Judul
ANALISA VIBRASI PADA IGNITOR COOLING FAN 2A DI PT PJB UP GRESIK Disusun oleh : Hizky Putra Prasetya NRP 2107.030.012
Dosen Pembimbing : Ir. Arino Anzip,M.Eng,Sc
Latar Belakang • Fan merupakan peralatan yang sangat banyak digunakan dalam dunia industri, seperti industri penyedia listrik PT PJB. • Dengan perawatan secara prediktif pada fan dengan menggunakan alat yang cukup mutakhir bisa diketahui gejala kerusakan apa saja yang terjadi pada fan tanpa harus melepas fan. • Berbagai macam cara yang bisa dilakukan untuk mengetahui kondisi pada fan, salah satunya adalah dengan menganalisa getaran yang terjadi pada fan atau motor fan tersebut. Dengan ditunjang dengan alat yang dinamakan computational system incorporated (CSI) dan software RBM getaran yang dihasilkan motor dan fan tadi dapat segera diolah dan dideteksi dengan menampilkan amplitude getaran sebagai fungsi frekuensi (spectrum getaran)
Permasalahan Memprediksi kerusakan pada suatu fan dengan analisa vibrasi menggunakan metode Fast Fourier Transform (FFT) yang diukur dengan Computional System Incorporated (CSI).
Batasan Masalah • Jenis mesin yang dianalisa adalah Ignitor Cooling Fan • Putaran rotor pada saat pengujian dianggap konstan yaitu 2850rpm
Tujuan Penelitian • Memprediksi terjadinya permasalahan pada ignitor cooling fan yakni terjadinya unbalance pada fan dengan menggunakan alat Computational System Incoporated (CSI).
Perawatan Prediktif Perawatan prediktif merupakan jenis perawatan yang menggunakan alat monitor atau monitoring tools untuk mendapatkan keadaan sesungguhnya dari kondisi mesin tanpa mengganggu jalanya operasi mesin tersebut. Perawatan jenis ini termasuk jenis “condition-based maintenance” dimana perubahan kondisi mesin dapat dideteksi sehingga tindakan yang bersifat proaktif dapat segera dilakukan sebelum terjadinya kerusakan mesin.
PERAWATAN PREDIKTIF 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Analisa Vibrasi Metode Thermography Proses Parameter Metode Ultrasonik Metode Visual inspection Tribologi
Prosedur predictive maintenance pada mesin rotasi
Gambar Ignitor Cooling Fan 2A
Obyek Pengukuran Vibrasi
Nama mesin Berat Kelas Daya Volt Arus Frekuensi Rpm Massa total Tipe Standart Ukuran Manufacturer
: Ignitor Cool Fan (ICF) : 120 kg :1 : 7.45 KW : 380/460 V : 14,5 Ampere : 50 Hz : 3000 : 505,5 kg/m3 : Karbon Steel : 7,32 kg/m :American Fan Company
Ignitor Cooling Fan Keterangan: Fan Motor Poros
Peralatan Ukur Getaran (vibrasi)
CSI 2120
SENSOR MAGNETIC HOLDER
Langkah –langkah dalam pemilihan sensor getaran adalah sebagai berikut : 1.
2.
3.
Tentukan objek yang ukur yang diinginkan Bila objek ukur adalah berupa celah (clearance) atau gerak relatif,maka sensor yang digunakan adalah sensor simpangan . Pertimbangan impedensi mekanik Bila getaran yang terjadi tidak diteruskan ke rumah mesin dengan baik ,misalnya pada kasus bantalan luncur. Pertimbangan frekuensi (General purpose)Dalam kasus ini pemilihan sensor atas dasr pertimbangan frekuensi,keterangannya sebagai berikut : Penggunaan displacement : frekuensi antara 0 – 10 Hz Pengggunaan Velocity : frekuensi antara 10 – 100 Hz Penggunaan Acceleration: frekuensi antara 100 – 1000Hz
TRANSDUCER VELOCITY
SET UP PENGUKURAN ARAH HORIZONTAL
DATA HASIL PENGUKURAN MEASUREMENT POINT ICF#2A
OVERALL LEVEL
- IGNITOR COOLING FAN #2A OVERALL LEVEL
MOH MOV MIH MIV MIA
BATASAN ALARM
EQUIPMENT
(18-Juli-07) UNDEFINED
1.654 mm/Sec ALARM : 1.8 mm/Sec 2850,0 RPM 10,04 mm/Sec BAD : 4.5 mm/Sec 2.446 mm/Sec 19,38 mm/Sec 50,20 mm/Sec
PERHITUNGAN PEAK,RMS DAN CREST FACTOR
Perhitungan
Crest Factor
=
Maka Peak = RMS x Crest factor
Contoh Perhitungan Pada motor inboard axial RMS =50,20 mm/s = 1,9 in/s Crest factor = 2,39 Peak = 1,9 x 2,39 = 4,5 in/s
Class I Individual parts of engines and machines integrally connected with a complete machine in its normal operating condition (production electrical motors of up to 15 KW are typical examples of machines in this category). Class II Medium-sized machines (typically electrical motors with 15–75 KW output) without special foundations, rigidly mounted engines or machines (up to 300 KW) on special foundations Class III Large prime movers and other large machines with rotating masses mounted on rigid and heavy foundations, which are relatively stiff in the direction of vibration. Class IV Large prime movers and other large machines with rotating masses mounted on foundations, which are relatively soft in the direction of vibration measurement (for example – turbogenerator sets, especially those with lightweight substructures).
SEVERITY VIBRATION CHARTS ISO 2372
DATA ICF 2A PADA MOTOR INBOARD AXIAL
TU-2 - IGNITOR COOL. FAN #2A ICF #2A -MIA Motor Inboard Axial
Acceleration in G-s
6
Waveform Display 18-Jul-07 08:39:39
4
RMS = 1.77 LOAD = 100.0 RPM = 2965. RPS = 49.41
2
PK(+) = 4.23 PK(-) = 3.20 CRESTF= 2.39
0
-2
-4 0
5 Label: Indikasi Unbalance
10
15
20
25 Time in mSecs
30
35
40
45
50
Time: Ampl:
2.197 .367
UNBALANCE Apakah unbalance itu? Penyebab Unbalance. Ciri – ciri unbalance. Macam – macam unbalance
UNBALANCE Apakah unbalance itu ? Unbalance (ketidak keseimbangan) dimana pusat massa tidak sesumbu pada sumbu rotasi
PENYEBAB UNBALANCE Kesalahan dalam proses permesinan atau assembly. Eksentrisitas komponen. Adanya kotoran dalam proses pengecoran. Korosi dan keausan. Penumpukan material, misalnya debu pada fan, kompressor atau blower. Komponen yang bengkok atau patah.
CIRI – CIRI UNBALANCE Analisis Spectrum : Amplitudo yang tinggi di 1 x rpm Rasio amplitudo antara pengukuran arah horizontal & vertical besar kecuali pada kasus khusus yang memiliki kekakuan yang tidak simetris.
CIRI – CIRI UNBALANCE Analisis Spectrum : Amplitudo yang rendah di 1 x rpm diarah Axial (kecuali untuk kasus mesin overhung).
CIRI – CIRI UNBALANCE Analisi waveform: Sangat sinusoidal, bentuk waveform simetrik setiap 1 x putaran poros
MACAM – MACAM UNBALANCE Force / Static Unbalance Force Unbalance berada pada phase & amplitudo yang steady. Amplitudo yang dihasilkan unbalance akan bertambah oleh hasil kali dari kecepatan. (3x pertambahan kecepatan = 9x vibrasi yang lebih tinggi). 1 x rpm selalu lebih tinggi dan umumnya mendominasi spectrum. Dapat dikoreksi dengan menambah 1 penempatan pemberat bidang yang unbalance dari rotor / fan.
MACAM – MACAM UNBALANCE Couple Unbalance. Couple Unbalance cenderung mendekati 180° Out-of-phase pada poros yang sama. 1x selalu terjadi dan umumnya mendominasi spectrum. Amplitude bervariasi dengan hasil kali dari bertambahnya kecepatan. Mungkin dapat terjadi vibrasi aksial yang tinggi seperti pada radial. Koreksi membutuhkan penempatan berat pembalance pada paling sedikit 2 bidang. Catatan bahwa mendekati perbedaan phase 180° seharusnya ada antara Outboard dan Inboard horizontal seperti Outboard dan Inboard verticals.
MACAM – MACAM UNBALANCE Overhung rotor Unbalance Overhung Rotor Unbalance menyebabkan vibrasi tinggi pada kedua aksialnya maupun radialnya. Pembacaan aksial mungkin tidak steady. Overhung rotor sering mempunyai kedua force maupun couple unbalance, masing-masing dari hal tersebut membutuhkan koreksi.
Teknik Balancing menggunakan 1 plane dengan sudut phase Balancing 1 Plane dengan sudut phase adalah pekerjaan balancing yang menggunakan beberapa peralatan antara lain ;
Data Loger Balancing (CSI 2120/2130, IRD 880/885, VibExpert/Vibrocord, dll) Infra merah / strobe light sebagai pembaca sudut phase dan rpm Diagram polar.
Dalam data loger biasanya sudah dilengkapi dengan software Balancing, jika tidak bisa dilakukan dengan seperti berikut;
Balancing 1 plane dengan sudut phase
Buatlah diagram polar, dan tulis 0° sampai 350° Marking bidang yang akan di balancing (0°~ 350°) Putar mesin sampai putaran nominal dan ambil data vibrasi dan sudut phasenya sebagai data Original (O) misal : 100 micron sudut phase 70° (catat) Matikan mesin, letakkan TW disembarang tempat, misal 0° sebesar 100 gram. Jalankan mesin sampai putaran nominal, ambil data vibrasinya dan sudut phasenya, misal : 140 micron sudut phase 150°. Matikan mesin dan Correction Weight (CW) CW = O/T x TW Dimana : O = data Original T = data Resultan dari O+T TW = Trial Weight dalam gram
Abbreviated Last Measurement Summary Database: PLTUGRESIK.rbm Area: PLTU UNIT 2 Report Date: 04-Oct-07 12:55
Setelah perbaikan : MOH MOV MIH MIV MIA
0,279 mm/s 0,25 mm/s 0,246 mm/s 0,28 mm/s 0,41 mm/s
Undefined Alarm : 1,8 mm/s Bad : 4,5 mm/s Speed : 2850 RPM
1.
Dengan menganalisa hasil pengukuran vibrasi didapatkan harga RMS (Root Mean Square) pada arah : MIH (motor inboard horizontal) : 2,44 mm/s
MOV (motor outbord vertical) : 10,04 mm/s MIV (motor inboard vertikal) : 19,38 mm/s MIA (motor inboard axial) : 50,20 mm/s Apabila ke tiga RMS dimasukkan pada VIBRATION CRITERION CHART termasuk dalam Unstatisfactory
dan Unacceptable. 2.
Kemudian dengan melihat domain frekuensi didapatkan terjadinya amplitudo tinggi 1*RPM pada MIA (motor inboard axial) sebesar 50,20 mm/s. Dari hasil analisa diatas diprediksi bahwa mesin tersebut mengalami static unbalance.
Setelah dilakukan proses perbaikan dalam hal ini adalah proses alignment didapatakan RMS (Root Mean Square) pada MIA (motor inboard axial) menurun menjadi sebesar 0.7 mm/s, jika dimasukkan pada VIBRATION CRITERION CHART masuk kedalam kategori Good 4. Dari hal diatas dapat disimpulkan bahwa setelah dilakukan proses perbaikan (Balancing) mesin tersebut sudah tidak mengalami gangguan atau masalah lagi. 3.
