LAPORAN KERJA PRAKTIK - Yuni - Teknik Mesin UMY [PDF]

Citation preview

LAPORAN KERJA PRAKTIK PROSEDUR PEMERIKSAAN BANTALAN PADA ROTOR TURBIN BERDASARKAN AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE (API) 687



DI PT. INDONESIA POWER KAMOJANG POMU (POWER GENERATION AND O&M SERVICE UNIT) 02 September – 30 September 2019



Disusun oleh: YUNI NUR FATWAENI 20160130142



PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2019



LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTIK



PROSEDUR PEMERIKSAAN BANTALAN PADA ROTOR TURBIN BERDASARKAN AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE (API) 687 DI PT. INDONESIA POWER KAMOJANG POMU (POWER GENERATION AND O&M SERVICE UNIT) 02 September – 30 September 2019



Dipersiapkan dan disusun oleh: YUNI NUR FATWAENI 20160130142



Telah diseminarkan Pada tanggal, 07 Desember 2019



Dosen Pembimbing Kerja Praktik



Dr. Ir. Harini Sosiati, M.Eng NIK. 19591220201510 123 088 Mengetahui, Ketua Program Studi S-1 Teknik Mesin FT UMY



Berli Paripurna Kamiel, S.T., M.Eng.Sc., Ph.D NIK. 19740302 200104 123049 ii



LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN LAPORAN KERJA PRAKTIK



PROSEDUR PEMERIKSAAN BANTALAN PADA ROTOR TURBIN BERDASARKAN AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE (API) 687 DI PT. INDONESIA POWER KAMOJANG POMU (POWER GENERATION AND O&M SERVICE UNIT)



Disusun oleh : Nama



: Yuni Nur Fatwaeni



NIM



: 20160130142



Program Studi



: Teknik Mesin



Fakultas



: Teknik



Institusi



: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta



Waktu Pelaksanaan KP: 02 September – 30 September 2019



Telah diperiksa pada tanggal .................................................... Mengetahui, Pembimbing Lapangan



Maman Mulyana Hakim NIP. 6993040 K3



iii



SURAT PERMOHONAN KERJA PRAKTIK



iv



BALASAN SURAT PERMOHONAN KERJA PRAKTIK



v



LEMBAR PENILAIAN KERJA PRAKTIK



Yang bertanda tangan dibawah ini menerangkan bahwa : Nama



: Yuni Nur Fatwaeni



Nomor Induk Mahasiswa



: 20160130142



Sekolah / Universitas



: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta



Program Studi / Fakultas



: S-1 Teknik Mesin / Teknik



Telah melaksanakan Kerja Praktik di perusahaan kami, PT. Indonesia Power Kamojang Power Generation and O&M Service Unit pada : Bagian



: Engineering, Operasi, dan Pemeliharaan



Judul Pembahasa



: Prosedur Pemeriksaan Bantalan Pada Rotor Turbin



Berdasarkan American Petroleum Institute (API) 687



Waktu



: 02 September – 30 September 2019



Dengan nilai



:A



B



C



D



E



(lingkari yang dianggap sesuai)



Keterangan : A = 80 – 100 B = 75 – 79 C = 65 – 74 D = 55 – 64 E = 50 – 54 Penilai,



Maman Mulyana Hakim NIP. 6993040 K3



vi



KATA PENGANTAR



Puji dan syukur kita panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat nikmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktik yang berjudul “Prosedur Pemeriksaan Bantalan Pada Rotor Turbin Berdasarkan American Petroleum Institute (API) 687”. Laporan ini disusun guna melengkapi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan mata kuliah Kerja Praktik Program Studi S-1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Laporan kerja praktik ini berisi tentang prosedur dalam perbaikan rotor turbin berdasarkan American Petroleum Institute (API) 687. Dalam hal ini pula penulis sajikan komponen pada PLTP Kamojang serta peralatan instrumen dan control beserta fungsinya. Penulis sadar dalam pembuatan laporan ini masih banyak sekali kekurangan. Oleh karena itu penulis memohon kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun yang membacanya dalam menambah ilmu pengetahuan.



Bandung,



November 2019



Tim Penulis



vii



UCAPAN TERIMAKASIH



Penulis menyadari dalam penyelesaian laporan kerja praktik ini tidak terlepas dari dukungan dan bimbingan berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Maman Mulyana Hakim selaku mentor yang telah mendampingi dan membimbing di lapangan selama kegiatan Kerja Praktik. 2. Bapak Slamet Sriyadi selaku Humas yang telah mendampingi kegiatan Kerja Praktik sejak pendaftaran hingga selesai. 3. Bapak Dito Hasta selaku Humas yang telah membantu dan memfasilitasi selama kegiatan Kerja Praktik. 4. Karyawan PT. INDONESIA POWER KAMOJANG POMU yang telah membantu selama kegiatan Kerja Praktik. 5. Bapak Berli Paripurna Kamiel, S.T., M.Eng.Sc., Ph.D selaku Ketua Program Studi S-1 Teknik



Mesin



Fakultas Teknik Universitas



Muhammadiyah Yogyakarta. 6. Ibu Dr. Ir. Harini Sosiati, M.Eng selaku dosen pembimbing Kerja Praktik penulis di Program Studi S-1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 7. Bapak dan Ibu dosen Program Studi S-1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 8. Rekan-rekan mahasiswa/i selama Kerja Praktik yang selalu memberikan support dan membantu lancarnya kegiatan Kerja Praktik. Bandung,



November 2019



Tim Penulis



viii



DAFTAR ISI



LAPORAN KERJA PRAKTIK............................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii LEBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN ......................................................... iii SURAT PERMOHONAN KERJA PRAKTIK .................................................... iv BALASAN SURAT PERMOHONAN KERJA PRAKTIK .................................. v LEMBAR PENILAIAN KERJA PRAKTIK ....................................................... vi KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii UCAPAN TERIMAKASIH .............................................................................. viii DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1 1.1



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



1.2



Rumusan Masalah .................................................................................... 2



1.3



Batasan Masalah ....................................................................................... 2



1.4



Tujuan Kerja Praktik ................................................................................ 2



1.5



Manfaat Kerja Praktik .............................................................................. 2



BAB II PROFIL PERUSAHAAN ........................................................................ 4 2.1



Sekilas PT. Indonesia Power..................................................................... 4



2.2



Visi, Misi, Motto, Kompetensi Inti, Tujuan, dan Paradigma Perusahaan ... 4 2.2.1 Visi Perusahaan ............................................................................... 4 2.2.2 Misi Perusahaan .............................................................................. 4 2.2.3 Kompetensi Inti ............................................................................... 4 2.2.4 Tujuan Perusahaan .......................................................................... 5 2.2.5 Paradigma Perusahaan ..................................................................... 5



2.3



Logo Perusahaan ...................................................................................... 5 2.3.1 Bentuk............................................................................................. 6 2.3.2 Warna.............................................................................................. 6



ix



2.4



Lokasi PT. Indonesia Power Kamojang POMU ........................................ 6



2.5



Sekilas PT. Indonesia Power Kamojang POMU........................................ 7 2.5.1 Sejarah Sub Unit PLTP Kamojang ................................................... 8



BAB III PROSES PRODUKSI ............................................................................ 9 3.1



Proses Produksi Energi Listrik PLTP Kamojang ....................................... 9



3.2



Komponen Utama PLTP Kamojang ........................................................ 11 3.2.1 Steam Receiving Header ................................................................ 11 3.2.2 Vent Valve ..................................................................................... 12 3.2.3 Separator ...................................................................................... 13 3.2.4 Demister ........................................................................................ 15 3.2.5 Turbin ........................................................................................... 16 3.2.6 Generator ...................................................................................... 17 3.2.7 Transformator................................................................................ 18 3.2.8 Switch Yard ................................................................................... 18 3.2.9 Kondensor ..................................................................................... 19 3.2.10 Cooling Tower ............................................................................. 20



BAB IV PEMBAHASAN TUGAS KHUSUS KERJA PRAKTIK ..................... 22 4.1



Pembongkaran Casing Bantalan ............................................................. 22



4.2



Inspection ............................................................................................... 22 4.2.1 Initial Inspection ........................................................................... 22 4.2.2 Visual Inspection ........................................................................... 23 4.2.3 Pivot Inspection ............................................................................. 26 4.2.4 Nondestructive Tests ...................................................................... 27 4.2.5 Temperature Sensing Devices ........................................................ 27



4.3



Dimensional Inspection of New or Reused Bearings ............................... 28 4.3.1 Pemeriksaan Dimensi .................................................................... 28 4.3.2 End Seals ...................................................................................... 31 4.3.3 Thrust Bearings ............................................................................. 32



4.4



Pengecekan Clearance Pada Journal Bearing ......................................... 33 4.4.1 Lift Check ...................................................................................... 33 4.4.2 Pemeriksaan Benjolan ................................................................... 34 x



4.4.3 Pemeriksaan Mandrel .................................................................... 35 4.4.4 Pemeriksaan Tinggi Stack .............................................................. 35 4.4.5 Soft solid or plastic check .............................................................. 36 4.5



Tutorial Pemasangan Bearing dibagian Casing ....................................... 36 4.5.1 Pemasangan Journal Bearing ........................................................ 36 4.5.2 Pemasangan Thrust Bearing .......................................................... 38



BAB V PENUTUP ............................................................................................ 39 5.1



Kesimpulan ............................................................................................ 39



5.2



Saran ...................................................................................................... 39



DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 40 LAMPIRAN ...................................................................................................... 41



xi



DAFTAR GAMBAR



Gambar 2.1 Logo PT. Indonesia Power .............................................................. 5 Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pembangkitan Listrik ...................................... 9 Gambar 3.2 Steam Receiving Header................................................................ 12 Gambar 3.3 Vent Valve ..................................................................................... 13 Gambar 3.4 Vent Structure ............................................................................... 13 Gambar 3.5 Separator ...................................................................................... 14 Gambar 3.6 Dust Collector ............................................................................... 15 Gambar 3.7 Demister........................................................................................ 15 Gambar 3.8 Turbin ........................................................................................... 17 Gambar 3.9 Generator ...................................................................................... 17 Gambar 3.10 Transformator ............................................................................. 18 Gambar 3.11 Switch Yard ................................................................................. 18 Gambar 3.12 Kondensor ................................................................................... 20 Gambar 3.13 Cooling Tower............................................................................. 20 Gambar 4.1 Contoh Hasil Pengujian Ultrasonik ................................................ 23 Gambar 4.2 Contoh Hasil Pengujian Pewarna Inspeksi Penetran ...................... 23 Gambar 4.3 Crack (Koyo, 2013)....................................................................... 24 Gambar 4.4 Wear (Koyo, 2013)........................................................................ 24 Gambar 4.5 Flaking (Koyo, 2013) .................................................................... 25 Gambar 4.6 Spalling ......................................................................................... 26 Gambar 4.7 Galling .......................................................................................... 26 Gambar 4.8 Preload Variations ........................................................................ 30 Gambar 4.9 Thrust bearings ............................................................................. 32 Gambar 4.10 Feeler Gauge .............................................................................. 32 Gambar 4.11 Height gauge ............................................................................... 33 Gambar 4.12 Stack Height Check ..................................................................... 35



xii



DAFTAR TABEL



Tabel 2.1 Kapasitas Terpasang di Kamojang POMU ........................................... 7 Tabel 4.1 Faktor Koreksi Lift Check .................................................................. 34



xiii



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Pemeliharaan atau perawatan merupakan suatu tindakan yang dikombinasi



untuk menjaga komponen mesin atau peralatan agar kinerja dari suatu mesin dapat bekerja secara optimal dan tidak terjadi kerusakanan secara tiba-tiba. Kegiatan perawatan mesin berperan sangat penting dalam suatu industri, baik industri primer, industri sekunder, maupun industri tersier. Perawatan mesin memiliki beberapa tujuan diantaranya menjaga kinerja mesin agar tetap bekerja secara optimal, mencegah terjadinya kerusakan mendadak, meningkatkan keandalan suatu mesin atau peralatan, dan mendeteksi gejala kerusakan. Turbin uap merupakan suatu mesin penggerak yang mengubah energi panas bumi menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Putaran pada poros turbin nantinya akan dikopel dengan generator sehingga menghasilkan energi listrik. Kerusakan yang terjadi pada turbin dapat mengakibatkan kerugian yang sangat fatal. Sehingga perlu adanya perawatan yang terjadwal agar kerusakan pada turbin dapat diminimalisasi. Bantalan (bearings) merupakan komponen dari sebuah mesin turbin uap yang berperan untuk menjaga poros (shaft) agar selalu berputar terhadap sumbu porosnya, atau juga menjaga suatu komponen yang bergerak linier agar selalu berada pada jalurnya. Karena peranan bantalan sangat penting dalam mesin turbin, maka kondisi dari bantalan harus selalu diperhatikan sistem pemeliharaannya. Kegiatan pemeliharaan bantalan bukanlah suatu hal yang mudah untuk dipelajari dan dilakukan. Hal ini dikarena masih minimnya engineer yang ahli di bidang tersebut. American Petroleum Institute 687 atau biasa dikenal dengan API 687 merupakan buku panduan yang berisi tentang perbaikan sebuah rotor pada mesin turbin. Dalam buku tersebut juga disediakan panduan terkait dokumen-dokumen yang perlu disiapkan atau dilengkapi terlebih dahulu sebelum perbaikan rotor



1



akan dilaksanakan. Sehingga dengan mempelajari dan memahami prosedur perbaikan rotor turbin pada buku API 687 kerusakan yang fatal pada rotor turbin dapat dicegah. 1.2



Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang, perumusan masalah pada laporan kerja praktik



ini meliputi : 1. Bagaimana proses produksi pada PLTP Kamojang? 2. Bagaimana alur proses perbaikan bantalan pada rotor turbin ? 3. Apa saja kerusakan yang sering terjadi pada bantalan ? 1.3



Batasan Masalah Batasan masalah pada laporan kerja praktik ini meliputi : 1. Buku panduan untuk perbaikan rotor turbin mengacu pada American Petroleum Institute 687. 2. Perbaikan rotor yang dibahas pada laporan kerja praktik hanya meliputi Lampiran E.



1.4



Tujuan Kerja Praktik Adapun tujuan penulisan laporan ini adalah : 1. Mengetahui dan memahami alur proses produksi pada PLTP Kamojang. 2. Mengetahui dan memahami alur proses perbaikan bantalan pada rotor turbin. 3. Mengetahui dan memahami kerusakan yang sering terjadi pada bantalan.



1.5



Manfaat Kerja Praktik Dari laporan kerja praktik ini diharapkan dapat memeberikan manfaat,



diantaranya yaitu: 1. Bagi Perusahaan Memberikan gambaran terkait pemeliharaan perbaikan bantalan pada rotor turbin berdasarkan American Petroleum Institute 687.



2



2. Bagi Mahasiswa Menambah wawasan serta menambah pengetahuan terkait dengan perbaikan bantalan pada rotor turbin berdasarkan American Petroleum Institute 687 serta memberikan gambaranan terkait dunia kerja.



3



BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1



Sekilas PT. Indonesia Power PT. Indonesia Power merupakan anak perusahaan PT. PLN (Persero) yang



bergerak dalam usaha pembangkitan tenaga listrik. PT. Indonesia Power didirikan pada tanggal 3 Oktober 1995 sebagai PT. Pembangkitan Jawa Bali I (PT. PJB I). Pada tanggal 3 Oktober 2000 ada perubahan nama dari PT. PJB I menjadi PT. Indonesia Power. Perubahan nama tersebut mengukuhkan penetapan tujuan perusahaan untuk sepenuhnya berorientasi pada bisnis dan mengantisipasi kecenderungan pasar yang senantiasa berkembang. PT. Indonesia Power memiliki sekitar 133 unit pembangkit yang tersebar di lokasi-lokasi strategis di Pulau Jawa dan Bali. Unit-unit itu dikelola dan dioperasikan oleh delapan Unit Pembangkit dan Jasa Pembangkitan (UPJP), yaitu UPJP Suralaya, UPJP Priok, UPJP Saguling, UPJP Kamojang, UPJP Mrica, UPJP Semarang, UPJP Perak Grati, UPJP Bali, serta satu Unit Bisnis Jasa Pemeliharaan. 2.2



Visi, Misi, Motto, Kompetensi Inti, Tujuan, dan Paradigma Perusahaan



2.2.1 Visi Perusahaan Menjadi perusahaan energi terpercaya yang tumbuh berkelanjutan. 2.2.2 Misi Perusahaan Menyelenggarakan bisnis pembangkit tenaga listrik dan jasa terkait yang bersahabat dengan lingkungan. 2.2.3 Kompetensi Inti Operasi



dan



pemeliharaan pembangkit



serta



pengembangan



pembangkit.



4



2.2.4 Tujuan Perusahaan 



Menciptakan mekanisme peningkatan efisiensi yang terus-menerus dalam penggunaan sumber daya perusahaan.







Meningkatkan pertumbuhan perusahaan secara berkesinambungan dengan bertumpu pada usaha penyediaan tenaga listrik dan sarana penunjang yang berorientasi pada permintaan pasar yang berwawasan lingkungan.







Menciptakan kemampuan dan peluang untuk memperoleh pendanaan dari berbagai sumber yang saling menguntungkan.







Mengoperasikan pembangkit tenaga listrik secara kompetitif serta mencapai standar kelas dunia dalam hal keamanan, keandalan, efisiensi maupun kelestarian lingkungan.







Mengembangkan budaya perusahaan yang sehat di atas saling menghargai antar karyawan dan mitra kerja, serta mendorong terus kekokohan integritas pribadi dan profesionalisme.



2.2.5 Paradigma Perusahaan “Hari ini lebih baik dari hari kemarin, hari esok lebih baik dari hari ini.” 2.3



Logo Perusahaan Logo mencerminkan identitas dari PT. Indonesia Power sebagai power



utility company terbesar di Indonesia.



Gambar 2.1 Logo PT. Indonesia Power



5



2.3.1 Bentuk 



INDONESIA dan POWER ditampilkan dengan menggunakan dasar jenis huruf FUTURA BOOK / REGULAR dan FUTURA BOLD menandakan font yang kuat dan tegas.







Aplikasi bentuk kilatan petir pada huruf “O” melambangkan “TENAGA LISTRIK” yang merupakan lingkup usaha utama perusahaan.







Titik atau bulatan merah (red dot) di ujung kilatan petir merupakan simbol perusahaan yang telah digunakan sejak masih bernama PT. PLN PJB I. Titik ini merupakan simbol yang digunakan di sebagian besar materi komunikasi perusahaan. Dengan simbol yang kecil ini, diharapkan identitas perusahaan dapat langsung terwakili.



2.3.2 Warna  Merah Merah, diaplikasikan pada kata INDONESIA, menunjukkan identitas yang kuat dan kokoh sebagai pemilik sumber daya untuk memproduksi tenaga listrik, guna dimanfaatkan di Indonesia dan juga di luar negeri.  Biru Biru, diaplikasikan pada kata POWER. Pada dasarnya warna biru menggambarkan sifat pintar dan bijaksana, dengan aplikasi pada kata POWER, maka warna ini menunjukkan produk tenaga listrik yang dihasilkan perusahaan memiliki ciri-ciri berteknologi tinggi, efisien, aman, dan ramah lingkungan. 2.4



Lokasi PT. Indonesia Power Kamojang POMU Unit PLTP Kamojang terletak di Desa Laksana Kecamatan Ibun, Kabupaten



Bandung terletak di kaki Gunung Guntur gugusan Gunung Gajah, Propinsi Jawa Barat yang menempati area seluas ±126.536 m2, dikelilingi perbukitan, dengan batas - batas sebagai berikut: 



Sebelah Timur berbatasan dengan jalan raya Kamojang.



6







Sebelah Selatan berbatasan dengan tanah perhutani III RPH Paseh dan PPA Kamojang.







Sebelah Barat berbatasan dengan tanah perhutani III RPH paseh dan PPA Kamojang.







Sebelah Utara berbatasan dengan tanah perhutani III RPH paseh dan PPA Kamojang. PT. Indonesia Power Kamojang Power Generation and O&M Service Unit



berlokasi di daerah perbukitan sekitar 1500 meter dari permukaan laut dan 42 km ke arah tenggara Kota Bandung. UPJP Kamojang dapat dicapai melalui Majalaya dari arah Bandung atau melalui Samarang dari arah Garut. 2.5



Sekilas PT. Indonesia Power Kamojang POMU PT. Indonesia Power Kamojang Power Generation and O&M Service Unit,



salah satu dari delapan unit bisnis pembangkitan di bawah PT. Indonesia Power, menggunakan panas bumi sebagai energi primer. Ini merupakan unit pembangkitan panas bumi terbesar di Indonesia. PT. Indonesia Power Kamojang Power Generation and O&M Service Unit mempunyai tiga Sub Unit Bisnis. yaitu Kamojang (140 MW), Darajat (55 MW), dan Gunung Salak ( 180 MW). Tabel 2.1 Kapasitas Terpasang di Kamojang POMU Unit Pembangkit



Kapasitas Terpasang



Produsen Manufaktur



Awal Mula Operasi



Kamojang 1 Kamojang 2 Kamojang 3 Darajat 1 Gunung Salak 1 Gunung Salak 2 Gunung Salak 3



30 MW 55 MW 56 MW 57 MW 58 MW 59 MW 60 MW



Mitsubishi Mitsubishi Mitsubishi Mitsubishi Ansaldo Ansaldo Ansaldo



1982 1982 1987 1994 1994 1994 1997



7



2.5.1 Sejarah Sub Unit PLTP Kamojang Berikut adalah sejarah pendirian PLTP Kamojang sejak tahun 1918: 



Ditemukan potensi panas bumi di kamojang tahun 1916-1928. Dilakukan pengeboran lima buah sumur oleh Netherland East Indies Volcanological Survey. Satu sumur diantaranya masih menyemburkan uap hingga saat ini.







Tahun 1971, dimulai kerja sama penyelidikan ilmiah antara pemerintah Indonesia dengan pemerintah New Zealand di bidang panas bumi.







Tahun 1972, dilakukan pengeboran eksplorasi oleh pemerintah Indonesia bekerja sama dengan perusahaan Geothermal Energi New Zealand Ltd.







Tahun 1979, diadakan pengeboran sumur produksi sebanyak 10 buah untuk memasok satu unit PLTP dengan kapasitas 30 MW.







Tanggal 22 Oktober 1982, Unit 1 PLTP Kamojang mulai masuk jaringan.







Tanggal 7 Februari 1983, Unit 1 PLTP Kamojang diresmikan oleh presiden Indonesia.







Tanggal 29 Oktober 1987, Unit 2 PLTP Kamojang mulai masuk jaringan.







Tanggal 13 September 1987, Unit 3 PLTP Kamojang mulai masuk jaringan. Perusahaan juga dilengkapi dengan fasilitas berupa rumah dinas, sarana



olahraga, gedung serbaguna, gedung pertemuan, mesjid dan poliklinik. Aset utama PLTP Kamojang terdiri dari turbin, generator, kondenser, main cooling water pump, cooling tower, separator dan demister.



8



BAB III PROSES PRODUKSI 3.1



Proses Produksi Energi Listrik PLTP Kamojang Sumber energi primer pada PLTP Kamojang adalah uap panas bumi yang



dipasok dari Pertamina dimana uap tersebut dialirkan melaui beberapa Pipe Line (PL 401, PL 402, PL 403, dan PL 404). Ada sekitar 40 – 50 sumur yang terdapat di kawasan Kamojang. Secara umum sistem pada PLTP Kamojang digambarkan dalam skema flow diagram berikut ini:



Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pembangkitan Listrik Pasokan uap yang berasal dari Pertamina mula-mula dialirkan ke steam receiving header, yang berfungsi untuk menampung uap panas bumi yang disupply dari beberapa sumur produksi uap melalui 4 Pipe Line (PL 401, PL 402, PL 403, dan PL 404). Tekanan uap pada steam receiving header dijaga pada 6.5 bar untuk dialirkan ke sistem selanjutnya. Pada sistem steam receiving header dipasang katup pelepas uap (vent structure) yang berfungsi untuk menjaga tekanan uap apabila terjadi perubahanan pasokan uap dari sumber produksi maupun terjadi perubahan pembebanan dari pembangkit. Kendali pneumatic digunakan pada Vent structure untuk mengatur bukaan valvenya. Selanjutnya uap



9



yang bertekanan 6.5 bar dialirkan menuju flowmeter untuk mengetahui jumlah aliran yang akan masuk ke separator. Uap yang sudah masuk ke dalam separator selanjutnya dipisahkan dari partikel padat yang terbawa dari sumur produksi dengan menggunakan gaya sentrifugal yang mengakibatkan partikel padatan jatuh sedangkan uap terdorong keatas. Padatan material yang telah jatuh akan ditampung pada dust collector. Uap yang sudah terpisah dengan padatan partikel selanjutnya masuk ke demister untuk dipisahkan dari butiran air yang berasal dari panas bumi. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada sudu ataupun nozzle turbin. Uap yang telah bersih kemudian dialirkan melalui main steam valve/governor valve menuju turbin melalui dua sisi, yakni sisi kanan dan kiri. Uap yang telah masuk ke dalam turbin kemudian akan memutar turbin bertipe double flow condensing yang di kopel dengan generator. Turbin di PLTP Kamojang dapat menghasilkan putaran turbin sebesar 3000 rpm. Pada generator energi mekanis yang dihasilkan dari putaran turbin selanjutnya dibuah menjadi energi listrik. Jenis generator yang digunakan di PLTP Kamojang adalah Generator akan menghasilkan energi lirstrik bolak-balik sebesar 11,8 kV dengan frekuensi 50 Hz. Melalui metode step-up transformer, arus listrik dinaikkan tegangannya hingga 150 kV, selanjutnya dihubungkan secara parallel dengan sistem penyaluran Jawa-Bali. Uap



yang



telah



digunakan



untuk



memutar



turbin



selanjutnya



dikondensasikan dalam condenser dengan cara kontak langsung dengan air pendingin yang berasal dari cooling tower. Exhaust steam dari turbin masuk dari sisi atas condenser, kemudian terkondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yan diinjeksikan lewat spray-nozzle. Level air kondensat dijaga selalu dalam kondisi normal oleh coolin water pump, lalu didinginkan di cooling tower sebelum disirkulasikan kembali. Di PLTP Kamojang, gas yang tak terkondensasi kemudian dikeluarkan oleh sistem ekstraksi gas yang terdiri dari first-stage dan second-stage.



10



Sistem pendinginan di PLTP merupakan sistem pendinginan dengan sirkulasi tertutup dari air hasil kondensasi uap, dimana kelebihan air kondensat yang terjadi kemudian direinjeksi ke dalam sumur reinjeksi. Prinsip penyerapan energi panas dari air yang disirkulasikan adalah dengan mengalirkan udara pendingin secara paksa dengan arah aliran tegak lurus/cross flow. Proses ini terjadi di dalam cooling tower Sekitar 70% uap yang terkondensasi akan hilang karena penguapan dalam cooling tower, sedangkan sisanya diinjeksikan kembali kedalam cooling tower. Reinjeksi dilakukan untuk mengurangi pengaruh pencemaran lingkungan, mengurangi ground subsidence, menjaga tekanan, serta recharge water bagi reservoir. Aliran air dari cooling tower disirkulasikan lagi oleh primary pump dimasukkan kembali ke dalam kondenser 3.2



Komponen Utama PLTP Kamojang



3.2.1 Steam Receiving Header Steam receiving header merupakan komponen yang berfungsi untuk menampung pasokan uap dari sumur-sumur produksi sebelum uap tersebut dialirkan ke sistem pembangkit. Uap dari beberapa sumur produksi memiliki tekanan yang berbeda-beda bergantung pada karakteristik masing-masing sumur produksi tersebut. Oleh karena itu, sebelum memasuki siklus pembangkit, aliran uap yang memiliki tekanan bervariasi ini harus diseragamkan terlebih dahulu dan hal tersebut dilakukan di dalam steam receiving header. Dari beberapa sumur produksi uap dialirkan ke steam receiving header melalui empat pipa alir utama, yaitu PL-401, PL-402, PL-403, dan PL-404. Steam receiving header juga berfungsi untuk menjaga kondisi uap pada tekanan 6.5 bar dan suhu 167 ºC. Pengaturan ini selain bertujuan untuk menyeragamkan kondisi uap yang sebelumnya berbeda tekanan, juga untuk menjamin pasokan uap ke pembangkit tidak terganggu atau tetap stabil meskipun terjadi fluktuasi tekanan uap dari sumur produksi atau perubahan beban pembangkit.



11



Gambar 3.2 Steam Receiving Header Bila terjadi kelebihan tekanan pada steam receiving header, kelebihan uap akan dilepas ke lingkungan melalui vent valve system hingga tekanan uap kembali turun ke tekanan yang dijaga. Steam receiving header juga dilengkapi dengan safety valve yaitu rupture disc untuk keadaan darurat saat terjadi trip pada pembangkit atau pada kondisi jika vent valve system tidak dapat menurunkan tekanan uap ke keadaan normal. Tekanan kerja rupture disc adalah 9 bar. Steam receiving header berupa tangki penampung yang berbentuk tabung. Parameter yang diukur dan direkam adalah suhu dan tekanan uap. 3.2.2 Vent Valve Vent valve merupakan komponen yang berfungsi untuk melepas kelebihan uap yang terjadi pada steam receiving header ke lingkungan. Vent valve system terdiri dari enam buah katup pelepas uap dengan lima di antaranya beroperasi dan satu katup dalam posisi stand by. Lima katup beroperasi secara berurutan (sequence).Saat terjadi kelebihan tekanan di dalam steam receiving header, katup pertama membuka dan melepas kelebihan uap ke lingkungan.Bila tekanan masih berlebih, selanjutnya katup kedua membuka, dan begitu pula cara pembukaan bagi katup lainnya selama masih terjadi kelebihan tekanan uap. Urutan pembukaan katup selalu diganti setiap seminggu sekali sehingga katup yang membuka pertama untuk melepas kelebihan uap tidak selalu sama. Hal ini



12



bertujuan agar semua katup memiliki beban kerja yang sama sehingga katup tidak cepat rusak.



Gambar 3.3 Vent Valve Vent valve system berada di sebuah bangunan yang biasa dikenal dengan vent structure. Bentuk bangunan ini berupa bak persegi panjang terbuat dari beton yang di dalamnya dipenuhi oleh tumpukan batu. Uap kering dengan kapasitas besar yang dilepas ke lingkungan menimbulkan kebisingan yang tinggi. Penumpukan batu dalam bangunan vent structure ini berfungsi sebagai peredam suara untuk menurunkan tingkat kebisingan.



Gambar 3.4 Vent Structure 3.2.3 Separator Separator berfungsi sebagai alat untuk membersihkan uap dari partikelpartikel berat, seperti silica, kerikil dan lumpur. Separator yang dipakai adalah jenis cyclone, artinya uap yang masuk ke dalam separator akan berputar,



13



kemudian akibatnya pengaruh gaya sentrifugal akan mengakibatkan partikrl berat terlempar ke dinding-dinding separator yang sudah dipasangi saringan dan akhirnya jatuh, sementara uap yang yang sudah bersih akan mengalir ke demister.



Gambar 3.5 Separator Jenis separator yang digunakan adalah single-cyclone yang bekerja dengan prinsip gaya sentrifugal. Uap masuk melalui pipa pada dinding samping separator, kemudian uap akan membentur dinding bagian dalam separator dan membuat perputaran yang menciptakan gaya sentrifugal. Pemisahan partikulat dari uap dilakukan dengan memanfaatkan perbedaan massa jenis. Partikulat yang memiliki massa jenis lebih besar dari pada uap, akan jatuh dan selanjutnya dikumpulkan dalam dust collector yang berada tepat di bagian bawah separator. Pada saat ketinggian partikulat dalam dust collector sudah mencapai batas, partikulat ini kemudian akan dibuang ke bak pembuangan yang berada di luar pembangkit.



14



Gambar 3.6 Dust Collector 3.2.4 Demister Uap yang dibutuhkan untuk memutar turbin adalah uap kering superheated, sementara uap keluaran separator seringkali masih mengandung butir-butir air dan tidak boleh masuk ke dalam turbin. Hal ini dapat menyebabkan penurunan efisiensi turbin dan kerusakan pada sudu-sudu turbin seperti vibrasi erosi, bolong-bolong, korosi, atau kavitasi. Oleh karena itu, uap harus dibersihkan sekali lagi untuk memisahkan butiran air dari uap.



Gambar 3.7 Demister Demister memiliki fungsi untuk memisahkan kandungan air (mist) dari uap dengan menggunakan penyaring (corrugated plate). Bentuk demister mirip seperti separator namun berukuran lebih kecil.Pemisahan butiran air dan uap berdasarkan prinsip perbedaan inersia antara air dan uap serta daya lekat



15



permukaan basah dari penyaringan tersebut. Butiran air akan dikumpulkan di bagian bawah demister untuk selanjutnya dibuang, sementara uap yang kini sudah bersih dan kering seutuhnya akan mengalir keluar demister melalui pipa alir di bagian atas demister untuk selanjutnya terbagi ke dalam dua aliran, yaitu aliran uap masuk ke dalam turbin dan aliran uap masuk ke dalam auxiliary steam system. 3.2.5 Turbin Turbin berfungsi untuk menghasilkan energi mekanik yang kemudian energi mekanik tersebut diubah menjadi energi listrik oleh generator yang dikopel langsung dengan poros turbin. Jenis turbin yang digunakan di PLTP Kamojang adalah double flow condensing turbine yang masing-masing terdiri dari lima tingkat. Dua tingkat pertama merupakan turbin aksi (impulse) dan tiga tingkat berikutnya adalah turbin reaksi. Turbin pada Unit 2 dan 3 masing-masing berkapasitas 55 MW dan memiliki kecepatan putar 3000 rpm. Dari manufakturnya, turbin ini telah didesain khusus untuk digunakan pada pembangkit dengan fluida kerja uap panas bumi. Data teknik yang lengkap mengenai turbin Unit 2 dan 3 dapat dilihat pada lampiran. Uap kering memasuki turbin melalui dua pipa aliran utama. Pada masingmasing aliran dilengkapi dengan tiga buah katup, yaitu main stop valve, electric control valve, dan governor valve yang berfungsi mengatur jumlah uap yang masuk turbin. Uap kering memasuki turbin lewat steam chest di tingkat pertama, kemudian uap menggerakkan sudu-sudu turbin, berekspansi hingga terjadi penurunan tekanan pada sudunya. Proses tersebut terjadi di setiap tingkat turbin hingga akhirnya uap keluar dari turbin dalam kondisi suhu dan tekanannya sudah turun akibat ekspansi tersebut.



16



Gambar 3.8 Turbin 3.2.6 Generator Jenis generator yang digunakan adalah turbo generator berkutub silindris dengan sistem eksitasi penguat medan tanpa sikat (brushless exciter) tipe AC dan penyearah (rotating rectifier). Generator terdiri dari rotor dan stator dan digunakan untuk mengkonversi energi mekanik dari putaran turbin menjadi energi listrik. Rotor dialiri arus dari exciter yang dihubungkan ke sistem automatic voltage regulator (AVR) untuk menghasilkan medan magnet dengan satu pasang kutub. Oleh karena generator dikopel langsung dengan turbin, maka putaran generator pun 3000 rpm. Putaran ini menginduksi belitan stator dan mengalirkan listrik dari stator dengan tegangan 11.8 kV dan frekuensi 50 Hz yang diatur oleh AVR. Tegangan kemudian dinaikkan oleh transformator menjadi 150 kV dan dihubungkan ke switch yard sebagai hasil akhir proses PLTP.



Gambar 3.9 Generator



17



3.2.7 Transformator Transformator utama yang digunakan ialah tipe ONAN dengan tegangan 13,8 kV pada sisi primer dan 150 kV pada sisi sekunder. Tegangan output generator 13,8 kV kini kemudian di step up melalui trafo menjadi 150 kV untuk diparalelkan dengan sistem 150 kV.



Gambar 3.10 Transformator 3.2.8 Switch Yard Switch yard merupakan daerah berupa lapangan luas berisi jala-jala listrik yang berfungsi penghubung dan pemutus aliran listrik yang akan ditransmisikan ke jaringan. Listrik dari PLTP Kamojang dihubungkan secara paralel dengan sistem interkoneksi Jawa-Bali. Wilayah yang dicakup oleh PLTP Kamojang untuk pendistribusian listrik adalah Garut I dan II serta Bandung Selatan I dan II.



Gambar 3.11 Switch Yard



18



3.2.9 Kondensor Jenis kondenser yang digunakan di PLTP Kamojang adalah direct contact condenser yang dipasang langsung tepat di bawah turbin. Pada bagian dalam, kondenser ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu bagian kondensasi utama (main condensation chamber) dengan tipe spray dan bagian pendingin gas (gas cooling zone) dengan tipe cascade. Bagian kondensasi utama merupakan tempat terjadinya proses kondensasi uap keluaran turbin. Pertukaran kalor terjadi antara uap dan air pendingin dengan metode kontak langsung. Kondensasi uap keluaran turbin yang masuk dari bagian atas kondensor terjadi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin dari cooling tower yang di injeksikan melalui spray nozzle. Pada bagian ini terjadi pula perubahan fasa uap menjadi cair. Sementara gas-gas yang tidak dapat dikondensasi (NCG) didinginkan di bagian pendingin gas oleh air pendingin yang sama. NCG ini kemudian dihisap keluar melalui bagian atas kondenser untuk kemudian diekstraksi oleh sistem ekstrasi gas (gas removing system). Penghisapan NCG ini dilakukan oleh 1st stage ejector. Proses kondensasi dan penghisapan NCG ini menyebabkan tekanan dalam kondenser turun hingga mencapai tekanan vakum. Hal ini merupakan upaya untuk mendapatkan efisiensi turbin yang tinggi. Aliran air pendingin dari cooling tower dikontrol oleh katup kondenser untuk menjaga keseimbangan antara tekanan vakum, ketinggian air kondensat, dan suhu air masuk dan keluar kondenser. Air kondensat dalam kondenser utama merupakan gabungan dari air pendingin, air kondensat uap keluaran turbin, dan air kondensat dari inter-after condenser di mana seluruh air ini ditampung dalam basin yang berada di bagian paling bawah kondenser. Air dari basin kondenser yang suhunya relatif tinggi ini (sekitar 50ºC) selanjutnya dipompa oleh dua buah main cooling water pump



19



(MCWP) menuju cooling tower untuk didinginkan sebelum disirkulasikan kembali.



Gambar 3.12 Kondensor 3.2.10 Cooling Tower Fungsi utama dari cooling tower adalah mendinginkan air panas keluaran kondenser untuk digunakan kembali sebagai air pendingin pada sistem pembangkit. Selain itu cooling tower juga berfungsi sebagai media pelepasan NCG ke lingkungan. Jenis cooling tower yang ada di PLTP Kamojang adalah mechanical induced draft cross flow cooling tower. Prinsip kerja dari cooling tower jenis ini adalah pertukaran kalor secara kontak langsung terjadi antara air panas dan udara dingin lingkungan di mana udara mengalir dalam arah horizontal terhadap tetesan air yang disemprot nozzle dari bagian atas cooling tower.



Gambar 3.13 Cooling Tower 20



Air kondensat dari kondenser dipompa dan didistribusikan ke dalam bak penampung (hot water basin) yang berada di bagian atas cooling tower. Bak tersebut dilengkapi dengan nozzle yang berfungsi menyemprotkan air sehingga berbentuk butiran halus. Air tersebut didistribusikan ke fill bar yang berfungsi memecah aliran air sebagai upaya untuk menambah luas permukaan agar air lebih mudah didinginkan. Udara dingin lingkungan yang masuk melalui louvers menyentuh butiran air secara langsung dengan bantuan fan yang ada di puncak cooling tower. Louvers yang memenuhi dinding cooling tower berperan sebagai jalur masuk udara, serta berfungsi untuk menyamakan aliran udara dan menahan air dalam colling tower.Sementara fan berfungsi menghisap dan mengarahkan udara dingin lingkungan. Air yang suhunya sudah turun, kemudian dikumpulkan dalam bak penampungan (cool water basin) yang ada di bagian paling bawah cooling tower untuk selanjutnya disirkulasikan kembali sebagai air pendingin ke kondenser utama, inter-after condenser, dan intercooler. Sementara udara yang suhunya jadi naik akibat pertukaran kalor, dilepas kembali ke lingkungan melalui fan stack. Cooling Tower PLTP Kamojang bangunannya terbuat dari kayu merah yang telah diawetkan sehingga tahan air. Pada puncaknya terpasang fan stack yang berbentuk seperti tabung. Unit 2 dan 3 masing-masing memiliki lima fan stack.



21



BAB IV PEMBAHASAN TUGAS KHUSUS KERJA PRAKTIK Prosedur perbaikan bantalan pada rotor turbin menurut buku panduan American Petroleum Insitute (API) 687 ada lima tahapan, yaitu pembongkaran casing bantalan, inspection, pemeriksaan dimensi, pengecekan clearance, dan pemasang kembali casing bantalan. Berikut akan dijelaskan satu-persatu. 4.1



Pembongkaran Casing Bantalan Sebelum melakukan pembongkaran kita perlu memperhatikan beberapa hal



diantaranya adalah gambar serta informasi pabrik untuk memastikan prosedur pembongkaran, inspeksi, dan pemeriksaan bantalan. Selain hal tersebut, kita perlu memperhatikan juga umur dari sebuah bantalan serta masalah apa saja yang kemungkinan akan terjadi selama proses operasi. Langkah awal sebelum melakukan pembongkaran casing kita perlu melakukan pemeriksaan sebagai berikut: a. Memeriksa shaft lift di setiap bantalan untuk memverifikasi clearance bearing saat shutdown. b. Memperhatikan posisi poros dan rotor. c. Saat melakukan pemasangan kita perlu memperhatikan arah poros rotasi relatif terhadap journal dan thrust bearings. 4.2



Inspection



4.2.1 Initial Inspection Pada bagian ini kita perlu mendokumentasikan beberapa hal diantaranya adalah kondisi, masalah atau indikasi yang mungkin saja dapat digunakan untuk penggunaan masa depan. Selain itu, kita perlu mengambil sampel kerusakan benda asing untuk kemungkinan analisis. Inspeksi Nondestructive Evaluation atau biasa disebut dengan NDE dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tambahan tidak hanya menemukan cacat, tetapi juga dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik cacatnya seperti ukuran, bentuk, dan orientasi. Inspeksi NDE juga dapat menentukan sifat material, seperti ketangguhan retak (fracture



22



toughness), sifat mampu bentuk (formability), dan karakteristik fisik lainnya. Metode NDE yang dapat diterapkan antara lain adalah ultrasonik atau pewarna inspeksi penetran. Berikut ini adalah contoh dari inspeksi dengan metode ultrasonik dan pewarna inspeksi penetran.



Gambar 4. 1 Contoh Hasil Pengujian Ultrasonik



Gambar 4. 2 Contoh Hasil Pengujian Pewarna Inspeksi Penetran 4.2.2 Visual Inspection Visual Inspection atau Inspeksi Visual merupakan salah satu metode NDT yang paling umum digunakan untuk mengevaluasi kondisi dan memberikan kualitas yang lebih baik dari material atau alat yang akan dilakukan uji evaluasi. Pada metode visual kita hanya memerlukan cahaya yang dipantulkan atau



23



ditransimisikan dari benda uji yang dicitrakan dengan perangkat sensitif terhadap cahaya, seperti mata manusia. Kerusakan umum atau keausan yang perlu diamati minimal sebagai berikut : a.



Cracks (Retak) Cracks merupakan kerusakan yang disebabkan karena pembebanan yang terlalu berat, memberikan pelumas dengan metode yang tidak tepat, serta kecepatan yang terlalu tinggi.



Gambar 4. 3 Crack (Koyo, 2013) b.



Wear (Keausan) Wear atau keausan merupakan kerusakan yang terjadi pada bagian bantalan diakibatkan kekurangan pelumas,



pelumas



yang



tidak



baik



atau



terkontaminasi benda asing.



Gambar 4. 4 Wear (Koyo, 2013)



24



c.



Flaking (Pengelupasan) Flaking atau pengelupasan merupakan kerusakan pada bantalan yang disebabkan karena beban aksial yang berlebih, serta pemasangan bearing yang tidak pas dengan poros.



Gambar 4. 5 Flaking (Koyo, 2013) d.



Gesekan



e.



Heat discoloration



f.



Brinelling atau wire wooling Selain kerusakan yang umum terjadi pada setiap komponen, biasanya



terdapat kerusakan pada permukaan babbit yang juga sering terjadi diantaranya adalah permukaan yang berlubang, kotoran yang menempel, indikasi pemakaian yang tidak selaras, goresan ringan, retak pada permukaan babbit, tidak boleh adanya genangan air pada permukaan babbit. Pada tahapan visual inspection kita juga perlu untuk memeriksa lubang masuk oli dan nozel semprot agar komponen ini tetap terbuka dan terbebas dari endapan apa pun, sehingga tidak menghambat proses pelumasan pada mesin. Kemudian tidak lupa untuk memeriksa lokasi dari RTD atau Thermocouple sensor. Kita perlu memeriksa posisi kabel jangan sampai pemasangan kabel tersebut terjepit atau menghambat perputaran poros.



25



4.2.3 Pivot Inspection Pada bagian ini hal yang harus kita lakukan adalah mengevaluasi kerja dari pivot pada tilt pad journal bearing dan thrust bearing. Pemeriksaan ini dilakukan secara visual untuk mengetahuai apakah terjadi keausan pada komponen tersebut. Pivot point cukup rentan terhadap spalling, galling, atau pitting yang dapat meningkatkan keausan. Spalling merupakan kerusakan berupa terlepasnya suatu bagian dari komponen.



Gambar 4. 6 Spalling Galling adalah salah satu keausan yang disebabakan karena adhesi atau gaya tarik-menarik antara permukaan geser. Ketika suatu material direngkuh, sebagian darinya ditarik dengan permukaan yang bersentuhan, terutama jika ada sejumlah besar gaya yang menekan permukaan secara bersamaan. Kombinasi gesekan dan adhesi antara permukaan, diikuti tergelincirnya serta sobeknya struktur kristal di bawah permukaan menimbulkan beberapa material tersangkut atau bahkan terjadi gesekan dilas ke permukaan yang bersebelahan, sedangkan material yang terluka akan tampak seperti tercungkil.



Gambar 4. 7 Galling



26



Lokasi set pivot untuk journal bearing sangat penting untuk pemeriksaaan bantalan yang tepat. Beberapa journal bearings memiliki pivot yang bertumpu pada diameter bagian dalam rumah bantalan dan inspeksi harus dilakukan untuk memastikan bahwa rumah ini tidak diindentasi dari pivot. Jika area pivot menunjukan tanda adanya keausan berarti kita perlu mengganti atau memperbaiki. Jika komponen tidak menunjukan tanda-tanda kerusakan atau keausan berlebih maka kita melakukan pemasangan kembali bantalan. Langkah selanjutnya yaitu memasang babbit menghadap ke bawah pada permukaan yang rata serta besih dan memastikan bahwa semua komponen terpasang dengan benar di tempatnya. Kita perlu meletakkan beban secara merata di atas bantalan dan memastikan bahwa semua bantalan terpasang dengan benar di tempatnya. Kemudian letakkan tangan kita di atas bantalan dan memastikan bantalan bebas untuk dimirngkan dari sisi ke sisi. Jika terjadi suatu ikatan kita perlu menyelidiki lebih lanjut. 4.2.4 Nondestructive Tests Nondestructive Testing atau NDT adalah teknik pengujian material tanpa merusak benda ujinya. Pengujian NDT digunakan untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity. Babbit perlu untuk diikat dengan logam tidak mulia untuk memeriksa apakah ada keausan atau tidak. Jika bantalan memiliki mechanical dovetails, pengujian ultrasonik dapat menunjukkan indikasi dari dovetails tersebut. Babbit yang longgar di bagian tepinya dapat kita ketahui dengan melakukan pemeriksaan penetran pewarna. Penilaian teknik juga dapat kita lakukan untuk menilai indikasi yang dicatat. 4.2.5 Temperature Sensing Devices Termokopel sensor atau RTD perlu kita periksa secara elektrik untuk memverifikasi kondisinya. Jika dirasa perangkat tersebut sudah buruk maka kita pelu menggantinya. Selain hal tersebut, kita perlu untuk memastikan bahwa warna dan jumlah kabel sudah benar untuk jenis sensor yang diperlukan.



27



Pada proses pemeriksaan kita perlu untuk mempertimbangkan beberapa hal berikut ini :



4.3



-



Bahan pendukung



-



Backing thickness



-



Ketebalan babbit



-



Komposisi babbit



-



Metode penggantian perangkat suhu



-



Pengetahuan tentang dimensi bantalan Dimensional Inspection of New or Reused Bearings Dalam memastikan fungsional bantalan kita perlu melakukan pemeriksaan



sebagai berikut : a. Memastikan semua ketinggian pads berada dalam jarak 13 μm (0,0005 in.) b. Memastikan pads pada thrust bearing dalam ketebalan 38 μm (0,0015 in.) dari new pads. c. Memastikan arah rotasi pada perangkat sensor suhu sudah benar. d. Jika pads adalah pivot offset, kita perlu memastikan arah rotasi offset di pads sudah benar. e. Memastikan semua pads dalam rakitan bergerak bebas. f. Untuk pelumas terarah, kita perlu memastikan port distribusi pelumas arah rotasinya sudah benar. g. Memastikan cincin “O” dipasang untuk desain yang memerlukannya. h. Memastikan kabel untuk perangkat sensor suhu dipasang dengan benar, tidak membatasi gerakan pads, dan tidak terjepit selama pemasangan. 4.3.1 Pemeriksaan Dimensi Menurut API 687 kita mengetahui bahwa ketebalan babbitt dengan bahan steel pad bearings biasanya sekitar 1,5 mm (0,060 in.) dan ketebalan babbit dengan bahan bronze pad bearings sekitar 127 μm (0,005 in.) Beberapa pemeriksaan dimensi yang perlu dilakukan antara lain:



28



a.



Tilt Pad Journal Bearings Pada Tilt Pad Journal Bearings kita perlu melakukan pengecekan berikut ini dengan dua lokasi aksial :  Outer Shell •



Memeriksa kebulatan dan ukuran dengan mengukur diameter luar di kedua sisi horizontal split, dari atas ke bawah, dan pada 45 ° dari split line.



•



Diameter luar harus bulat dalam 76 μm (0,003 in.), tergantung ukuran.



 Bearing Case Bore •



Memeriksa kebulatan dan ukuran dengan mengukur diameter bagian dalam di kedua sisi horizontal split, dari atas ke bawah, dan pada 45 ° dari split line.



•



Bore adalah rata-rata bacaan yang diambil di sekitar bore.



 Bearing Case untuk Outer Shell •



Kesesuaian harus 0 hingga 51 μm (0,000 hingga 0,002 in.). tight untuk penyangga bearing yang tepat.



 Preload Check •



Dengan menggunakan poros, atau mandrel dengan diameter yang sama dengan poros, beri warna biru pada setiap bantalan dan amati lokasi indikasi kontak. Bantalan harus memiliki preload positif yang akan ditunjukkan oleh tampilan kebiruan di tengah bantalan, bukan pada setiap ujung bantalan. Gambar 4.8 menunjukkan hubungan preload.



29



Gambar 4. 8 Preload Variations b. Fixed Geometry Journal Bearings Pada Fixed Geometry Journal Bearings kita perlu melakukan pengecekan berikut ini dengan dua lokasi aksial :  Diameter luar bantalan (tidak terkendali) •



Periksa diameter luar bantalan di kedua sisi garis horizontal split, dari atas ke bawah, dan pada 45 ° dari split line.



•



Diameter luar harus bulat dalam 76 μm (0,003 in.) pada tebal, 25 mm (1,0 in.) atau lebih tebal, berdinding bantalan dan hingga 254 μm (0,010 in.) pada bantalan yang lebih tipis, 6,4 mm (0,250 in.) atau kurang berdinding. Di antara ini rentang toleransi harus linier.



 Bearing Case Bore •



Kita perlu untuk memeriksa lubang bantalan di atas dan di bawah garis horizontal split, dari atas ke bawah, dan pada 45 ° dari split line.



•



Bore adalah rata-rata bacaan yang diambil di sekitar bore.



 Bearing Bore (tidak terkendali) •



Memeriksa bantalan lubang di atas dan di bawah split line horizontal, dari atas ke bawah, dan pada 45 ° dari split line.



30



•



Untuk bantalan bundar dan untuk bantalan yang diharapkan bundar saat dipasang, lubang yang diset adalah rata-rata semua lima bacaan.



•



Untuk bantalan bor elips, bor set adalah diameter minor elips yang merupakan diameter dalam dari atas ke bawah dan bantalan semacam itu hanya dapat digunakan jika bermunculan pada sambungan horizontal atau diameter utama berada pada arah horizontal.



 Bearing Case untuk Bearing Fit •



Kesesuaian harus 0 hingga 51 μm (0,000 hingga 0,002 in.) tight untuk penyangga bearing yang tepat.



 Bearing Bore Concentricity •



Ketebalan dinding pada setiap ujung bantalan harus berada dalam jarak 25 μm (0,001 in.).



Dengan bantalan multi-lobe, bantalan terdiri dari lebih dari satu lobus dan setiap lobus dipotong dari pusat yang berbeda. Lubang bantalan seperti itu jauh lebih sulit untuk kita evaluasi dan gambar rinci mungkin diperlukan untuk mengevaluasi. 4.3.2 End Seals Setiap lubang end seals harus kita ukur dan dibandingkan dengan lokasi yang sesuai pada poros. Gambar dan informasi pabrikan harus kita konsultasikan untuk izin yang tepat. Jika end seals diperbaiki maka seal ke shaft clearance harus melebihi clearance bore bearing sehingga rotor tidak menyentuh seal. Jika jarak ujung segel tidak sesuai dengan desain, jumlah aliran oli melalui bearing dapat dibatasi atau aliran oli berlebih dapat terjadi. Dengan seal mengambang, jarak bebas ini dapat dijaga lebih ketat, tetapi drain alternatif di dalam bearing dan hulu seal mungkin diperlukan untuk mendapatkan aliran oli yang memadai melalui bearing.



31



4.3.3 Thrust Bearings Dalam memudahkan pemahaman kita terkait dengan thrust bearing, perhatikan gambar berikut ini.



Gambar 4. 9 Thrust bearings Pada bagian thrust bearing kita perlu melakukan pengukuran kehalusan permukaan dan tapered land untuk memastikan pemuatan yang seragam. Pemeriksaan ini harus menentukan kerataan dan paralelisme permukaan babbit dengan permukaan pelat pendukung. Metode umum yang dilakukan untuk mengetahui kehalusan permukaan dan tapered land ada 2 yaitu : -



Memverifikasi permukaan pelat menggunakan feeler gauge. Feeler gauge merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kerenggangan atau sebuah celah yang berupa plat kecil yang berbentuk pisau dengan ketebalan tertentu.



Gambar 4. 10 Feeler Gauge



32



-



Memverifikasi permukaan pelat menggunakan height gauge. Height gauge atau pengukur tinggi merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur ketinggian atau memeriksa ukuran tinggi benda kerja dan sekaligus dapat difungsikan sebagai penanda atau pelukis pada bagian benda yang diukur atau garis gambar.



Gambar 4. 11 Height gauge 4.4



Pengecekan Clearance Pada Journal Bearing Clearance merupakan jarak atau gap antara poros dengan bantalan poros.



Clearance pada tilt pad journal bearing dapat kita periksa dengan salah satu dari teknik berikut ini : 4.4.1 Lift Check Pemeriksaan ini kita lakukan saat bantalan dan poros terpasang di mesin. Pada bantalan dengan jumlah ganjil dan memuat diantara tilt pad journal bearing hasil angkat akan lebih besar daripada lubang yang ditetapkan. Hal ini dikarenakan poros bergerak diantara bantalan dibeberapa titik waktu. Perhitungan clearance bearing adalah sebagai berikut :



33



ABC = LC x CF Dimana: ABC = Actual Bearing Clearance, LC



= Lift Clearance,



CF



= Faktor Koreksi. Dial indikator yang kita gunakan untuk mengukur jarak bebas harus kita



letakkan ditempat paling dekat dengan pusat pivot. Diameter clearance bantalan ini adalah 1,5 mm/m (0,0015 in. per in.) dari diameter poros. Gambar serta informasi dari pabrik perlu untuk kita konsultasikan untuk verifikasi izin. Berikut adalah tabel koreksi yang umum berdasarkan API 687. Tabel 4.1 Faktor Koreksi Lift Check Jumlah pads



Load Orientation



Faktor koreksi



4



Antar Pads



0,707



4



Di Pad



1,00



5



Di atau Antara Pads



0,894



Jarak bebas atau clearance yang tidak tepat dapat disebabkan oleh hal berikut ini : -



Lokasi dan orientasi dial indikator



-



Komponen tidak terpasang dengan benar



-



Preload yang tidak benar



-



Ukuran poros jurnal yang salah



4.4.2 Pemeriksaan Benjolan Pemeriksaan benjolan mirip dengan Lift Check, kecuali mandrel digunakan dalam orientasi vertikal untuk menentukan jumlah diametral clearance. Ini adalah pemeriksaan clearance yang lebih akurat daripada Lift Check.



34



4.4.3 Pemeriksaan Mandrel Saat kita menggunakan mandrel yang diinjak, mandrel perlu kita posisikan secara horizontal. Hal ini dikarenakan banyak tilt pad journal bearing memiliki kemampuan penyelarasan aksial, sehingga akan ada kecenderungan pads terkunci ketika maju ke langkah yang lebih besar pada mandrel. Sebelum kita pindah ke langkah selanjutnya, kita perlu melonggarkan baut split line dan ketika kita sudah melewati langkah ini kita dapat mengencangkan kembali. Bantalan perlu kita putar pada mandrel dengan menggunakan tangan. Jika diputar dengan bebas, kita harus memindahkan ke langkah berikutnya. Tahapan ini dilakukan sampai terjadi sedikit perlawanan terasa ketika bantalan diputar. Jarak minimum bantalan adalah perbedaa antara langkah terakhir bearing fit dan diameter poros. Perawatan ekstrem perlu untuk kita lakukan ketika menggeser bantalan ke diameter yang bertambah sehingga babbit tidak mudah terkikis. Pemeriksaan clearance ini dilakukan dengan bantalan yang tidak dipasang dan diikat erat. 4.4.4 Pemeriksaan Tinggi Stack Pada bagian ini kita akan mengukur ketebalan dari diameter luar bantalan ke pad bore pada point pivot. Diameter lubang akan kita hitung dengan mengurangi dua kali tinggi tumpukan dari rumahan dengan diameter luar ratarata. Bearing set bore akan kita dapatkan dengan menghitung pada setiap pad kemudian



merata-rata



hasilnya.



Pengaturan



khusus



diperlukan



untuk



pemeriksaan ini, lihat Gambar berikut ini.



Gambar 4. 12 Stack Height Check 35



4.4.5 Soft solid or plastic check Metode ini kita gunakan pada saat memeriksa pada fixed geometry journal bearing. Soft solid atau plastic check akan memberikan perkiraan clearance antara bantalan dan poros. Bahan yang bersifat lunak atau yang mudah dihancurkan harus kita tempatkan secara aksial untuk panjang penuh bantalan di atas poros kemudian dibagian atas bantalan harus dipasang dengan hati-hati. Selanjutnya setengah bagian atas rumah bantalan kita pasang dan kencangkan. Ketebalan bahan yang lunak dan mudah dihancurkan ini akan diukur untuk menentukan bearing clearance. Tipe diametral clearance untuk bantalan ini adalah 1,5 mm / m (0,0015 in./in.) dari diameter poros. 4.5



Tutorial Pemasangan Bearing dibagian Casing Dalam memastikan fungsional bantalan kita perlu melakukan hal berikut ini:



a. Memastikan lubang internal atau orifice eksternal dipasang ketika diperlukan. b. Memastikan arah rotasi sudah benar. c. Memastikan semua bantalan dalam rakitan bergerak bebas. d. Memastikan cincin “O” dipasang untuk desain yang memerlukannya. e. Memastikan kabel untuk perangkat sensor suhu diarahkan dengan benar, jangan batasi gerakan bantalan dan pastikan tidak akan terjepit selama pemasangan. Berikut ini akan dijabarkan bagaimana pemasangan untuk journal bearing dan thrust bearing. 4.5.1 Pemasangan Journal Bearing Sebelum memasang rakitan bantalan kita perlu memeriksa rongga bantalan dan penutup untuk kebersihannya. Jika terdapat kotoran atau puing-puing kita wajib membuangnya misalnya pada area journal bearing, daerah tempat penyimpanan minyak. Rotor harus dipegang oleh overhead hoist. Jangan lupa melapisi dengan minyak pada bagian journal dan bearing fit dibagian bawah casing. Selanjutnya menempatkan bagian bawah bearing shell di atas journal.



36



Perataan lubang pasokan oli dalam case perlu kita periksa dan kita pastikan posisi pasokan oli di bearing shell. Kemudian sejajarkan dudukan bantalan dalam case dengan diameter luar shell dan gulingkan bantalan ke bagian bawah case. Kita perlu mengangkat sedikit rotor untuk memungkinkan bearing shell masuk dengan mudah. Posisi kabel sensor suhu harus kita perhatikan bahwa kabel tersebut tidak menggulung bantalan sehingga kawat tidak rusak. Anti-rotation dowel di bagian bawah bearing shell perlu kita pastikan telah sejajar dengan lubang dowel di bagian atas shell. Turunkan setengah bagian atas bantalan ke bagian bawah dan memastikan apakah ada penyimpangan di antara kedua bagian bantalan. Jangan coba mengencangkan baut-baut garis perpecahan jika kedua bagian tidak rata. Baut pada bearing split line kita pasang dan kencangkan. Pengecekan untuk memverifikasi bantalan yang tepat sesuai kondisi dengan menempatkan shims, tebal 125 hingga 250 μm (0,005 hingga 0,0010 in.) di sepanjang garis case split di kedua sisi setiap lokasi baut. Strip plastigage diletakkan sejajar dengan sumbu mesin di atas bearing shell. Spesifikasi tipe standar desain untuk bearing shell crush adalah logam ke logam hingga 50 μm (0,002 in.). Seharusnya kabel plastigage atau fuse dipilih sedemikian rupa sehingga ketebalan shim pada case split line jatuh di tengahtengah plastigage. Selanjutnya kita pasang tutup bantalan atau tali dan kencangkan semua baut split line. Setelah tutup bantalan telah duduk, lepaskan tutup dan periksa plastigage. Plastigage atau fuse wire harus menunjukkan ketebalan yang sama dengan atau kurang dari ketebalan shim yang digunakan pada garis split. Jumlah interferensi sama dengan perbedaan antara plastigage atau ketebalan kawat sekering dan ketebalan shim. Setelah mengkonfirmasi himpitan yang tepat, bearing clearance harus kita periksa. Dial indicator kita tempatkan pada bagian mesin yang tidak terpengaruh oleh rotor atau gerakan bantalan, seperti sambungan horizontal bantalan. Tempatkan indicator stylus di bagian atas poros dekat bearing. Ini penting bahwa stylus ini diletakkan dekat pusat poros mati untuk mendapatkan



37



pembacaan yang akurat. Tempatkan indicator stylus lain di bagian atas bearing shell. Perlahan kita angkat rotor, kemudian



mencatat kenaikan poros pada



indikator yang sesuai. Hati-hati jangan menaikkan rotor ke dalam internal obstruction serta jangan mengangkat rotor lebih dari dua kali jarak bebas yang ditetapkan. Amati indikator pada bantalan saat poros diangkat perlahan. Setelah bantalan terangkat, seperti ditunjukkan oleh dial indicator, hentikan mengangkat poros. Lift adalah perbedaan antara dua pembacaan indikator. Perhatikan bahwa lift dengan bantalan kemiringan akan selalu lebih dari clearance set bantalan yang sebenarnya karena pergerakan poros di antara bantalan. Lipat gandakan clearance lift yang ditunjukkan dengan nilai yang sesuai pada Tabel 4.1 hingga dapatkan izin yang sebenarnya. Setelah clearance kita periksa, kemudian



pasang tutup bantalan dan



kencangkan baut garis pemisah pada tutup bantalan. 4.5.2 Pemasangan Thrust Bearing Metode untuk menentukan thrust bearing axial float adalah memasang bantalan sepenuhnya ke dalam rumah dan rumah bantalan harus dikencangkan. Jika pemeriksaan dilakukan dengan rumah bantalan atas dihapus, pembacaan tidak akan akurat dan mungkin jauh lebih besar dari yang ditunjukkan. Rotor harus didorong bolak-balik dengan kekuatan yang mantap di setiap arah. Dengan dial indicator, amati gerakan poros, yang merupakan jumlah poros didorong dari satu arah ke yang lain. Jumlah ini adalah bearing axial float. Jika oli berada pada permukaan thrust bearing pad, axial float ini dapat berkurang karena oli sekitar 25 μm (0,001 in.). Pemeriksaan ini harus dilakukan beberapa kali untuk memverifikasi bahwa rotor telah didorong sejauh mungkin selama pemeriksaan. Verifikasi pemeriksaan axial float ini adalah dengan menggunakan eddy current position probes. Biasanya axial float ini adalah antara 250 μm dan 380 μm (0,010 in. dan 0,015 in.). Baik shimming atau grinding dari shim plate digunakan untuk menyesuaikan axial float



ini. Gambar dan informasi pabrikan harus



dikonsultasikan untuk verifikasi axial float .



38



BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Pada praktik kerja lapangan ini dapat ditarik kesimpulan : 1. Alur proses produksi pada PLTP Kamojang diawali dengan masuknya uap



ke steam receiving header, kemudian masuk ke separator dan dilanjutkan masuk ke demister. Setelah itu uap yang sudah bersih akan masuk ke turbin dengan dikopel bersama generator sehingga akan menghasilkan listrik. 2. Alur proses perbaikan bantalan pada rotor turbin diawali dengan pembongkaran casing, inspeksi, pemeriksaan dimensi, pemeriksaan journal bearing, dan kemudian diakhiri dengan prosedur pemasangan casing. 3. Kerusakan yang sering terjadi pada bantalan adalah retak, keausan bantalan, pengelupasan, gesekan, spalling, dan galling. 5.2 Saran Berdasarkan hasil analisa dan observasi dilapangan,



maka penulis



memberikan saran sebagai berikut : 1. Dalam memahami API 687 perlu adanya praktik di lapangan agar pemahaman terkait perbaikan rotor turbin dapat lebih dipahami. 2. Perbanyak membaca buku terkait dengan perbaikan rotor pada turbin akan memudahkan dalam memahami API 687.



39



DAFTAR PUSTAKA



Rotor Repair 2001. API 687 (American Petroleum Institute) Koyo. 2013. Ball and Roller Bearings: Failures, Causes, and Cpuntermeasures. JTEKT CORPORATION. https://www.alatuji.com/index.php?/article/detail/100/inspeksi-visual-denganborescope. Dikutip dari internet pada hari Selasa, 17 September 2019 pukul 09.30 WIB. https://www.researchgate.net/figure/Turbocharger-rotor-bearing-systemfeaturing-the-compressor-wheel-the-turbine-wheel-a_fig1_323348622. Dikutip dari internet pada hari Kamis, 19 September 2019 pukul 15.46 WIB. http://winovation.blogspot.com/2019/02/pengertian-feeler-gauge-danfungsinya.html. Dikutip dari internet pada hari Rabu, 25 September 2019 pukul 13.20WIB. http://infopemesinan.blogspot.com/2014/05/pengukur-tinggi-height-gaugetinggi.html. Dikutip dari internet pada hari Selasa, 25 September 2019 pukul 14.30 WIB. https://docplayer.info/94292807-Skripsi-analisa-kerusakan-bearing-skf-6204-zzpada-carrier-idler-di-belt-conveyor-for-bagpacker-2bx6003-a-oleh-educhahayana-marbun.html. Dikutip dari internet pada hari Selasa, 25 September 2019 pukul 15.20 WIB.



40



LAMPIRAN



41



42



43