1. Pengertian Pengertian Mesin Mesin Konversi Konversi Energi Energi Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi bersifat abstrak yang sukar dibuktikan tetapi dapat dirasakan adanya. Menurut hukum Thermodinamika Pertama, energi bersifat kekal. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnakan, tetapi dapat berubah bentuk (konversi) (konversi) dari bentuk energi ang satu ke bentuk energi ang lain. !mumna energi ang dapat dikonversikan diantarana energi kinetik, energi potensial, energi mekanik, energi kimia, energi termal atau panas hingga energi nuklir. nuklir. "umber sumber s umber energi tersebut dapat berupa air ter#un, angin, bahan bakar minak, bahan bakar non minak seperti batu bara, hingga bahan kimia dan nuklir ang memliki potensi ang sangat besar. besar. $amun dibutuhkan energi ang lain untuk memudahkan peker#aan peker#aan manusia seperti energi listrik sehingga perlu adana ada na mesin ang digunakan untuk mengkonversi mengkonversi energi tersebut men#adi energi ang lain
. "kema Konsep Konversi Energi "ederhana
Mesin mesin tersebut dinamakan Mesin Konversi Konversi Energi. Mesin Konversi Konversi Energi adalah mesin ang mampu mengubah suatu energi men#adi energi ang lain dan ang dibutuhkan oleh manusia untuk memudahkan peker#aanna. peker#aanna. %ontoh contoh mesin energi antara lain ialah turbin, pompa, motor bakar, kompressor, kompressor, mesin pendingin dan mesin propulsi. !mumna peralatan tersebut digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, alat pengerak dan pembantu dalam industri. &engan kata lain, manusia mulai berinovasi dalam menciptakan mesin konversi energi ang didasarkan pada sumber energi ang digunakan serta kebutuhan manusia itu sendiri.
'. Klasikasi Mesin Konversi Energi erdasarkan fungsina * 1. "ebagai Penggerak * motor (motor listrik dan motor bakar, turbin (turbin air, turbin uap, turbin gas) dan mesin propulsi (turbo #et, turbo fan turbo prop, ram #et, roket) '. "ebagai ang digerakkan* pompa ( torak dan pompa kinetik) kompresor (aksial dan radial), mesin pendingin( kompresi uap, refrigerasi udara dan refrigerasi absorbsi) dll. +. Turbin as "istem turbin gas terbagi atas ' aitu * •
•
"istem turbin gas terbuka* bahan bakar bercampur dengan udara dan keluar sebagai gas hasil pembakaran. ahan bakar harus bersih supaa tidak korosi "istem turbin gas tertutup* bahan bakar tidak ikut dalam -uida ker#a. luida ker#a adalah udara murni atau gas murni ang sudah bersih. luida ker#a didinginkan sebelum dipergunakan kembali.
!mumna turbin gas ini dapat dimanfaatkan sebagai Penggerak sistem Propulsi (pesa/at terbang, kapal laut), Pembangkit tenaga listrik, Penedia panas di industr &ibandingkan dengan motor bakar, turbin gas memiliki kemampuan menghasilkan daa ang lebih besar dan berat dan ukuran ang #auh lebih kecil tetapi lebih konsumsi bahan bakar ang boros.
ambar bagian turbin gas
0. Pera/atan Mesin Konversi Energi &idalam pelaksanaan strategi pemeliharaan terdapat tiga macam cara katagori aitu * +. reakdo/n maintenance. . 2egular preventive maintenance time based maintenance. %. %ondition based maintenance Predictive maintenance A. Breakdown maintenance. Pemeliharaan dengan cara breakdo/n (break do/n maintenance), dapat mengurangi peker#aan3peker#aan pemeliharaan terhadap mesin3mesin pembangkit. 4al ini dikarenakan mesin dioperasikan terus menerus sampai rusak, kemudian baru diperbaiki. Kerugian dengan cara pemelihraan ini ialah, /aktu kerusakan tidak dapat diduga, sehingga bagi sta5 petugas penanggung #a/ab pemeliharaan sukar untuk meniapkan tools, man po/er, dan suku cadang ang diperlukan didalam pelaksanaan perbaikan. Karena kerusakan dapat ter#adi disetiap /aktu, sulit untuk merencanakan peker#aan pemeliharaan, sehingga peker#aan pemeliharaan men#adi lebih lama, reparasi lebih berat, keandalan operasi menurun, dan biaa timbul lebih besar mahal.
B. Regular Preventive maintenance. 2egular preventive maintenance, dapat menurunkan fre6uenc reparasi, sehingga keandalan lebih baik, dibandingkan dengan breakdo/n maintenance, namun periode operasi diantara pemeliharaan ang direncanakan berdasarkan /aktu tersebut sukar ditentukan secara tepat, karena terdapat perbedaan diantara perencanaan tersebut dan variasi kondisi operasi mesin.
Ketidak tepatan perencanaan, dapat menimbulkan kerugian antara lain * o
o
o
7verhaul dapat ter#adi dalam /aktu ang lama dan dengan pengeluaran biaa ang mahal (perencanaan /aktu ang lama) 8nterval /aktu overhaul ataupun perbaikan pemeliharaan, bisa sa#a singkat, dan ini menebabkan kerugian penghamburan uang. Kemungkinan mesin ang beroperasi dengan baik, (masih baik), dimatikan untuk reparasi, hal ini dapat menambah kerusakan biaa, misalna, !ntuk pelepasan paking3paking, seal perapat, dlsb, ang tentu sa#a setelah dilepas harus diganti. 4al seperti tersebut diatas terutama ter#adi pada saat rst ear inspection . Proses produksi bisa sa#a masih tergantung dari force outage (unplanned outage).
o
o
Peniapan tenaga3tenaga terampil, suku cadang, selalu sudah siap untuk /aktu tertentu guna menghadapi 9planned repair:, namun mungkin sa#a tidak #adi belum tentu diperlukan.
C. Condition Based maintenance %ondition based maintenance predictive maintenance ang dipantau dengan cara condition monitoring, mengatasi kerugian3kerugian dari kedua macam strategi pemeliharaan seperti disebutkan diatas. &isini mesin di#alankan sampai dengan mendekati titik kegagalanna (lure). Pan#agaan ketat terhadap kegagalan dilakukan terutama pada mesin3mesin kritis atau mesin3mesin ang dapat membahaakan lingkunganna. Keuntungan dari cara dengan predictive maintenance ialah *
"hutdo/n untuk perbaikan dapat direncanakan dengan tepat (kemungkinan diantara dua /aktu overhaul), dengan /aktu perbaikan ang lebih singkat. iaa perbaikan men#adi ekonomis (biaa tools, man po/er, suku cadang dll) Mesin dapat beroperasi dengan kondisi ang cukup baik dalam /aktu ang relatif lama dari pada sistem maintenance lainna.
;. PEME!"ARAA# $%RB!# &A' Pemeliharaan Turbin as adalah suatu kegiatan peker#aan pera/atan ang dilakukan terhadap peralatan instalasi Turbin as dengan tu#uan agar supaa peralatan instalasi tersebut dapat dioperasikan secara maksimal, andal, esien, aman dan dapat mencapai umur pakai (life time) sesuai dengan ang direncanakan. Pemeliharaan akan diperlukan karena setiap peralatan ang dioperasikan akan mengalami kerusakan. Pemeliharaan ang baik akan mencegah atau memperlambat ter#adina kerusakan tersebut. aktor3faktor penebab kerusakan diantarana adalah * • • • •
&esign dan material Pengoperasian Pemeliharaan Kondisi lingkungan
Program pemeliharan ang berhasil selain akan memperlambat ter#adina kerusakan, #uga akan dapat meningkatkan kemampuan dari peralatan instalasi ang dipelihara. !ntuk berhasilna suatu pemeliharaan harus didukung dengan *
•
• • •
•
Tenaga ker#a ang terampil, baik personil operasi, pemeliharaan, perencanaan dan semua personil terkait. Tersedia spare part material dana ang cukup Tersedia cukup /aktu untuk pemeliharaan. 9%ase 4istor: (catatan ke#adian3ke#adian) selama peralatan instalasi dioperasikan. 9%ose 4istor: ang lengkap dan rinci dan log sheet harus diarsipkan, baik mengenai operasi maupun pemeliharaanna.
%ase 4istor harus mencakup uraian dan analisa mengenai gangguan3 gangguan atau maslah3masalah ang tidak biasa ang ter#adi selama operasi, termasuk #uga kondisi kerusakan ang di#umpai saat inspection serta tindakan penanggulangan ang dilakukan. +pabila tepat dimana turbin gas ini dipasang mempunai kondisi lingkungan ang tidak normal seperti humidut tinggi, udara banak mengandung garam atau lainna, maka inspection harus dilaksanakan lebih sering sampai didapat data ang cukup untuk menentukan periode pemeliharaan ang tepat . &ata ang ditulis pada log sheet diantarana data Tekanan, temperatur, 2PM, /aktu operasi, konsumsi minak pelumas, konsumsi bahan bakar, dan atau item lainna ang diperlukan sebelum dilaksanakan shut3do/n ang dilan#utkan dengan inspection. &ata hasil pemeriksaan pada inspection pertama adalah sangat penting, dan pabrik pembuat pada umumna merekomendasikan agar inspection pertama ini dilaksanakan tidak lebih dari satu tahun kalender se#ak Turbin as dioperasikan.
"ebelum turbin gas distop dalam rangka pelaksanaan inspection, data operasi tersebut diba/ah ini harus dicatat dan %ase 4istor ang telah lalu #uga harus diteliti kembali dan men#adi bahan pertimbangan dalam pelaksanaan inspection.
•
•
•
•
•
%atat hasil hasil pengukuran vibrasi disemua bearing, dengan menggunakan vibrasi meter portable diukur sesaat sebelum turbin gas distop.
•
• • • •
+pakah 7verspeed >alve dan "hut o5 >alve beker#a dengan baik saat turbin dapat trip= +pakah ter#adi gesekan pada u#ung blades dan atau seal= +pakah te#adi perubahan tekanan pada sistem minak pelumas= +pakah te#adi perubahan temperatur pada sistem minak pelumas= Pada saat membersihkan lter minak pelumas, apakah ditemukan material babbit=
Pemeliharaan Turbin as, +u?iliar beserta instalasiperalatan lainna ang direkomendasikan oleh pabrik merupakan Periodic 8nspection ang terdiri dari pemeliharaan kecil ang dilaksanakan ketika Turbin as beberapa sampai dengan pemeliharaan meneluruh berupa Ma#or 8nspection. Esiensi Turbin as sangat mempengaruhi daa mampu unit P@T. 7leh karenana stop berkala (periodic shut3 do/n) akan hilangna kesempatan produksi ang tidak direncanakan terlebih dahulu dan mungkin #uga akan berarti suatu kondisi ang berbahaa. "top terencana (scheduled shut3do/n) harus dikoordinasikan dengan unit pembangkit lainna sehingga tidak ter#adi kekurangan cadangan unit pembangkit. Turbin as memerlukan Periodic 8nspection, perbaikan dan penggantian parts3na.
a. Pemeliharaan 'elama %nit Beroperasi. Merupakan pengamatan ang terus menerus selama Turbin as dioperasikan. Pengamatan ini biasana dilaksanakan setiap hari, setiap minggu atau setiap bulan dan setiap tahun. agian3bagian ang diamati diantarana * Tekanan bahan bakar pada uel $oAAle &i5erential Pressure pada lter3lter E?haust as Temperature Kebocoran3kebocoran. >ibrasi Tingkat kekotoran Kompresor dll. Kotoran pada kompresor dapat dikurangi dengan %atlst atau campuran air dengan detergent ang dilakukan pada saat Turbin as beroperasi, atau dapat #uga dengan Bater Bash ang dilakukan ketika Turbin as pada posisi spin (CDD 2PM). esarna vibrasi Turbin as dan peralatan lainna perlu diamati. "edikit perubahan besarna vibrasi mungkin diakibatkan oleh perubahan beban. +kan tetapi bila vibrasi naik dengan cepat atau secara kontinu terlihat ada tendensi kenaikan vibrasi, ini merupakan suatu indikator untuk dilaksanakan aksi korektif (perbaikan). Mungkin ang paling perlu untuk diamati adalah e?haust gas temperature (temperatur gas keluar turbin), karena batas operasi Turbin as diset terhadap e?haust gas temperature. Peker#aan pengamatan ang dilan#utkan dengan aksi korektif seprti ini adalah merupakan bagian dari Predictive Maintenance . B.Pemeliharaan 'elama %nit 'top • • • • • • •
(uel #o))le !nspection.
8nspection ini adalah membuka, melepas serta membersihkan uel $oAAle dan memeriksa bagian dalam %ombustor asket dan Transition Pice melalui lubang tempat memasang $oAAle. !ntuk pemeriksaan pertama (terhitung se#ak Turbin as dioperasikan sesudah erection atau sesudah Ma#or 8nspection), pemeriksaan uel $oAAle ini selambat3 lambatna3lambatna dilaksanakan setelah mencapai D #am operasi. +pakah dari pemeriksaan pertama ini tidak terlihat adana kelain3kelain maka pemeriksaan selan#utna bersama dengan %ombustor "ection 8nspection.
Combustor 'ection !nspection agian peker#aan ang termasuk dalam %ombustor "ection 8nspection adalah membongkar, memeriksa dan memperbaiki uel $oAAle, %ombustor asket, Transition Pieces dan komponen lain ang berada didalam %ombustor %hamber. agian3bagian ang dibuka tersebut harus dibersihkan dengan teliti, diperiksa dan diperbaiki. Pada kesempatan ini #uga diperiksa sudu3sudu turbin tingkat pertama ang dapat diperiksa dari lubang tempat pemasangan Transition Pieces. $urbin 'ection !nspection 8nspection ini biasa disebut #uga sebagai 47T +" P+T4 8$"PE%T87$, ang meliputi %ombustor "ection 8nspection ditambah dengan memeriksa memperbaiki bagian dalam Turbin as dengan trelebih dahulu membuka %ombustor %hamber %linder."udu3sudu turbin dilepaskan dari rotorna kemudian dibersihkan dan diperbaiki. &iaphragma dan seal labirin #uga dilepas, dibersihkan dan diperbaiki. &ian#urkan #uga agar bantalan aksial (Thrust earing) serta bantalan #ournal (
%MA" '$AR$ /AAM 'A$% PER!,/E 0'$AR$!#& (RE1%E#C-2 3 "etiap kali start dan stop turbin akan menimbulkan efek termal atau perubahan temperatur ang besar pada parts turbin.
"elain periode start3up, sistem kontrol akan berbuat sedemikian rupa untuk mengurangi efek termal tersebut, namun /alaupun demikian umur pakai (life3time) Turbin as ang sering di start akan lebih pendek dibandingkan dengan Turbin as ang selalu beroperasi pada beban dasar (base load) terus menerus. Kemungkinan ang ter#adi saat Turbin gas di start adalah * •
•
•
•
•
"tart ang berhasil, bilamana start diikuti kenaikan putaran mencapai putaran sinkron. Penalaan gagal, bilamana start diikuti kenaikan putaran mencapai ignition, ter#adi ignition tapi gagal untuk mencapai putaran sinkron. Tidak ter#adi penalaan, bilamana start diikuti kenaikan putaran tapi gagal untuk mencapai putaran ignition. Emergenc "tart (ast "tart), bilamana start diikuti kenaikan putaran ang sangat cepat. "tart ang tidak diikuti penalaan tidak akan meebabkan efek termal
'!+%' BEBA# 0,A/ C-CE2 Turbin as ang dibebani terus menerus dengan beban konstan atau sedikit perubahanna akan menimbulkan sedikit pengaruh pada life3time parts turbin. "edang turbin gas ang dibebani naik turun dengan cepat, pengaruhna terdapat life3timer parts turbin akan sama dengan ang sering "atrt3"top. anak Turbin gas ang dioperasikan hana untuk menampung beban puncak dengan #am ker#a ang pendek. %ara pengoperasian seprti ini disebut Peak 2ating dan dioperasikan sampai batas tertinggi temperatur e?haust gas. !ntuk kondisi seprti ini #am ker#ana dipehitungkan dengan 9