Balancing Impeler Fan (Erwani - Bukit Asam) [PDF]

Citation preview

PT PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan



BALANCING IMPELLER FAN



Oleh : Erwani (6288012B)



PT. PLN (Persero) SEKTOR PEMBANGKITAN BUKIT ASAM PEMBANGKITAN SUMATERA BAGIAN SELATAN 2017



KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyusun karya knowledge capturing yang berjudul Balancing Impeller Fan. Ucapan terima kasih, penulis persembahkan kepada : 1. 2. 3. 4.



5.



6. 7.



Bapak R. Bambang Anggono, selaku General Manager PT PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan. Seluruh Manager Bidang PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan. Bapak Hertadi, selaku Ketua KM, INOVASI, EO, CDC & PBKK PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan Bapak Eko Mursidanto, selaku Manager PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Bukit Asam, Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan, yang telah memberikan kesempatan, dukungan dan bantuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan karya knowledge capturing ini. Asman Enjiniring, Asman Pemeliharaan, Asman Operasi, Asman SDM, Asman Coal Handling dan Administrasi PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Bukit Asam, Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan. Seluruh karyawan PLTU Bukit Asam dan seluruh komponen pendukungnya. Dan semua pihak yang telah membantu penyusunan karya knowledge capturing ini.



Penulis menyadari bahwa karya knowledge capturing ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk pengembangan karya knowledge capturing ini selanjutnya. Semoga karya knowledge capturing ini dapat berguna bagi kemajuan PT. PLN (Persero) khususnya dan seluruh pembaca karya knowledge capturing ini pada umumnya. Tanjung Enim, September 2017



Penulis



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ................................................................................................. i DAFTAR ISI .............................................................................................................. ii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. iv DAFTAR TABEL ...................................................................................................... v BAB I ......................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN ...................................................................................................... 1 1.1.



Latar Belakang ........................................................................................ 1



1.2.



Tujuan ..................................................................................................... 1



BAB II ........................................................................................................................ 2 DASAR TEORI .......................................................................................................... 2 2.1 Karakteristik Vibrasi ........................................................................................ 3 2.1.1 Frekuensi.................................................................................................. 4 2.1.2 Amplitudo ................................................................................................ 5 2.1.3 Kecepatan................................................................................................. 5 2.1.4 Percepatan ................................................................................................ 5 2.1.5 Fase .......................................................................................................... 5 2.2 Manfaat Data Karakteristik Vibrasi ................................................................. 6 2.3 Posisi dan Lokasi Pengukuran ........................................................................ 6 2.4 Balancing ......................................................................................................... 7 BAB III ....................................................................................................................... 8 PEMBAHASAN ........................................................................................................ 8 3.1.



Prosedur Balancing Menggunakan Alat Ukur Vibscanner ...................... 8



3.1.1.



Forced Draft Fan............................................................................ 8



3.1.2.



Primary Air Fan ........................................................................... 10



3.1.3.



Induced Draft Fan ........................................................................ 13



3.2.



Tahap Persiapan Balancing ................................................................... 15



ii



BAB IV .................................................................................................................... 29 MANFAAT IMPLEMENTASI ................................................................................ 29 BAB V ...................................................................................................................... 32 PENUTUP ................................................................................................................ 32 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 33 LAMPIRAN ............................................................................................................. 34 BIOGRAFI NARASUMBER ................................................................................... 35



iii



DAFTAR GAMBAR



Gambar 2.1 Vibrasi pegas spiral ................................................................................. 3 Gambar 2.2 Karakteristik vibrasi ................................................................................ 4 Gambar 2.3 Fase pada vibrasi..................................................................................... 6 Gambar 2.4 Posisi pengukuran vibrasi ....................................................................... 7 Gambar 3.1. Sistem udara pembakaran pada PLTU ................................................... 8 Gambar 3.2. Sistem udara pembakaran pada Forced Draft Fan .................................. 9 Gambar 3.3. Data teknis dan ilustrasi Forced Draft Fan Eksisting ........................... 10 Gambar 3.4. Sistem Udara Primer ............................................................................ 11 Gambar 3.5. Data teknis dan ilustrasi Primary Air Fan Eksisting ............................ 12 Gambar 3.6. Ilustrasi Sistem Balanced Draft Fan ..................................................... 13 Gambar 3.7. Data teknis dan ilustrasi Induced Draft Fan Eksisting ......................... 14 Gambar 3.8. Persiapan Balancing ............................................................................. 16 Gambar 3.9 Komponen alat ukur vibrasi Vibscanner ............................................... 17 Gambar 4.1. Diagram data kegiatan Balancing PDM tahun 2010-2014 ................... 30



iv



DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data kegiatan Balancing Impeller dan Komparasi Financial ............... 30



v



BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pusat Listrik Tenga Uap (PLTU) Bukit Asam merupakan PLTU yang menggunakan batu bara sebagai bahan bakar utama dan HSD sebagai bahan bakar pendukung. Sebagaimana halnya PLTU Batubara yang lain, PLTU Bukit Asam dilengkapi dengan peralatan-peralatan fan pada area boiler diantaranya Induced Draft Fan (IDF), Forced Draft Fan (FDF), dan Primary Air Fan (PAF). Peralatan-peralatan ini dapat mengalami vibrasi abnormal (tinggi) yang dapat berdampak terjadinya breakdown peralatan atau bahkan breakdown unit, salah satu penyebab vibrasi tersebut diantaranya adalah akibat Unbalance pada impeller. Vibrasi akibat unbalace impeller diperlukan tindakan balancing impeller sehingga vibrasi turun kembali dalam batas normal. Metode balancing yang sering diterapkan didunia industri antara lain : Metode 3 (tiga) Titik dan Metode Sudut Fasa. Sebelum tahun 2010, pelaksanaan balancing impeller di PLTU Bukit Asam menggunakan Metode 3 (tiga). Namun, metode ini masih kurang efektif dalam mendapatkan hasil balancing, selain itu waktu yang digunakan untuk melakukan balancing rata-rata membutuhkan waktu lebih dari 6 (enam) jam. Pelaksanaan balancing dilakukan pengukuran dan perhitungan secara konvensional sehingga data yang didapatkan terkadang kurang. Durasi waktu yang cukup lama untuk melaksanakan balancing impleller dapat mempengaruhi ketersediaan pembangkit PLTU Bukit Asam karena membuat waktu derating/stop unit pun akan lama. Selain itu, kinerja PLTU Bukit Asam akan mengalami penurunan karena nilai EAF turun.



1.2. Tujuan Pembentukan COP SOP Balancing ini bertujuan untuk membuat SOP Balancing menggunakan alat ukur Vibscanner agar proses balancing mesin dapat dilakukan secara efektif dan efisien.



1



BAB II DASAR TEORI Vibrasi atau getaran seringkali terjadi pada mesin-mesin yang bergerak secara rotating maupun reciprocating. Fenomena vibrasi ini sering dijadikan acuan bagi bagian pemeliharaan untuk mengidentifikasi apakah mesin tersebut masih berfungsi dengan baik atau sudah memerlukan perawatan lebih lanjut. Jika vibrasi mesin sudah melebihi batas yang diizinkan, maka sudah saatnya mesin tersebut diberi tindakan perawatan. Vibrasi merupakan akibat dari suatu keadaan mesin. Banyak penyebab yang memungkinkan vibrasi terjadi seperti: Unbalance, Missalignment, poros bengkok, pengikatan baut kurang kuat (looseness), dll. Vibrasi dapat juga disebabkan oleh gabungan penyebab-penyebab yang disebutkan sebelumnya. Salah satu penyebab vibrasi yang sering terjadi adalah unbalance (tidak seimbang). Suatu benda berputar dikatakan balance (seimbang) jika titik berat benda tersebut berada tepat pada sumbu putarnya. Jika titik berat benda tersebut berada di luar sumbu putar, maka akan mengakibatkan gaya sentrifugal yang mengarah dan tegak lurus terhadap sumbu putarnya. Gaya sentrifugal inilah yang mengakibatkan terjadinya unbalance. Agar benda tersebut (mendekati) balance, maka perlu dilakukan balancing dengan menambahkan beban pada benda untuk melawan gaya sentrifugal penyebab terjadinya unbalance tersebut. Beberapa metode yang biasa digunakan untuk melakukan balancing diantaranya: 1. 2. 3. 4.



Metode 2 titik pada single plane balancing Metode 3 titik pada single plane balancing Metode vektor pada single plane balancing Metode vektor pada two plane balancing



Vibrasi diakibatkan oleh adanya gaya yang bekerja pada suatu benda yang berubah baik arah maupun besarnya secara terus menerus dalam periode waktu tertentu. Misalkan sebuah benda yang digantung dengan pegas spiral seperti pada gambar 2.1.



2



Gambar 2.1 Vibrasi pegas spiral Dalam keadaan diam, beban berada pada posisi netral. Apabila beban ditarik ke bawah, akan terjadi regangan pada pegas. Bila tarikan dilepas, pegas akan menarik beban ke atas melampaui posisi netralnya sehingga pegas mendapat tekanan yang akan mengakibatkan pegas menekan beban ke bawah. Demikian terjadi berulang-ulang. Gerakan berulang-ulang ini dinamakan vibrasi. Hal yang sama akan terjadi pada rotor yang sedang berputar, misalnya saja diakibatkan oleh adanya gaya sentrifugal dimana gaya sentrifugal ini diakibatkan oleh karena titik berat rotor tidak berada pada sumbu rotor. Gaya sentrifugal tersebut akan selalu berubah arah sesuai dengan perubahan posisi suatu titik pada rotor tersebut. Apabila suatu material dibebani dengan gaya yang arah maupun besarnya berubah-ubah secara kontinyu maka material tersebut akan lebih cepat mencapai batas kelelahannya dibandingkan dengan material yang dibebani gaya yang tetap baik arah maupun besarnya. Oleh sebab itu, vibrasi harus diusahakan sekecil mungkin agar batas kelelahan material dapat dicapai dalam waktu lebih lama, atau dengan kata lain umur pakai (lifetime) material tersebut lebih panjang. 2.1 Karakteristik Vibrasi Kondisi dari suatu peralatan/mesin dapat diketahui dengan cara mengamati karakteristik vibrasinya. Karakteristik vibrasi ditentukan oleh tiga parameter, yaitu: 1. Frekuensi 2. Amplitudo 3. Fase Dari gambar 2.2 dapat dilihat apa yang dimaksud dengan karakteristik tersebut.



3



Gambar 2.2 Karakteristik vibrasi Pada titik : • A, C, dan E : Kecepatan maksimum (PeakVelocity), sedangkan percepatan nol (ZeroAcceleration) • B dan D : Kecepatan Nol (ZeroVelocity), Percepatan Maksimum (PeakAcceleration) dan Simpangan maksimum (PeakDisplacement) • A sampai E disebut satu siklus.



2.1.1 Frekuensi Frekuensi berhubungan erat dengan periode, dimana periode adalah waktu yang diperlukan untuk menjalani satu siklus lengkap dar A sampai E. Frekuensi adalah jumlah siklus lengkap yang terjadi dalam satu satuan waktu. Contoh: Dalam 1 menit terjadi 1200 siklus lengkap, maka frekuensinya adalah 1200 kali per menit (1200 cpm) atau 20 kali per detik (20 cps). Keterangan: CPM = Cyclesperminute dan CPS =Cyclespersecond = Hertz (Hz) Apabila Periode = T dan Frekuensi = F, Maka F = 1/T.



4



2.1.2 Amplitudo Amplitudo adalah jarak simpang gelombang vibrasi. Amplitudo dapat dinyatakan dalam kecepatan, simpangan, maupun percepatan. Jarak simpangan antara batas atas dengan batas bawah disebut PeaktoPeak (PP), atau adakalanya diukur dengan PeaktoZero (P0) yang berarti jarak simpangan antara batas atas dengan garis netral (0). Contoh : • DisplacementPeaktoPeakDisp. P-P • DisplacementPeaktoZeroDisp. P-0



2.1.3 Kecepatan Kecepatan vibrasi akan selalu berubah besarnya. Dapat dilihat dari gambar 1.2 pada saat beban berada di batas atas dan batas bawah, kecepatannya akan nol karena pada titik tersebut terjadi perubahan arah gerakan. Kecepatan maksimum dicapai pada posisi netral. Pada umumnya alat ukur vibrasi mengukur kecepatan pada kecepatan maksimum (PeakVelocity), dengan satuan sentimeter per detik atau inch per detik.



2.1.4 Percepatan Percepatan adalah perubahan besarnya kecepatan. Sesaat sebelum mencapai batas atas, terjadi perlambatan yang mendekati harga maksimum karena berusaha untuk mengurangi kecepatan. Sesaat sesudah batas atas terjadi percepatan untuk mempercepat kecepatan menuju batas bawah. Percepatan maksimum terjadi pada batas atas dan batas bawah. 2.1.5 Fase Fase didefinisikan sebagai posisi satu titik pada gelombang vibrasi terhadap satu titik pada gelombang vibrasi yang lain atau terhadap satu titik tetap. Pada gambar 2.3 dapat dilihat A dan B mempunyai simpangan dan frekuensi yang sama besar tapi fasenya berbeda 180 derajat.



5



Gambar 2.3 Fase pada vibrasi



2.2 Manfaat Data Karakteristik Vibrasi Karakteristik vibrasi digunakan untuk menganalisa penyebab dan tingkat besarnya vibrasi. Dengan diketahuinya frekuensi vibrasi, dapat diketahui bagian mana dari peralatan yang diamati mengalami kerusakan yang paling dominan, karena setiap bagian mesin akan menimbulkan vibrasi yang berbeda. Frekuensi dapat menunjukkan bagian mana dari mesin tersebut yang mengalami kerusakan sedangkan amplitudo (simpangan, kecepatan, dan percepatan) dapat menunjukkan tingkat kerusakannya. Kecepatan merupakan fungsi dari simpangan dan frekuensi, maka kecepatan dapat digunakan sebagai indikator yang paling baik untuk menentukan kondisi suatu peralatan/mesin. Untuk menentukan apakah vibrasi suatu mesin/peralatan masih dalam batas yang diijinkan, dapat dilihat dari simpangan dan frekuensi pada grafik “GeneralMachineryVibrationSeverityChart”. 2.3 Posisi dan Lokasi Pengukuran Posisi pengukuran vibrasi dapat dilakukan dari tiga posisi sesuai Gambar 2.4 berikut : 1. Horizontal (H) 2. Vertical (V) 3. Axial (A)



6



Gambar 2.4 Posisi pengukuran vibrasi



Lokasi/tempat pengukuran vibrasi akan tergantung dari kebutuhan. Misalnya untuk mengukur vibrasi bearing, maka diukur pada housing bearing. Jika akan mengukur fondasi atau beam, maka pengukuran dilakukan pada fondasi atau beam tersebut. 2.4 Balancing Suatu benda berputar dikatakan balance jika titik berat benda tersebut berada di sumbu putarnya. Jika titik berat tidak berada pada sumbu putarnya, akan mengakibatkan gaya sentrifugal yang mengarah menjauhi dan tegak lurus sumbu putar. Gaya sentrifugal ini menyebabkan kondisi unbalance. Besarnya gaya sentrifugal yang terjadi adalah: 𝐺 = 𝑚𝑅( Ket :



2𝜋𝑁 2 ) 60



G = Gaya Sentrifugal (N) N = Putaran (rpm) m = Massa benda berputar penyebab unbalance (kg) R = Jarak sumbu putar terhadap titik berat (m).



Agar benda berputar tersebut balance, maka harus diberikan bobot pengimbang yang dapat menetralisir pengaruh dari gaya sentrifugal tersebut (dipasang berlawanan) atau dengan cara mengurangi berat pada arah gaya sentrifugal sehingga titik berat bergeser dan berada pada sumbu putar.



7



BAB III PEMBAHASAN 3.1.



Prosedur Balancing Menggunakan Alat Ukur Vibscanner Berikut adalah prosedur balancing menggunakan alat ukur vibrasi Vibscanner yang dilakukan di unit PLTU Bukit Asam pada fan yang mensupply udara pembakaran yang digambarkan pada Gambar 3.1 berikut.



Gambar 3.1. Sistem udara pembakaran pada PLTU 3.1.1. Forced Draft Fan Aliran udara pembakaran dihasilkan oleh Forced Draft Fan (FDF) dengan menghisap udara atmosfir dan mengalirkannya melalui air duct melintasi flue gas sebagai media pemanas. Aliran udara luar yang dihisap FDF terbagi 2 yakni sebagai supply cold air mill pulverizer. Disamping itu, udara FDF dialirkan sebagai udara secondary burner dan hot air mill pulverizer dengan terlebih dahulu melalui air heater. Setelah melintasi air heater, udara kemudian masuk kedalam windbox. Dari windbox, udara kemudian didistribusikan ke damper - damper atau air register disekitar burner



8



untuk keperluan proses pembakaran di dalam ruang bakar. Sementara mixed hot and cold air digunakan sebagai udara primer mill pulverizer. Pada gambar 3.2, garis yang tercetak tebal merupakan sistem udara pembakaran. Sistem umumnya dilengkapi dengan 2 buah FDF serta 2 saluran (duct) yang dihubungkan oleh saluran penghubung (cross tie).



Gambar 3.2. Sistem udara pembakaran pada Forced Draft Fan



Umumnya kedua FDF beroperasi secara kontinyu. Dalam keadaan darurat, ketel dapat beroperasi hanya dengan 1 FDF. Pengaturan aliran udara dapat dilakukan melalui pengaturan inlet vanes ataupun melalui variasi putaran fan. Data teknis dan ilustrasi Forced Draft Fan Eksisting PLTU Bukit Asam dapat dilihat pada Gambar 3.3.



Bearing A



Bearin



Bearing C



Bearing D FAN



MOTOR



9



Nama Peralatan



: 4 FCA 200



MPI



:



218



Daya Motor



:



400



Daya Pompa/Fan



:



Putaran



kW kW



1490



rpm



INormal / IStart



:



Group Vibrasi



:



I



10816-3



Bearing Motor



:



6224



Outboard



:



NU 218



Bearing Fan



ampere



Inboard



: 22224 CCK



Inboard



: 23224 CCK



Outboard



Radius Fan



:



795



mm



Berat Rotor Fan



:



650



Kg



Gambar 3.3. Data teknis dan ilustrasi Forced Draft Fan Eksisting 3.1.2. Primary Air Fan Untuk mendapatkan efisiensi pembakaran yang baik pada boiler, bongkahan batubara harus digerus menjadi bubuk halus di dalam pulverizer. Setelah menjadi serbuk halus, batubara dialirkan melaui pipa-pipa ke burner-burner batubara. Untuk



10



mengalirkan serbuk batubara dari pulverizer ke burner diperlukan media transportasi. Media yang digunakan adalah udara yang dihembuskan melalui sebuah fan. Udara ini dikenal dengan istilah udara primer (primary air) dan dihembuskan oleh Primary Air Fan (PAF).



Gambar 3.4. Sistem Udara Primer



Pada gambar 3.4 terlihat bahwa PAF menerima pasokan udara dari Discharge FDF. Udara primer dari PAF dihembuskan ke Pulverizer, bercampur dengan bubuk batubara, dan selanjutnya mengalir ke burner - burner batubara. Di samping sebagai sarana transportasi serbuk batubara, udara primer juga berfungsi untuk mengeringkan batubara didalam Pulverizer. Guna memenuhi fungsi ini, maka temperatur udara primer harus cukup tinggi untuk menguapkan air dari batubara. Karena itu, PAF umumnya dilengkapi dengan pemanas udara tersendiri yang dipasang disisi hisapnya. Pemanas ini disebut Pemanas udara primer (Primary Air Heater) dan menggunakan flue gas sebagai media pemanas. Data teknis dan ilustrasi Primary Air Fan Eksisting PLTU Bukit Asam dapat dilihat pada Gambar 3.5.



11



Bearing A



Bearing B Bearing C



FAN



Bearing D



MOTOR



Nama Peralatan



: 2 FOB 101



MPI



:



244



Daya Motor



:



330



Daya Pompa/Fan



:



Putaran



PRIMARY KW W



1490



rpm



INormal / IStart



:



Group Vibrasi



:



1



10816-3



Bearing Motor



:



6233 C3



Outboard



:



6322 C3



Inboard



Bearing Fan



ampere



: 23218 CCK



Inboard



: 22218 CCK



Outboard



Radius Fan



:



1140



mm



Berat Rotor Fan



:



1900



kg



Gambar 3.5. Data teknis dan ilustrasi Primary Air Fan Eksisting



12



3.1.3. Induced Draft Fan Pada sistem Balanced Draft, FDF berfungsi untuk menghembuskan udara pembakaran sementara Induced Draft Fan (IDF) dipakai untuk mengisap flue gas hasil pembakaran dari ruang bakar boiler. Oleh karena itu, sepanjang laluan udara dan gas bekas, ada daerah yang bertekanan positif (lebih tinggi dari tekanan atmosfir), dan ada daerah yang bertekanan negatif (lebih rendah dari tekanan atmosfir). Itulah sebabnya sistem ini disebut balanced draft.



Gambar 3.6. Ilustrasi Sistem Balanced Draft Fan Ruang bakar biasanya termasuk ke dalam daerah yang bertekanan negatif. Daerah bertekanan paling tinggi adalah di sisi tekan (discharge) FDF dan secara bertahap turun menuju negatif dimana tekanan paling rendah adalah di sisi hisap IDF. Ilustrasi sistem ini terlihat seperti gambar 3.6 dan umumnya diaplikasikan pada boiler. Data teknis dan ilustrasi Induced Draft Fan Eksisting PLTU Bukit Asam dapat dilihat pada Gambar 3.7.



13



Bearing A



Bearing B



Bearing C



Bearing D FAN



MOTOR



Nama Peralatan



: 3 FTA 200



MPI



:



168



Daya Motor



:



355



Daya Pompa/Fan



:



Putaran



KW W



988



rpm



INormal / IStart



:



Group Vibrasi



:



1



10816-3



Bearing Motor



:



NU 218



Outboard



:



6224



Bearing Fan



ampere



Inboard



: 22220 CCK



Outboard



: 23220 CCK



Inboard



Radius Fan



:



980



mm



Berat Rotor Fan



:



2500



Kg



Gambar 3.7. Data teknis dan ilustrasi Induced Draft Fan Eksisting



14



3.2.



Tahap Persiapan Balancing 1. Stop mesin/peralatan yang akan di balancing • Lakukan Koordinasi Persiapan Balancing antara Personil PdM (Enjiniring), Pemeliharaan Boiler, Listrik dan Operator yang bertugas berdasarkan Work Order yang sudah dibuat. • Lakukan koordinasi dengan dispatcher P3BS untuk derating unit bahwa unit (untuk balancing unit yang sedang beroperasi, jika unit stop tidak perlu dilakukan) • Setelah mendapatkan persetujuan dari dispatcher P3BS, operator dapat melakukan penurunan beban dilanjutkan dengan stop Fan yang akan dibalancing • Pastikan emergency lokal peralatan yang akan dibalancing telah diaktifkan • Pastikan breaker peralatan yang akan dibalancing telah di rack out • Pastikan Fan yang telah distop berhenti berputar dengan sempurna. Apabila Fan tidak berhenti, cek damper telah full closed untuk memastikan tidak ada aliran udara. Apabila damper tidak full closed, koordinasikan dengan bagian pemeliharaan untuk perbaikannya. 2. Lakukan cleaning impeller fan melalui manhole untuk memastikan kondisi impeller dalam keadaan benar-benar bersih atau tidak ada pengotor lagi didalamnya sesuai Gambar 3.8.



15



Gambar 3.8. Persiapan Balancing 3. Lakukan pemeriksaan visual kondisi housing bearing dan bearing fan dan lakukan tindakan pemeliharaan rutin seperti adjusting maupun penambahan grease.



4. Persiapan peralatan ukur Alat ukur vibrasi dan balancing yang digunakan di Unit PLTU Bukit Asam adalah Vibscanner. Alat ini memiliki kemampuan untuk mengukur besar vibrasi baik frekuensi, simpangan, kecepatam, maupun percepatan. Selain itu, alat ini dapat menunjukkan spektrum vibrasi yang terjadi untuk menganalisis penyebab vibrasi yang terjadi. Pada Gambar 3.9 dapat dilihat komponen utama alat ukur ini diantaranya: a. b. c.



Vibscanner berfungsi untuk menampilkan dan menganalisis data hasil pengukuran VibrationTransducer digunakan sebagai sensor untuk mengukur vibrasi mesin RPM Transducer digunakan sebagai sensor untuk mengukur kecepatan putar mesin.



16



a



b c



Gambar 3.9 Komponen alat ukur vibrasi Vibscanner



4.1 Nyalakan alat ukur vibrasi “Vibscanner”



17



Tekan dan tahan JOYSTICK Kuning selama 3 detik untuk menyalakan Alat Vibscanner



4.2 Pilih Menu balancing



Menu Balancing



4.3 Pilih jenis tipe peralatan fan dan harus disesuaikan dengan posisi fan yang akan di balancing



18



Contoh Tipe ID-Fan



Contoh Tipe FD-FAN



4.4 Lakukan “setup” (jika belum pernah melakukan balancing dengan tipe peralatan yang sama) dengan meng-entry data teknik dari jenis sistem peralatan yang akan di balancing seperti massa rotor, jari-jari impeller fan, dan rpm motor sesuai dengan perintah pada tampilan di alat sebagai berikut :



19



Meng-input Data Teknis Fan : • Massa Rotor • Jari-jari Fan • RPM Fan



4.5 Simpan “setup” yang telah dilakukan pada alat 4.6 Kembali ke menu balancing, pilih type fan yang akan di balancing (ID-Fan, PD-Fan atau PA-Fan) kemudian pilih nama peralatan yang telah di “setup” tadi sehingga alat siap melakukan proses balancing 5. Persiapan pengukuran 5.1 Lakukan penentuan “Titik Acuan” pada impeller dan rotor, dimana posisi titik acuan pada impeller harus sejajar (segaris lurus) dengan titik acuan pada rotor



Membuat Marking 0o Impeller Fan : • Posisikan titik tengah impeller sejajar dengan titik tengah rotor motor • Blade menjadi patokan hitungan derajat posisi



20



Membuat Marking 0o Rotor Motor : • Lakukan pemberian line marking • Dilakukan untuk hitungan sensor RPM • 0o Impeller Fan harus sama/mendekati 0o Rotor Motor



5.2 Lakukan marking pada titik acuan yang telah ditentukan pada rotor dan impeller dengan menggunakan pilox ataupun spidol (warna putih atau warna lain yang dapat memantulkan cahaya) 5.3 Lakukan pemasangan RPM transiducer dengan bantuan triggerstand, dimana sinar laser harus bisa menjangkau/mengarah pada titik acuan yang telah ditandai



Memasang RPM transducer dimana sinar Laser akan akan menembak line marking untuk perhitungan RPM 5.4 Lakukan pemasangan Vibrationtransducer dengan bantuan triggerstand pada bearing fan (Biasanya pada titing tertinggi vibrasi)



21



Memasang Vibration transducer dimana sensor vibrasi akan akan menghitung nilai vibrasi dan sudut fasa vibrasi



3.3. Tahap Proses Balancing 1. Start/operasikan sistem peralatan yang akan di balancing 2. Tekan “Start” proses balancing pada alat



Tekan “Start” untuk memulai proses Balancing impeller Fan jika peralatan sudah running 3.



Biarkan proses berlangsung hingga nilai RPM yang cenderung stabil kemudian tekan “Pause”



22



Tekan “Pause” proses Balancing impeller Fan jika Putaran sudah stabil



4.



Catat nilai vibrasi, sudut fasa dan RPM pada tampilan layar tersebut sebagai “initial unbalance”



Catat : Nilai Initial Unbalance, Sudut Unbalance, dan Cress Factor



5.



Pindahkan joystick ke arah kanan untuk mengetahui jumlah “TrialMass” yang akan ditambahkan dan titik sudut tempat penambahan “TrialMass” yang akan dilakukan pada impeller tersebut



23



Catat : Nilai bobot trial mass yang harus ditambahkan, berikut sudut tempat penambahannya



6.



Lakukan penimbangan bobot “TrialMass” yang akan ditambahkan kemudian pada impeller ditandai titik sudut tempat penambahan “TrialMass” tersebut



timbang kepingan plate sebagai bobot trial mass yang akan ditambahkan pada impeller



24



Tandai sudut titik penambahan trial mass sesuai penunjukkan alat ukur



7.



Lakukan penambahan “TrialMass” pada impeller dengan cara pengelasan pada titik sudut yang telah ditandai sebelumnya



Pengelasan trial mass pada impeller



8. Kondisikan alat kedalam posisi “TrialMeasurement” 9. Start/operasikan kembali sistem peralatan yang sedang di balancing 10. Lakukan pengukuran “TrialMeasurement” dengan menekan “Start” proses balancing pada alat



25



Start untuk mengetahui hasil vibrasi setelah penambahan trial mass 11. Biarkan proses berlangsung hingga nilai RPM yang cenderung stabil kemudian tekan “Pause” 12. Catat nilai vibrasi, sudut fasa dan RPM pada tampilan layar tersebut sebagai “TrialMeasurementUnbalance”



Catat : Nilai Trial Unbalance, Sudut Unbalance, dan Cress Factor



13. Pindahkan joystick ke arah kanan untuk mengetahui jumlah “TrimMountMass” yang akan ditambahkan dan titik sudut tempat penambahan “Trim’MountMass”yang akan dilakukan pada impeller tersebut. Namun pada saat memindahkan joystick tersebut akan ada pilihan apakah akan melepas trialmass yang telah ditambahkan atau tidak (hal ini tergantung keefektifan nilai vibrasi yang dihasilkan), jika kita pilih “ya” maka akan dilakukan “TrialMass I” kembali namun jika kita pilih “tidak” maka akan melanjutkan “TrialMass I” tersebut



26



Catat : Nilai Trims Mount Mass sebagai bobot corection mass yang harus ditambahkan pada impeller berikut sudut tempat penambahannya 14. Lakukan penimbangan bobot “Trim’ MountMass” yang akan ditambahkan kemudian pada impeller ditandai titik sudut tempat penambahan “Trim’MountMass” tersebut 15. Lakukan penambahan “Trim’ Mount Mass” pada impeller dengan cara pengelasan pada titik sudut yang telah ditandai sebelumnya 16. Kondisikan alat kedalam posisi “Trim MountMeas” 17. Start/operasikan kembali sistem peralatan yang sedang di balancing 18. Lakukan pengukuran trial “TrimMountMeas” dengan menekan “Start” proses balancing pada alat. Biarkan proses berlangsung hingga nilai RPM yang cenderung stabil kemudian tekan “Pause”



Catat : Nilai Trial Unbalance, Sudut Unbalance, Rpm, dan Cress Factor



27



19. Catat nilai vibrasi, sudut fasa dan RPM pada tampilan layar tersebut sebagai “Trim’MountMeasUnbalance” 20. Pindahkan joystick ke arah kanan untuk mengetahui jumlah “TrimMountMeas” yang akan ditambahkan dan titik sudut tempat penambahan “TrimMountMeas” yang akan dilakukan pada impeller tersebut. Namun pada saat memindahkan joystick tersebut akan ada “options” apakah akan melakukan removetrialmass yang telah ditambahkan atau tidak (hal ini tergantung keefektifan nilai vibrasi yang dihasilkan), jika kita pilih “ya” maka akan dilakukan “TrimMountMeas” kembali namun jika kita pilih “tidak” maka akan melanjutkan “Trim Mount Meas” tersebut



Catat : • Jika alat menunjukkan simbol “senyum” maka balancing sudah berhasil • Jika alat tidak menunjukkan simbol senyum maka balancing harus dilanjutkan dengan penambahan corection mass lanjutan atau mengganti penambahan sebelumnya



21. Jika indicator tanda senyum pada alat telah muncul maka balancing yang dilakukan telah “complete” atau selesai.



28



BAB IV MANFAAT IMPLEMENTASI Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Bukit Asam telah melakukan beberapa balancing impeller dengan menggunakan metode tools ini. Adapun sistem peralatan yang telah dibalancing dapat dilihat pada Tabel 4.1.



NO



TANGGAL



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34



3-Feb-2010 9-Feb-2010 12-Mar-2010 31-Mar-2010 31-Mar-2010 29-Jun-2010 29-Jul-2010 1-Oct-2010 28-Oct-2010 3-Nov-2010 6-Dec-2010 20-Apr-2011 21-Apr-2011 23-May-2011 24-Jun-2011 10-Jan-2012 11-Jan-2012 26-Jul-2012 2-Aug-2012 9-Nov-2012 14-Jan-2013 24-Apr-2013 7-May-2014 24-Jun-2014 12-Aug-2014 8-Sep-2014 8-Sep-2014 9-Sep-2014 30-Sep-2014 21-Nov-2014 21-Nov-2014 18-Dec-2014 30-Dec-2014 31-Dec-2014



EQUIPMENT



4 FOA 101 PRIMARY 4 FOA 101 PRIMARY 3 FTA 200 FAN 2 FTA 100 FAN 2 FTA 200 FAN 2 FCA 200 FAN 3 FOA 101 PRIMARY 3 FOB 101 PRIMARY 3 FOA 101 PRIMARY 4 FTA 200 FAN 2 FTA 100 FAN 4 FTA 200 FAN 4 FTA 100 FAN 4 FOA 101 PRIMARY 1 FTA 100 FAN 1 FTA 100 FAN 2 FOB 101 PRIMARY 1 FTA 200 FAN 3 FOC 101 PRIMARY 1 FCA 100 FAN 2 FCA 100 FAN 2 FCA 100 FAN 1 FTA 100 FAN 1 FTA 100 FAN 3 FCA 100 FAN 3 FTA 200 FAN 3 FCA 100 FAN 3 FCA 200 FAN 4 FOB 101 PRIMARY 1 FCA 200 FAN 1 FTA 200 FAN 2 FOB 101 PRIMARY 2 FTA 200 FAN 4 FTA 200 FAN



Rata - Rata Derating (MWh)



0 0 20 20 20 20 0 0 0 20 20 20 20 0 20 20 0 20 0 20 20 20 20 20 20 20 20 20 0 20 20 0 20 20



RATA- RATA DURASI BALANCING (JAM) METODE 3 TITIK 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6



METODE PDM 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2



RATA - RATA LOSS OUTPUT (MWh) METODE METODE 3 TITIK PDM 0 0 0 0 120 40 120 40 120 40 120 40 0 0 0 0 0 0 120 40 120 40 120 40 120 40 0 0 120 40 120 40 0 0 120 40 0 0 120 40 120 40 120 40 120 40 120 40 120 40 120 40 120 40 120 40 0 0 120 40 120 40 0 0 120 40 120 40



Potensi Kehilangan Keuntungan (Rupiah) = 296,20 x 1000 x Loss Output METODE 3 TITIK



METODE PDM



35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000 35.544.000



11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000 11.848.000



Potensi Kehilangan Keuntungan Produksi Akibat Derating Pencapaian Saving Cost dengan Balancing Menggunakan Metode PdM (2010 - 2014)



853.056.000



Rp



284.352.000



568.704.000



Tabel 4.1. Data kegiatan Balancing Impeller dan Komparasi Financial Kegiatan balancing impeller yang dapat dilihat pada Gambar 4.1 merupakan sebuah bagian kegiatan pemeliharaan yang tidak rutin untuk meningkatkan Equivalen Avaibility Factor (EAF) suatu unit pembangkit namun jika dilakukan secara tidak efektif dalam kondisi unit yang sangat dibutuhkan untuk pembebanan maksimal maka akan menyebabkan derating unit yang merupakan sebuah kerugian produksi listrik



29



pembangkit. Derating ini adalah yang akan menjadi perhatian kita sebagai pembanding keefektifan penggunaan SOP Balancing ini dalam peningkatan EAF. Berdasarkan tabel diatas terlihat adanya komparasi financial dimana telah terjadi pengurangan nilai kerugian pada saat melakukan balancing (kondisi derating) dengan menggunakan metode baru (tools) dibanding dengan menggunakan metode lama (3 titik) yakni sebesar Rp.35.544.000,- per balancing (pada saat derating), jika dihitung dari tahun 2010- 2014 kita telah melaksanakan balancing sebanyak 34 kali dengan penghematan sebesar 568 Juta Rupiah.



KEGIATAN BALANCING PDM PLTU Bukit Asam



PRIMARY 29%



FTA 47% FCA 24%



NO 1 2 3



EQUIPMENT FTA FCA PRIMARY TOTAL



FREKWENSI BALANCING 16 8 10 34



Gambar 4.1. Diagram data kegiatan Balancing PDM tahun 2010-2014



Jika kita komparasi plus adanya Biaya Jasa (eksternal) onsite Balancing Impeller ± 15 juta Rupiah / Impeller jika tidak dilakukan oleh internal maka akan membutuhkan biaya tambahan sebesar 510 Jt (2010-2014). Sehingga Benefit dengan Balancing dengan metode sudut fase (metode tools PdM) secara mandiri sebesar 568 juta + 510 juta = 1,07 Milyar Rupiah (2010 - 2014). Hal ini membuktikan bahwa SOP balancing metode tools ini sangat efektif sekali karena sangat mendukung terhadap efisiensi waktu pekerjaan yang dilaksananakan maupun secara finansialnya.



30



Adapun hal-hal yang harus diperhatikan pada saat akan melakukan balancing impeller dengan menggunakan SOP ini adalah antara lain : 1. Pastikan impeller yang akan dibalancing sudah dalam keadaan bersih dari pengotor 2. Penentuan Titik Acuan (TA) harus akurat dan dilakukan secara hati-hati karena akan menentukan besarnya sudut penambahan “Trial Mass” 3. Menjaga posisi sensor RPM jangan sampai bergeser 4. Penempatan sensor RPM harus benar yakni berlawanan arah terhadap putaran Fan 5. Memastikan keakuratan penimbangan penambahan “Trial Mass” dan posisi penambahan “Trial Mass” pada saat akan melakukan pengelasan. Adanya kegiantan Predictive Maintenance (PdM) ini merupakan salah satu untuk meningkatkan EAF demi menjaga keandalan pembangkit. Didalam menerapkan kegiatan PdM sangat diperlukan tools yang cukup canggih sebagai penunjang didalam proses pelaksanaannya. Keberadaan tools PdM canggih seperti alat Vibration Analyzer yang berfungsi untuk pengukuran vibrasi-analisa dan balancing ini sangatlah membantu dalam peningkatan efektifitas pelaksanaan pemeliharan unit pembangkit di PLTU Bukit Asam. Selain itu juga dengan alat ini kami dapat melakukan kerja sama antar unit pembangkit untuk saling membantu ataupun sharing knowledge untuk mendapatkan solusi memecahkan masalah teknis dalam melaksanakan kegiatan pemeliharaan.



31



BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan 1. Kegiatan balancing dengan menggunakan metode tools ini lebih membutuhkan durasi waktu yang lebih cepat yaitu rata-rata selama 2 Jam dibandingkan dengan metode 3 (tiga) titik yaitu rata-rata selama 6 Jam 2. Balancing impeller yang telah dilakukan dengan menggunakan tools ini telah mengurangi nilai kerugian akibat derating dibanding dengan balancing menggunakan metode 3 (tiga) titik, dimana jumlah kerugian yang terkurangi adalah rata-rata sebesar Rp.35.544.000,- per balancing. 3. Adapun benefit finansial yang dihasilkan selama melakukan balancing impeller dengan tools PdM kita (2010-2014) adalah sebesar 1,07 Milyar Rupiah. 5.2. Saran Metode balancing yang telah kami lakukan ini bisa digunakan untuk balancing single plane Fan/Impeler single plane seperti IDF, FDF, PAF dan sebagainya di Pembangkitan Sektor Bukit Asam dan sektor atau unit-unit pembangkitan lainnya.



32



DAFTAR PUSTAKA PERUSAHAAN UMUM MILIK NEGARA WILAYAH IV SEKTOR BUKIT ASAM. 1990.Vibrasi dan Balancing. Tanjung enim PT. PLN (Persero) Udiklat Suralaya. 2004. Analisa Vibrasi. Udiklat Suralaya. Merak. PRUFTECHNIK. 2007. VIBSCANNER –Balance, FFT, & Signal Analysis. Germany



33



LAMPIRAN Lampiran Contoh Data Hasil Balancing Impeller



34



BIOGRAFI NARASUMBER Narasumber dilahirkan pada tanggal 17 Februari 1962 di daerah Muara Enim Propinsi Sumatera Selatan. Narasumber merupakan tamatan STM Negeri 1 Lahat tahun 1981. Setelah lulus narasumber berkesempatan untuk berkarir di PLN pada 1 November 1989 sebagai Pegawai PLN Pikitring pada PLN (Persero) Pembangkitan Sumatera Bagian Selatan. Narasumber saat ini bertugas sebagai Engineer Pemeliharaan Prediktif bagian Enjiniring PLTU Bukit Asam. Narasumber bisa dihubungi melalui email [email protected].



35