Condition Monitoring Dengan Analisa Vibrasi Dan Studi Kasus

Condition Monitoring dengan Analisa Vibrasi pada Pompa Sentrifugal dan Studi Kasus pada Motor Pompa GM03-01 Click to edit Master subtitle style Oleh : Retsa Anugrah M Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia

4/14/12

4/14/12 Cara Cara Pemeliharaan

1. Pemeliharaan Korektif  Mesin diperbaiki pada saat rusak 

Kerusakan sekunder

Ø

Risiko keselamatan keselamatan

Ø

menimbulkan masalah

Produksi terhenti mendadak  (unplanned downtime)

Ø

Pemeliharaan/perbaikan mendadak  Ø

Limbah produk akibat gagal produksi Ø

Persediaan suku cadang

Ø

4/14/12 Cara Cara Pemeliharaan

1. Pemeliharaan Korektif  Mesin diperbaiki pada saat rusak 

Kerusakan sekunder

Ø

Risiko keselamatan keselamatan

Ø

menimbulkan masalah

Produksi terhenti mendadak  (unplanned downtime)

Ø

Pemeliharaan/perbaikan mendadak  Ø

Limbah produk akibat gagal produksi Ø

Persediaan suku cadang

Ø

2. Pemeliharaan Preventif  Pemeliharaan

4/14/12

dilakukan secara teratur dan terjadwal waktunya, rusak-tidak rusak.

Pekerjaan overhaul menjadi lebih  banyak   banyak  Ø

menimbulkan masalah 

Risiko terhadap kerusakan dini

Ø

Membebani mesin yang masih baik  dengan overhaul Ø

Pekerjaan overhaul yang menyita waktu  banyak   banyak  Ø

Tenaga ahli menjadi sering dibutuhkan untuk setiap dilakukan overhaul

Ø

4/14/12

3. Pemeliharaan Prediktif  Memantau kondisi mesin secara rutin dan memperkirakan kapan waktunya akan rusak  w

Merencanakan pekerjaan pemeliharaan /perbaikan jauh jauh hari sebelumnya sehingga  bisa menghemat biaya w

Melakukan perbaikan atau overhaul pada mesin  bila hanya dibutuhkan w

Pekerjaan overhaul atau perbaikan terpusat hanya pada komponen yang rusak  w

4/14/12

Pemeliharaan Prediktif ………(lanjutan) Kinerja, kehandalan dan ketersediaan peralatan/pabrik menjadi meningkat lebih tinggi <

Keselamatan kerja meningkat

<

Kualitas produk lebih terjamin dan meningkat

<

menimbulkan

<

efek positif 

<

Meningkatkan keperdulian terhadap lingkungan

Umur peralatan/mesin menjadi lebih panjang (awet) Efektivitas biaya meningkat (penghematan)

<

 Pemeliharaan Korektif 

4/14/12

MESIN RUSAK 

 produksi

produksi

 pemeliharaan /perbaikan



Waktu



 Pemeliharaan Preventif 

 produksi

produksi



produksi



Waktu 

 Pemeliharaan Prediktif 

 produksi

produksi



Waktu 

 Pemeliharaan Korektif 

Biaya$

4/14/12   pemeliharaan /perbaikan

MESIN RUSAK 

Waktu

 Pemeliharaan Preventif 

Biaya$



 





Waktu   Pemeliharaan Prediktif 

MESIN RUSAK  tidak terjadi

Biaya$

 















 Pemantauan kondisi (condition monitoring)



Waktu 

4/14/12

Pemantauan Kondisi (Condition Monitoring)

aktivitas teknis dalam pemeliharaan mesin dimana parameter fisik tertentu dari mesin yang berhubungan dengan kerja operasinya diamati dan dipantau untuk menentukan integritas dari mesin tersebut.

Prinsip dasar teknik condition 4/14/12 monitoring Deteksi perkembangan kerusakan sejak dini  Analisa kecenderungan perkembangan kerusakan Teruskan pengoperasian mesin tetapi sampai keadaan sebelum rusak (hasil analisa prediksi)

Metode pengamatan/pemantauan Lihat

Dengar Raba Cium

tanda tanda kerusakan

suara suara yang tidak biasa  panas atau dingin  bau bau tajam seperti bau asap 

pengukuran untuk pemantauan pada condition monitoring

4/14/12

pemantauan thd temperatur pemantauan thd kebisingan pemantauan thd perpindahan relatif  pemantauan thd jumlah partikel dalam minyak pelumas pemantauan thd analisa spektrografi minyak pelumas mesin pemantauan thd getaran

4/14/12

Getaran Mekanis Indikator terbaik untuk kondisi mesin

Ø

Menunjukkan tuntutan dinamika dari mesin terhadap fondasi beserta lingkungan sekelilingnya Ø

Memberikan dasar untuk melakukan diagnosa dan menghilangkan kerusakan pada mesin Ø

4/14/12

Pengukuran getaran mekanis Perpindahan relatif dari gerak getaran (displacement) ü

Kecepatan dari gerak getaran (velocity)

ü

Percepatan dari gerak getaran (acceleration)

ü

Besaran hasil pengukuran ditunjukkan sebagai amplitudo dari sinyal gelombang getaran yang terekam

How To Measure?

Otomatis

SKF @plitude analyst

4/14/12

Manual

Titik Pengukuran pada Pompa 4/14/12 Secara Manual 1V

2V

4V 3V 1V

2V 3V

2 AX

OUT

I OUT

N PUMP

OUT

4 AX

MOTOR

1 H

1 H

1H

I N

2 AX

H

Pompa Between Bearing

4 AX

I N

MOTOR

PUMP

2H

I N

3

4V

3H

4H OUT

4V

Pompa Overhung

Jenis-Jenis Kerusakan Pompa Unbalance Bent Shaft Misalignment Mechanical Looseness Kerusakan Journal Bearing Kerusakan Internal Pompa Kerusakan Gear dan Motor Soft Foot

4/14/12

Unbalance PROBLEM SOURCE

Force Unbalance

Couple Unbalance

Dynamic Unbalance

Overhung Unbalance

4/14/12 TYPICAL SPECTRUM

PHASE RELATIONSHIP

Bent Shaft PROBLEM SOURCE

4/14/12 TYPICAL SPECTRUM

PHASE RELATIONSHIP

Bent Shaft

Misalignment PROBLEM SOURCE Angular Misalignment

Parallel Misalignment

Misaligned Bearing Cocked on Shaft

TYPICAL SPECTRUM

PHASE RELATIONSHIP

Mechanical Looseness 4/14/12 PROBLEM SOURCE Tipe A

Tipe B

Tipe C

TYPICAL SPECTRUM

PHASE RELATIONSHIP

Journal Bearing

4/14/12 PROBLEM SOURCE

TYPICAL SPECTRUM PHASE RELATIONSHIP

Wear/Clearance Problems

Oil Whirl Instability

Hydraulic and  Aerodinam ic Forces

PROBLEM SOURCE Blade Pass & Vane Pass

Flow Turbulence

Cavitation

TYPICAL SPECTRUM PHASE RELATIONSHIP

PROBLEM SOURCE

Motors

 Normal Spectrum Broken Armature Windings, Grounding Problems, or Faulty System Tuning Faulty Firing Card or  Blown Fuse Faulty SCR, Shorted Control Card, Loose Connections or Blown Fuse

Faulty Compatitor Card

Electrical Current Passage Thru DC Motor Bearings

TYPICAL SPECTRUM

PHASE RELATIONSHIP

4/14/12

4/14/12

Soft Foot PROBLEM SOURCE Soft Foot, Sprung Foot, and Foot Related Resonance

TYPICAL SPECTRUM

PHASE RELATIONSHIP

Studi Kasus pada Pompa GM-03-01 4/14/12

Spesifikasi Pompa G-03-01 •

4/14/12

Type : Sentfrifugal Pump (Between Bear., Horizontal)

•

Liquid : Hydrocarbon

•

Capacity : 190.4 m3/hr

•

Suct. Press :8 kg/cm2

•

Disch. Press : 30 kg/cm2

•

Total Head & NPSHA : 2297 m & 51 m

•

Bearing Type : Sleeve Radial & Glacier Thrust

4/14/12

Spesifikasi Motor Pompa GM-03-01 •

Rating : 1890 kW 

•

RPM : 5400 rpm

•

Supply System : 6600 V 

•

Phase : 30 Ø

•

Frequency : 50 Hz

•

Bearing : Sleeve

•

Full Load Current : 188 A 

4/14/12

Data Pengukuran pada Pompa GM-03-01  Velocity [ mm/sec ]

Env  [ gE ]

Last  Value

10.454

7.768

Previous Value Danger Limit

8.339 12.1

6 10.1

8.1

4.1

DESCRIPTION

 Alert Limit

Pengukuran pada titik Axial  Vel/Horizontal Env 

 Analisa Spektrum 4/14/12

 Analisa : Telah terjadi kerusakan sebelumnya Kerusakan cenderung dibiarkan dengan perbaikan seadanya •

•

Trend Spektrum

 Analisa Spektrum… (lanjutan) 4/14/12

 Analisa :  Vibrasi pada dasar Grafik  mengindikasikan adanya looseness Grafik yang menonjol mengindikasikan adanya kerusakan pada bearing, terutama pada clearance  Ada kemungkinan terjadi kavitasi atau •

•

Spektrum Pengukuran Horizontal Env 

•

 Analisa Spektrum… (lanjutan)

4/14/12

 Analisa : Spektrum mengindikasikan adanya misalignment dilihat dari titik   yang menonjol •

Spektrum Pengukuran  Axial Vel

 Analisa Spektrum… (lanjutan)

4/14/12

 Analisa :  Ada indikasi terjadi soft foot Kemungkinan  juga terjadi gejala kerusakan pada internal motor, meskipun tidak  terlalu besar •

•

Spektrum Pengukuran  Vertikal Vel

Rekomendasi Perbaikan

1.

2.

3.

4.

5.

4/14/12

Melakukan pemeriksaan pompa khususnya pada bearing dan clearance pompa. Memeriksa kekokohan dari dudukan/fondasi motor pompa. Melakukan pengecekan terhadap alignment antara pompa dengan motor pompa. Memeriksa parameter-parameter pompa yang diperlukan seperti tekanan, kecepatan aliran, dll. Kemudian mengecek keadaan internal pompa yang lainnya. Melakukan pemeriksaan terhadap kondisi internal dari motor pompa, yaitu kondisi elektrikalnya.

Kesimpulan •

•

4/14/12

Perawatan adalah hal mutlak yang harus dilakukan oleh PT. Pertamina (Persero) Refinery  Unit V Balikpapan demi menunjang keberlangsungan proses pada kilang dan demi menjamin keselamatan kerja. Dengan adanya perawatan pada seluruh rotating equipment dengan metode condition monitoring analisa vibrasi, seluruh kerusakan yang terjadi dan yang akan terjadi bisa diketahui dan dapat ditindak lanjuti sesuai dengan prosedur yang  berlaku. Bentuk spektrum yang menjadi pedoman dalam

Saran •

•

4/14/12

Pengecekan yang dilakukan terhadap seluruh mesin dan alat yang ada di kilang harus lebih ditingkatkan lagi demi mencegah terjadinya kerusakan yang tidak diketahui. Penanganan pada pompa yang telah diindikasikan terjadi kerusakan harus dilakukan sesegera mungkin sehingga tidak terjadi kerusakan yang lebih parah yang mengakibatkan pompa harus dilakukan breakdown maintenance dan menghabiskan biaya yang lebih  besar. Untuk mencegah terjadinya kerusakan yang