines with normal power above 15kW and nominal speeds between 120 r/min and 15000 r/min when measured in situ 10816-4: 1998 Part 4: Gas turbine sets excluding aircraft derivatives 10816-5: 2000 Part 5: Machines set in hydraulic power generating and pumping plants 10816-6: 1995 Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW 10816-7: Part 7: Rotodynamic pumps for industrial application Untuk analisa getaran pada turbin uap di bantalan (bearing) yaitu menggunakan standarisasi ISO 10816-2. Standarisasi ini menggunakan r.m.s. (root mean square) sebagai patokan evaluasi dalam analisa getaran. Zona evaluasi yang digunakan yaitu sebagai berikut: 1. Zona A: Getaran pada mesin baru berada pada zona ini 2. Zona B: Mesin dengan getaran pada zona ini dianggap dapat diterima untuk operasi jangka panjang 3. Zona C: Mesin dengan getaran pada zona ini dianggap tidak memuaskan untuk operasi jangka panjang terus menerus. Biasanya, mesin dapat dioperasikan untuk waktu terbatas dalam kondisi ini hingga ada kesempatan untuk tindakan perbaikan. 4. Zona D: Nilai getaran pada zona ini biasanya dianggap tingkat keparahan yang cukup untuk menyebabkan kerusakan pada mesin.



14



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA Tabel 2.2 Nilai rekomendasi untuk kecepatan getaran (r.m.s.) pada housing bearing atau pedestal dengan batas zona untuk turbin uap besar dan generator (ISO 10816-2). Batas Zona



A/B B/C C/D 3.4.5



Kecepatan putaran poros (rpm) 1500 atau 1800 3000 atau 3600 r.m.s. kecepatan getaran untuk batas zona (mm/s) 2.8 3.8 5.3 7.5 8.5 11.8



Hubungan Antara Amplitudo Average, RMS, Peak, dan Peak to Peak Untuk



amplitudo



vibrasi



(displacement,



velocity,



accelerations) dapat dinyatakan dalam peak to peak (P-P), Peak (0P), Average, dan Root Mean Square (RMS) (Afizal Nur Gustin Isnanda, 2015).



Gambar 3.2 Average, RMS, Peak, dan Peak to Peak Pada umumnya, average adalah nilai rata-rata nilai mutlak dari waveform. Dan untuk gelombang sinus besarnya adalah 0,5 Peak (Afizal Nur Gustin Isnanda, 2015). Dalam suatu Organisasi Standarisasi Internasional (ISO) yang standarisasinya sudah dikenal dan diterima di dunia internasional menganjurkan untuk memakai RMS sebagai acuan tingkat keparahan vibrasi. Berkaitan dengan RMS dikenal juga parameter penting lainnya yaitu Crest Factor yang besarnya adalah perbandingan antara nilai peak (0-p) gelombang terhadap nilai RMS



15



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA dari gelombang. Crest factor dari gelombang Sinus adalah 1,414 yaitu nilai Peak (Pk) adalah 1,414 dikali nilai RMS. Dan Crest Factor adalah salah satu ciri-ciri penting yang dapat digunakan unruk perkembangan kondisi mesin (Afizal Nur Gustin Isnanda, 2015). Untuk beberapa kasus – khususnya dalam penggunaan amplitudo displacement dimana dibutuhkan nilai total dari pergerakan bearing – nilai peak to peak (p-p) diinginkan. Nilai peak to peak adalah nilai peak dikalikan dengan 2. Velocity dan acceleration biasanya tidak membutuhkan nilai peak to peak karena informasi yang penting terdapat pada nilai peaknya saja.



16



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA BAB IV PEMECAHAN MASALAH



4.1



PRUFTECHNIK VibXpert II Alat



ukur



yang



digunakan



untuk



analisa



getaran



yaitu



PRUFTECHNIK VibXpert II Vibration Analyzer. VibXpert adalah alat ukur yang dengan kinerja tinggi, berfitur lengkap pengumpul data Fast Fourier Transform (FFT) dan signal analyzer yang mana memungkinkan pemantauan kondisi peralatan yang mudah ditemukan di banyak industri seperti pembangkit listrik, petrokimia, dan kertas. VibXpert mengumpulkan data informasi getaran, kondisi bantalan, inspeksi dan mengolah data, dan menyatukannya menjadi informasi perawatan (Moch. Avif Ramadhoni, 2018).



Gambar 4.1 PRUFTECHNIK VIBXpert II Vibration Analyzer 4.2



Data yang Diperlukan Dalam penelitian ini, objek penelitian adalah bearing pada turbin uap PLTGU Tanjung Priok, Blok 3, Unit ST 3.3 dengan kecepatan putaran poros yaitu 3000 rpm. Terdapat 6 bearing dengan posisi masing-masing sebagai berikut.



17



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA



Gambar 4.2 Posisi Bearing Turbin Uap Unit ST 3.3 PLTGU Priok 4.3



Prosedur Pengambilan Data 4.3.1



Persiapan 1. Pasang magnetic holder pada accelerometer kemudian hubungkan pada VIBXpert II melalui socket analog channel A.



Gambar 4.3 Skema alat ukur vibrasi 2. Hidupkan VIBXpert II dengan menekan tombol “On/Off”



Gambar 4.4 Letak tombol “On/Off” VIBXpert II



18



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 4.3.2



Pengukuran 1. Pada layer awal VIBXpert II, pilih “Route”.



Gambar 4.5 Tombol “Route” 2. Pilih rute yang ingin diukur pada daftar tersedia. Dalam hal ini, measurement task untuk rute yang nantinya akan dipilih telah disusun sebelumnya menggunakan software OMNITREND.



Gambar 4.6 Layar “Select route” 3. Arahkan pada lokasi pengukuran yang akan dilakukan pengukuran. Pada layar ini, akan muncul jenis-jenis bearing dan sumbunya dimana masing-masing bearing tersedia dalam sumbu horizontal [sumbu (x)] dan vertikal [sumbu (y)]



Gambar 4.7 Layar “Measurement location”



19



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 4. Pilih jenis pengukuran vibrasi dalam hal ini yang akan dipilih adalah “Velocity”, kemudian hubungkan sensor pada bearing sesuai dengan lokasi pengukuran yang dipilih sebelumnya.



Gambar 4.8 Layar “Measurement task selection”



Gambar 4.9 Posisi pemasangan sensor alat ukur 5. Tekan tombol “ENTER” untuk memulai pengukuran. 6. Setelah pengukuran selesai, tekan tombol “MENU”, kemudian pilih “Save”.



20



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA



Gambar 4.10 Layar “Measurement process”



Gambar 4.11 Prosedur “Save result” 7. Ulangi langkah 1 sampai 5 untuk lokasi pengukuran lainnya. Apabila seluruh lokasi pengukuran telah selesai, akan muncul pesan “Route is finished!”.



21



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA 4.3.3



Olah data 1. Data yang telah disimpan ditransfer ke dalam software OMNITREND untuk kemudian diproses dan dianalisa hasilnya.



4.4



Hasil Pengukuran Berdasarkan pengambilan data yang dilakukan, amplitudo r.m.s. pada masing-masing bearing adalah sebagai berikut. Tabel 4.1 Hasil pengukuran getaran No.



4.5



Bearing



1. Bearing 1 2. Bearing 2 3. Bearing 3 4. Bearing 4 5. Bearing 5 6. Bearing 6 Analisa Vibrasi



Amplitudo r.m.s. Sumbu (x) (μm) Sumbu (y) (μm) 5,74 8,68 3,22 7,32 14,43 22,47 17,83 20,85 6,83 8,25 13,32 8,62



Kualitas bearing dapat ditentukan dengan analisa komparatif (comparative analysis), yaitu dengan cara membandingkan hasil inspeksi dengan standar yang telah ditentukan. Standarisasi vibrasi yang digunakan telah ditentukan oleh manufaktur melalui manual vibrasi untuk protective devices and operation. Tabel 4.2 Manual vibrasi untuk protective devices and operation



22



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA Dalam manual tersebut, batas getaran operasional ditentukan dengan ANN (ALARM) dan TRIP. ALARM digunakan untuk memberikan peringatan bahwa batas getaran yang ditentukan telah tercapai atau perubahan signifikan terjadi, dimana tindakan perbaikan mungkin diperlukan. Secara umum, jika ALARM terjadi, operasi dapat berlanjut selama beberapa waktu sementara investigasi dilakukan. TRIP digunakan untuk menentukan besarnya getaran dimana pengoperasian mesin dapat menyebabkan kerusakan. Jika batas TRIP terlampaui, tindakan segera harus diambil untuk mengurangi gearan atau mesin harus dimatikan. Oleh karena itu, apabila batas ALARM belum terlampaui, maka mesin dapat digunakan untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi. Sesuai dengan manual yang diberikan, batas getaran operasional khususnya untuk bearing ditentukan dengan amplitudo peak to peak sehingga data pengukuran RMS yang diambil harus dikonversi ke peak to peak menggunakan crest factor. Selain itu, data yang diambil juga dalam satuan micron sehingga perlu dikonversi ke satuan /100mm agar mudah dicocokkan dengan manual vibrasi yang diberikan Tabel 4.3 Amplitudo peak to peak dalam satuan /100mmP-P No.



1. 2. 3. 4. 5. 6.



Bearing



Bearing 1 Bearing 2 Bearing 3 Bearing 4 Bearing 5 Bearing 6



Amplitudo Peak to Peak Sumbu (x) Sumbu (y) (/100mmP-P) (/100mmP-P) 1.624 2.455 0.911 2.070 4.081 6.355 5.043 5.897 1.932 2.333 3.767 2.438



23



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA



VIBRASI PADA ARAH HORIZONTAL 25 20 15 10



5



4.081 1.624



0.911



1



2



5.043 1.932



3.767



0



TRIP



3



ALARM



4



5



6



VIBRASI ARAH HORIZONTAL



Gambar 4.12 Vibrasi Pada Arah Horizontal VIBRASI PADA ARAH VERTIKAL 25 20 15 10 5



6.355 2.455



2.070



1



2



5.897 2.333



2.438



5



6



0



TRIP



3 ALARM



4



VIBRASI ARAH VERTIKAL



Gambar 4.13 Vibrasi Pada Arah Vertikal Pada Bearing 1 terlihat bahwa pengukuran pada arah horizontal menghasilkan nilai 1,624 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM sedangkan pengukuran pada arah vertikan menghasilkan nilai 2,455 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM. Dapat disimpulkan bahwa nilai amplitudo peak to peak pada Bearing 1 dikategorikan dapat diterima untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi. Pada Bearing 2 terlihat bahwa pengukuran pada arah horizontal menghasilkan nilai 0,911 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM sedangkan pengukuran pada arah vertikan menghasilkan nilai 2,070 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM. Dapat disimpulkan bahwa nilai amplitudo peak to peak pada Bearing 2 dikategorikan dapat diterima untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi.



24



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA Pada Bearing 3 terlihat bahwa pengukuran pada arah horizontal menghasilkan nilai 4,081 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM sedangkan pengukuran pada arah vertikan menghasilkan nilai 6,355 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM. Dapat disimpulkan bahwa nilai amplitudo peak to peak pada Bearing 3 dikategorikan dapat diterima untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi. Pada Bearing 4 terlihat bahwa pengukuran pada arah horizontal menghasilkan nilai 5,043 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM sedangkan pengukuran pada arah vertikan menghasilkan nilai 5,897 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM. Dapat disimpulkan bahwa nilai amplitudo peak to peak pada Bearing 4 dikategorikan dapat diterima untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi. Pada Bearing 5 terlihat bahwa pengukuran pada arah horizontal menghasilkan nilai 1,932 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM sedangkan pengukuran pada arah vertikan menghasilkan nilai 2,333 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM. Dapat disimpulkan bahwa nilai amplitudo peak to peak pada Bearing 5 dikategorikan dapat diterima untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi. Pada Bearing 6 terlihat bahwa pengukuran pada arah horizontal menghasilkan nilai 3,767 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM sedangkan pengukuran pada arah vertikan menghasilkan nilai 2,438 /100mmP-P dimana masih dibawah batas ALARM. Dapat disimpulkan bahwa nilai amplitudo peak to peak pada Bearing 6 dikategorikan dapat diterima untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi.



25



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA BAB V KESIMPULAN



5.1



Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa vibrasi yang dilakukan terhadap keenam bearing, disimpulkan bahwa bearing 1, bearing 2, bearing 3, bearing 4, bearing 5, dan bearing 6 dikategorikan dapat diterima untuk operasi jangka panjang yang tidak dibatasi.



5.2



Saran Hasil analisa vibrasi hanya terbatas pada tingkat kelayakan bearing berdasarkan



manual



vibrasi



oleh



manufaktur.



Perlu



dilakukan



pengembangan penelitian dengan merinci penyebab kegagalan bearing melalui analisis spektrum untuk mengkaji pola perbandingan besarnya amplitudo vibrasi pada semua frekuensi yang mungkin terjadi.



26



LAPORAN KERJA PRAKTEK PLTGU PRIOK PT. INDONESIA POWER – JAKARTA UTARA DAFTAR PUSTAKA



British Standard Institute (2009). Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts Part 2: Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min and 3 600 r/min (BS ISO 108162:2009). ISNANDA, AFIZAL NUR GUSTIN (2017) RANCANG BANGUN ALAT SIMULASI



GETARAN



PADA



POROS



BERPUTAR



DENGAN



VARIASI PUTARAN DAN VARIASI BEBAN LENGKUNG (STUDI KASUS PADA BEBAN 4,5 kg). Undergraduate thesis, Undip. Isranuri, I. (2019). Analisa Data Vibrasi untuk Mengidentifikasi Kondisi dan Symtom pada Generator Turbin Uap Siemens V 94.2 pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU). Pane, R. (2018). Analisa Numerik Kekuatan Bearing Pada Prototype Belt Conveyor (Doctoral dissertation). PRÜFTECHNIK (2010). VIBXPERT II Dual channel FFT data collector and signal analyzer Operating Instructions. Robichaud, J. M., & Eng, P. (2009). Reference standards for vibration monitoring and analysis. Bretech Engineering Ltd, 70. Romadhoni, M. A., & Jamaaluddin, J. (2018). Analisa Gangguan Motor Close Cycle Cooling Water Pump (Cccwp)# A Steam Turbin Menggunakan Vib Xpert Di Pltgu Grati (Analysis of Motor Disturbances Close Water Pump Cooling Cycle (Cccwp)# A Steam Turbine Using Vib Xpert on Pltgu Grati). JEEE-U (Journal of Electrical and Electronic EngineeringUMSIDA), 2(2), 92-98. Susilo, D. D. (2009). Pemantauan Kondisi Mesin Berdasarkan Sinyal Getaran. Mekanika, 8(1).



27



LAMPIRAN



28