Analisa Preventive Maintenance Pada Kondensor Tipe Shell and Tube Guna Meningkatkan Efektivitas Kerja Mesin Kondensor [PDF]

Citation preview

ANALISA PREVENTIVE MAINTENANCE PADA KONDENSOR TIPE SHELL AND TUBE GUNA MENINGKATKAN EFEKTIVITAS KERJA MESIN KONDENSOR



PROPOSAL SKRIPSI



Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Teknik



ERIK MAYER MANIHURUK NIM. 180401119



DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2023



i



KATA PENGANTAR



Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk mendapatkan Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah” Analisa Preventive Maintenance Pada Kondensor Tipe Shell And Tube Guna Meningkatkan Efektivitas Kerja Mesin Kondensor”. Selama penelitian dan penulisan skripsi ini penulis ingin berterima kasih banyak kepada : 1. Bapak Dr.Ir. M. Sabri. M.T., IPM. Asean Eng, Selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Suprianto, S.T., M.T., Ph.D. Selaku Sekertaris Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 3. Ibu Ir. Farida Ariani M.T. Selaku Dosen Pembimbing saya yang senantiasa sabar dan memberikan arahan, bimbingan, motivasi, nasihat dan meluangkan waktu kepada penulis selama penyusunan skripsi ini. 4. Bapak Dian Morfi S.T., M.T. Selaku Dosen Pembimbing kedua saya yang senantiasa memberikan arahan, bimbingan, dan meluangkan waktu kepada penulis selama penyusunan skripsi ini. 5. Ayah dan Ibu tercinta yang selalu memberi segala dukungan tak terkiranya baik moril maupun materil. 6. Teman – teman seperjuangan Teknik Mesin terkhususnya stambuk 2018 yang sering memberi dukungan dan sharing ilmu kepada penulis. 7. Teman-teman dan sahabat yang berada di tanah rantau yang selalu memberikan saran, solusi, dan perhatian kepada penulis. Penulis menyadari bahwa laporan iini masih belum sempurna dan terdapat kesalahan. Oleh karena itu, penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk menyempurnakan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini dapat bermanfaat bagi



ii



pembaca pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya. Atas kerjasamanya saya ucap terimakasih.



Medan, 09 Januari 2022 Penulis,



Erik Mayer Manihuruk 180401119



iii



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI



i iii



DAFTAR GAMBAR



v



DAFTAR RUMUS



vi



BAB I PENDAHULUAN



1



1.1



Latar Belakang



1



1.2



Rumusan Masalah



2



1.3



Tujuan Penelitian



2



1.4



Batasan Masalah Penelitian



2



1.5



Sistematika Penulisan



2



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1



Kondensor dan Kondensasi



4 4



2.1.1



Kondensor kontak langsung



4



2.1.2



Kondensor Tidak Kontak Langsung



4



2.2



Kondenser



5



2.2.1



Prinsip Kerja condenser



8



2.2.2



KomponenUtama Dan Alat Bantu Condenser



8



2.2.3



Penyebab Penurunan Vacum Condenser



9



2.2.4



Siklus Rankine



9



2.3



Klasifikasi Kondensor



10



2.3.1



Direct kontak kondensor



13



2.3.2



Surface Kondensor



13



2.4



Penurunan Tingkat Kevakuman Kondensor



14



2.4.1



Terjadi Fouling pada Kondensor



14



2.4.2



Kerusakan pada Tube Kondensor



15



2.4.3



Level Cooling Water Air Laut Surut



16



2.4.4



Temperatur Cooling Water di atas Normal



17



2.4.5



Gland Steam Exhaust Pressure Low/Control Valve Close



18



2.4.6



Kemampuan Komponen Vakum Menurun



19



2.4.7



Non-Condensable Gasses



19



2.5



Efektivitas Kerja Kondenser



20



iv



2.6



Maintenance



21



2.6.1



Pengertian Maintenance



21



2.6.2



Jenis Jenis Maintenance



22



2.6.3



Tujuan Maintenance



24



2.6.4



Fungsi Maintenance



24



2.7



Bagian bagian dari Pemeliharaan



25



2.7.1



Produksi



25



2.7.2



Teknikal



26



2.7.3



Keselamatan Kerja



27



2.8



Preventive Maintenance



27



2.9



Sistem Pemeliharaan pada Kondensor



28



2.9.1



Backwash Condenser



28



2.9.2



Cleaning Tubes Condenser



29



2.9.3.



Checking Air Leakage in Condenser



29



BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1



Waktu dan Tempat Penilitian



31 31



3.1.1



Waktu penelitian



31



3.1.2



Tempat penelitian



31



3.2



Objek Penelitian



32



3.3



Jenis Maintenance Yang Digunakan



33



3.4



Rancangan Penelitian



34



3. 5



Pelaksanaan Penelitian



34



v



DAFTAR GAMBAR



Gambar 2. 1 Siklus Rankine



10



Gambar 2. 2 Air Cooled Condenser



11



Gambar 2. 3 Shell and Tube ondenser



11



Gambar 2. 4 Shell and Coil Condenser



12



Gambar 2. 5 Fouling Pada Condenser



14



Gambar 2. 6 Kerusakan Tube Condenser



15



Gambar 2. 7 Cooling Water Menurun



17



Gambar 2. 8 Cooling Water di Atas Normal



18



Gambar 2. 9 Cleaing Tube Condenser



29



Gambar 2. 10 Checking Air Leakage in Condenser



30



Gambar 3. 1 PLTU Pangkalan Susu



32



Gambar 3. 2 Kondenser



33



Gambar 3.3 Flow chart metodologi penelitian



36



vi



DAFTAR RUMUS



Rumus 2.1



20



Rumus 2.2



20



1



BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang PLTU adalah pembangkit listrik yang mengolah air menjadi uap yang akan



memutar turbin dan generator dengan putaran tertentu. Air yang dimasak dan dipanaskan dalam tungku pemanas biasanya menggunakan batubara sebagai bahan bakarnya [1]. Cara PLTU bekerja yaitu menggunakan siklus rankine yang merupakan sistem tertutup. Air dipanaskan didalam furnace hingga berubah menjadi uap kering. Setelah itu uap kering akan ke turbin untuk memutarnya dengan generator yang seporos, sehingga generator akan ikut berputar dan menghasilkan listrik [2]. Energi listrik di Indonesia menjadi faktor penunjang untuk meningkatkan kegiatan industri. Salah satu pembangkit yang sering digunakan adalah Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Pada proses pembangkit tenaga listrik terjadi proses pembakaran terhadap air untuk menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian dialirkan ke turbin untuk memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik . Pada pembangkit listrik tenaga uap biasanya memiliki sistem pendingin. Kelangsungan pengoperasian turbin uap sangat dipengaruhi oleh kelangsungan pasok air pendingin. Apabila aliran air pendingin terganggu atau hilang, maka operasi turbin uap harus dihentikan, karena turbin uap tidak dapat beroperasi tanpa aliran air pendingin ke kondensor . Dengan vakum kondensor yang bagus, maka efisiensi turbin bagus. Jika tidak berarti ada masalah pada pipa aliran air pendingin pada kondensor seperti menumpuknya kotoran yang diakibatkan adanya biota laut antara lain teritip, kerang, ganggang, tiram dan jenis tumbuhan lainnya. Maka perlu adanya penyaring seperti debris filter. Salah satu komponen utama dari PLTU yaitu kondensor merupakan tempat terjadinya proses kondensasi uap, dimana uap berubah fase menjadi cair. Uap tersebut, sebelumnya dimanfaatkan untuk memutar turbin. Hal ini bertujuan untuk menghemat.



2



penggunaan air karena air terus tersikulasi, serta dapat menjaga kemurnian air yang digunakan dalam sistem boiler. Pendinginan di kondensor menggunakan media air laut yang dialirkan didalam tube condenser.



1.2



Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dibuat rumusan masalah yaitu :



Analisa Preventive Maintenance Pada Kondensor Tipe Shell And Tube Guna Meningkatkan Efektivitas Kerja Mesin Kondensor.



1.3



Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian skripsi ini adalah: 1. Untuk mengetahui pengaruh masalah pada kondenser 2. Untuk menjadikan condenser lebih awet digunakan untuk jangka panjang. 3. Untuk mengidentifikasi kendala yang sering terjadi pada condenser



1.4



Batasan Masalah Penelitian 1. Data perawatan yang digunakan 1 bulan 2. Tidak membahas data biaya produksi atau biaya perawatan 3. Penelitian difokuskan pada perawatan condenser 4. Condenser yang diteliti adalah surface condenser



1.5



Sistematika Penulisan Skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah



sebagai berikut: BAB I Pendahuluan Bab ini berisikan latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.



3



BAB II Tinjauan Pustaka Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan yaitu mengenai alat kompenen stasiun sterilizer, prinsip kerja dan teori dasar mengenai stasiun sterilizer. BAB III Metodologi Penelitian, pada bab ini akan dibahas mengenai metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi. Pada bab ini juga akan dibahas mengenai langkah-langkah penelitian, pengolahan dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari topic yang di pakai. BAB IV Hasil dan Analisa Penelitian Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap penelitian. BAB V Kesimpulan dan Saran Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang mendukung. DAFTAR PUSTAKA Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun laporan.



4



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1



Kondensor dan Kondensasi Kondensor merupakan salah satu alat penukar kalor (heat exchanger) yang



digunakan untuk mengkondensasikan uap atau merubah fase uap menjadi cair. Dalam proses kondensasi terdapat dua teknik yaitu menggunakan kondensor kontak langsung dan kondensor tidak kontak langsung. 2.1.1 Kondensor kontak langsung Direct contact condenser melakukan proses kondensasi dengan cara mencampurkan uap dan air pendingin. Salah satu contohnya adalah spray condenser dimana air pendingin disemprotkan dan bercampur dengan uap air dalam suatu tabung sehingga terbentuk air kondensat. 2.1.2 Kondensor Tidak Kontak Langsung Pada Surface Condenser air pendingin dan uap yang didinginkan tidak bercampur. Salah satu dari surface condenser adalah shell and Tube condenser, air pendingin berada dalam pipa-pipa (tubes) pendingin sedangkan uap yang terkondensasi didalam cangkang (shell). Heat exchanger tipe shell and tube terbagi atas dua jenis berdasarkan bentuk tube-nya yaitu : a. Single pass Air pendingin pada kompresor jenis single pass ini hanya digunakan sekali siklus pendingin. Uap masuk kedalam steam inlet connection, kemudian uap akan bersentuhan dengan permukaan tube yang berisi air pendingin dengan temperature yang lebih rendah. b. Two Pass Kondensor jenis Two pass memiliki prinsip kerja yang sama dengan kondensor jenis single pass, letak perbedaannya terdapat pada aliran air pendingin yang dua kali digunakan dalam satu kali proses pendinginan. Condenser Berdasarkan alirannya surface condenser terbagi atas parallel flow dan counter flow.



5



Pada parallel flow arah aliran masuk dan keluar antara uap dan air pendingin searah, berbeda dengan counter flow yang alirannya berbeda. Sedangkan proses kondensasi merupakan suatu proses yang terjadi ketika temperature uap berada dibawah temperature jenuhnya, akibat dari uap jenuh bersentuhan dengan media yang memiliki temperature lebih rendah. Dalam proses kondensasi idealnya, kalor yang dilepas oleh uap tidak membuat temperaturnya berubah, tetapi terjadi perubahan fase (kalor laten). Sedangkan kalor yang diterima oleh air pendingin mengalami perubahan temperature tanpa terjadi perubahan fase (kalor sensible). Pada proses kondensasi tekanan dalam kondensor di design memiliki tekanan vacuum dengan menurunkan tekanan dalam kondensor menggunakan air ejector. Kondisi vakum terjadi karena nozzle pada air ejector, dimana steam dari Auxiliary Steam HP Turbine dilewatkan percabangan LP Turbine dari kondensor. Pada kondisi ini steam dari LP Turbine tertarik dengan lebih cepat dengan tingkat kondensasi yang lebih rendah. Steam dari pencampuran Auxiliary Steam Turbine dan LP Turbine didalam air ejector kemudian mengalami kondensasi karena kontak dengan air kondensat dari Condensate Expansion Pump (CEP) dan dialirkan kembali ke hotwell. Air kondensat yang naik temperaturnya kemudian dialirkan menuju Gland Steam Condenser (GSC) yang kemudian akan dialirkan ke Low Pressure Heater sedangkan air kondensat dalam GSC yang memiliki tekanan rendah akan dialirkan kembali ke hotwell untuk dinaikkan tekanannya dengan CEP.



2.2



Kondenser Kondensor adalah alat yang berfungsi untuk mengembunkan uap yang telah



memutar turbin untuk dijadikan air yang akan digunakan untuk siklus selanjutnya. Sebelum masuk kedalam kondensor, air laut biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran ataupun Lumpur yang terbawa air laut. Agar uap dapat bergerak turun dengan lancar dari sudu terakhir LP Turbin, maka Vakum kondensor harus dijaga Kondensor



merupakan



alat



penukar



kalor



yang



berfungsi



untuk



mengkondensasikan uap keluaran turbin. Uap setelah memutar turbin langsung



6



mengalir menuju kondensor untuk diubah menjadi air (dikondensasikan), hal ini terjadi karena uap bersentuhan langsung dengan pipa-pipa (tubes) yang didalamnya dialiri oleh air pendingin. Oleh karena kondensor merupakan salah satu komponen utama yang sangat penting, maka kemampuan kondensor dalam mengkondensasikan uap keluaran turbin harus benar–benar diperhatikan, sehingga perpindahan panas antara fluida pendingin dengan uap keluaran turbin dapat maksimal dan pengkondensasian terjadi dengan baik. Kondensor terdiri dari tube-tube kecil yang melintang. Pada tubetube inilah air pendingin dari laut dialirkan. Sedangkan uap mengalir dari atas menuju ke bawah agar mengalami kondensasi atau pengembunan. Sebelum masuk kedalam kondensor, air laut biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran ataupun lumpur yang terbawa air laut. Agar uap dapat bergerak turun dengan lancar dari sudu terakhir turbin, maka vakum kondensor harus dijaga, karena dengan ada vakum pada kondensor akan membuat tekanan udara pada kondensor menjadi rendah. Dengan tekanan yang lebih rendah di kondensor, maka uap akan bisa bergerak dengan mudah menuju kondensor. Fungsi kondensor adalah mengkondensasikan uap bekas dari turbin menjadi air kondensat melalui pipa-pipa pendingin agar dapat disirkulasikan kembali. Akibat kondensasi ini sisi uap kondensor termasuk hotwell berada pada kondisi vacuum. Prinsip kerjanya, air laut sebagai media pendingin masuk ke water box condensor didistribusikan ke pipa-pipa kecil (tube condenser) untuk menyerap panas yang diterima tube dari extraction steam LP-turbine. Selain itu kondensor juga berfungsi untuk menciptakan back pressure yg rendah atau vacuum pada exhaust turbin. Dengan adanya vakum yang rendah, maka bisa meningkatkan efisiensi turbin dan siklus kerja turbin lebih meningkat karena tidak terjadi back pressure dan juga menurunkan vibrasi pada bearing turbin. Karena sangat berpengaruh terhadap efisiensi dan keandalan turbin maka perawatan kondensor harus selalu terjaga dan juga kebersihanya.harus terhindar dari sampah dan biota laut sangat mengganggu unjuk kerja kondensor Peralatan peralatan bantu yang terkait kerja kondensor dan mendukung perawatan lainnya, yaitu : 1. Circulating Water Pump 2. Condensate Pump



7



3. Cathodic Protection 4. Ferros Pump 5. Ball Taproge Pump 6. Conductivity Meter 7. PH Meter 8. Primiing Vacum Pump 9. Injektion Cholopac 10. Back Wash 11. Cond Leak Detector Masalah sering mempengarui unjuk kerja pada kondensor : 1. Kebocoran tube kondensor 2. Vakum pada kondensor turun 3. Air kondensat terkontaminasi 4. Level sea water 5. Sampah ikut terbawa air pendingin 6. Korosi pada dinding kondensor Kondensor dan peralatan bantu / Auxiliari harus dijaga kondisinya dala satu tahun sekali harus selalu diadakan pengecekan dan perawatan baik yg ada didalam maupun luar. Faktor kebersihan tube mempunyai pengaruh terhadap Efisiensi unit oleh karena kebersihan terutama pada saat laut surut pengaturan outlet valve kondensor harus disesuaikan dengan keadaan unit. Jatuhnya vakum kenaikan perbedaan suhu antara uap dan air pendingin karena kontaminasi, sesuai dengan property of scale dan kondisi permukaan bagian dalam tube, metode bagian dalam tube, antara lain : 1. Metode pembersihan tube dengan sikat nyla



8



2. Metode pembersihan tube dengan bola karet 3. Metode pembersihan tube dengan water jet 2.2.1 Prinsip Kerja condenser Prinsip kerja kondensor adalah mengubah uap sisa keluaran low pressure turbin menjadi air kembali, proses perubahannya dilakukan dengan cara mengalirkan uap ke dalam ruangan yang berisi pipa-pipa. Kemudian pipa-pipa ini akan dialirkan air pendingin dari cooling tower. Lalu, uap akan mengalir dari atas menuju ke bawah agar mengalami kondensasi atau pengembunan. Sebelum masuk kedalam kondensor, air pendingin biasanya melewati debris filter yang berfungsi untuk menyaring kotorankotoran ataupun lumpur yang terbawa dari air sungai. Kondensor merupakan alat yang digunakan untuk mengubah uap tekanan rendah yang telah digunakan pada turbin menjadi air. Perubahan fasa ini berlangsung karena pada kondensor terdapat fluida pendingin yang dialirkan di dalam pipa dan permukaannya bersentuhan langsung dengan uap, sehingga terjadi proses kondensasi dan akan ditampung pada hotwell (penampung sementara). Oleh karena itu kondensor merupakan salah satu komponen utama yang sangat penting, maka kemampuan kondensor dalam mengkondensasikan uap keluaran turbin harus benar–benar diperhatikan 2.2.2 KomponenUtama Dan Alat Bantu Condenser Condenser sebagai peralatan pendingin utama terdiri dari beberapa komponen penyususn utama yaitu antara lain: 1. Pipa saluran Masuk 2. Waterbox condenser 3. Pipadalam condenser (Tube) 4. Hotwell 5. Pipasalurankeluar Adapun alat-alat pendukung condenser antara lain: 1. Debris filter sebagai saringan air laut sebelum masuk condenser



9



2. Vacuum primming unit yaitu untuk mengeluarkan udara yang terbawa masuk air laut. 3. Ball cleaning system yaitu untuk membersihkan tube condenser dengan menginjeksikan bola karet. 4. Vacuum pump yaitu untuk membuang non condensable gasses 2.2.3 Penyebab Penurunan Vacum Condenser Penurunan tekanan vacum di condensor dapat disebabkan oleh berbagai faktor factor yaitu antara lain: 1. Tube condenser kotor. 2. Saringan debris filter kotor. 3. Tekanan gland seal terlalu rendah. 4. Vacuum breaker valve tidak menutup rapat. 5. Membran turbin mengalami keretakan. 6. Kemampuan vacum pump turun. 7. Water separator vacum pump terlalu rendah. 8. Kebocoran pada ruang condenser sehingga udara luar ada yang masuk. 9. Temperatur air pendingin dan kecepatan laju aliran air pendingin. 2.2.4 Siklus Rankine Siklus Rankine Dengan Proses Pemanasan Ulang Siklus Rankine sederhana terdiri dari empat komponen utama yaitu pompa, boiler, turbin dan condenser. Skematik siklus Rankine sederhana ditunjukkan pada Gambar .[7]. Untuk meningkatkan efisiensi instalasi pembangkit listrik, sebelum air dipompa memasuki ke boiler, feedwater harus dipanaskan terlebih dahulu hingga mencapai suhu tertentu. Pemanasan tersebut dilakukan dengan heater (heat exchanger), yang berlangsung secara konduksi dengan memanfaatkan uap panas yang diambil (diekstraksi) dari turbin. Jadi selain diteruskan ke condenser, ada sejumlah kecil uap dari turbin yang



10



diambil untuk memanaskan feedwater heater atau dengan istilahnya sejumlah uap diekstraksi ke feedwater heater (tekanan ekstraksi)



Siklus 1-2-3-4-B-1 adalah siklus Rankine Jenuh, yang berarti uap jenuh ke



Gambar 2. 1 Siklus Rankine



dalam turbin. Siklus 1’-2’-3-4-B-1’ merupakan siklus Rankine uap super panas karena uap super panas yang masuk turbin. Siklus tersebut melalui proses sebagai berikut: 1 – 2 atau 1’ – 2’: ekspansi adiabatic reversible dalam turbin, uap keluar pada 2 atau 2’ berada dalam daerah campuran dua fase 2 – 3 atau 2’ – 3: panas keluar pada suhu dan tekanan konstan di kondensor 3 – 4: kompresi abiabatic



2.3



Klasifikasi Kondensor 1. Air cooled condenser Air cooled condenser merupakan jenis kondensor yang menggunakan



udara sebagai cooling medium. Air cooled condenser mengkondensasikan pembuangan uap dari turbin uap dan kembali kondensat (cairan yang sudah terkondensasi) ke boiler tanpa kehilangan air



11



Gambar 2. 2 Air Cooled Condenser



2. Water cooled condenser



Water cooled condenser merupakan jenis kondensor yang menggunakan air sebagai cooling medium. Water cooled condenser yang paling banyak digunakan yaitu : a. Shell and Tube Condenser Shell and tube condenser atau kondensor tipe tabung dan pipa digunakan pada kondensor berukuran kecil sampai besar biasa digunakan untuk air pendingin berupa ammonia dan freon. Seperti terlihat pada gambar didalam kondensor.



Gambar 2. 3 Shell and Tube ondenser



12 Air pendingin masuk melalui pipa bagian bawah kemudian keluar melalui pipa bagian atas. Jumlah saluran maksimum yang dapat digunakan sebanyak 12, semakin banyak jumlah saluran yang digunakan maka semakin besar tahanan aliran air pendingin. Pipa pendingin ammonia biasa terbuat dari baja sedangkan untuk freon biasa terbuat dari pipa tembaga (Candra, 2013).



b. Shell and coil condenser Kondensor tabung dan koil banyak digunakan pada unit pendingin dengan freon refrigerant berkapasitas lebih kecil, misalnya untuk penyegar udara, pendingin air, dan sebagainya. Seperti gambar dibawah ini, kondensor tabung dan koil dengan tabung pipa pendingin di dalam tabung yang dipasang pada posisi vertical. Koil pipa pendingin tersebut biasanya dibuat dari tembaga, berbentuk tanpa sirip maupun dengan sirip. Pipa tersebut mudah dibuat dan murah harganya. Pada kondensor tabung dan koil,, endapan dan kerak yang terbentuk di dalam pipa harus dibersihkan menggunakan zat kimia (detergent) (Candra, 2013)



Gambar 2. 4 Shell and Coil Condenser



13



Klasifikasi Kondensor Secara umum ada 2, yaitu : 1. Direct kontak kondensor 2. surface kontak kondensor 2.3.1 Direct kontak kondensor Direct kontak kondensor yaitu jenis kondensor yang mengkondensasikan steam dengan mencampur langsung dengan air pendingin. Direct kontak atau disebut juga Open Kondensor menggunakan cooling tower, seperti ini banyak digunakan pada geoathermal power plant atau panas bumi. Keunggulan jenis Direct contak condensor adalah : 1. Bila terjadi kebocoran tube condensor tidak sampai merusak kwalitas air kondensate karena air yang digunakan sebagai pendingin kwalitasnya sama 2. Tidak terlalu banyak proteksi 3. Perawatan mudah 4. Lingkungan bersih 2.3.2 Surface Kondensor Kondensor jenis ini paling banyak digunakan pada power plant atau PLTU, karena jenis ini dipandang lebih praktis, ekonomis, dan efisien baik tempat maupun pemeliharaanya. Terutama untuk power plant / pembankit yang berskala besar.Type ini merupakan Heat exchanger tipe shell and tube dimana meknisme perpindahan panas utama adalah condensasi saturated steam pada sisi luar tube dan pemanasan secara konveksi paksa dari sirkulating waternya ada didalam tube kondensor. Kelemahan jenis Surfase condensor adalah : 1. Bila mana terjadi kebocoran tube condensor seluruh air condensate akan tercontaminasi air pendingin (sea water). 2. Membutuh protecsi yang banyak 3. Water box dan Tube cepat kotor 4. Lingkungan sekitar korosif dan kotor



14



Keunggulan jenis Surfase condensor adalah : 1. Tidak terlalu banyak makan tempat 2. Air pendingin didapat dengan mudah dan murah 3. Bisa digunakan pembangkit skala besar



2.4



Penurunan Tingkat Kevakuman Kondensor



2.4.1 Terjadi Fouling pada Kondensor Adanya fouling ataupun endapan yang mengotori tube-tube kondensor sangat mungkin terjadi. Hal ini karena cooling water condenser, sebagaimana di sebagian besar PLTU sumber air-nya adalah berasal dari air laut, sehingga akan banyak terdapat endapan dan kotoran-kotoran yang ikut masuk dan sebagian mengendap pada permukaan tube-tube dan pada bagian kondensor lainnya. Fouling yang terjadi pada kondensor dapat dikategorikan menjadi beberapa tipe. Fouling karena Microbiologi, scale, deposit, korosi dan kotoran yang menyumbat tube kondensor.



Gambar 2. 5 Fouling Pada Condenser kondensor akan berkurang sehingga laju proses kondensasi uap menjadi condensate water pun akan turun. Pencegahan fouling kondensor sangatlah penting



15



karena secara natural kondensor akan memiliki kecenderungan terjadi fouling, hal ini karena cooling water yang digunakan yaitu air laut yang banyak terdapat endapan dan kotoran-kotoran lainnya 2.4.2 Kerusakan pada Tube Kondensor Pada beberapa pembangkit banyak material yang digunakan sebagai bahan untuk tube pada kondensor bergantung pada air pendinginannya. Di antaranya adalah aluminuim, tembaga, nikel, baja, titianium, dan lain sebagainya. Air pendinginya bisa berupa air segar, air laut, dan air bor. Dari situ tube banyak mengalami kegagalan material seperti korosi dan erosi. Korosi ini disebabkan karena adanya zat dari lingkungan, dalam hal ini adalah air pendingin. Zat garam yang dibawa air laut misalnya dapat



Gambar 2. 6 Kerusakan Tube Condenser yang semakin hari akan menimbilkan penipisan pada tube dan dapat berakibat kebocor pada tube kondensor tersebut. Kebocoran tersebut akan berpengaruh besar dalam kinerja kondensor yang mana juga akan berakibat pada penurunan efisiensi termail yang dibangkitkan pada sebuah pembangkit



16



2.4.3 Level Cooling Water Air Laut Surut Pasang surut air laut mempunyai pengaruh pada kevakuman kondensor yang erat kaitannya dengan flow rate ketika air laut pasang dan ketika air laut surut. Sebagai dasar pembahasan kita lihat prinsip perpindahan panas, dimana terdapat persamaan energy balance. Hal ini karena pada kondensor terjadi perpindahan panas antara steam dan air sehingga menyebabkan steam mengalami perubahan fase. Adapun persamaan tersebut adalah Q = M Cp ΔT. Dimana M adalah jumlah cooling water flow rate yang masuk ke kondensor. Dengan asumsi Cp air laut tetap maka ΔT akan berubah mengikuti perubahan pasang surut air laut atau flow rate sea water (cooling water). Ketika flow cooling water rate besar (M) atau ketika air laut pasang maka akan menyebabkan penurunan selisih temperature cooling water inlet dan outlet kondensor (ΔT). Semakin tinggi temperature outlet cooling water maka vakum kondensor akan semakin rendah. Dalam pengaturan flow cooling water kondensor ini, pengaturan dilakukan dengan mengatur pembukaan motor valve outlet kondensor. Pengaturan ini akan berdampak pada perubahan pressure inlet dan outlet kondensor, kecepatan aliran cooling water pada tube kondensor, dan cooling water flow rate ke kondensor. Berikut kami sajikan grafik perbandingan cooling water flow rate dan pressure kondensor. Maintainability merupakan kegiatan untuk melakukan perawatan (pemeliharaan). Alat pengukuran dari maintainability adalah Mean Time To Repair (MTTR). MTTR menunjukkan kemampuan teknisi mesin untuk memperbaiki kerusakan peralatan yang terjadi. Availability merupakan perbandingan waktu proses sebenarnya dengan waktu yang telah ditetapkan



17



Gambar 2. 7 Cooling Water Menurun Terlihat pada grafik perbandingan cooling water flow rate dan pressure kondensor,



terlihat



bahwa semakin



besar



flow rate



cooling



water



menyebabkan pressure kondensor semakin rendah (kondensor semakin vakum), hal ini dikarenakan proses kondensasi akan berlangsung lebih optimal. Biasanya untuk bukaan valve ketika air laut pasang adalah 65% dan untuk air laut surut adalah 55% 2.4.4



Temperatur Cooling Water di atas Normal Temperatur cooling water (sea water) juga akan mempengaruhi pressure



kondensor (vakum kondensor). Akan tetapi temperatur cooling water ini kita tidak memiliki kemampuan untuk mengaturnya. Temperatur cooling water ini akan berubah tergantung iklim dan lokasi dimana sebuah pembangkit itu berada. Temperatur cooling water juga sangat berpengaru h terhadap pressure atau vakum kondensor, dan pengaruhnya ini sangat signifikan. Sebagaimana flow cooling water, temperatur cooling water i ni akan berpengaruh pada kecepatan suatu steam berkondensasi. Semakin rendah temperatur, steam exhaust LP Turbine akan lebih cepat terkondesasi sehingga pressure kondensor akan rendah (vakum tinggi). Berikut grafik pengaruh temperatur cooling water terhadap pressure kondensor.



18



Gambar 2. 8 Cooling Water di Atas Normal Dari dapat grafik kita lihat bahwasannya perbedaan temperatur cooling water (dengan perbandingan flow rate steam exhaust LP turbine dan flow rate cooling water konstan) sangat signifikan terhadap perubahan vakum kondensor (pressure kondensor). 2.4.5 Gland Steam Exhaust Pressure Low/Control Valve Close Gland steam ini erat kaitannya dengan sistem sealing pada turbin. Gland steam sealing ini berfungsi untuk mengurangi kebocoran uap, khususnya pada celah shaft, mengurangi intrusi udara ke dalam turbin, khususnya pada turbin LP , dan sebagai uap perapat poros turbin. Tekanan seal steam di dalam saluran pipa header harus selalu dijaga stabil. Karena jika saja tekanan tersebut hilang maka akan sangat membahayakan turbin uap. Uap air di dalam turbin HP akan bocor keluar melalui sela -sela labyrinth seal, dan pada sisi turbin LP udara atmosfer akan masuk. Ap abila tekanannya rendah, maka udara atmosfer dari luar akan masuk ke turbin dan akan bercampur dengan uap yang nantinya dibawa ke kondensor. Adanya udara tersebut akan berpengaruh pada proses kondensasi alami di kondensor, jika dibiarkan terus – menerus maka vakum akan drop dan unit akan mengalami trip. Selain itu, control valve juga memiliki andil



19



dalam menjaga tekanan uap gland steam sealing tetap stabil. Control valve akan otomatis membuka dan membuang apabila terjadi steam yang berlebihan dan akan menutup bila steamnya sudah tepat. Jika terjadi penutupan pada control valve maka apabila terjadi steam berlebih akan terjadi overheat pada turbin. 2.4.6 Kemampuan Komponen Vakum Menurun Komponen Vakum seperti halnya vacuum pump dan water jet ejector mempunyai peran yang besar dalam proses pembuatan vakum pada kondensor. Kemampuan pompa vakum dan water jet ejector akan menurun karena kerusakan mekanis yang disebabkan oleh zat kimia terkandung pada fluida yang menyebabkan korosi, terjadi aus pada pompa karena kura pelumasan (oli), dan bisa juga disebabkan karena terjadi kavitasi pada komponen tersebut. Hal – hal tersebut mempengaruhi unjuk kerja yang akan dihasilkan alat bantu vakum, maka dari itu alat bantu vakum juga memerlukan pemeliharaan. 2.4.7 Non-Condensable Gasses Adanya



Non Condensable



Gasses



(gas-gas



yang tidak



dapat



terkondensasi) dapat menyebabkan penurunan tingkat kevakuman. Non Condensable gasses ini bisa merupakan gas dari luar yang masuk ke kondensor (air leakage), hal ini karena kondesor didesain memiliki tekanan di bawah atmosfer maka akan mungkin ada udara dari luar akan masuk ke kondensor. Selain itu penyebab dari non condensable gasses ini juga berasal dari gasgas yang mengalami leakage pada sistem PLTU yang terbawa oleh steam ke kondensor (air in steam) atau juga dari penguraian air menjadi gas oksigen dan gas hidrogen. Sehingga gas-gas yang tidak dapat terkondensasi tersebut harus dikeluarkan dari kondensor. Gas -gas yang tidak dapat terkondensasi tersebut



harus dikeluarkan atau



dibuang dari kondensor karena



menyebabkan kenaikan pressure kondensor, dan kenaikan pressure ini akan menyebabkan penurunan daya mampu yang dihasilkan oleh turbin uap dan menurunakan efiensi pengoperasian turbin



20 uap. Adapun beberapa tempat yang dapat menjadi sumber gas leakage sebagian seperti pada gambar di bawah. Gas-gas tersebut akan menyelimuti permukaan luar tube-tube kondensor, hal ini akan menyebabkan berkurangnya kecepatan transfer panas antara uap (steam) dengan cooling water (sea water). Sehingga ketika kecepatan transfer panas berkurang hal ini akan menyebabkan peningkatan pressure kondensor.



2.5



Efektivitas Kerja Kondenser Konsep efektivitas perpindahan panas merupakan salah satu pendekatan yang



banyak dipergunakan dalam kegiatan analisis atau perancangan sebuah APK (alat penukar panas), disamping metode beda temperature rata-rata logaritmik. Perancangan sebuah APK menggunakan metode beda temperature rata-rata logaritmik membutuhkan data tentang keempat temperature terminal dari kedua fluida yang bekerja dalam APK (Soekardi, 2015). Kondensor merupakan komponen yang bekerja mengubah uap menjadi air yang digunakan kembali. Kinerja dari suatu kondensor dapat dilihat dari perhitungan efektivitasnya. Perhitungan efektivitas kondensor memerlukan beberapa factor dari aliran steam dan aliran cooling water. Aliran steam disini berasal dari keluaran turbin dan air cooling berasal dari input kanal air laut. Variabel-variabel yang perlu diperhatikan antara lain massa aliran fluida panas, massa aliran fluida dingin, temperature fluida panas yang masuk, temperature fluida panas yang keluar, temperature fluida dingin yang masuk, temperature fluida dingin yang keluar, dan tekanan (Rudianto dan Zata, 2016). Dalam proses pengubahan uap menjadi air terdapat berbagai macam parameter yang harus dijaga, diantaranya: tingkat kevakuman dalam kendensor, temperatur dan tekanan air pendingin, serta temperature uap yang akan dikondensasi. Parameter tersebut sangat berpengaruh terhadap efektivitas kondensor pada khususnya dan efisiensi pembangkit pada umumnya. Efektivitas kondensor menurun seiring dengan penurunan vakum kondensor pada beberapa kondisi operasi (Apollo, 2014).



21



Adapun persamaa perhitungan efektivitas yaitu : 𝜀 = 1−exp [−NTU(1−C)]/1−C.exp[−NTU(1−C)]



(2.1)



dimana: ε = efektiveness heater NTU = number of transfer unit C = capacity ratio Persaamaan efektivitas melibatkan besaran tak berdimensi. Besaran ini dapat disebut number of transfer unit (NTU). Nilai NTU adalah ukuran dari luas permukaan APK, sehingga semakin besar NTU semakin besar pula ukuran APK. NTU = U. A/Cmin



(2.2)



Dimana: A= Luas perpindahan kalor (m2) U=Koefisien perpindahan panas menyeluruh (W/m2.°C) Cmin= Kapasitas panas minimum



2.6



Maintenance



2.6.1 Pengertian Maintenance Perawatan ialah kegiatan memelihara fasilitas atau mesin dengan cara memperbaiki, pergantian spare part dengan tuj uan untuk menjaga proses produksi berjalan sesuai dengan yang diharapkan (Sayuti & Muhammad, 2013). Perawatan mempunyai tujuan untuk memaksimalkan umur mesin, menjaga kelancaran produksi melalui penyesuain dan pengoperasian peralatan secara tepat,



dan meminmalkan frekuensi kegagalan proses



produksi (Mustafa, 1998). Perawatan (maintenance) juga kegiatan pendukung utama yang bertujuan untuk menjamin kelangsungan fungsional suatu sistem produksi.



22



mengantisipasi tingkat kerusakan dan mencegah terputusnya kegiatan produksi. Banyak yang mempengaruhi tingkat kepercayaan konsumen kepada produsen atau perusahaan, salah satunya adalah bagaimana tingkat pelayanan yang diberikan perusahaan mempengaruhi kepuasan konsumen. Hal ini merupakan tanggung jawab dari departemen produksi. Faktor yang menyebabkan hal ini adalah ketidaklancaran proses produksi. Yang menjadi penyebab ketidaklancaran proses produksi ini antara lain kerusakan yang dialami mesin ketika proses produksi sedang berjalan. Untuk



mencegah



hal



tersebut



perlu



dilakukan



tindakan



perawatan



(maintenance) terhadap mesin. Dalam kegiatannya, preventive maintenance terbagi atas routine maintenance, periodic maintenance, dan predictive maintenance (Witonohadi & Timothy, 2011). Routine maintenance merupakan kegiatan perawatan yang telah dilakukan secara rutin, misalnya pembersihan peralatan, pengecekan oli. Periodic maintenancemerupakan kegiatan yang dilakukan pada jangka waktu tertentu dengan tujuan untuk meminimalkan kegagalan fasilitas. Predictive maintenance adalah kegiatan pemeliharaan dalam



rangka meminimalkan



kegagalan mesin dengan cara memeriksa mesin sesuai dengan jadwal yang telah dijadwalkan. Bentuk pemeliharaan bisa b erupa pergantian komponen sesuai dengan yangtelah di tentukan ataupun melakukan pemeriksaan menyeluruh dalam



jangka waktu



tertentu. Performance Maintenance



merupakan salah satu tool untuk mengetahui kinerja mesin berproduksi. Performance Maintenance terdiri



dari reliability, maintainability dan



availability. Keandalan mesin dipengaruhi periode waktu penggunaan mesin. bila mesin terus beroperasi maka keandalannya akan menurun (Soesetyo & Bendatu, 2014). Pengukuran reliabilty dapat dilakukan dengan menggunakan Mean Time Between Failure (MTBF). MTBF adalah interval waktu kerusakan dari peralatan selesai diperbaiki sampai peralatan tersebut mengalami kerusakan kembali.



23



2.6.2 Jenis Jenis Maintenance Pemeliharaan Terencana Reactive maintenance dimana terdapat beberapa jenis pemeliharaan yaitu: • Corrective maintenance Pemeliharaan yang dilakukan untuk mengembalikan fungsi kerja dari suatu komponen akibat mengalami kegagalan. • Breakdown Maintenance Kegiatan pemeliharaan yang dilakukan sebagai tindakan lanjutan dari corrective maintenance dengan cara menguji fungsi dari komponen yang mengalami kegagalan. Kategori



ke 2 yaitu



proactive



maintance



memiliki



sejumlah



pemeliharaan yaitu: • Preventive Maintenance Pemeliharaan yang dilakukan untuk mencegah agar komponen tidak mengalami kegagalan dengan cara mengganti atau pengecekan ulang. Pemeliharaan preventif merupakan pemeliharan yang dilakukan secara teratur untuk menghindari kerusakan tak terduga di masa depan. Sederhananya,



ini



tentang



memperbaiki



sesuatu



sebelum



rusak.



Pemeliharaan preventif biasanya dilakukan inspeksi, perbaikan kecil, pelumasan dan penyetelan, sehingga unit mesin yang beroperasi terhindar dari kerusakan yang mengakibatkan penghentian operasi unit dan terus meningkatkan efisiensi unit serta menjaga unit terus bekerja secara normal tanpa ada ganguan. • Predictive Maintenance Pemeliharaan



yang



dilakukan



untuk



memprediksi



kapan



kemungkinan suatu komponen akan mengalami kegagalan. Kategori ke 2 dalam pemeliharaan adalah reactive maintenance dimana terdapat beberapa jenis pemeliharaan yaitu:



24



• Corrective maintenance Pemeliharaan yang dilakukan untuk mengembalikan fungsi kerja dari suatu komponen akibat mengalami kegagalan. Pemeliharaan korektif adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk membuat unit mesin beroperasi kembali atau pemeliharan perbaikan yang biasanya mengganti suku cadang dari unit mesin yang sudah rusak. Pemeliharan ini bertujuan untuk mengubah unit sehingga operator yang bertugas dapat menganalisa unit dan memperkecil penghentian unit • Breakdown Maintenance Kegiatan pemeliharaan yang dilakukan sebagai tindakan lanjutan dari corrective maintenance dengan cara menguji fungsi dari komponen yang mengalami kegagalan. 2.6.3 Tujuan Maintenance Suatu kalimat yang perlu diketahui oleh orang pemeliharaan danbagian lainnya bagi suatu pabrik adalah pemeliharaan (maintenance) murah sedangkan perbaikan (repair) mahal. Menurut Daryus A, (2008) dalam bukunya manajemen pemeliharaan mesin Tujuan pemeliharaan yang utama dapat didefenisikan sebagai berikut: 1. Untuk memperpanjang kegunaan asset, 2. Untuk menjamin ketersediaan optimum peralatan yang dipasang untuk produksi dan mendapatkan laba investasi maksimum yang mungkin, 3. Untuk menjamin kesiapan operasional dari seluruh peralatan yang diperlukan dalam keadaan darurat setiap waktu, 2.6.4 Fungsi Maintenance Menurut pendapat Agus Ahyari, (2002) fungsi pemeliharaan adalah agar dapat memperpanjang umur ekonomis dari mesin dan



peralatan



produksi. Keuntungan-keuntungan yang akan diperoleh dengan adanya pemeliharaan yang baik terhadap mesin, adalah sebagai berikut :



25



1. Mesin dan peralatan produksi yang ada dalam perusahaan yang bersangkutan akan dapat dipergunakan dalam jangka waktu panjang, 2. Pelaksanaan proses produksi dalam perusahaan yang bersangkut an berjalan dengan lancar, 3. Dapat menghindarkan diri atau dapat menekan sekecil mungkin terdapatnya kemungkinan kerusakan-kerusakan berat



dari mesin dan



peralatan produksi selama proses produksi berjalan 4. Peralatan produksi yang digunakan dapat berjalan stabil dan baik, maka proses dan pengendalian kualitas proses harus dilaksanakan dengan baik pula, 5. Dapat dihindarkannya kerusakan-kerusakan total dari mesin dan peralatan produksi yang digunakan, 6. Apabila mesin dan peralatan produksi berjalan dengan baik, maka penyerapan bahan baku dapat berjalan normal 7. Dengan adanya kelancaran penggunaan mesin dan peralatan produksi dalam perusahaan, maka pembebanan mesin dan peralatan produksi yang ada semakin baik.



2.7



Bagian bagian dari Pemeliharaan Adapun bagian bagian dari pemeliharaan diantaranya; bagian dari



produksi,



teknikal,



keselamatan



kerja,



pembelian



dan



keuangan,



penyimpanan bahan/material (Gudang). 2.7.1 Produksi Termasuk dalam bagian produksi adalah sebagai berikut : 1. Mengawasi kondisi operasi pabrik. Menentukan dan meminta pekerjaan pemeliharaan dengan berkonsultasi pada bahagian -bahagian lain yang terkait.



26



2.



Mensyahkan



permintaan-permintaan



pekerjaan-pekerjaan



pemeliharaan dan pekerjaan pengawasan. 3. Memastikan semua persiapan untuk kerja pemeliharaan semua baik dan memberi ijin masuk pabrik, ijin masuk kedaerah berbahaya, dan keselamatan kerja untuk kerja-kerja pemeliharaan 4. Melaksanakan semua persiapan yang diperlukan untuk merawat seperti mengisolasi, mencuci equipment dan pipa-pipa, juga melakukan analisa keselamatan kerja. 5. Memintakan pada bagian keselamatan kerja orang yang ahli pada menyiapkan pekerjaan-pekerjaan pemeliharaan yang diperlukan. 6. Meneliti dan membantu para pekerja saat mereka melakukan pekerjaan lapangan. 7. Menerima laporan pekerjaan yang sudah selesai dan melakukan pengetesan ulang. 8. Menandatangani dan mensyahkan laporan pekerjaan yang sudah selesai. 2.7.2 Teknikal Termasuk dalam bagian teknikal adalah sebagai berikut : 1.



Menerima



informasi-informasi



secara



periodik,



pekerjaan



modifikasi 2. Mempelajari hal-hal yang dapat meningkatkan efesiensi operasi pabrik dan dapat menurunkan waktu, biaya dari pemeliharaan. 3.



Mempelajari



dan



menyiapkan



modifikasi



pabrik



melalui



penyelidikan seperti yang disebutkan pada item dan dengan mengadakan diskusi-diskusi diantara bagian-bagian yang terkait 4. Menyiapkan data-data teknik dari semua mesin-mesin pabrik dengan baik.



27



5. Menyelidiki dan menjaga informasi-informasi terakhir dari teknologi produksi dan pemeliharaan. 2.7.3 Keselamatan Kerja Yang termasuk dalam bagian keselamatan kerja adalah sebagai berikut : 1. Menjaga keselamatan kerja pada saat berada dipabrik khusunya pada daerah daerah yang berbahaya dan mudah terbakar dan patuhi larangan-larangan yang ada dan pastikan bekerja secara aman. 2. Menyiapkan dan memberi peringatan-peringatan keselamatan pada masing



masing equipment termasuk untuk



kerja



pemeriksaan



sebelum perkerjaan dimulai. 3. Mempelajari dan membuat saran untuk meningkatkan peralatan, fasilitas, perlatan keselamatan kerja dan bahan -bahan yang baru. 4. Menhindari atau mengunjungi pekerjaan-pekerjaan



pemeliharaan



atau pemeriksaan jika pekerjaan tersebut berbahaya. 5. Meminta alat pemadam kebakaran tambahn untuk bagian pendukung jika diperlukan.



2.8



Preventive Maintenance Pemeliharaan preventif ialah pemeliharan yang dilakukan secara



teratur untuk



menghindari kerusakan tak terduga di masa



depan.



Sederhananya, ini tentang memperbaiki sesuatu sebelum rusak. Pemeliharaan preventif biasanya dilakukan inspeksi, perbaikan kecil, pelumasan dan penyetelan, sehingga unit mesin yang beroperasi terhindar dari kerusakan yang mengakibatkan penghentian operasi unit dan terus meningkatkan efisiensi unit serta menjaga unit terus bekerja secara normal tanpa ada ganguan.



28



Pemeliharaan yang dilakukan aundalah tuk mengembalikan fungsi kerja



dari



suatu



komponen akibat mengalami kegagalan dan akan



berpengaruh kepada performa dari mesin.



2.9



Sistem Pemeliharaan pada Kondensor



2.9.1 Backwash Condenser Backwash kondensor merupakan salah satu usaha untuk menjaga performa kondensor dengan cara membalik arah aliran kondensor. Fungsinya yaitu untuk membersihkan kondensor dari kotoran yang menyumbat dan mengganggu proses aliran cooling water dengan cara membalik arah alirannya, bahasa mudahnya untuk flushing kotoran - kotoran yang mengganggu aliran air laut ke kondensor khususnya yang berada di inlet tube kondesor. Kondensor didesign dengan dua sisi yang arah alirannya berlawanan. Tujuan dari backwash kondensor ini dimaksudkan agar aliran cooling water lebih baik, lebih lancar sehingga proses perpindahan panas anatara steam dan air laut (proses kondensasi) berjalan lebih baik dan lebih cepat. Hasilnya yaitu peningkatan vakum kondensor sehingga efisiensi unit kembali bertambah. selain itu dengan adanya backwash kondensor ini differential pressure inlet dan outlet kondensor akan lebih rendah. Dalam penentuan kapan proses backwash kondensor itu dilaksanakan sebenarnya lebih dominan dilihat dari Differential Pressure antara Inlet dan Outlet pressure kondensor atau pressure drop sea water inlet dan outlet kondensor. Hal ini karena tujuan kita melakukan backwash kondensor yaitu membuang kotoran, sampah, yang menghalangi aliran sea water (plugging) tube kondensor. Efek dari plugging tube ini akan meyebabkan aliran sea water terhalang dan jumlah flow rate sea water yang masuk ke tube-tube kondensor akan berkurang (ibaratnya mampet), sehingga inlet pressure akan tinggi dan outlet pressure akan rendah. Dalam penentuan kapan proses backwash kondensor itu dilaksanakan sebenarnya lebih dominan dilihat dari Differential Pressure antara Inlet dan Outlet pressure kondensor atau pressure drop sea water inlet dan outlet kondensor



29



2.9.2 Cleaning Tubes Condenser



Gambar 2. 9 Cleaing Tube Condenser Tube-tube kondensor sangat mungkin terjadi endapan di permukaannya, sehingga perlu dilakukan cleaning. Cleaning kondensor ini dapat dilakukan dalam dua metode, yaitu secara online dimana dilakukan ketika unit turbin uap dalam keadaan normal operasi dan offline ketika turbin uap dalam keadaan stand by. Untuk cleaning tube dalam keadaan online ini sebenarnya sangat penting karena dengan hal ini performa kondensor akan tetap selalu terjaga. Cleaning tube secara online dapat dilaksanakan dengan cara menggunakan bola Tapproge yang di PLTU sering disebut Ball Cleaning Kondensor Dalam system Ball Clening ini, fungsinya adalah untuk membersihkan permukaan tube-tube kondensor. Sistem Ball Cleaning menggunakan Bola ( Tapproge ) sebagai alat untuk membersihkan tube kondensor. Bola ini akan diikutkan aliran pada kondensor, masuk di water box inlet kondensor ikut aliran kondensor dan keluar di water box outlet kondensor kemudian bola-bola tersebut ditangkap oleh Catcher dan diarahkan ke ball collector



2.9.3. Checking Air Leakage in Condenser Air leakage test pada kondensor bisa dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya yaitu pengujian dengan gas tracer seperti dengan



30



menggunakan gas helium atau halogen. Selain itu juga bisa dilakukan air leakage test secara ultrasonic ataupun secara thermograph, selain itu tes leak dengan air merupakan salah satu yang paling murah dan banyak dilakukan. Perlu diketahui juga bahwasanya pada PLTU biasanya memiliki peralatan khusus untuk tes leak pada tube baik itu kondensor maupun heat transfer equipment lainnya.



Gambar 2. 10 Checking Air Leakage in Condenser



31



BAB III METODOLOGI PENELITIAN



3.1



Waktu dan Tempat Penilitian



3.1.1 Waktu penelitian Penelitian ini dimulai dari pelaksanaan kajian literature, pengujian, pembuatan laporan, seminar hasil laporan, siding akhir. Untuk lebih rinci bisa dilihat pada table 3.1 sebagai berikut:



Minggu No



Kegiatan



Ke1



1



Kajian Literature



2



Survey Pabrik



3



Penelitian



4



Pembuatan Laporan



5



Seminar Hasil Penelitian



6



Sidang Akhir



2



3



4



5



6



3.1 Tabel Penelitian



3.1.2 Tempat penelitian Penelitian ini dilakukan di Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) Pangkalan Susu Operation and Maintenance Services Unit (OMU), berada di desa Tanjung Pasir Kecamatan Pangkalan Susu, Kabupaten Langkat, Propinsi Sumatera Utara.



32



Gambar 3. 1 PLTU Pangkalan Susu



3.2



Pusat Listrik Tenaga Uap Pangkalan Susu Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Pangkalan Susu kapasitas



200 MW yang berlokasi di Kecamatan Pangkalan Susu, Kabupaten Langkat, Provinsi Sumatera Utara berhasil meningkatkan pelayanan pasokan listrik pelanggan. Sejak beroperasi pada Juni 2019, pembangkit listrik yang memasok sistem kelistrikan Sumatera Bagian Utara (SBU) tersebut mampu beroperasi secara andal. Daya listrik yang dihasilkan PLTU Batubara ini memperkuat sistem SBU yang disalurkan melalui Interkoneksi Sumatera jaringan transmisi 275kV Pangkalan Susu –Binjai



3.2



Objek Penelitian Di penelitian ini yang akan di teliti ialah maintenance mesin kondensor



di Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Pangkalan Susu. Maka dari itu tujuan penelitian ini agar menjadikan masa mesin kondensor dan penyesuaian yang akan dilaksanakan. penting, dari perawatan kita tau kondisi-kondisi dari kondisi kondensor tersebut.



33



Gambar 3. 2 Kondenser



3.3



Jenis Maintenance Yang Digunakan Dalam melalakukan penelitian ini kita akan menggunakan jenis



preventivemaintenance agar mesin terawat dan bisa digunakan dalam jangka waktu yang lama. Preventive maintenance adalah sebuah tipe maintenance yang dilakukan berdasarkan data untuk mengetahui evaluasi mesin atau peralatan yang digunakan sehingga dapat dilakukan perbaikan sebelum kerusakan terjadi. Preventive maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan secara terjadwal,umumnya secara periodik, dimana sejumlah tugas pemeliharaan seperti inspeksi, perbaikan, pergantian, pembersihan, pelumasan dan penyesuaian yang akan dilaksanakan. Adapun tujuan preventive maintenance ialah :



1. Kemampuan produksi dapat memenuhi kebutuhan sesuai dengan rencanaproduksi. 2. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi



34



apa yangdibutuhkan oleh produksi itu sendiri. 3. Untuk mengurangi pemakaian dan penyimpangan yang diluar batas dan menjaga modal yang diinvestasikan dalam perusahaan selama waktu yang di tentukan. 4. Untuk mencapai tingkat biaya serendah mungkin. 5. Menghindari kegiatan yang dapat membahayakan keselamatan parapekerja.



3.4



Rancangan Penelitian Dalam sebuah penelitian kita harus teliti dan jelas dalam mengamati



objek yang di teliti. Rancangan penelitian merupakan rencana menyeluruh dari penelitian mencakup hal yang akan dilakukan penelitian mulai dari membuat hipotesis dan implikasinya secara operasional sampai pada analisa akhir, datayang selanjutnya disimpulkan dan diberikan saran.



3. 5



Pelaksanaan Penelitian Pada pelaksanaan penelitian ini dilakukan di Pembangkit Listrik



Tenaga Uap (PLTU) Pangkalan Susu. Penelitian ini menentukan objek yang diteliti untuk memecahkan masalah dalam tugas penelitian yang dimulai sebagai berikut: 1. Menentukan masalah Pada penelitian ini kita harus mencari masalah dalam total productivemaintenance. 2. Study literature Pada penelitian ini study literatur dari beberapa jurnal yang sesuai dengan permasalahan tersebut. 3. Peninjauan lapangan (survey) Dalam melakukan penelitian harus meninjai ke perusahaan yang akanmenjadi tempat penelitian.



35



4. Pengumpulan data Ada beberapa kegiatan dalam mengumpulkan data: •



Pengamatan secara langsung dilakukan di tempat perusahaan tersebut.



•



Melalukan wawan cara kepada pihak yang berwenang dalam hal perawatan di pabrik kelapa sawit tersebut.



•



Mengambil kesimpulan dari data yang kita dapat dari narasumber.



5. Pengelolahan data Data yang di dapat di rangkum dengan cara preventive maintenance 6. Analisa dan pemecahan masalah Hasil dari pengolahan data akan di rangkum dan di selesaikan dengandilakukan pemecahan masalah. 7. Membuat kesimpulan dari hasil penelitian.



36 Mulai



Studi Pendahuluan Observasi lapangan Studi literatur Identifikasi Masalah Menganalisa preventive maintenance pada condenser



Perumusan Masalah daripada latar belakang penelitian



Tujuan Penelitian Untuk mengetahui pengaruh masalah pada kondenser -Untuk menjadikan condenser lebih awet digunakan untuk jangka panjang. Untuk mengidentifikasi kerusakan yang sering terjadi pada condenser Tidak



Pengumpulan Data



Pengolahan Data



Berhasil Ya Kesimpulan dan Saran



Selesai Gambar 3.3 Flow chart metodologi penelitian



37



DAFTAR PUSTAKA



Hadi Winarno, Damris Muhammad, Rayandra Ashyar, Yudha Gusti Wibowo, (2019). Pemanfaatan Limbah Fly Ash Dan Bottom Ash Dari Pltu Sumsel-5 Sebagai Bahan Utama Pembuatan Paving Block. Jurnal Teknika, Vol.11, No.1, hal 1067 1070. Sudirmanto Alvian, Reza Effendi, (2020). Analisis Perubahan Tekanan Vakum Kondensor Terhadap Kerja Turbin Dan Produksi Listrik PLTU Unit 1 Sebalang Menggunakan Simulasi Cycle Tempo. Jurnal Powerplant, Vol. 8, No. 1, hal 1 - 29. Elvionita Chalsia Topuh, Lily Setyowaty Patras, Brave Angkasa Sugiarso, (2019). Aplikasi Pembelajaran Interaktif Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Jurnal Teknik Informatika, Vol. 14, No. 2, hal 183 - 192. Akhmad Syarief, Rangga Mahesa, (2021). Analisis Performa Turbine Oil Cooler Di Pltu Asam Asam Unit 1. Jurnal Info-Teknik. Mohamad Ridwan, Rosna Yuherlina, Dimas Andhika Putra, (2020). Analisa dan Penanganan Terjadinya Penurunan Kevakuman pada Kondensor Utama Terhadap Kinerja Turbin Uap Di Kapal LNG. Jurnal Prosiding Seminar Pelayaran dan Riset Terapan, Vol. 2, No 1, hal 130 – 139 Maulana Faturrakhman, Bono, Wiwik Purwati Widyaningsih, (2014). Analisis Kinerja Kondensor Terhadap Perubahan Tekanan Vakum Di Pt Pln (Persero) Sektor Pembangkitan Pltgu Cilegon. Jurnal Teknik Energi, Vol. 10, No. 1, hal 29 – 34 Andri Ramadhan, (2017). Analisa Keandalan Kondensor dengan Menggunakan Debris Filter di PLTU Belawan. Jurnal Surya Teknika, Vol. 5 No. 2, hal 18 – 24 Muhammad Arsyad, Ahmad Zubair Sultan, (2018). Manajemen perawatan. Penerbit Deepublish. Yogyakarta. Amrina Rosyada, Arina Rizqia Anhar, Indra Silanegara, (2017). Analisis Kinerja Kondensor Unit Iv Sebelum Dan Sesudah Overhaul. Jurnal Poli-Teknologi



38



Harun Al Rosyid, Retno Aita Diantari, Andik Susilo, (2016). Pengaruh Perawatan Condenser Terhadap Tekanan Condenser Di STG Blok 2 PLTGU Tambak Lorok. Jurnal Power plant, Vol. 4, No. 1, hal 27 – 32



Feriyanto, Y.E. (2019). Best Practice Experience in Power Plant. Surabaya M. Suyitno. 2011. Pembangkit Energi Listrik. Rineka Cipta. Jakarta. Instalasi Pembangkit PLTU. 2007. Sistem Air Pendingin. PT. PLN (Persero) Unit Pendidikan dan Pelatihan Suralaya



39



40