Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009
ISSN 0854 - 5561
ANALISIS KERUSAKAN SISTEM UDARA TEKAN CO 230 DI IRM
Iskak Haryono, Asep Fathudin, Sutardi
ABSTRAK
co
230 01 IRM, kompresor CO 230 ANALISIS KERUSAKAN SISTEM UOARA TEKAN berfungsi menghasilkan catu udara tekan utama untuk mengoperasikan peralatan sistem tata udara dan peralatan proses laboratorium. Kondisi kompresor tidak dapat dioperasikan secara otomatis dan mengalami kebocoran minyak pelumas. Untuk mengembalikan kondisi alat berfungsi mencapai kondisi operasi optimum dibutuhkan langkah awal sebelum perbaikan yaitu analisis kerusakan CO 230. Sasaran dari kegiatan analisis kerusakan adalah diperoleh lokasi kerusakan dan komponen yang diperlukan. Metode penelusuran kerusakan dilakukan dengan menelusuri kerusakan / kebocoran secara langsung dari gejala kerusakan. Oari hasil uji operasi untuk analisis kerusakan ditemukan komponen / alat yang rusak ditimbulkan oleh tidak berfungsinya pressure switch dan kebocoran minyak pelumas pad a penutup tangki penampung minyak pelumas yang diakibatkan oleh kondisi kekencangan baut-baut, seal yang sudah rusak dan indikasi kerusakan separator didalam tangki penampung minyak pelumas diperoleh dari air kondensasi yang keluar melalui saluran pembuangan (trap) bercampur butiran-butiran minyak pelumas. Kata kunci: Analisis kerusakan, kompresor CO 230 dan kerusakan komponen.
PENDAHULUAN Sistem udara tekan Instalasi Radiometalurgi (IRM) diproduksi oleh kompresor (CO 230) sebagai catu udara tekan utama. Udara tekan yang diproduksi oleh CO 230 digunakan untuk mengoperasikan peralatan sistem tata udara dan peralatan proses laboratorium secara terus menerus. Kondisi CO 230 tidak dapat dioperasikan secara otomatis dan hanya dapat dioperasikan apabila terlebih dahulu dilakukan pengaturan ulang sekrup rentang pressure swich dan penambahan minyak pelumas setiap kali akan dioperasikan. Pengaturan ulang pressure switch dilakukan untuk menentukan titik kerja tekanan maksimum dan titik kerja tekanan minimum pad a saat dilaksanakan uji operasi. Oari hasil beberapa kali dilakukan uji operasi diketahui ada kebocoran minyak pelumas. Kondisi tersebut dapat dilihat dari level minyak pelumas yang selalu mengalami penurunan setiap kali dilakukan uji operasi dan lantai dibawah CO 230 basah oleh minyak pelumas. Untuk mengetahui lokasi yang diperkirakan terdapat kebocoran / kerusakan dilakukan uji operasi peralatan dengan terlebih dahulu menambah minyak lumas sampai batas yang diijinkan. Kebocoran minyak pelumas pada sa at kompresor mati maupun kondisi kompresor hidup dengan mode operasi unload tidak terlihat/terdeteksi, namun pada saat kondisi kompresor hidup dengan mode operasi normal ( load) terlihat ada minyak pelumas mengalir dari celah penutup tabung penampung minyak pelumas dan dari saluran pembuangan air kondensasi / trap dimana air yang terbuang bercampur butiran-butiran minyak pelumas. Oari kondisi peralatan tersebut diatas diperkirakan telah terjadi kerusakan alat pengatur tekanan pressure switch dan lokasi kebocoran minyak pelumas. maka perlu dilakukan kegiatan analisis kerusakan bertujuan untuk mendapatkan data kerusakan komponen / bagian yang rusak, kemungkinan perbaikan supaya CO 230 dapat dioperasikan dan berfungsi sebagaimana mestinya memberikan fungsi maksimum bagi beban ketika dioperasikan.
361
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009
ISSN 0854 - 5561
DASAR TEORI
Pengertian Kerusakan. Pada dasarnya kerusakan dapat didefinisikan sebagai suatu perubahan komponen atau struktur peralatan yang sedemikian rupa sehingga tidak mampu melaksanakan fungsinya secara maksimum. Dengan kata lain suatu komponen atau struktur dikatakan rusak apabila memenuhi salah satu dari komponen berikut : a. Apabila komponen, peralatan atau konstruksi secara keseluruhan tidak mampu lagi dioperasikan. b. Apabila komponen, peralatan atau konstruksi masih mampu dioperasikan lebih lama lagi untuk melaksanakan fungsinya seperti yang diharapkan.
tetapi tidak mampu
c. Apabila komponen, peralatan atau konstruksi dalam kondisi sangat buruk sehingga tidak aman lagi untuk dioperasikan.
Kompesor Kompresor CO 230 termasuk jenis kompresor sekrup yang mempunyai sepasang rotor berbentuk sekrup. Yang satu mempunyai alur yang permukaannya cembung dan yang satu permukaannya cekung. Pasangan rotor ini berputar dalam arah saling berlawanan seperti sepasang roda gigi terkurung dalam sebuah rumah. Pada kompresor ini, minyak dalam jumlah yang cukup besar diinjeksikan ke dalam pasangan alur rotor yang sedang saling terkait pada proses kompresi. Udara dihisap ke dalam kompresor melalui filter udara masuk. Setelah udara dimampatkan oleh pasangan rotor kompresor yang berputar di dalam rumah kompresor lalu dialirkan bersama minyak injeksi ke dalam alat pemisah minyak (separator) yang berfungsi pula sebagai penampung minyak dan udara. Udara tekan yang mengandung banyak minyak membentur dinding luar pemisah minyak dan kemudian sebagian besar minyak terpisah serta jatuh ke penampung tangki pemisah minyak lumas yang dilengkapi dengan indikator level minyak lumas. Partikel-partikel minyak yang halus dan terbawa oleh aliran udara akan tertangkap oleh elemen wollalu terkumpul didasar pemisah wol ini. Udara tekan yang telah dipisahkan dari minyak lalu disalurkan melalui katup cegah pengatur tekanan dialirkan ke dalam tangki penampung setelah dilewatkan melalui pending in udara. Minyak lumas yang terkumpul akan dialirkan ke dalam unit kompresor setelah dilewatkan dari pendingin minyak lumas, filter minyak lumas dan katup selenoid penghenti minyak lumas. Sebagai pendingin udara maupun pendingin minyak lumas digunakan media air dingin dari chilled water dalam sebuah alat penukar panas ( heat exchanger).
Pressure Switch Pengaturan seting tekanan pada pressure switch dilakukan untuk menentukan titik tekanan kerja maksimum kompresor dan titik tekanan kerja minimum kompresor. Untuk mengatur titik tekanan maksimum dilakukan dengan mengendorkan rentang mur pengunci dan memutar sekrup pengatur rentang searah dengan jarum jam untuk menaikkan tekanan dan berlawanan dengan arah jarum jam untuk menurunkan tekanan. Kencangkan kembali rentang mur pengunci setelah pengaturan titik tekanan maksimum dilakukan. Untuk pengaturan rentang antara tekanan maksimum dan minimum dilakukan dengan cara mengendorkan mur pengunci rentang dan putar mur rentang searah dengan jarum jam untuk memperbesar perbedaan dan berlawanan dengan arah jarum jam untuk me'11perkecil perbedaan. Ketika mengatur mur rentang, rentang mur pengunci harus dilonggarkan dan sekrup pengatur rentang harus diputar untuk menghindari perubahan tekanan maksimum. Kencangkan kembali mur pengunci rentang tersebut dan rentang mur penguncinya setelah pengaturan tekanan rentang selesai dilakukan.
362
ISSN 0854 - 5561
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009
TAT A KERJA
Peralatan Dan Bahan Peralatan
: Tool set, Multi tester, Kain majun, Kunci pipa dan Kunci inggris.
Bahan
: Minyak pelumas Ingersoll-Rand dan Deterjen
Prosedur Operasi Kompresor 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Jalankan air ding in dan pompanya Masukkan air domestik dan jalankan pompanya Tekan tombol "START' untuk menjalankan kompresor Panaskan kompresor sampai ± 60°C dalam mode operasi Unload. Set saklar selektor mode ke posisi Normal. Buka isolasi valve untuk mengisi udara kompresor ke sistem I tangki penyimpanan. Setelah operasi, tempatkan saklar selektor mode pada posisi "Unload" dan untuk beberapa saat kemudian tekan tombol "STOP".
Menemukan lokasi kerusakan Melokalisir bagian - bagian yang mengalami kerusakan dilakukan dari kondisi awal CO 230 dioperasikan secara otomatis tidak dapat menaikkan tekanan setelah mencapai titik kerja tekanan minimum. Dalam kondisi tersebut diduga ada kegagalan fungsi kerja komponen atau alat pengatur tekanan pressure switch. Pengecekan dan pengukuran-pengukuran dilakukan menggunakan multi tester untuk memastikan titik-titik kontak masih berfungsi sebagaimana mestinya atau tidak. Kondisi lain dari CO 230 juga mengalami kebocoran minyak pelumas. Hal tersebut ditandai adanya minyak pelumas dilantai bawah kompresor dan indikator level minyak pelumas dibawah batas yang ijinkan. Untuk menemukan lokasi atau bagian yang mengalami kebocoran, bagian-bagian yang terlihat basah oleh minyak pelumas baik lantai maupun fiting-fiting sambungan dibersihkan menggunakan kain basah dicampur deterjen sambil melakukan pengamatan terhadap kemungkinankemungkinan adanya lokasi kebocorari dan hal tersebut dilakukan pad a kondisi kompresor tidak beroperasi. Hasil pengamatan selama dan setelah dibersihkan tidak ditemukan adanya lokasi kebocoran. Langkah selanjutnya melakukan uji operasi CO 230 setelah terlebih dahulu dilakukan penambahan minyak pelumas mencapai batas yang diijinkan. Hasil pengamatan selama uji operasi kompresor pada mode operasi unload tidak terlihat adanya lokasi kebocoran, namun setelah dipindah pada mode operasi normal terlihat ada rembesan / kebocoran minyak pelumas melalui celah seal penutup tabung penampung minyak pelumas dan pada bagian yang lain air kondensasi yang keluar melalui trap kompresor bercampur dengan butiran-butiran minyak pelumas.
HASIL DAN PEMBAHASAN Kegagalan dari bagian komponen alat yang rusak sering kali acak dan tidak bisa diramalkan. Untuk menemukan lokasi kerusakan dan kemungkinan perbaikan kerusakan dilakukan dengan pemeriksaan langsung kondisi peralatan serta serangkaian uji operasi CO 230 bertujuan menentukan komponen yang diperkirakan telah mengalami kegagalan fungsi kerja alat dan kebocoran minyak pelumas. Hasil pemerikasaan, uji operasi dan analisa kerusakan CO 230 diperoleh data komponer.·seperti ditunjukkan pad a tabel1 berikut ini:
363
i kan uji operasi Kompresor
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009
ISSN 0854 - 5561
Tabel1. Data hasil pemeriksaan komponen kompresor ingersollrand CO 230 beroperasi otomatis pada saat Mampu Dapat Adanya oli pada 173 buah Berwarna Swicth tidak hitam Jenuh Dicirikan Jumlah liter Sistem kelistrikan air kandungan 1 buah untuk Kondisi komponen Minyak Separator Nama dapat pelumas komponen Trap mengalirkan Berfungsi digunakan Tidak berfungsi No Pressure minimum melampaui trap titik tekanan kerja
Pressure switch kompresor CO 230 seperti ditunjukan pad a tabel di atas tidak berfungsi dicirikan kompresor tidak dapat berfungsi otomatis pada sa at melampaui titik tekanan kerja kompresor minimum 4 bar. Sesuai setting yang telah ditentukan pada titik tekanan 4 bar seharusnya kompresor secara otomatis On / beroperasi kembali. Dari pemeriksaan dan hasil ukur multi tester terhadap komponen pressure switch ditemukan telah terjadi kerusakan kontak dan ulir pengaturan untuk posisi titik tekanan kerja minimum. Langkah selanjutnya dilakukan pengaturan ulang titik kontak dan ulir untuk mendapatkan titik tekanan kerja kompresor seperti yang diharapkan melalui serangkaian uji operasi CO 230 dan diperoleh data seperti berikut ini : Data hasil uji operasi : Daya motor Tegangan Tekanan kerja maksimum Tekanan kerja minimum Temperatur udara tekan Temperatur masuk air pendingin
: : : :
123,5 Kw 380 V 8 Bar 4 Bar
: (60 - 68) : ( 25 - 35 )
°c °c
Jika tekanan udara naik sampai diatas set point pressure switch 8 bar, kompresor akan stop dan lampu kuning auto re start akan menyala pada panel kontrol. Jika tekanan udara turun sampai dengan set point pressure switch 4 bar, kompresor akan start dan lampu auto re start akan mati. Dari hasil serangkaian uji operasi menunjukkan komponen pressure switch tidak mampu lebih lama menunjukkan fungsinya seperti yang diharapkan beroperasi pada titik tekanan kerja minimum 4 bar dan maksimum 8 bar sesara otomatis. Setelah dilakukan serangkaian pengaturan-pengaturan kontak kerja pressure switch tidak menunjukkan hasil sebagaimana fungsinya maka pressure switch harus segera diganti dengan yang baru. Kerusakan yang terjadi pada pressure switch ditimbulkan salah satunya oleh faktor usia pakai peralatan. Kegagalan fungsi kerja komponen atau kerusakan separator yang berfungsi memisahkan minyak pelumas dan udara tekan dicirikan adanya air kondensasi yang bercampur dengan minyak pelumas melalui trap. Kerusakan separator timbul akibat tidak berfungsinya elemen wol menangkap partikel-partikel minyak yang halus dan terbawa oleh aliran udara yang dihasilkan. Kegagalan fungsi kerja elemen wol dapat timbul akibat faktor umur pakai komponen. Kebocoran minyak pelumas melalui celah seal penutup tabung penampung minyak pelumas timbul dari kekencangan baut-baut penutup tabung kurang kencang dan kondisi seal rusak / rapuh. Dari kondisi tersebut, dilakukan tindakan menambah kekencangan baut-baut sampai kekencangan maksimal yang dapat dilakukan bertujuan lebih merapatkan seal dan mengatasi kebocoran. Untuk tujuan uji operasi CO 230 kondisi seal dan penambahan kekencangan baut-baut
364
ISSN 0854 - 5561
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009
mampu mengatasi kebocoran minyak pelumas yang keluar melalui celah seal tabung, namun untuk tujuan pemeliharaan penggantian dengan seal yang baru harus dilakukan. Pengertian pemeliharaan tidak hanya sekedar reparasi, tetapi mencakup semua kegiatan yang bertujuan mengefektifkan fungsi instrumen, komponen dan seluruh peralatan secara terpadu. Komponen utama CO 230 terdiri atas beberapa komponen :
-
Saringan udara masuk I air filter Motor dan kompresor Tabung pemisah minyak dan pemisah minyak I separator Saringan minyak lumas / oil filter Pipa pendinginan Saluran penghubung fleksibel / hose Saluran buang air kondensasi / trap Pengatur tekanan udara / pressure switch Panel kontrol
KESIMPULAN Analisa kerusakan pada sistem catu udara tekan CO 230 telah dilakukan melalui metode penelusuran / pengamatan langsung dan beberapa langkah tindakan perbaikan berhasil menemukan bagian-bagian atau komponen yang teridentifikasi rusak. Kerusakan ditemukan pada komponen pressure switch, separator, seal dan kekencangan baut-baut penutup tabung yang tidak dapat menunjukkan fungsi sebagaimana mestinya. Pemeliharaan dan perawatan yang terjadwal sesuai prosedur, bila dijalankan akan memberi fungsi maksimal pad a peralatan ketika diperlukan dan memperkecil jumlah perbaikan yang mahal.
DAFTAR PUSTAKA [1] SULARSO, HARUO TAHARA, Pompa . Cetakan Ketujuh Tahun 2000
&
Kompresor pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan,
[2] Truba Jurong Eng, PT, Prosedur Test Individual Main Air Compressor, RMI-BATAN Serpong, 1990 [3] HARYONO.I, Identifikasi Kerusakan UPS 30 KVA Gedung IRM P2TBDU-BATAN, STTN-BATAN Yogyakarta, 2003.
365
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009
ISSN 0854 - 5561
PERANCANGAN OTOMATISASI KONTROL POMPA SIRKULASI AIR DING IN GEDUNG MEDIA ENERGY SUPPLY(MES) IRM
Darma Adiantoro
ABSTRAK PERANCANGAN
OTOMATISASI
KONTROL
POMPA SIRKULASI
AIR
DING IN
GEDUNG MES IRM. Telah dilakukan perancangan otomatisasi kontrol pompa sirkulasi air dingin gedung MES untuk mengatasi kegagalan pada operasi pompa yang tidak diketahui dengan cara memindahkan operasi pompa yang rusak ke pompa redudan yang diharapkan didapat suatu kontrol otomatis terhadap operasi pompa pendingin. Pelaksanaan perancangan dilakukan dengan melihat skema kelistrikan pada rangkaian kelistrikan pompa untuk mencari titik konektor input dan konektor output yang dihubungkan dengan rangkaian mikrokontrol sebagai sistem kontrol otomatis. Mikrokontrol dirancang untuk mengoperasikan pompa sebanyak 2 buah pompa dan 2 buah pompa yang lain stanby. Hasil perancangan berupa gambar rangkaian kelistrikan pompa yang ditambah dengan rangkaian kontrol menggunakan mikrokontrol AT89C52 sebagai pengendali operasi pompa secara otomatis. Kata kunci: Otomatisasi, Kontrol, Pompa sirkulasi.
PENDAHULUAN Pompa sirkulasi air dingin PU.01, PU.02, PU.03, PU.04, merupakan bagian utama sistem penunjang yang berfungsi untuk mengalirkan air dingin dari mesin pendingin (chillier) ke gedung Instalasi Radiometalurgi (IRM) untuk pemenuhan pengkondisisan sistem tata udara pada sistem sarana dukung Bidang operasi sarana penunjang (BOSP). Pelaksanaan pengoperasian pompa tersebut cukup 2 buah pompa yang pengaturan pengoperasian dilakukan oleh operator VAC. Walaupun dilakukan pengawasan oleh operator, terkadang pergantian pompa terlambat dan bila terjadi kerusakan pada pompa yang sedang beroperasi khususnya malam hari tidak ada yang mengganti ke pompa cadangan (redudan). Untuk mempermudah pelaksanaan pengoperasian dan pergantian pompa diperlukan yang dapat bekerja secara otomatis, sehingga saat pergantian normal dan pergantian karena adanya kegagalan berlangsung secara otomatis. Otomatisasi dilakukan dengan menggunakan rangkaian elektronika berbasis mikrokontrol sebagai pengendali utama rangkaian kelistrikan pompa. Mikrokontrol yang digunakan adalah AT89C52 yang memiliki 40 pin dimana ada 4 pin digunakan sebagai input dan 4 pin sebagai output. Empat pin input ini berfungsi sebagai pengindera yang terpasang pada komponen kontaktor pompa dan empat pin output yang lain berfungsi sebagai penggerak (Switch ON/Off) yang terpasang pada rangkaian koil kontaktor. Fungsinya adalah bila terjadi kegagalan rangkaian overload akan berkerja yang kemudian dibaca oleh pin input mikrokontrol kemudian mikrokontrol menggerakan rangkain relay untuk mematikan pompa yang mengalami kegagalan operasi dan kemudian melalui pin output menghiduokan pompa redudan.
TEORI Sistem pengkondisian
udara dilingkungan
laboratorium
dan office di gedung
IRM menggunakan
sistem pendinginan udara melalui cooling coil yang mengalir didalam nya air dingin. Air dingin tersebut didapat dari hasil pendinginan mesin pending in (Chiller) yang disirkulasi oleh
366
