MP3 - Pemeliharaan Sistem Kontrol, Proteksi & Instrumen [PDF]

Citation preview

MATA PELAJARAN 3 Pemeliharaan Sistem Kontrol, Proteksi dan Instrumen



TUJUAN PELAJARAN : Setelah mengikuti pembelajaran Pemeliharan Sistem Kontrol Proteksi dan Instrumen peserta memiliki pengetahuan tentang Pemeliharaan yang dilakukan pada Sistem Kontrol, Proteksi dan Instrumen pada Pembangkitan sesuai ketentuan standar pabrikan, SOP/IK dan standar yang berlaku di Perusahaan.



DURASI



: 6 JP 0,75 HARI EFEKTIF



PENYUSUN : 1. Muhammad Mawardi (Fungsional Ahli – Udiklat Suralaya)



Simple Inspiring Performing Phenomenal



DAFTAR ISI



MANAJEMEN PEMELIHARAAN...........................................................................................i TUJUAN PELAJARAN...........................................................................................................i DAFTAR ISI.........................................................................................................................ii DAFTAR GAMBAR.............................................................................................................iii DAFTAR TABEL..................................................................................................................iv 1.



PENDAHULUAN...........................................................................................................1



1.1. Penetapan Visi dan Tujuan Pemeliharaan..................................................................1 1.2. Tujuan Manajemen Pemeliharaan..............................................................................1 2.



PERENCANAAN DAN PENGENDALIAN PEMELIHARAAN..............................................3



2.1. Perencanaan Pemeliharaan........................................................................................6 3.



MANAJEMEN OUTAGE................................................................................................8



3.1. Prosedur Implementasi Manajemen Outage..............................................................9 4.



MANAJEMEN MATERIAL (SUPPLY CHAIN MANAGEMENT).........................................9



5.



PENERAPAN STRATEGI PEMELIHARAAN...................................................................10



5.1. Jenis dan Metode Pemeliharaan...............................................................................11 5.2. Optimasi Kegiatan Pemeliharaan..............................................................................20 6.



MONITORING KEANDALAN PERALATAN...................................................................25



6.1. Monitoring Peralatan Berputar................................................................................25 6.2. Monitoring Peralatan di Lapangan...........................................................................26 6.3. Monitoring Untuk Menurunkan Biaya......................................................................26 6.4. Perubahan Pola Pemeliharaan Online Monitoring...................................................27 7.



DISKUSI KELOMPOK..................................................................................................27



Simple Inspiring Performing Phenomenal



DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Mekanisme Tata Kelola Unit Pembangkitan ..............................................................................2 Gambar 2 Peta Proses WPC........................................................................................................................4 Gambar 3 Aliran Proses Dasar WPC Management ....................................................................................6 Gambar 4 Framework Perencanaan Pemeliharaan....................................................................................7 Gambar 5 Framework Outage Management .............................................................................................9 Gambar 6 Tujuan Utama Kegiatan Pemeliharaan.....................................................................................11 Gambar 7 The Bathub Curve (Penerapan PM terhadap Siklus Kerusakan Peralatan) ..............................14 Gambar 8 Contoh Preventive Maintenance (PM) pada Peralatan DCS.....................................................16 Gambar 9 Contoh Feedback Report Preventive Maintenance (PM) ........................................................16 Gambar 10 Pengukuran Vibrasi dan Oli Sebagai Tindakan Predictive Maintenance.................................18 Gambar 11 Konsep Predictive Maintenance ............................................................................................18 Gambar 12 Online Monitoring Sebagai Salah Satu Langkah Predictive Maintenance..............................19 Gambar 13 Maintenance Action Plan ......................................................................................................21 Gambar 14 Cost Advantages of Maintenance Types................................................................................21 Gambar 15 Mekanisme Tata Kelola Unit Pembangkitan ..........................................................................25 Gambar 16 Peta Proses WPC....................................................................................................................26 Gambar 17 Mekanisme Tata Kelola Unit Pembangkitan ..........................................................................26



Simple Inspiring Performing Phenomenal



DAFTAR TABEL Tabel 1 Periode Perencanaan Pemeliharaan..............................................................................................6 Tabel 2 Contoh Biaya Pemeliharaan PLTU pada RKAP..............................................................................10 YTabel 3 Best Practices General Costs Ratio Benchmarks.........................................................................22 Tabel 4 Best Practices Maintenance Performance Benchmarks...............................................................23



Simple Inspiring Performing Phenomenal



PEMELIHARAAN SISTEM KONTROL, PROTEKSI DAN INSTRUMEN



Simple Inspiring Performing Phenomenal



PEMELIHARAAN SISTEM KONTROL PROTEKSI DAN INSTRUMEN 1. DEFINISI PEMELIHARAAN Metode paling awal dari pekerjaan pemeliharaan yang berkembang di dunia adalah “Fix it When it Broke” atau membiarkan suatu peralatan rusak, untuk kemudian dilakukan perbaikan. Pada perkembangan berikutnya, berkembang manajemen Pemeliharaan Preventif yang berbasis waktu, Pemeliharaan Prediktif yang berbasis kondisi, dan perkembangan paling mutakhir adalah Reliability Centered Maintenance (RCM). Gambar berikut memperlihatkan perkembangan manajemen pemeliharaan yang meliputi teknik pemeliharaan, jenis-jenis kegagalan serta harapan-harapan yang muncul sejalan dengan perkembangan metoda pemeliharaan itu sendiri.



Gambar 1. Perkembangan manajemen pemeliharaan peralatan



Simple Inspiring Performing Phenomenal



Manajemen Pemeliharaan adalah proses kegiatan pemeliharaan yang meliputi rangkaian tahapan kerja yang teratur, mulai dari perencanaan, pengorganisasian, pelaksanaan, pengendalian, penelitian dan pengembangan. Tujuan Manajemen Pemeliharaan adalah sebagai berikut : 



Meningkatkan keandalan dan kinerja pembangkitan







Mendayagunakan Aset dan Sumber Daya Pembangkitan dengan perilaku biaya paling efektif dan efisien







Menerapkan metoda kerja terbaik yang tersedia untuk mencapai pemeliharaan dengan standar tinggi







Mendayagunakan sistem monitoring (real-time) yang efektif untuk pengontrolan dan penilaian kerja pemeliharaan







Meningkatkan pelaksanaan pemeliharaan prediktif dan preventif untuk menurunkan tingkat kerusakan peralatan dan biaya-biaya terkait



Menciptakan lingkungan kerja yang melibatkan pegawai dari segi kekuatannya, loyalitasnya, produktifitasnya, dan pengembangan yang berkelanjutan.



2. FUNGSI DAN TUJUAN PEMELIHARAAN Aktifitas pemeliharaan pada unit pembangkit bertujuan untuk : 



Meningkatkan Faktor Ketersediaan (Availability Improvement)







Meningkatkan Keandalan (Reliability Improvement)







Mengembalikan Performance Mesin







Memperbaiki Efisiensi Pembangkit



3. JENIS JENIS PEMELIHARAAN KONTROL INSTRUMEN Pemeliharaan Kontrol & Instrumen pada pembangkit haruslah meliputi pemeriksaan dan pengujian sebagai berikut : 



Pemeriksaan dan pengujian kalibrasi







Kecepatan tanggap/reaksi pengukuran







Pemeriksaan dan pengujian kabel







Melakukan diagnosa tegangan riak (noise).



Pemeriksaan dan pengujian dilaksanakan karena beberapa alasan. Misalnya, hampir pada setiap pembangkit, pemeriksaan dan pengujian kalibrasi adalah wajib untuk peralatan instrument yang penting. Pada pembangkit lain, disamping pemeriksaan dan pengujian kalibrasi, kecepatan tanggap/reaksi sensor-sensor instrumentasi proses harus diukur untuk menjamin pemenuhan kebutuhan spesifikasi teknis dan pengaturan pembangkit. Simple Inspiring Performing Phenomenal



Pengujian kabel dan diagnosa tegangan riak (noise) bukan merupakan kewajiban yang khusus, namun biasanya dilakukan untuk tujuan mencari penyebab gangguan atau untuk mencari akar penyebab penyimpangan d sinyalari yang biasa ataupun masalah-masalah control instrument lainnya. Pembuatan kurva kecenderungan hasil pengujian kalibrasi dan kecepatan tanggap/reaksi, biasanya direkomendasikan pada standard dan petunjuk pembangkit sebagai sarana acuan untuk melakukan pemeliharaan prediktif dan pengelolaan penggantian peralatan kontrol instrumen karena penuaan.



Gambar 2. Perkembangan metode pemeliharaan Istilah pemeliharaan berarti menguji dan meyakinkan unjuk kerja peralatan, bukan memperbaiki sesuatu. Pemeliharaan bisa merupakan kegiatan aktif maupun pasif. Contoh kegiatan aktif adalah: mengukur, memonitor, mengkalibrasi atau menganalisa. Contoh kegiatan pasif adalah: melihat, memperhatikan mendengar, merasa/meraba atau mencium. Misalnya, unjuk kerja dinamis suatu sensor diperiksa dengan mengukur kecepatan tanggap/reaksinya (kerja



Simple Inspiring Performing Phenomenal



pemeliharaan aktif) dan kondisi isolasi kabelnya bisa diperkirakan dengan melihat langsung warna, tekstur dan keutuhannya (kerja pemeliharaan pasif).



Gambar 3. Area kerusakan peralatan kontrol instrumen Sistem kontrol modern memiliki keuntungan karena memanfaatkan komunikasi digital mulai dari protokol HART yang banyak digunakan hingga bermacam-macam fieldbus seperti Fieldbus, Profibus, DeviceNet, LONworks, and AS-I, dan lainnya. Jika sistem telah menerapkan peralatan lapangan digital, maka sistem tidak lagi dipaksakan dengan Process Variable (PV) tunggal sinyal analog dan keharusan mengandalkan algoritma pada host Distributed Control System (DCS) untuk memonitor tingkat keperubahan (variability) untuk menegaskan bahwa sinyal masih valid daripada terpaku pada satu titik karena kegagalan mekanik atau elektronik. Salah satu cara untuk meningkatkan keandalan sistem adalah dengan memasang sistem kontrol berlapis (redundant). Modul-modul CPU dan Input/Output (I/O) merupakan bagian sistem kontrol yang paling handal, sedangkan peralatan lapangan (field devices) merupakan bagian yang mudah mendapat gangguan; lihat gambar. Hal ini terjadi karena peralatan lapangan berhubungan dengan proses yang dikontrol dan udara luar, dan secara fisik berubah dan bergerak untuk melakukan proses kontrol. Juga, tingkat gangguan penggerak (actuators) cukup besar dibandingkan peralatan sistem kontrol lainnya. 3.1. Pemeliharaan Preventive Adalah kegiatan pemeliharaan terhadap komponen atau peralatan yang reguler (rutin) dan terencana. PM terdiri dari : 1. Inspeksi yang terjadwal Simple Inspiring Performing Phenomenal



2. Pembersihan 3. Pelumasan 4. Penggantian atau perbaikan komponen yang dilakukan secara rutin Pemeliharaan pada dasarnya berpedoman jam operasi (time base maintenance).  Kelebihan : 1. Meningkatkan umur pakai (life cycle) dari komponen. 2. Mengurangi kegagalan peralatan / proses 3. Lebih hemat 12% - 18% bila dibandingkan program pemeliharaan reaktif  Kekurangan : 4. Kegagalan Catastrophic masih sering terjadi 5. Melibatkan banyak tenaga kerja 6. Pekerjaan pemeliharaan yang tidak perlu dilakukan 7. Potensi kerusakan karena melakukan pekerjaan yang tidak perlu. 3.2. Pemeliharaan Prediktif Tipe Pemeliharaan yang membutuhkan teknologi dan kecakapan (skill) SDM, yang memadukan dan menggunakan semua data diagnosa dan kinerja, sejarah kerusakan, data operasi, dan data desain yang tersedia, untuk membuat keputusan tentang kegiatan pemeliharaan terhadap sebuah peralatan kritikal. Pemeliharaan Prediktif mengacu pada konsep kurva kerusakan “bath-tube curve”, dimana sebuah peralatan akan memiliki resiko kegagalan yang tinggi pada masa awal dan akhir operasi. Objek yang dipantau pada suatu mesin/peralatan untuk keperluan pemeliharaan prediktif meliputi :  Termografi  Tribologi  Vibrasi  Life Assement (NDT & DT)  Kualitas air  Unjuk kerja



3.3. Pemeliharaan Proaktif (Reliability Centered Maintenance/RCM) Adalah proses penghilangan kondisi yang menyebabkan terjadinya kerusakan, melalui identifikasi akar penyebab (Root Cause Failure Analysis) yang memicu siklus kerusakan. RCM pada intinya adalah suatu proses untuk menentukan apa saja yang harus dilakukan untuk menjamin agar aset terus menerus bekerja memenuhi fungsi yang diharapkan, dalam konteks Simple Inspiring Performing Phenomenal



operasinya saat ini. RCM menekankan pada kebutuhan analisis pemeliharaan dengan menjawab 7 pertanyaan dasar sbb: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 



Apa fungsi peralatan? Standard prestasi kaitannya dari aset pada konteks operasinya saat ini? Dengan cara apa dia gagal memenuhi fungsi yang diharapkan? Apa penyebab kegagalan fungsinya? Apa pengaruh dari setiap kegagagalan? Apa yang dapat dilakukan untuk mencegah setiap kegagalan? Apa yang harus dilakukan bila pencegahan yang cocok tidak ditemukan?



Kelebihan: 1. Bisa jadi merupakan program pemeliharaan yang paling efisien 2. Mengurangi biaya karena adanya pengurangan kegiatan pemeliharaan atau overhaul yang tidak diperlukan. 3. Meminimalisir frekuensi overhaul 4. Mengurangi kemungkinan kegagalan peralatan yang tiba-tiba. 5. Memungkinkan untuk fokus kegiatan pemeliharaan pada komponenkomponen kritis. 6. Meningkatkan reliability komponen 7. Root Cause Analysis dilakukan secara korporat







Kekurangan: 1. Dapat memberikan biaya startup, training, maupun peralatan yang signifikan 2. Saving tidak bisa segera dilihat oleh manajemen.



3.4. Pemeliharaan Korektif (Run To Failure) Membiarkan sebuah peralatan hingga rusak berdasarkan pertimbangan yang matang (kritikalitas, redundancy, biaya penggantian yang rendah, tidak memberikan efek ke proteksi, keselamatan, dll). Dengan metode ini, tidak ada tindakan pencegahan sebelum kerusakan terjadi. Hal ini berarti setiap kerusakan memang sudah diketahui dan dikelola. Tidak ada kerusakan yang tidak diketahui sebelumnya, dan setiap tindakan korektif memang telah direncanakan dengan matang, hanya menunggu kapan kerusakan terjadi. Cara Sederhana Menetapkan Tipe Pemeliharaan: 1. 2.



Kalau peralatan kondisinya bisa dimonitor dan ada tools yang tersedia untuk monitor, maka lakukan pemeliharaan prediktif. Kalau peralatan tidak bisa dimonitor kondisinya atau tidak tersedia tool untuk monitoring kondisi, maka lakukan pemeliharaan preventif



Simple Inspiring Performing Phenomenal



3.



Kalau pemeliharaan preventif sulit dilakukan, atau effortnya terlalu besar dibandingkan harga peralatan dan dampak yang ditimbulkan bila rusak, maka biarkan dia rusak.



4.



Kalau terjadi kegagalan berulang atau terjadi kegagalan yang tidak semestinya, maka lakukan root cause failure analysis (RCFA).



3.5. Problem Control Valve Problem pada control valve dapat dibagi dalam 2 kategori, yaitu mekanikal dan desain. 1. Problem mekanikal 



Abrasi, terjadi jika fluida yang mengalir mengandung padatan (solid) seperti pasir.







Erosi, terjadi karena pressure drop yang terlalu besar. Untuk pressure drop melebihi 100 Psi, Direkomendasikan pemakaian trim yang diperkuat (hardened).







Kavitasi, terjadi karena adanya gelembung udara yang berasal dari perubahan kecepatan aliran fluida dan pressure drop ketika fluida melewati valve. Gelembunggelembung udara yang berbenturan ini memiliki energi yang sangat tinggi yang dapat merusak metal pada valve body. Kavitasi selalu diikuti oleh noise yang umumnya berbunyi seperti bunyi kerikil melewati pipa. Kavitasi yang parah bahkan dapat menimbulkan bunyi sampai 110 dB.







Vibration, biasanya disebabkan gerakan pembukaan valve tiba-tiba atau lazim dikenal dengan “water hammer”, dan akibat gaya inersia fluida yang lewat karena penutupan mendadak.







Korosi, yang berasal dari air supply yang mengandung air atau tercemar oli sehingga merusak komponen internal actuator.







Range kerja, jika desainer tidak mempertimbangkan segala kondisi normal dan abnormal ketika control valve beroperasi



2. Problem desain Stabilitas, yaitu jika actuator tidak mampu menahan valve plug pada posisi yang dikehendaki. Valve stem akan bergerak naik turun karena tekanan fluida. Kondisi seperti ini terjadi jika tekanan aktual proses lebih besar dari perhitungan desain. 3.6. Penanganan dan instalasi valve 1. Simpan valve di tempat yang kering dan bersih, rongga-rongga inlet dan outlet harus dalam keadaan tertutup 2. Perhatikan apakah kondisi flange masih baik ketika memasang, gunakan jenis gasket yang sesuai dan lakukan penguncian baut secara menyilang 3. Pastikan tanda panah pada body searah dengan arah aliran fluida pada pipa, jangan terbalik Simple Inspiring Performing Phenomenal



Hindari penggunaan gate valve untuk mencekik (pinch) aliran. Gate valve sebaiknya dipakai untuk isolasi (blocking)



Simple Inspiring Performing Phenomenal