STUDI TENTANG PEMELIHARAAN BOILER FEEDWATER PUMP GSG 100–290/12 PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU) LABUHAN ANGIN KAPASITAS 2×115 MW
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
ANDRI NOVRIZAL NIM. 050401071
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010 Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, penulis ucapkan kepada Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa, berkat Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penyusunan penelitian untuk Skripsi ini dapat terselesaikan. Tugas Skripsi penulis berjudul “Studi tentang Pemeliharaan Boiler Feed Water Pump (BFWP) GSG 100-290/12 pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Labuhan Angin kapasitas 2x115 MW”, dapat terselesaikan atas dukungan beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Kedua orang tua dan keluarga tercinta, (Ayah) Ali Amrin dan (Ibu) Anidar yang senantiasa memberikan kasih sayang, dukungan, motivasi dan nasihat yang tak ternilai harganya. Serta kepada kakak-kakakku, yaitu Wilda Rahmaniah, Love Rinda Ssi, dan drg. Marta Rinda. 2. Bapak Ir. Jaya Arjuna, M.Sc sebagai dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing, memotivasi, menasehati dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak Pimpinan dan Staf PLTU Labuhan Angin, kecamatan Tapian Nauli 1. 4. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc selaku dosen pembanding I, 5. Ibu Ir. Raskita S. Meliala selaku dosen pembanding II, 6. Bapak Prof. Dr. Ir. Armansyah Ginting M.Eng (Dekan Fakultas Teknik USU) beserta segenap Staf dan Jajarannya. 7. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, dan Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus, ST. MT, selaku ketua dan sekretaris Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU. 8. Staf akademik Departemen Teknik Mesin, khususnya buat bang Syawal, dan Ibu Ismawati, 9. Aulia Amanda, Skom yang setiap saat memberikan perhatian, semangat, dukungan, dan masukan dengan penuh kasih sayang.
Universitas Sumatera Utara
10. Seluruh rekan-rekan M. Halley, Dian Morfi, Hengky P, Sefri Z, Henry Tjg, Fachriza, Zulfahmi, M.Supriadi dan kawan-kawan Mahasiswa Departemen Teknik Mesin, teristimewa kepada Angkatan 2005 yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dan memberikan masukan yang berguna demi kelengkapan Skripsi ini, “Solidarity Forever”. 11. Seluruh Teman-teman dari Laboratorium Computer Numerically Controlled (CNC), 12. Seluruh Teman-teman dan sahabat-sahabatku semua yang ikut membantu dalam menyelesaikan Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan, baik dalam penulisan maupun penyajian. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan Skripsi ini di kemudian hari. Akhir kata, dengan segala kerendahan hati penulis memanjatkan doa kepada Allah SWT semoga Skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan,
Juni 2010
Penulis
Andri Novrizal
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Dalam suatu industri proses, mesin-mesin yang menjadi bagian di dalamnya harus memiliki sistem pemeliharaan. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Labuhan Angin yang menggunakan sistem pembakaran CFB (Circulating Fluidized Bed) masih tergolong baru dalam kelompok unit pembangkit yang ada di Indonesia. Sehingga pelaksanaan dalam suatu pemeliharaan masih belum berjalan dengan baik. Boiler Feed Water Pump (BFWP) yang menjadi objek utama dalam penelitian ini masih melaksanakan preventive yang biasa tanpa menerapkan analisis pembiayaan. Sehingga penelitian ini mencoba untuk menerapkan sistem pemeliharan baru yaitu sistem probabilitas berdasarkan parameter biaya per pemeliharaan dari data setiap bulannya. Hasil analisa menunjukkan secara teknis bahwa operator juga harus dikaitkan untuk menjaga umur pemakaian dari BFWP dan dapat melaksanakan preventive maintenance dalam 4 bulan sekali, sedangkan dari segi biaya, perusahaan harus mengeluarkan biaya yang begitu besar untuk pemeliharaannya sebesar Rp. 17.750.000,- untuk breakdown dan Rp. 3.850.000,- untuk preventive, tenaga kerja Rp.4.900.000, dan jam kerja sebesar Rp. 39.200.000,-.
Kata kunci : PLTU, ketel uap (boiler), Boiler Feed Water Pump, pemeliharaan, teori probabilitas
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR… ................................................................................... i ABSTRAK ........................................................................................................ iii DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ............................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR......................................................................................... viii DAFTAR NOTASI ........................................................................................... ix BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ................................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ........................................................................... 3 1.3. Batasan Masalah ................................................................................ 3 1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................... 3 1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................ 4 1.6. Sistematika Penulisan ........................................................................ 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 6 2.1. Manajemen Pemeliharaan .................................................................. 6 2.1.1. Manajemen .............................................................................. 6 2.1.2. Pemeliharaan (Maintenance) .................................................... 8 2.1.3. Struktur Organisasi Pemeliharaan ............................................ 13 2.1.4. Masalah Efisiensi pada Pemeliharaan....................................... 16 2.1.5. Jenis dan Klasifikasi Pemeliharaan .......................................... 18 2.1.6. Hubungan Pemeliharaan dengan Proses Produksi..................... 23 2.1.7. Hubungan kegiatan Pemeliharaan dengan Biaya ...................... 24 2.1.8. Faktor penghambat dalam melaksanakan kerja ......................... 26 2.1.9. Analisa kebijakan Pemeliharaan............................................... 26 2.2. Metode Manajemen Pemeliharaan...................................................... 28 2.3. Pompa ................................................................................................ 31 2.3.1. Pengertian Pompa .................................................................... 31 2.3.2. Prinsip-prinsip Dasar Pompa Sentrifugal .................................. 32 2.3.3. Klasifikasi Pompa Sentrifugal ................................................. 32 2.3.4. Bagian-bagian utama Pompa Sentrifugal .................................. 34
Universitas Sumatera Utara
2.3.5. Karakteristik Pompa Sentrifugal .............................................. 36 2.3.6. Head Pompa ........................................................................... 37 2.3.7. Kecepatan Spesifik Pompa ....................................................... 39 2.3.8. Kavitasi ................................................................................... 39 2.3.9. Net Positive Suction Head (NPSH) .......................................... 40 BAB III OBJEK dan METODE PENELITIAN ............................................ 44 3.1. Objek ................................................................................................. 44 3.1.1. Sejarah Singkat PLTU Labuhan Angin .................................... 44 3.1.2. Komponen-komponen Utama PLTU ........................................ 46 3.1.3. Struktur Organisasi PLTU Labuhan Angin............................... 48 3.1.4. Uraian Tugas ........................................................................... 49 3.2. Metode Penelitian .............................................................................. 52 3.2.1. Jenis Penelitian ........................................................................ 52 3.2.2. Lokasi Penelitian ..................................................................... 53 3.2.3. Subjek Penelitian ..................................................................... 53 3.2.4. Sumber Data ............................................................................ 54 3.2.5. Rancangan Penelitian ............................................................... 54 3.2.6. Alat dan Bahan ........................................................................ 55 3.2.7. Kerangka Pemikiran ................................................................ 57 3.3. Rencana Biaya Penelitian ................................................................... 59 3.4. Jadwal Penelitian ............................................................................... 59 BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ......................................... 60 4.1. Pelaksanaan Pemelliharaan Booiler Feed Water Pump pada PLTU Labuhan Angin .................................................................................. 60 4.2. Masalah-masalah pemeliharaan Boiler Feed Water Pump Yang dihadapi Perusahaan .......................................................................... 65 4.2.1 Masalah Pembiayaan Pemeliharaan BFWP ............................... 65 4.2.2 Masalah Pembiayaan Tenaga Kerja dan Jam Kerja BFWP ........ 66 4.2.3 Masalah Suku Cadang............................................................... 66 4.2.4 Masalah Tenaga Ahli ................................................................ 67
Universitas Sumatera Utara
4.3. Pembahasan Masalah ......................................................................... 67 4.3.1 Pembahasan Masalah Biaya Maintenance ................................. 67 4.3.2 Pembahasan Masalah Biaya Tenaga Kerja dan Jam Kerja ......... 77 4.3.3 Pembahasan Masalah Suku Cadang .......................................... 79 4.3.4 Pembahasan Masalah Tenaga Ahli ............................................ 80 4.3.5 Pembahasan Masalah tools dan Consumable ............................. 80 BAB V KESIMPULAN & SARAN ................................................................ 81 5.1. Kesimpulan ................................................................................ 81 5.2. Saran .......................................................................................... 83 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Kapasitas Produksi .......................................................................... 45 Tabel 3.2. Jumlah tenaga kerja PLTU Labuhan Angin ...................................... 48 Tabel 3.3. Jumlah tenaga kerja dan latar belakang pendidikan ........................... 49 Tabel 3.4. Data Sheet Pompa ............................................................................ 56 Tabel 3.5. Jadwal Penelitian .............................................................................. 59 Tabel 4.1. Biaya pemeliharaan Preventive /bulan BFWP ................................... 64 Tabel 4.2. Biaya pemeliharaan Breakdown /bulan BFWP ................................. 65 Tabel 4.3. Data kerusakan Mesin Boiler Feed Water Pump ............................... 69 Tabel 4.4. Probabilitas kerusakan BFWP tahun 2009 ........................................ 70 Tabel 4.5. Perhitungan mencari rata-rata umur BFWP sebelum rusak ............... 74 Tabel 4.6. Perhitungan biaya-biaya pemeliharaan.............................................. 75 Tabel 4.7. Biaya tenaga kerja untuk pemeliharaan BFWP ................................. 77 Tabel 4.8. Biaya jam kerja pemeliharaan BFWP ............................................... 78
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Konsep strategi pemeliharaan dan Reliability yang baik membutuhkan karyawan dan prosedur yang baik.............................. 9 Gambar 2.2. Diagram alir dari pembagian pemeliharaan ...................................... 23 Gambar 2.3. Hubungan Preventive Maintenance, Breakdown Maintenance dengan biaya .................................................................................... 25 Gambar 2.4. Tipe kurva bak mandi ...................................................................... 30 Gambar 2.5. Diagram berbagai jenis pompa ......................................................... 32 Gambar 2.6. Pompa bertingkat banyak ................................................................. 34 Gambar 2.7. Bagian-bagian utama Pompa Sentrifugal.......................................... 34 Gambar 2.8. Kurva kinerja Pompa Sentrifugal ..................................................... 36 Gambar 2.9. Skema instalasi pompa..................................................................... 38 Gambar 2.10. Kerusakan pada sudu impeller akibat kavitasi .................................. 40 Gambar 2.11. Posisi pompa terletak diatas permukaan fluida yang diisap .............. 42 Gambar 2.12. Posisi pompa terletak dibawah permukaan fluida yang diisap .......... 42 Gambar 3.1. Ketel uap (Boiler) type CFD ............................................................ 46 Gambar 3.2. Turbin PLTU Labuhan Angin .......................................................... 47 Gambar 3.3. Generator......................................................................................... 47 Gambar 3.4. Transformator (Trafo) ...................................................................... 48 Gambar 3.5. Grafik persentase tenaga kerja yang dimiliki PLTU Labuhan Angin ............................................................................................... 49 Gambar 3.6. Diagram struktur organisasi PLTU Labuhan Angin.......................... 52 Gambar 3.7. Peta lokasi PLTU Labuhan Angin .................................................... 53 Gambar 3.8. Diagram rancangan Penelitian ......................................................... 54 Gambar 3.9. Vibration tester ................................................................................ 55 Gambar 3.10. Thermo digital ................................................................................ 55 Gambar 3.11. Diagram kerangka Pemikiran ........................................................... 58 Gambar 4.1. Grafik hubungan antara kerusakan yang terjadi perbulan ................. 76 Gambar 4.2. Grafik hubungan antara biaya Preventive dengan Breakdown .......... 77 Gambar 4.3. Grafik hubungan antara biaya dan tenaga kerja ................................ 78 Gambar 4.4. Grafik hubungan antara biaya dan jam kerja .................................... 79
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
g
Percepatan gravitasi
m/s2
H
Head
m
hf
Mayor loss
m
hm
Minor loss
m
m
Massa
kg
n
Putaran
rpm
NPSHA
Head isap positif netto yang tersedia
m
NPSHR
Head isap positif netto yang dibutuhkan
m
P
Tekanan
kgf/cm2
Pv
Tekanan uap jenuh
kgf/cm2
Z
Head statis
m
ρ
Massa jenis fluida
kg/m3
θ
Sudut fase
rad
γ
Berat jenis fluida
kgf/m3
TCr
Total Cost repair
Rp
n
Jumlah mesin atau alat
Rp
C2
Biaya perbaikan
Rp
Bn
Jumlah perkiraan kerusakan
Bulan
Pn
Probabilitas yang rusak
Bulan
Simbol Yunani
Universitas Sumatera Utara
