BAB 4 PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Metoda pengumpulan dan pengolahan data pada bab ini meliputi sejarah singkat Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir (P3TkN)-Badan Tenaga Atom Nasional Bandung, yang terdiri dari riwayat singkat P3TkN-BATAN, struktur organisasi dan job description P3TkN-BATAN, dan aktifitas P3TkN-BATAN. Sedangkan pengolahan data berisi penerapan Reliability Centered Maintenance untuk sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000. 4.1
Sejarah Singkat Pusat Penelitian dan Pengembangan Tenaga Nuklir (P3TkN)-Badan Tenaga Atom Nasional Bandung
Berikut ini akan dibahas mengenai riwayat singkat, struktur organisasi, job description, dan aktivitas di BATAN. 4.1.1 Riwayat singkat Pusat Penelitian dan Pengembangan Tenaga Nuklir (P3TkN)-Badan Tenaga Atom Nasional Bandung Perkembangan pendidikan di Indonesia menjadi dasar dan dorongan bagi munculnya ide untuk mendirikan suatu reaktor atom. Ide tersebut dikemukakan oleh beberapa guru besar FIPIA-UI (sekarang ITB). Berdasarkan Keputusan Presiden No. 230 tahun 1954 dibentuklah sebuah panitia antar departemen dengan nama Panitia Negara untuk penyelidikan radioaktivitas yang dipimpin oleh Dr.G.A. Siwabessy. Pada tahun 1957, Panitia Negara menyusun rencana kerja yang lebih luas. Rencana kerja tersebut diusulkan kepada pemerintah, antara lain membentuk suatu lembaga eksekutif yang mempunyai wewenang dan tugas yang lebih luas dari pada tugas dan wewenang yang dimiliki Panitia Negara tersebut dan mendirikan suatu instalasi nuklir di dalam lingkungan fakultas ilmu pasti dan ilmu alam Universitas Indonesia di Bandung. Usul dari Panitia Negara itu mendapat tanggapan positif dari pemerintah dengan dikeluarkannya Peraturan Pemerintah No. 65 tahun 1958, maka pada tanggal 5 Desember 1958 dibentuklah Lembaga Tenaga Atom (LTA) dan 45
dibubarkannya Panitia Negara untuk penyelidikan radioaktivitas. Dengan dibentuknya LTA, serta dihapusnya Panitia Negara maka tugas-tugas Panitia Negara ini menjadi sebagian tugas LTA. Perjanjian kerjasama antara Amerika Serikat (USA) dan Indonesia ditandatangani pada bulan Juli 1960 untuk jangka waktu 5 tahun, dilanjutkan dengan kontrak pembelian dan pemasangan reactor jenis Triga Mark II dari General Atomic San Diego USA pada tanggal 11 Maret 1961 sebesar US $ 350,000. Pada tanggal 9 April 1961, batu pertama pembangunan reactor Triga Mark II diletakkan oleh Presiden Republik Indonesia pertama yaitu Ir. Soekarno. Pada tahun itu juga, seorang tenaga ahli IAEA, Dr. Alexander dibantu oleh staf dari jurusan Fisika ITB, menyelesaikan penelitian singkat radiasi di lingkungan instalasi nuklir yang akan dibangun, sedangkan Jasli Ahimsa ditunjuk pemerintah sebagai kepala proyek. Sejarah reaktor atom di Indonesia dimulai dengan kritisnya reaktor Triga Mark II pada hari Jumat tanggal 16 Oktober 1964 dengan jumlah uranium-235 di dalam teras reactor sekitar 2,1 kg. Pada tanggal 7 Desember 1064 reaktor dapat beroperasi 250 KW termal. Cuplikan pertama yang dimasukkan ke dalam reaktor untuk di radiasi yaitu sulfur, cuplikan ini dikeluarkan 12 hari kemudian dan merupakan radioisotop pertama yang dihasilkan di Indonesia. Pusat Reaktor Atom Bandung (PRAB) diresmikan pada tanggal 20 Februari 1965 oleh Ir. Soekarno. Penambahan bahan baker uranium pertama kali dilakukan pada bulan September 1970. Setelah diketahui bahan baker U-235 di dalam reaktor berkurang karena terbakar sebanyak 120 gram. Empat batang aluminium dimasukkan sebanyak 140 gram. Pengiriman radioisotop pertama kali dilakukan pada tahun 1970 ke Malaysia dan disusul dengan memenuhi permintaan Singapura akan radioisotop brom pada tahun 1971. Pada minggu ke-3 bulan Agustus 1971 komponen reaktor Triga Mark II yang telah beroperasi lebih dari 6,5 tahun dibongkar sehubungan dengan peningkatan dari reaktor dari 250 KW menjadi 1 MW. Pada tanggal 27 November 1971 pemasangan komponen baru telah selesai yang disusul dengan pemasukan bahan bakar pada hari-hari berikutnya pada tanggal 27 November 1971, reaktor 46
kritis daya 1 MW dicapai pada tanggal 3 Desember 1971. Hari berikutnya bertepatan dengan HUT BATAN XIII, Presiden Soeharto meresmikan reaktor atom Triga Mark II dengan daya 1 MW. Pada tanggal 18 Maret 1980 sesuai dengan keputusan surat Direktorat Jenderal BATAN No. 36/DJ/18/III/80, nama Pusat Reaktor Atom Bandung (PRAB) diganti menjadi Pusat Penelitian Teknik Nuklir. Sampai tahun 1982 PRAB (PPTN) telah memanfaatkan 20 orang tenaga ahli IAEA dalam bidang produksi radioisotop, biologi, elektronika, kedokteran nuklir, fisika neutron, reaktor, dan metologi radionuklida, the study of Magneterial, bahan bakar nuklir, Varictation Nuclear, data techniques and instrumentation, petasium, argondating insite standarisasi radionuklida, sejumlah kontak riset dari IAEA telah diselesaikan. Pada tahun 1977 PRAB memenuhi kalender ilmiahnya dalam bentuk seminar fisika instrumentasi nuklir dan radioisotop yang dilanjutkan pada tahun 1979 dan tahun 1980 dengan judul kolokium teknologi elemen bakar, teknologi reaktor dan penggunaan reaktor. Pada tahun 1978 diikuti sebelas instansi atau lembaga penelitian, maka pada tahun 1979 dan tahun 1980 meningkat menjadi 100 orang dengan jumlah kertas karya 63 buah dan 119 orang dengan 111 kertas karya. Pada tahun 1982 diikuti peserta sebanyak 148 orang dengan 82 karya tulis. Pembangunan Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir Bandung, dimulai sejak peletakan batu pertama pada sebidang tanah milik kotamadya Bandung di jalan Tamansari seluas 10.000 m2. Pada tahun 1970 diadakan perluasan kembali ke arah barat dan selatan seluas 10.000 m2. Dengan perluasan ini maka dibangunlah laboratorium radio biologi, fisika kesehatan dan laboratorium elektronika. Tuntutan pembangunan ruang kerja dan laboratorium terus meningkat sesuai dengan peningkatan jumlah pegawai yang terus bertambah dari tahun ke tahun. Berdasarkan
SK
Kepala
Badan
Tenaga
Nuklir
Nasional
No.
73/KA/IV/1999 yang dikeluarkan pada tanggal 1 April 1999, nama Pusat Penelitian Teknik Nuklir-Badan Tenaga Atom Nasional (PPTN-BATAN) berubah namanya menjadi Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional (P3TkN-BATAN).
47
Pada tanggal 24 Juni 2000 Reaktor Triga Mark 2000 dengan kekuatan 2 MW diresmikan oleh Wapres Ibu Megawati Soekarno Putri. 4.1.2 Struktur Organisasi P3TkN-BATAN Sebagai suatu lembaga P3TkN-BATAN tentunya memiliki struktur organisasi untuk melaksanakan tugas-tugas pokoknya. Berdasarkan keputusan Kepala Badan Tenaga Nuklir Nasional No. 73/KA/IV/1999, tanggal 1 April 1999 secara structural Puslitbang Teknik Nuklir (P3TkN-BATAN) adalah sebagai berikut: Puslitbang Teknik Nuklir
Bagian Tata Usaha
Bidang Reaktor
Bagian Bahan Dasar
Bagian Senyawa Bertanda
Bidang Instrumentasi & Analisis Radiometri
Bidang Keselamatan Kerja & Kesehatan
Gambar 4.1 Struktural Puslitbang Teknik Nuklir
4.1.3 Job Description P3TkN-BATAN Berikut adalah job description dari P3TkN-BATAN: 1. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir Mempunyai tugas melaksanakan penelitian dan pengembangan di bidang
teknik
nuklir.
Dalam
melaksankannya
tugasnya
P3TkN
menyelenggarakan fungsinya yaitu: a. Pelaksanaan tata usaha. b. Pelaksanaan penelitian dan pengembangan di bidang bahan dasar. c. Pelaksanaan penelitian dan pengembangan di bidang senyawa bertanda. d. Pelaksanaan penelitian dan pengembangan di bidang instrumentasi dan teknik analisis radiometri. 48
Unit Pengamanan Nuklir
e. Pelaksanaan pendayagunaan reaktor f. Pelaksanaan pengawasan keselamatan kerja dan pelayanan kesehatan. g. Pelaksanaan pengamanan nuklir. 2. Bagian Tata Usaha Mempunyai tugas memberikan pelayanan teknis administratif kepada seluruh satuan organisasi di lingkungan Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir (P3TkN). Dalam melaksanakan tugasnya, bagian tata usaha menyelenggarakan fungsinya: a. Pelaksanaan urusan suratan kepegawaian. b. Pelaksanaan urusan keuangan. c. Pelaksanaan urusan perlengkapan dan rumah tangga. d. Pelaksanaan urusan administrasi kegiatan ilmiah, dokumentasi, dan publikasi. 3. Bagian-bagian Dasar Mempunyai tugas melaksanakan penelitian dan pengembangan di bidang bahan dasar, dengan rincian tugas sebagai berikut: a. Melaksanakan penelitian dan pengembangan di bidang proses pembuatan bahan dasar untuk rekayasa bahan nuklir. b. Melaksanakan penelitian dan pengembangan di bidang karakteristik bahan. c. Melaksanakan pemanfaatan reaktor untuk karakteristik bahan dan pengumpulan dana nuklir. Bidang bahan dasar terdiri dari pejabat fungsional peneliti dan pejabat fungsional terkait yang lain. 4. Bidang Senyawa Bertanda Mempunyai tugas melaksanakan penelitian dan pengembangan di bidang senyawa bertanda, dengan rincian tugas sebagai berikut: a. Melaksanakan penelitian dan pengembangan di bidang pembuatan radioisotop untuk menunjang sintesis senyawa bertanda. b. Melaksanakan penelitian biodinamika sintesis senyawa bioaktif untuk menunjang sistem senyawa bertanda. 49
c. Melaksanakan sintesis dan penelitian senyawa bertanda untuk aplikasi di berbagai bidang. Bidang senyawa bertanda terdiri dari pejabat fungsional peneliti dan pejabat fungsional terkait yang lain. 5. Bidang Instrmentasi dan Teknik Analisis Radiometri Mempunyai tugas melaksanakan penelitian dan pengembangan di bidang senyawa instrumentasi dan teknik analisis radiometri, dengan rincian tugas sebagai berikut: a. Melaksanakan penelitian, pengembangan dan perekayasaan di bidang instrumentasi dan perangkat nuklir. b. Melaksanakan penelitian, pengembangan dan aplikasi teknis analisis radiometri. c. Melaksanakan penelitian, pengembangan dan perekayasaan di bidang elektromekanik dan gelas. d. Melaksanakan pengelolaan, pengembangan dan perekayasaan di bidang instrumentasi dan elektromekanik. Bidang senyawa instrumentasi dan teknik analisis radiometri terdiri dari pejabat fungsional peneliti dan pejabat fungsional terkait yang lain. 6. Bidang Reaktor Mempunyai tugas melaksanakan pendayagunaan reaktor. Dalam melaksanakan tugasnya bidang reaktor menyelenggarakan fungsi: a. Pengoperasian, perawatan reaktor, pengelolaan bahan bakar reaktor dan akuntasi bahan nukir. b. Pengukuran dan evaluasi data keselamatan dan pendayagunaan reaktor. 7. Bidang Keselamatan Kerja dan Kesehatan Mempunyai tugas melaksanakan pengawasan keselamatan kerja dan pelayanan kesehatan. Dalam melaksanakan fungsinya, bidang keselamatan kerja dan pelayanan kesehatan menyelenggarakan fungsinya: a. Pelaksanaan kegiatan proteksi radiasi dan pengawasan keselamatan kerja.
50
b. Pelaksanaan pengelolaan limbah dan pengawasan keselamatan lingkungan. c. Pelaksanaan kesehatan dan penanggulangan kedaruratan nuklir. 8. Unit Pengamanan Nuklir Mempunyai tugas melaksanakan pengamanan instalasi nuklir, lingkungan dan personel dengan rincian tugas sebagai berikut: a. Melakukan pengamanan dan penjagaan terhadap kawasan kerja, instalasi sarana penelitian, bahan bakar nuklir dan non nuklir, bahan keterangan kegiatan dan personel secara fisik dan atau melalui sistem pengamanan BATAN. b. Melakukan pengamanan dan pengawalan terhadap pengangkutan peralatan dan bahan bakar nuklir serta bahan lain yang dianggap penting. c. Melakukan pengamanan atau pengawalan terhadap pegawai atau pejabat atau tamu bila dipandang perlu d. Melakukan tindakan atas reaksi sistem pengamanan yang diperlukan dalam penanggulangan kedaruratan. e. Melakukan koordinasi dengan unit pengamanan nuklir BATAN yang lain dan aparat keamanan. f. Melakukan peningkatan kinerja melalui pelatihan keselamatan dan kesehatan kerja (K3), kedaruratan, keterampilan, dan kesehatan fisik secara berkala. g. Melakukan perawatan dan pengujian peralatan sistem pengamanan. h. Melakukan kegiatan yang berkaitan dengan ketertiban pegawai. 4.1.4 Aktifitas Pusat Penelitian dan Pengembangan Tenaga Nuklir (P3TkN)-Badan Tenaga Atom Nasional Bandung Berikut ini beberapa aktivitas yang dilakukan di P3TkN-BATAN: 1. Bidang Kedokteran Nuklir Salah satu contohnya yaitu pembuatan kapsul yang mengandung zat yodium sebagai obat penyembuhan penyakit kelenjar gondok. 2. Bidang Pertanian 51
Salah satu contohnya yaitu bibit padi yang diaktifkan dengan radiasi bila disemai hasilnya dapat menghasilkan bulir padi yang padat dan berisi. 3. Bidang Peternakan Salah satu contohnya dalam bentuk pakan ternak (molaseblock) yaitu untuk memicu nafsu makan pada ternak, sehingga ternak tersebut menghasilkan daging yang berkualitas dan berdaya jual yang tinggi. 4. Bidang Hidrologi Salah satu contohnya dalam pengerukan pasir pantai secara efisien. Pasir pantai dicampur dengan Iradium (Ir) 123 lalu disebar untuk dideteksi di wilayah mana pasir tersebut banyak berada, sehingga dapat dilakukan pengerukan pasir. Pengerukan pasir secara efisien dapat mempengaruhi kapal yang merapat ke dermaga atau pelabuhan. 5. Bidang Industri Salah satu contohnya yaitu dalam mendeteksi kekeroposan cor beton dengan menyimpan sumber radiasi pada bagian belakang beton dan pada bagian depan disimpan foto. Hasil foto yang hitam menunjukkan beton tidak keropos sebaliknya bila foto dengan bercak-bercak putih menunjukkan beton keropos.
4.2 Pengolahan Data Pada bagian pengolahan data akan dilakukan penerapan RCM untuk sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark II yang terdiri dari tujuh tahapan yang sistematis yaitu: 1. Pemilihan sistem dan pengumpulan informasi 2. Pendefinisian batas sistem 3. Deskripsi sistem dan blok diagram fungsi. 4. Pendeskripsian fungsi sistem dan kegagalan fungsi 5. Penyusunan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) 6. Penyusunan Logic Tree Analysis (LTA) 7. Pemilihan tindakan Berikut ini akan diterapkan tujuh tahap RCM untuk sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark II. 52
4.2.1 Tahap 1- Pemilihan Sistem dan Pengumpulan Informasi Berikut ini akan dibahas secara terpisah antara pemilihan sistem dan pengumpulan informasi: 4.2.1.1 Pemilihan sistem Ketika memutuskan untuk menerapkan program RCM pada fasilitas ada dua pertanyaan yang timbul yaitu: 1. Pada tingkat assembly yang ke berapa proses analisa akan dilakukan Proses analisa RCM sebaiknya dilakukan pada tingkat sistem bukan pada tingkat komponen karena pada tingkat kesulitan dapat terjadi untuk mendefinisikan fungsi dan kegagalan fungsi komponen. Sebagai contoh katup dapat gagal untuk membuka atau menutup, tetapi dengan analisa yang lebih dalam tidak memberikan informasi yang lebih dalam akibat kegagalan fungsi tersebut. Dengan proses analisa pada tingkat sistem akan memberikan informasi yang lebih jelas mengenai fungsi dan kegagalan fungsi komponen terhadap sistem. Oleh karena itu proses analisa akan dilakukan pada tingkat sistem. Fasilitas penukar panas reaktor Triga Mark 2000 dapat digambarkan menjadi dua buah sistem yaitu: 1. Sistem penukar panas primer Sistem penukar panas primer merupakan sistem yang bersentuhan langsung dengan tabung reaktor. Sistem penukar panas ini bekerja dengan mengambil panas dari tabung reaktor dan mengalirkannya melalui penukar panas. 2. Sistem penukar panas sekunder Sistem penukar panas sekunder merupakan sistem yang berfungsi untuk menurunkan panas terakhir yang dihasilkan dalam tabung reaktor. Sistem ini bekerja dengan mengambil panas dari penukar panas dan mengalirkannya menuju cooling tower untuk dibuang.
53
Fasilitas penukar panas
Sistem Penukar Panas Primer
Sistem Penukar Panas Sekunder
Gambar 4.2 Uraian Sistem Penukar Panas Reaktor Triga Mark 2000
2. Apakah seluruh sistem akan dilakukan proses analisis dan bila tidak bagaimana dilakukan pemilihan sistem Tidak seluruh system akan dilakukan proses analisa. Hal ini disebabkan karena bila dilakukan proses analisa secara bersamaan untuk kedua sistem maka proses analisa akan sangat luas. Selain itu, proses analisa akan dilakukan secara terpisah untuk kedua sistem dapat lebih mudah untuk menunjukkan setiap karakteristik sistem dari fasilitas penukar panas. Pada penelitian ini, proses analisa hanya dilakukan pada sistem penukar panas sekunder.
4.2.1.2 Pengumpulan Informasi Pengumpulan informasi berfungsi untuk mendapatkan gambaran dan pengertian yang lebih mendalam mengenai sistem dan bagaimana sistem bekerja. Pengumpulan informasi ini juga akan dapat digunakan dalam analisa RCM pada tahap selanjutnya. Informasi-informasi yang berhasil dikumpulkan melalui pengamatan langsung di lapangan, wawancara, dan sejumlah buku referensi. Pengumpulan informasi terdiri dari cara kerja reaktor nuklir Triga Mark 2000, komponen-komponen utama reaktor nuklir Triga Mark 2000, fasilitas Triga Mark 2000, serta karakteristik sistem penukar panas sekunder.
4.2.1.2.1 Cara kerja reaktor nuklir Triga Mark 2000 Definisi dari reaktor adalah tempat berlangsungnya suatu reaksi. Reaktor nuklir adalah alat tempat terjadinya reaksi nuklir yang berantai sehingga reaksi fisi 54
berantai dapat dikendalikan. Pengendalian reaksi berantai digunakan mencegah terjadinya pelepasan energi yang besar dalam bentuk ledakan. Terdapat dua jenis reaksi inti yaitu reaksi fisi dan reaksi fusi. Reaksi fisi adalah reaksi pernbelahan inti menjadi dua buah inti atau lebih dan lebih ringan dan disertai pemancaran energi. Sedangkan reaksi fusi adalah reeksi penggabungan dari dua inti ringan untuk membentuk sebuah inti yang lebih berat. Reaktor nuklir yang berada di BATAN adalah reaktor nuklir dengan tipe Triga Mark 2000 buatan USA. Reaktor Triga Mark 2000 menggunakan uranium-235 solid sebagai bahan bakar (inti reaktor). Dalam reaktor, reaksi yang terjadi adalah uranium-235 ditembakkan dengan sebuah neutron yang memiliki energi termal (energi lambat) sehingga uranium-235 menjadi tidak stabil. Ketidakstabilan uranium-235 ini akan menghasilkan reaksi pernbelahan yaitu dua buah inti berat seperti stronsium dan xenon, dua atau tiga neutron yang baru, energi, dan radioaktif. Contoh: 92U
235
+ 0n1 → 54Xe140 + 38Sr94 + 3 0n1 + energi
Neutron baru yang dihasilkan dari reaksi diatas dapat memiliki 3 macam jenis spektrum yaitu neutron dengan energi cepat, energi medium, dan energi termal. Neutron dengan energi termal yang lambat akan beraksi kembali dengan uranium-235 dan menghasilkan reaksi yang sama (reaksi berantai). Untuk neutron dengan energi yang cepat dan medium dapat diubah menjadi energi termal lambat dengan cara menembakkan partikel hidrogen (air pendingin primer) sehingga energi yang dimilikinya menjadi berkurang (neutron dengan energi termal). Populasi neutron yang ada didalam reaktor harus dikendalikan untuk menghindari terjadinya ledakan. Pengendalian ini dilakukan oleh batang-batang kendali yang berfungsi sebagai penyerap neutron. Batang kendali ini terbuat dari boron carbida (B4C) yang dapat segera menyerap neutron-neutron yang terjadi dalam reaksi.
4.2.1.2.2 Bahan Bakar Tenaga Nuklir Triga Mark 2000 Fasilitas reaktor Triga Mark 2000 menggunakan uranium-235 solid sebagai bahan bakar. Uranium adalah salah satu unsur yang terdapat di alam bebas. Uranium sebenarnya
bersatu
dalam
bintang. 55
Bintang-bintang
tua
meledak,
dan
debu-debunya bersatu membentuk bumi. Uranium-238 (U-238) memillki umur paruh 4,5 milyar dan oleh sebab itu sekarang ini masih di alam bebas dengan jumlah yang cukup besar. Sekitar 99 persen uranium yang ada dialam adalah uranium-238. Jumlah uranium-235 (U-235) yang ada dialam sangat sedikit sekitar 0.7 persen. Untuk dapat menggunakan uranium-238 sebagai bahan bakar maka uranium-238 harus diproses terlebih dahulu menjadi uranium-235 melalui pengkayaan atau enrinchment.
4.2.1.2.3 Kegunaan Tenaga Nuklir Triga Mark 2000 Reaktor nuklir Triga Mark buatan USA pada saat ini, reaktor tipe digunakan untuk: 1. Reaktor Penelitian Reaktor ini digunakan pada penelitian di bidang biologi, fisika, kimia dan industri, dan teknologi lainnnya. 2. Reaktor Produksi Isotop Reaktor ini digunakan untuk memproduksi isotop-isotop dari unsur radioaktif.
4.2.1.2.4 Komponen-komponen Utama Reaktor Nuklir Triga Mark 2000 Komponen-komponen Utama Reaktor Nuklir Triga Mark 2000 1. Batang kendali (Control Rod) berfungsi untuk mengendalikan jumlah populasi netron (mengendalikan jumlah reaksi fisi yang terjadi). 2. Moderator (terdiri dari air berat atau air pendingin) berfungsi untuk menyerap energi netron supaya netron diperlambat sehingga umur uranium lebih panjang (tidak cepat habis). Moderator ini juga sebagai pendingin. 3. Shelding (perisai atau wadah). Digunakan untuk menahan radiasi yang dihasilkan oleh inti hasil fisi, agar keamanan pekerja terhadap radiasi lebih terjamin. 4. Bahan bakar (Uranium-235).
56
4.2.1.2.5 Fasilitas Penukar Panas Reaktor Triga Mark 2000 Energi panas yang dihasilkan dari reaktor Triga Mark 2000 sekitar 2000 kilo watt. Karena energi yang dihasilkan ini sangat kecil maka energi ini tidak dimanfaatkan kedalam bentuk energi lain (energi ini di buang). Pernbuangan energi ini melalui suatu fasilitas pendukung yaitu fasilitas penukar panas. Fasilitas penukar panas merupakan suatu fasilitas pendukung yang digunakan untuk menukar panas air antara pipa primer (yang merupakan air panas dari tabung reaktor) dan pipa sekunder (yang merupakan air dingin dari luar) melalui suatu alat yaitu penukar panas. Penukaran panas air ini terjadi didalam penukar
panas. Fasilitas penukar panas sendiri dapat dibagi menjadi dua
subsistem yaitu sistem penukar panas primer dan sistem penukar panas sekunder. Berikut ini akan dibahas mengenai cara kerja sistem penukar panas primer dan sistem penukar panas sekunder: 1. Cara Kerja Sistem Penukar Panas Primer Reaktor Triga Mark 2000 Sistem penukar panas primer adalah sistem yang mengalirkan air panas primer (suhu 420C) dari tabung reaktor ke penukar panas dan dari penukar panas mengalirkan air dingin primer (suhu 32oC) ke tabung reaktor dengan bantuan pompa primer.
Gambar 4.3 Pertukaran Air Primer di Tabung Reaktor
57
2. Cara Kerja Sistem Penukar Panas Sekunder Reaktor Triga Mark 2000 Sistem penukar panas sekunder adalah sistem yang mengalirkan air dingin sekunder (suhu 290C) dari menara pendingin ke penukar panas dan dari penukar panas mengalirkan air panas sekunder (suhu 370C) ke menara pendingin dengan bantuan pompa sekunder.
Gambar 4.4 Pertukaran Air Sekunder di Penukar Panas
4.2.1.2.6 Karakteristik Sistem Penukar Panas Sekunder Sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000 terdiri dari dua buah menara pendingin, dua buah pompa sentrifugal dan motor pompa sekunder (satu pompa sentrifugal dan motor pompa sekunder sebagai cadangan), satu penukar panas, dan rangkaian sistem pemipaan. Berikut akan dibahas masing-masingnya:
58
Menara Pendingin Menara pendingin adalah unit pemindah panas (kalor) yanq digunakan untuk memindahkan panas dan sistem pendingin air. Air yang telah didinginkan akan disirkulasikan kembali ke sistem tersebut. Proses terjadinya pendinginan air oleh menara pendingin dapat dijelaskan sebagai berikut: switch control mengatur proses keluar masuknya arus listrik ke motor kipas. Pada saat switch control dalam kondisi on, motor kipas akan bekerja. Energi listrik akan ditransfer dalarn bentuk putaran poros kipas. Poros kipas yang berputar akan menyebabkan udara masuk dari luar menara pendingin melalui kisi-kisi yang terpancang pada sisi menara. Menara pendingin memiliki sistem distribusi air panas yang disemburkan atau disemprotkan melalui sprinkler hole secara merata ke kisi-kisi lubang-lubang yang disebut isian (filling). Isian ini berfungsi mencampurkan udara air yang jatuh dari udara yang bergerak naik pada waktu air berpercikan dari isian yang diatas dan yang di bawahnya. Udara masuk dari luar menara melalui kisi-kisi yang berbentuk celah-celah horisontal yang terpancang pada sisi menara. Pencampuran antara air dan udara, terjadilah perpindahan kalor dan massa yang baik (evaporasi), sehingga air menjadi dingin. Air yang telah dingin itu mengumpul di kolam air di dasar menara. Pada sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000, menara pendingin merupakan peralatan yang berfungsi mendinginkan air panas sekunder dari penukar panas sampai temperatur tertentu sehingga memenuhi persyaratan untuk disirkulasikan kembali sebagai media sistem pendingin sekunder. Menara pendingin yang digunakan untuk sistem penukar panas sakunder adalah menara pendingin Liang Chi tipe LCT-350. Spesifikasi teknik menara pendingin ini dapat dilihat pada tabel 4.1:
59
Tabel 4.1 Spesifikasi Menara Pendingin Tipe LCT 350
Kapasitas
350 ton referejerasi
Tinggi
3360 mm
Diameter
4600 mm
Daya motor
10 HP
Head untuk pompa
4,2 m
Debit air nominal
45000 liter/menit
Jumlah panas yang dapat dipindahkan oleh kedua menara pendingin yang dipasang pada sistem pendingin sekunder yaitu 700 ton referejerasi atau 2.4 MW.
Pompa Sentrifugal dan Motor Sekunder Pompa adalah suatu peralatan mekanik yang didesain untuk memindahkan fluida dari satu tempat ke tempat lainnya. Dalam kerjanya pompa membutuhkan tenaga untuk memindahkan fluida yaitu motor pompa. Motor pompa digerakan oleh arus listrik. Pompa sentrifugal bekerja dengan mengubah energi listrik (motor) yang didapat menjadi energi gerak (impeller) dan dari energi gerak menjadi energi tekan dari air yang dipompa. Perubahan energi ini terjadi karena adanya dua bagian utama pompa yaitu impeller dan volute. Impeller (bagian yang berputar) mengubah energi menjadi energi gerak. Volute (bagian yang diam) mengubah energi gerak menjadi energi tekan. Proses dimulai saat air masuk ke dalam nosel dan masuk ke dalam eye center dari suatu peralatan yang berputar yang dikenal dengan impeller. Ketika impeller berputar, air yang berada di sekitar rongga-rongga akan diputar keluar sehingga putaran air menjadi sentrifugal. Air yang didorong dengan arah tagensial dan radial oleh gaya sentrifugal.
60
Berikut ini merupakan gambar bagian-bagian umum dari pompa sentrifugal:
Gambar 4.6 Bagian-bagian Umum dari Pompa Sentrifugal
Keterangan gambar bagian-bagian umum dari pompa sentrifugal: 1.
Volute
2.
Impeller
3.
Suction nozzles
4.
Dicharge nozzles
5.
Casing
6.
Bearings
7.
Oil Rings
8.
Shaft
9.
Seal Motor induksi merupakan motor arus bolak balik yang paling luas
digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar yang dihasilkan oleh arus stator. Berikut ini merupakan gambar bagian-bagian umum dari motor:
Gambar 4.7 Rotor Jangkar
61
Gambar 4.8 Stator
Pada sistem penukar panas sekunder, pompa sentrifugal merupakan peralatan yang berfungsi memindahkan air dingin sekunder dari cooling tower dan mengalirkan air dingin sekunder menuju penukar panas. Air dingin sekunder setelah melewati penukar panas akan mengalami kenaikan temperatur sehingga selanjutnya akan disebut air panas sekunder yang akan dialirkan kembali menuju ke menara pendingin untuk didinginkan kembali. Pompa yang digunakan merupakan pompa sentrifugal dengan merek Caprari. Debit alirannya 1500 GPM untuk head yang sesuai dengan head sistem pemipaan. Sedangkan, untuk motor pompa digunakan motor induksi 3 fasa 100 HP 75 KW 1475 RPM dengan merek Tatung.
Penukar Panas Penukar panas adalah salah satu unit pemindah panas, yang banyak digunakan dalam proses kimia dan dunia industri. Sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000 menggunakan penukar panas tipe pelat dengan aliran fluida yang berlawanan arah. Konstruksi penukar panas tipe pelat terdiri dari susunan pelat logam bergelombang yang dilengkapi dengan lubang pemasukan dan pengeluaran pada bagian atas dan bawah. Lubang ini berfungsi sebagai saluran fluida sebelum mengalir ke atas permukaan pelat. Susunan pelat logam diletakan diantara pelat pengencang dan pelat penekan, kemudian dikencangkan dengan menggunakan baut pengencang. Pelat dengan pelat lain dipisahkan oleh gasket yang berfungsi sebagai penahan bocor dan mengarahkan fluida agar mengalir dalam arah berlawanan. Permukaan pelat
62
dibuat bergelombang dimaksudkan untuk
meningkatkan arus turbulensi dan
menyangga pelat terhadap perbedaan tekanan. Berikut ini merupakan gambar bagian-bagian umum dari penukar panas plate and frame:
Gambar 4.9 Bagian-bagian Umum dan Penukar panas Plate and Frame
Keterangan gambar bagian-bagian umum dari penukar panas plate and frame: 1.
Fixed cover.
2.
Moveable cover.
3.
Top carrying bar.
4.
Bottom guide bar.
5.
Support column.
6.
Tightening bolts.
7.
Connections.
8.
Mate Bundle. Pada sistem penukar panas sekunder, penukar
panas berfungsi
memindahkan panas dan air sistem primer ke air sistem sekunder. Air primer dan air sekunder berinteraksi dengan dibatasi oleh pelat-pelat penukar panas. Panas pada air primer berpindah secara konveksi, dan konduksi ketika berinteraksi dengan pelat. Pada pelat, panas berpindah secara konduksi untuk kemudian dihantarkan ke air sekunder dengan konduksi dan konveksi. Penukar panas tipe pelat yang digunakan diproduksi oleh Baltimore Air Coil dengan model pelat ECT. Data teknis pelat dapat dilihat pada tabel berikut: 63
Tabel 4.2 Data Teknis Pelat Penukar Panas
Parameter
Ukuran ( cm )
Panjang Pelat
177
Lebar Pelat
61
Tebal Pelat
0.06
Jarak antar Pelat
0.35
Diameter port
19.05
Pitch
0.41
Rangkaian Sistem Pemipaan Sistem pemipaan berfungsi mengalirkan air sekunder dan satu peralatan ke peralatan lainnya. Sistem pemipaan penukar panas sekunder dirancang dengan mempertimbangkan tata letak komponen utamanya seperti pompa sentrifugal, penukar panas, dan menara pendingin serta karakteristik penukar panas dan menara pendingin. Karakteristik penukar panas dan menara pendingin yang berbeda debit alirannya menyebabkan pada subsistem pemipaan perlu dibuat saluran by pass. Saluran ini juga berfungsi sebagai saluran air pembilasan pada saat melakukan pembersihan menara pendingin atau sistem pemipaan yang berada diluar gedung reaktor, sehingga air kotor tidak melewati penukar panas. Rangkaian sistem pemipaan pada sistem penukar panas sekunder terdiri pipa-pipa yang menggunakan penyambungan flens (flanged connector). Jenis pipa yang digunakan adalah pipa lurus, belokan 900, cabang T, reducer, dan tabung pembagi. Beberapa peralatan pendukung yang terdapat di subsistem pemipaan adalah katup gerbang dan katup cegah. Instrumen yang digunakan dalam subsistem pemipaan adalah pressure gauge flowmeter, dan termometer.
64
4.2.2 Tahap 2 - Pendefinisian Batas Sistem Jumlah sistem dalam suatu fasilitas atau pabrik sangat luas tergantung dari kekompleksitasan fasilitas karena itu peru dilakukan definisi batas sistem. Lebih jauh lagi pendefinisian batas sistem ini bertujuan untuk menghindari tumpang tindih antara satu sistem dengan sistem lainnya. Pendefinisian batas sistem antara sislem penukar panas primer dan penukar panas sekunder pada fasilitas penukar panas reaktor Triga Mark 2000 berfungsi untuk menghindari tumpang tindih proses analisa antara satu sistem dengan sistem lainnya. Sebagai contoh penukar panas dapat saja temasuk sistem penukar panas primer atau sistem penukar panas sekunder. Dengan menetapkan penukar panas pada sistem penukar panas sekunder maka bila dilakukan proses analisa untuk sistem penukar panas primer maka komponen penukar panas tidak perlu disertakan. Berikut ini merupakan skema pendefinisian batas sistem antara sistem penukar panas primer dan sistem penukar panas sekunder:
65
Gambar 4.10 Pendefinisian Batas Sistem
Pendefinisian betas sistem dibagi menjadi dua bagian yaitu gambaran untuk batas sistem dan gambaran detail batas sistem. Berikut ini akan dijelaskan tiap-tiap bagiannya. 4.2.2.1 Gambaran Umum Batas Sistem Gambaran umum batas sistem dibagi menjadi dua yaitu peralatan utama dan batas fisik primer. 66
a. Peralatan utama Peralatan utama yang terdapat pada sistem meliputi: 1.
Tabung reaktor
2.
Pompa sentrifugal dan motor primer
3.
Pompa sentrifugal dan motor sekunder
4.
Penukar panas
5.
Menara pendingin
6.
Valve and piping primer
7.
Valve and piping sekunder
8.
Instrumen primer
9.
Instrumen sekunder
b. Batas fisik primer Batas fisik primer yang terdapat pada sistem yaitu: 1. Air panas primer masuk ke dalam sistem penukar panas primer. 2. Air dingin primer keluar dari sistem penukar panas primer. 3. Air dingin sekunder masuk ke dalam sistem penukar panas sekunder. 4. Air panas sekunder keluar ke dalam sistem penukar panas sekunder.
4.2.2.2 Gambaran Detail Batas Sistem Berikut ini akan ditampilkan detail batas sistem dalam bentuk tabel. Tabel 4.3 Detail Batas Sistem
Tipe
Batas Sistem
Lokasi Persinggungan
IN
Sistem penukar panas
Air panas primer masuk ke penukar
primer
panas
Sistem penukar panas
Air dingin primer keluar dari penukar
primer
panas
Sistem penukar panas
Air dingin sekunder masuk ke penukar
sekunder
panas
Sistem penukar panas
Air panas sekunder keluar dari penukar
sekunder
panas
OUT IN OUT
67
4.2.3 Tahap 3 - Deskripsi Sistem dan Blok Diagram Fungsi Dalam tahap ini ada lima informasi yang harus dikembangkan yaitu penguraian sistem, blok diagram fungsi, masukan dan keluaran sistem, dan data historis peralatan, dan System Work Breakdown Structure (SWBS).
4.2.3.1 Penguraian Sistem Sistem penukar panas sekunder adalah tempat untuk menurunkan panas yang terakhir dan reaktor, panas yang terbentuk pada sistem primer dipindahkan ke sistem sekunder melalui penukar panas dan akhirnya dibuang ke atmosfir melalui menara pendingin. Sistem penukar panas sekunder dibagi menjadi dua buah subsistem fungsional yaitu pumping secondary dan cooling secondary. Pembagian ini didasarkan pada fungsi subsistem yang berbeda. Pumping secondary berfungsi unluk mengalirkan air dengan debit aliran dan tekanan tertentu. Sedangkan cooling secondary berfungsi sebagai unit pemindah panas.
Sistem Penukar Panas Sekunder
Pumping Secondary Subsystem
Cooling Secondary Subsystem
Gambar 4.11 Subsistem Fungsional Sistem Penukar Panas Sekunder
Subsistem fungsional pumping secondary terdiri dan peralatan pompa sentrifugal dan motor sekunder, valve dan piping sekunder. Sedangkan, subsistem fungsional cooling secondary terdiri dari peralatan penukar panas dan menara pendingin. Dalam penguraian sistem, akan dibahas fungsi sistem, redudansi sistem, dan instrument seperti yang dijelaskan sebagai berikut:
68
1. Fungsi Sistem Berikut ini merupakan penjelasan fungsi dari tiap-tiap subsistem fungsional dan sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000: 1.
Pumping secondary Subsistem pumping memiliki fungsi utama untuk menjaga debit aliran air sebesar:
3000 l/menit mengalir dari masing-masing menara pendingin menuju ke aluran by pass. a. 4500 l/menit mengalir dan saluran by pass menuju ke penukar panas. b. 1500 l/menit mengalir dari saluran by pass menuju ke tabung pembagi. c. 6000 l/menit dari saluran by pass ke tabung pembagi. d. 3000 l/menit mengalir dari tabung pembagi menuju ke kedua menara pendingin. Kedua, adalah menjaga tekanan air yang masuk ke penukar panas sebesar 33 psi dan tekanan air yang keluar ke penukar panas sebesar 21 psi. Kedua fungsi ini dapat dijalankan dengan mengkombinasikan peralatan pompa dan pengaturan katup-katup pada pumping secondary.
2.
Cooling secondary
Subsistem ini berfungsi sebagai unit penukar panas dalam sistem Air sekunder yang disirkulasikan dari subsistem pumping akan mengalir secara kontinu menuju penukar panas dan menara pendingin. Temperatur air panas sekunder yang masuk ke dalam menara pendingin adalah 37 derajat celcius. Sedangkan, temperatur air sekunder yang keluar dan menara pendingin adalah 29 derajat celsius. Kondisi ini merupakan kondisi optimum yang diharapkan dari fungsi cooling secondary.
2.Redudansi Sistem Pada sistem penukar panas sekunder tidak dimiliki sistem redudansi. Namun untuk pumping secondary khususnya untuk peralatan pompa dan motor sekunder dimiliki satu buah cadangan yang berfungsi sebagai redudansi bila salah satu pompa mengalami kerusakan.
69
3.Instrumen Pada sistem penukar panas sekunder digunakan 3 jenis instrumen yaitu 1.
Termometer
Termometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur temperatur air sekunder. 2. Pressure Gauge Pressure gauge merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan air sekunder 3.
Flowmeter Flowmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengatur laju air sekunder. Instrumen-instrumen diatas berfungsi menunjukan status informasi (status
information). Untuk instrumen-instrumen yang berfungsi sebagai petunjuk informasi tidak dimasukan dalam proses analisa RCM dan dimasukan dalam daftar run to failure (RTF). Hal ini dilakukan karena tindakan perawatan yarig dapat dilakukan sangat rendah.
4.2.3.2 Blok Diagram Fungsi Melalui pembuatan blok diagram fungsi, masukan dan keluaran serta iinteraksi sistem penukar panas sekunder akan tergambar jelas. Berikut ini merupakan gambar blok diagram fungsi.
70
Temperatur air Panas sekunder
AC Power
Tekanan air Dingin Sekunder
Debit aliran Air panas sekunder
Temperatur air Dingin sekunder
Cooling Secondary
Pumping Secondary
Tekanan air Panas Sekunder
AC Power
Debit aliran Air dingin sekunder
Temperatur air dingin sekunder
Temperatur air panas sekunder
Keterangan gambar diatas = input = Output = Hubungan antar sistem
Gambar 4.12 Blok Diagram Fungsi
4.2.3.3 Masukan dan Keluaran Sistem Pada proses analisa ini akan menjelaskan masukan dan keluaran serta interaksi sistem penukar panas sekunder. a. Masukan sistem 1. Arus listrik pada subsistem pumping sekunder Arus listrik yang masuk ke dalam subsistem pumping sekunder adalah untuk menggerakkan motor sekunder pompa. Pada saat switch control dalarn keadaan on make motor sekunder pompa akan bergerak. Motor pompa yang bergerak akan menggerakkan shaft, shaft akan menggerakan impeller. 2. Arus listrik pada subsistem pendingin sekunder Arus listrik yang masuk ke dalam subsistem pendingin sekunder adalah untuk mengerakan motor kipas menara pendingin. Bila switch control dalam keadaan on maka motor akan bergerak dan sebaliknya bila keadaannya off maka motor tidak bergerak. Motor kipas yang bergerak akan menggerakkan fan blade. 3. Temperatur air panas sekunder pada subsistem pendingin sekunder Air panas sekunder yang berasal dari penukar panas masuk ke dalam menara pendingin. Temperatur air sekunder yang akan masuk ke dalam menara pendingin 71
adalah 37 derajat celcius. Temperatur ini diukur oleh termometer yang terpasang di pipa saluran masuk menara pendingin. 4. Temperatur air dingin sekunder pada subsistem pendingin sekunder Air dingin sekunder yang berasal dari menara pendingin masuk ke dalam penukar panas. Didalam penukar panas air dingin sekunder akan mengalami kenaikan temperatur karena proses penukaran panas dengan air primer pada pelat-pelat penukar panas.
b. Keluaran sistem 1. Tekanan air dingin sekunder pada subsistem pumping sekunder Motor pompa yang menggerakkan impeller akan memperkuat air dingin sekunder yang masuk melalui suction casing. Air dingin sekunder yang keluar melalui pump casing akan mengalami perubahan tekanan. Tekanan yang diharapkan saat air dingin sekunder masuk ke dalam penukar panas adalah 33 psi. Tekanan ini juga diatur melalui katup-katup yang berada dalam subsistem pumping sekunder. Pembacaan tekanan oleh pressure gauge berada di saluran pipa masuk penukar panas. 2. Tekanan air panas sekunder pada subsistem pumping sekunder Air dingin sekunder yang keluar dari penukar panas akan mengalami penukaran panas. Air dingin ini selanjutnya akan disebut dengan air panas sekunder. Tekanan air panas sekunder yang keluar dari penukar
panas adalah 21 psi.
Tekanan ini juga diatur melalui katup-katup yang berada dalam subsistem pumping sekunder. Pembacaan tekanan oleh pressure gauge berada di pipa saluran keluar penukar panas. 3. Debit aliran air panas sekunder pada subsistem pumping sekunder Debit aliran minimum yang keluar dan penukar
panas adalah 4500 I/menit
dengan toleransi 2%. Sedangkan debit aliran yang berasal dan saluran by pass adalah 1500 l/menit dengan toleransi 2%. Jadi. debit aliran yang masuk ke dalam tabung pembagi adalah 6000 l/menit. Tabung pembagi akan mengatur debit aliran air panas sekunder sebesar 3000 l/lmenit menuju ke masing-masing menara pendingin. Pengaturan debit aliran juga diatur oleh katup-katup yang berada dalam subsistem pumping sekunder 72
4. Debit aliran air dingin sekunder pada subsistem pumping sekunder Debit aliran air dingin sekunder yang keluar dari masing-masing menara pendingin adalah 3000 l/menit. Penggabungan kedua menara pendingin akan mengalirkan air ke saluran by pass sebesar 6000 l/menit. Pengaturan debit aliran juga diatur oleh katup-katup yang berada dalam subsistem pumping sekunder. 5 Temperatur air dingin sekunder pada subsistem pendingin sekunder Air panas sekunder yang berada dalam menara pendingin akan mengalami penurunan temperatur. Air panas sekunder yang sudah mengalami penurunan temperatur selanjutnya akan disebut air dingin sekunder. Temperatur air sekunder yang keluar adalah 29 derajat celsius. Pembacaan temperatur air dingin sekunder yang terletak di saluran pipa keluar. 6. Temperatur air panas sekunder pada subsistem peridingin sekunder Air panas sekunder ini berasal dari penukar panas yang kemudian akan disalurkan ke menara pendingin untuk didinginkan.
c. Hubungan Antar Subsistem Cooling secondary pada dasamya merupakan unit pemindah panas yang berfungsi untuk menurunkan temperatur. Air dingin sekunder yang masuk ke penukar panas berfungsi untuk mengambil panas yang dihasilkan oleh tabung reaktor. Sedangkan, menara pendingin berfungsi untuk menurunkan temperatur air panas sekunder dari penukar panas. Dalam kerjanya cooling secondary didukung oleh pumping secondary, pumping secondary berfungsi untuk mengalirkan air sekunder menuju menara pendingin dan penukar
panas. Sedangkan, fungsi pump secondary adalah
mengatur tekanan air dan debit aliran air dalam sistem penukar panas sekunder. Sirkulasi air sekunder melalui kedua subsistem dapat dijelaskan sebagai berikut Air panas sekunder yang masuk ke dalarn menara pendingin merupakan air panas sekunder yang dialirkan dari penukar
panas melalui pumping
secondary. Didalam menara pendingin air panas sekunder mengalami penukaran kalor sehingga temperatur air sekunder mengalami penurunan. Air sekunder yang sudah didinginkan ditampung pada water basin (bak menara pendingin) dan siap dialirkan rneialui pumping secondary menuju penukar panas. Di dalam penukar 73
panas terjadi penukaran kalor antara air panas primer dengan air dingin sekunder. Penukaran kalor ini menyebabkan kenaikan temperatur air dingin sekunder. Air panas sekunder ini akan dialirkan kembali ke menara pendingin melalui subsistem pemipaan.
4.2.3.4 Data Historis Peralatan Pada tahun 2000, reaktor Triga Mark 2000 Bandung telah berhasil ditingkatkan dayanya menjadi 2000 kW. Berkaitan dengan peningkatan daya ini, fasilitas penukar panas reaktor yang lama diganti seluruhnya dengan fasilitas penukar panas yang baru, baik untuk sistem penukar panas primer maupun sistem penukar panas sekunder. Berbeda dengan fasilitas penukar panas sekunder yang lama, penukar panas yang digunakan sekarang adalah tipe pelat yang produksi oleh Baltimore Air Coil dengan model pelat EC7. Fasilitas penukar panas yang lama menggunakan penukar panas bertipe pipa dan cangkang. Untuk menara pendingin digunakan dua buah menara pendingin dengan kapasitas maksimum 1200 KW, sedangkan fasilitas penukar panas sekunder yang lama menggunakan empat buah menara pendingin dengan kapasitas yang berbeda-beda. Menara pendingin yang digunakan pada instalasi fasilitas penukar panas sekunder yang baru mempunyai merek Liang Ho dengan tipe LCT 350. Pompa pada fasilitas penukar panas yang baru berjumlah dua buah (satu buah digunakan sebagai cadangan). pompa ini mempunyai merek Capran. Untuk motor pompa digunakan motor induksi 3 fase merek Tatung. Sistem pemipaan sistem penukar panas sekunder dirancang dengan mempertimbangkan tata letak komponen utamanya seperti pompa sekunder, penukar panas, dan menara pendingin serta karakteristik penukar panas dan menara pendingin. Pada saat ini aktivitas perawatan yang dilakukan di BATAN adalah pemeriksaan pada mesin-mesin penukar panas dan bila pada saat pemeriksaan terjadi kerusakan peralatan dilakukan perbaikan peralatan. Jadwal akfivitas perawatan dilakukan secara random atau dengan kata lain tidak terdapat jangka
74
waktu tertentu untuk aktivitas perawatan dan mesin-mesin penukar panas sekunder. Jenis perawatan yang dilakukan adalah preventive maintenance (PM).
4.2.3.5 System Work Breakdown Structure (SWBS) Pada tahap ini akan digambarkan himpunan daftar peralatan untuk setiap bagian-bagian fungsi subsistem. Berikut ini akan ditunjukkan penguraian bagianbagian setiap subsistem secara garis besar:
Sistem Penukar Panas Sekunder
Pumping Secondary Subsystem
Cooling Secondary Subsystem
Pompa sentrifugal dan motor sekunder Katup gerbang Katup cegah Pipibng Flowmeter Pressure gauge
Penukar panas Cooling tower Termometer
Gambar 4.13 System Work Breakdown Structure
Himpunan daftar peralatan untuk setiap fungsi subsistem sangat banyak. Agar susunan daftar peralatan lebih terstruktur dan mempermudah aktivitas penelusuran peralatan sistem penukar panas sekunder dilakukan pengkodean. Berikut pengkodean yang dilakukan untuk sistem penukar panas sekunder: 1.
Huruf abjad melambangkan nama fungsi subsistem a. Huruf A adalah fungsi sistem pumping secondary b. Huruf B dalah fungsi sistem cooling secondary.
2.
Angka pertama melambangkan nama peralatan. Untuk sistem pumping secondary : a. Angka 1 adalah pompa sentrifugal dan motor sekunder b. Angka 2 adalah katup gerbang c. Angka 3 adalah katup cegah d. Angka 4 adalah piping e. Angka 5 adalah flowmeter f. Angka 6 adalah pressure gauge 75
Untuk sistem cooling secondary : a. Angka 1 adalah penukar panas b. Angka 2 adaiah cooling tower c. Angka 3 adalah termometer 3.
Angka kedua melambangkan nama komporen.
4.
Angka ketiga melambangkan komponen.
System Work Breakdown Structure untuk setiap subsistem akan diuraikan masing-masing dalam bentuk tabel. a. Subsystem Work Breakdown Structure (SWBS) Pump Secondary Tabel 4.4 SWBS Pompa Sentrifugal dan Motor Sekunder Kode A1.1 sampai A1.5 merupakan peralatan pompa sentrifugal sedangkan A1.6 sampai A1.11 merupakan peralatan motor sekunder. Tabel 4.4 SWBS Pompa Sentrifugal dan Motor Sekunder Kode A1.1
A1.2
A1.3
A1.4
Nama Komponen (Part) Discharge
Suction nozzle
Shaft
Impeller
Kode
Nama Part
A1.1.1
Pump Casing
A1.1.2
Packing
A1.1.3
Disffuser for Packing Rings Relief
A1.1.4
Casing Gasket
A1.1.5
Wear Ring
A1.1.6
Shaft Spacer Sleeve
A1.2.1
Suction Casing
A1.2.2
Wear Ring
A1.2.3
Stud
A1.2.4
Hexagonal Nut
A1.2.5
Plung
A1.3.1
Shaft
A1.3.2
Deflector
A1.3.3
Oil Dipstik
A1.3.4
Key
A1.3.5
Key
A1.4.1
Impeller
A1.4.2
Impeller Nut
76
Lanjutan Tabel 4.4 SWBS Pompa Sentrifugal dan Motor Sekunder A1.5
Oil Gasket
A1.5.1
Bearing Cover
A1.5.2
Bearing Cover
A1.5.3
Packing Gland
A1.5.4
Oil Filling Plug
A1.5.5
Bearing Flange Gasket
A1.5.6
Bearing Pedestal
A1.5.7
Plung
A1.5.8
Stud
A1.5.9
Stud
A1.5.10
Hexagonal Nut
A1.5.11
Hexagonal Nut
A1.5.12
Bearing
A1.5.13
Bearing
A1.5.14
Oil Seal
A1.5.15
Oil Seal
A1.5.16
Hexagonal Head‐Screw
A1.6
Swith Control
A1.6.1
Swith Control
A1.7
Rotor
A1.7.2
Shaft
A1.7.3
Bearing
A1.7.4
Bearing
A1.7.5
Rotor core, end ring and vanel
A1.7.6
Festening ring
A1.8.1
Inner Fan
A1.8.2
Outer Fan
A1.8.3
Fastener for fan
A1.8.4
Hexagonal head bolts
A1.8.5
Lock washer
A1.9.1
Stator core
A1.9.2
Stator winding
A1.8
A1.9
Fan
Stator
77
Lanjutan Tabel 4.4 SWBS Pompa Sentrifugal dan Motor Sekunder A1.10
A1.11
Casing
Grease
A1.10.1
Frame
A1.10.2
Eye Bolt
A1.10.3
Fastening bolt for bracket
A1.10.4
Bracket
A1.10.5
Bracket
A1.10.6
Inner bearing cap
A1.10.7
Inner bearing cap
A1.10.8
Out bearing cap
A1.10.9
Out bearing cap
A1.10.10
Lock nut
A1.10.11
Lock nut
A1.10.12
Fastener for inner bearing cup
A1.10.13
Fastenet for outlet cover
A1.10.14
Fan Hood
A1.10.15
Fastener for Fan Hood
A1.11.1
Greasing pipe
A1.11.2
Greasing nipple
A1.11.3
Greasing outlet
78
Gambar 4.14 Bagian-bagian Pompa Sentrifugal
79
Gambar 4.15 Bagian-bagian Motor Sekunder
80
Tabel 4.5 SWBS Katup Gerbang
Kode A2
Nama Komponen (Part) Katup gerbang
Kode
Nama (Part)
A2.1
Body
A2.2
Seat ring
A2.3
Wedge face
A2.4
Wedge
A2.5
Wedge
A2.6
Steam
A2.7
Body gasket
A2.8
Bolts
A2.9
Nuts
A2.10
Bonet
A2.11
Gland follower gasket
A2.12
Stuffing box gasket
A2.13
Stuffing box
A2.14
Packing
A2.15
Gland follower
A2.16
Packing Gland
A2.17
Hand Wheel
A2.18
Identification plate
A2.19
Washer
A2.20
Hand Wheel
81
Gambar 4.16 Bagian-bagian Detail Katup Gerbang (Gate Valve)
Tabel 4.6 SWBS Katup Cegah
Kode A3
Name Komponen (Part)
Kode
Nama Part
Katup cegah
A3.1
Bolt and nut
A3.2
Gasket
A3.3
Body cover
A3.4
Side plug
A3.5
Hinge pin
A3.6
Hinge pin seal
A3.7
Hinge
A3.8
Washer
A3 9
Split pin
A3.10
Disc
A3.11
Disc nut
A3.12
Disc seat
A3.13
Body seat
A3 14
Body
82
Gambar 4.21 Bagian-bagian Detail Katup Cegah (Check Valve)
Tabel 4.7 SWBS Piping
Kode A4
Nama Komponen (Part)
Kode
Nama Part
Piping
A4.1
Pipa lurus
A4.2
Belokan 90
A4.3
Reducer
A4.4
Cabang T
A4.5
Tabung Pembagi
Tabel 4.8 SWBS Flowmeter
Kode A5
Nama Komponen (Part) Flowmeter
Kode
Nama Part
-
Flowmeter
Tabel 4.9 SWBS Pressure Gauge
Kode A6
Nama Komponen (Part) Pressure Gauge
Kode -
83
Nama Part Pressure Gauge
b. Subsystem Work Breakdown Structure (SWBS) Cooling Secondary Tabel 4.10 SWBS Penukar Panas
Kode
Nama Komponen (Part)
B1.1
Plate
B1.2
Frame
Kode -
Nama Part Plate bundle
B1.2.1 Fixed cover B1.2.2 Moveable cover B1.2.3 Top carrying bar B1.2.4 Bottom guide bar B1.2.5 Support column B1.2.6 Tightening bolt B1.2.7 Connections
84
Tabel 4.11 SWBS Menara Pendingin
Kode
Nama Komponen (Part)
Kode
Nama Part
B2.1
Switch control
-
Switch control
B2.2
Motor Kipas
B2.2.1
Stator Frame
B2.2.2
F Bearing
B2.2.3
End Cover
B2.2.4
Terminal box
B2.2.5
Motor shaft
B2.2.6
Bolt
B2.2.7
Gear case
B2.2.8
Oil gauge
B2.2.9
No 1 gear
B2.2.10 Bolt B2.2.11 Drain Plug B2.2.12 C Bearing B2.2.13 Hexagonal Nut B2.2.14 Bolt B2.2.15 Stator Coil B2.2.16 Stator core B2.2.17 Rotor Core B2.2.18 A Bearing B2.2.19 B Bearing
85
Lanjutan Tabel 4.11 SWBS Menara Pendingin
B2.2
Motor Kipas
B2.2.20 Oil Plug B2.2.21 No 2 Gear B2.2.22 Final Shaft B2.2.23 Bolt B2.2.24 Oil Seal No 1 B2.2.25 Oil Seal No 2 B2.2.26 Dear case B2.2.27 Key B2.2.28 Device Arresting
B2.3
Fan Blade
-
Fan Blade
B2.4
Hanger
-
Hanger
B2.5
Sprinkle Head
B2.5.1
Cap
B2.5.2
Nut
B2.5.3
Bearing
B2.5.4
Screw
B2.5.5
Center pole
B2.5.6
Casing No 3
B2.5.7
Bearing
B2.5.8
Oil Seal
B2.5.9
Casing No.2
B2.5.10 Nut B2.5.11 Casing No.1 B2.6
Sprinkle Pipe
-
Sprinkle Pipe
B2.6
Stand Pipe
-
Stand Pipe
B2.7
Fill
-
Fill
B2.8
Inlet Screen
-
Inlet Screen
B2.9
Fill Support
-
Fill Support
B2.10 Inlet
-
Inlet
B2.11 Outlet
-
Outlet
B2.12 Water Basin
-
Water Basin
86
Gambar 4.18 Bagian-bagian Motor Kipas
87
+ Gambar 4.19 Bagian-bagian Sprinkle Head
Tabel 4.12 SWBS Termometer
Kode B3
Nama Komponen (Part) Termometer
Kode -
Nama Part Termometer
4.2.4 Tahap 4 - Pendeskripsian Fungsi Subsistem dan Kegagalan Fungsi
Pada tahap ini dikembangkan deskripi fungsi dan kegagalan fungsi untuk tiap subsistem. Deskripsi fungsi memperlihatkan bagaimana masukan dan keluaran bekerja sesuai yang diharapkan, sedangkan kegagalan fungsi memperlihatkan bagaimana masukan dan keluaran tidak bekeda sesuai dengan yang diharapkan. Fungsi subsistem pumping adalah mengalirkan serta menjaga debit aliran air dan tekanan air sekunder. Sedangkan subsistem cooling sebagai unit pemindah panas. Agar lebih terstruktur dan mempermudah aktivitas penelusuran data dilakukan pengkodean fungsi dan kegagalan fungsi. Pengkodean fungsi dan kegagalan fungsi dilakukan dengan keterangan sebagai berikut: 88
1.
Angka pertama melambangkan nama subsistem.
2.
Angka kedua melambangkan fungsi.
3.
Angka ketiga melambangkan kegagalan fungsi.
Contoh pengkodean fungsi dan kegagalan fungsi : 1.1
yaitu pendeskripsikan fungsi pada pumping secondary dengan fungsi mengalirkan serta menjaga debit aliran air sekunder.
1.1.1 yaitu pendekripsian kegagalan fungsi pada pumping secondary, dengan kegagalan fungsi air sekunder tidak mengalir (total loss of flow) 1.1.2
yaitu pendekrpsian kegagalan fungsi pada pumping secondary dengan kegagalan fungsi air sekunder tidak mengalir dengan debit aliran tertentu (insufficient flow) Berikut ini akan ditampilkan dalam bentuk tabel setiap pendeskripsian
fungsi dan kegagalan fungsi untuk setiap fungsional subsistem: Tabel 4.13 Fungsi Subsistem dan Kegagalan Fungsi Pumping Secondary
No No Kerusakan Uraian Fungsi atau Kegagalan Fungsi Fungsi Fungsi 1.1 Mengalirkan serta menjaga debit aliran air sekunder pada sistem penukar panas sekunder. 1.1.1 Air sekunder tidak mengalir (total loss of flow). 1.1.2 Air sekunder tidak mengalir dengan debit aliran tertentu (insufficient flow). 1.2 Menjaga tekanan air sekunder pada penukar panas 1.21 Tekanan air dingin sekunder yang masuk ke penukar panas dibawah 33 psi. 1.22 Tekanan air panas sekunder yang keluar dari penukar panas dilbawah 21 psi.
89
Tabel 4.14 Fungsi Subsistem dan Kegagalan Fungsi Cooling Secondary
No No Kerusakan Uraian Fungsi atau Kegagalan Fungsi Fungsi Fungsi 2.1 Input temperatur air panas sekunder pada menara 2.1.1 pendingin 37 derajat celcius. Input temperatur air panas sekunder pada menara pendingin kurang dari 37 derajat celsius. 2.2 Output temperatur air dingin sekunder pada menara pendingin 29 derajat celsius. 2.2.1 Output temperatur air dingin sekunder pada menara pendingin kurang dari 29 derajat celsius.
4.2.5 Tahap 5 - Penyusunan Failure Made dan Effects Analysis (FMEA) Tahap awal dari penyusunan Failure Mode dan Effects Analysis (FMEA) adalah untuk melengkapi matriks peralatan dan kegagalan fungsi. Matriks dibuat dengan mengkombinasikan daftar SWBS dengan informasi kegagalan fungsi. Matriks ini menjadi petunjuk dalam pembuatan FMEA. Berikut ini merupakan matriks peralatan dan kegagalan fungsi: Tabel 4.15 Matriks peralatan dan kegagalan fungsi
No.
Peralatan
1. Pompa sentrifugal dan motor sekunder 2 Katup gerbang 3 Katup cegah 4 Piping 5 Flowmeter 6 Pressure gauge 7 Penukar panas 8 Menara pendingin 9 Termometer
Nomor Kegagalan Fungsi 1.1.1 1.1.2 1.2.1 1.2.2 2.1.1 2.1.2 x x x x x x
x x x
x x x
x x
x x
x x x
x x
Pada bagian kolom tabel FMEA terdapat informasi mengenai nama bagian mesin yang dideteksi kerusakannya, mode kerusakan penyebab kerusakan, pengamh kerusakan pada tiga area yaitu lokal (pada bagian mesin itu sendiri), sistem, dan fasilitas. FMEA juga mempertanyakan apakah Logic Tree Analysis (LTA) diperlukan untuk setiap mode kerusakan. 90
Pengisian tabel FMEA dapat dijelaskan sebagai berikut: Pengisian tabel FMEA dapat dijeaskan sebagai berikut Contoh untuk sistem fungsional pumping secondary dengan kegagalan fungsi 1.1.1. Air sekunder tidak mengalir (total loss of flow). 1.
Peralatan yang mungkin menimbulkan kerusakan adalah pompa sentrifugal dan motor sekunder.
2. Mode kerusakan adalah bearing rusak, pelumasan kurang atau excessive temperature. 3. Penyebab bearing rusak karena age/wear out. 4. Akibat kerusakan dilihat dari: a. Lokal b. Sistem
: pompa off : pumping off
c. Fasilitas
: Sistem penukar sekunder off
5. LTA dibutuhkan Berikut ini merupakan FMEA untuk setiap subsistem:
91
Tabel 4.16 FMEA Pumping Secondary Failure Peralatan
No
Failure Mode
No
Failure Cause
Failure Function 1.1.1 Air Sekunder tidak mengalir (total loss of flow) Pompa Sentrifugal 1 Bearing rusak 1.1 Age/wearout dan motor sekunder 1.2 Pelumasan kurang 1.3 Excessive temperature 2 Belitan motor rusak 2.1 Unbalanced of three phase 2.2 Excessive temperature 3 Impeller rusak 3.1 Age/wearout
Lokal
LTA
Sistem
Fasilitas
Pompa Off Pompa Off Pompa Off Pompa Off
Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off
Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off
Y Y Y Y
Pompa Off Pompa Off
Pumping off Pumping off
Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off
Y Y
Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off
Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off
Y Y Y Y Y
Pumping off
Sistem Penukar panas sekunder off
Y
Pumping off Pumping off
Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off
Y Y
Pumping off
Sistem Penukar panas sekunder off
Y
Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off
Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off
Y Y Y Y Y Y Y
Failure Function 1.1.2 Air Sekunder tidak mengalir dengan debit aliran tertentu (Insuffient flow) Pompa Sentrifugal 1 Bocor pada pump casing 1.1 Hexagonal not longgar Pompa Off 1.2 Casing gasket rusak Pompa Off 2 Impeller bergetar 2.1 Impeller nut longgar Pompa Off 3 Motor turn at wrong speed 3.1 Exsessive temperature Pompa Off Katup gerbang 1 Macet dalam posisi 1.1 Korosi pada gland Pompa Off membuka atau menutup follower 2 Bocor 2.1 Aus pada gate dan seat Pompa Off ring 2.2 korosi Pompa Off Katup cegah 1 Macet dalam posisi 1.1 Hinge pin longgar atau Pompa Off membuka atau menutup rusak 2 Bocor 2.1 Aus pada disk/seat Pompa Off surface 2.2 korosi Pompa Off Piping 1 Bocor 1.1 Korosi Pompa Off 1.2 Sambungan Nut longgar Pompa Off 1.3 Seal rusak Pompa Off Flowmeter 1 False reading 1.1 Random part failure Pompa Off 2 Pelat retak 1.1 Korosi Pompa Off 3 Gasket rusak 2.1 Age/wearout Pompa Off
Tabel 4.16 (lanjutan) FMEA Pumping Secondary Failure Peralatan Cooling Tower
No
Failure Mode
1
Outlet bocor
2 3 4 5
Inlet bocor Stand pipe bocor Sprinkler hole tersumbat Waterbasin bocor
No 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 4.1 5.1
Failure Cause Age/wearout Sambungan Nut longgar Age/wearout Sambungan Nut longgar Age/wearout Kotor Age/wearout
Lokal Pompa Off Pompa Off Pompa Off Pompa Off Pompa Off Pompa Off Pompa Off
Failure Function 1.2.1 Tekanan air sekunder yang masuk heat exchanger dibawah 33 psi Pompa Sentrifugal Lihat FF 1.1.2 dan motor sekunder Katup gerbang Lihat FF 1.1.2 Katup cegah Lihat FF 1.1.2 Piping Lihat FF 1.1.2 Pressure Gauge 1 False reading 1.1 Random part failure Pompa on Cooling Tower Lihat FF 1.1.2 Failure Function 1.2.2 Tekanan air sekunder yang keluar dari heat exchanger dibawah 21 psi Pompa Sentrifugal Lihat FF 1.1.2 dan motor sekunder Katup gerbang Lihat FF 1.1.2 Katup cegah Lihat FF 1.1.2 Piping Lihat FF 1.1.2 Pressure Gauge Lihat FF 1.2.1 Heat echanger Lihat FF 1.1.2 Cooling Tower Lihat FF 1.1.2
LTA
Sistem Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off Pumping off
Fasilitas Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder off
Y Y Y Y Y Y Y
Pumping on
Sistem Penukar panas sekunder on
Y
Tabel 4.17 FMEA Cooling Secondary Failure Peralatan
No
Failure Mode
No
Failure Cause
Lokal
Failure Function 2.1.1 Input temperatur air panas sekunder kurang dari 37 derajat celsius Heat 1 Pertukaran panas dipelat tidak 1.1 Endapan Cooling tower exchanger efektif Off Termometer 2 False reading 1.1 Random part Cooling tower failure On Failure Function 2.2.1 Output temperatur air panas sekunder kurang dari 29 derajat celsius Cooling tower 1 Pertukaran panas dipelat tidak 1.1 Endapan Cooling tower efektif Off 2 Sprinkle head tidak mampu 2.1 Bearing Rusak Cooling tower berputar Off 3 Motor Kipas no power 3.1 Gear rusak 3.2 Bearing Rusak 3.3 Wire motor terbalar 4 Sprinklee hole tersumbat 4.1 kotor Termometer Lihat FF 2.1.11
Sistem
LTA Fasilitas
Cooling System off Cooling System on
Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder on
Y
Cooling System off Cooling System Off
Sistem Penukar panas sekunder off Sistem Penukar panas sekunder Off
Y
Y
Y
4.2.6 Tahap 6 - Penyusunan Logic Tree Analysis (LTA) Penyusunan Logic Tree Analysis (LTA) memiliki tujuan untuk memberikan prionitas pada tiap mode kerusakan dan melakukan tinjauan dan fungsi, kegagalan fungsi sehingga status mode kerusakan tidak sama. Prioritas suatu mode kerusakan dapat diketahui dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan yang telah disediakan dalam LTA ini. Pada bagian kolom tabel LTA mengandung informasi mengenai nomor dan nama kegagalan fungsi. nomor dan mode kerusakan analisis kekritisan dan keterangan tambahan yang dibutuhkan. Analisis kekrtisan menempatkan setiap mode kerusakan ke dalam satu dari empat kategori. Empat hal yang panting dalam analisis kekritisan yaitu sebagai berikut: 1.
Evident, yaitu apakah operator mengetahui dalam kondisi normal, telah terjadi gangguan dalam sistem?
2.
Safety, yaitu apakah mode kerusakan ini menyebabkan masalah keselamatan?
3.
Outage, yaitu apakah mode kerusakan ini mengakibatkan seluruh atau sebagian mesin berhenti?
4.
Category,
yaitu
pengkategorian
yang
diperoleh
setelah
menjawab
pertanyaan-pertanyaan yang diajukan. Pengisian tabel LTA dapat dijelaskan sebagal berikut: Contoh untuk sistem pumping secondary dergan kegagalan fungsi 1.1.1 Air sekunder tidak mengalir (total loss of flow), dengan mode kerusakan bearing rusak. Analisis kekritisan adalah sebagai berikut: 1. Evident
: Yes
2. Safety
: No
3. Outage
: Yes
4. Category
:B
5. Comment
: Cek kondisi motor
Benkut ini merupakan LTA untuk setiap subsistem:
95
Tabel 4.18 LTA Pumping Secondary No 1.1.1
1.1.2
Functional Failure Air sekunder tidak mengalir (total loss of flow)
Air sekunder tidak mengalir dengan debit aliran tertentu (Insuffient flow)
No 1 2 3 1 2 3
1 2
1 2 1 1 1 2 1 2 3 4 5
Failure Mode Pompa sentrifugal dan motor sekunder Bearing rusak Belitan motor terbakar Impeller rusak Pompa sentrifugal dan motor sekunder Bocor pada pump casing Impeller bergetar Motor run at wrong speed Katup gerbang Macet dalam posisi membuka atau menutup Bocor Katup cegah Macet dalam posisi membuka atau menutup Bocor Piping Bocor Flowmeter False reading Heat exchanger Pelat retak Gasket rusak Cooling tower Outlet bocor Inlet bocor Stand pipe bocor Sprinkler hole tersumbat water basin bocor
Criticality Analysis Evident Safety Outage Category
Comment
Y Y Y
N N N
Y Y Y
B B B
Cek kondisi motor Cek kondisi motor Cek kondisi pompa
Y Y Y
N N N
Y Y Y
B B B
Cek kondisi pompa Cek kondisi pompa Cek kondisi motor
N Y
Y Y
-
D/A A
Cek katup gerbang Cek katup gerbang
N Y
Y Y
-
D/A A
Cek katup cegah Cek katup cegah
Y
Y
-
A
N
Y
-
D/A
Y Y
Y Y
-
A A
Cek kondisi pelat cek kondisi gasket
Y Y Y Y Y
Y Y Y Y Y
-
A A A A A
Cek outlet Cek inlet Cek Stand pipe Cek Sprinkler hole Cek water basin
Cek rangkaian pemipaan Cek Flowmeter
Tabel 4.18 (lanjutan) LTA Pumping Secondary No 1.2.1
Functional Failure Tekanan air dingin sekunder yang masuk ke heat exchanger dibawah 33 psi
No
Failure Mode Pompa sentrifugal dan motor sekunder
Criticality Analysis Evident Safety Outage Category
Comment
Lihat FF 1.1.2 Katup gerbang Lihat FF 1.1.2 Katup cegah Lihat FF 1.1.2 Piping Lihat FF 1.1.2 1
Pressure Gauge False reading Cooling Tower
N Lihat FF 1.1.2
1.2.2
Tekanan air panas sekunder yang keluar dari heat exchanger dibawah 21 psi
Pompa sentrifugal dan motor sekunder Lihat FF 1.1.2 Katup gerbang Lihat FF 1.1.2 Katup cegah Lihat FF 1.1.2 Piping Lihat FF 1.1.2 Pressure Gauge Lihat FF 1.1.2 Heat exchanger Lihat FF 1.1.2 Cooling Tower Lihat FF 1.1.2
Y
-
D/A
Cek pressure gauge
Tabel 4.19 LTA Cooling Secondary No
Functional Failure
No
Criticality Analysis
Failure Mode
Comment
Evident
Safety
Outage
Category
Y
Y
-
A
Cek kondisi pelat
N
Y
-
D/A
Cek termometer
Fill kotor
Y
Y
-
A
Cek fill
Sprinkler head tidak mampu berputar
Y
N
Y
B
Cek Sprinkler head
Motor kipas no power
Y
Y
-
A
Cek kondisi motor
Sprinkler hole tersumbat
Y
Y
-
A
Cek Sprinkler hole
Heat Exchanger 2.1.1
Tekanan air dingin sekunder yang masuk ke heat exchanger dibawah 33 psi
1
Pertukaran panas di pelat tidak efektif Termometer False reading Cooling tower
2.2.1
Output Temperatur air dingin sekunder diatas 29 derajat celcius
2
Termometer Lihat FF 2.1.1
4.2.7 Tahap 7 - Pemilihan Tindakan Pemillhan tindakan merupakan tahap terakhir dan proses analisa RCM. Proses analisa ini akan menentukan tindakan PM yang tepat untuk mode kerusakan tertentu. Tindakan bagi setiap mode kerusakan dilakukan dengan mempertimbangkan delapan pertanyaan yang diajukan yang telah disediakan dalam pemilihan tindakan. Pertanyaan-pertanyaan tersebut berperan sebagai petunjuk dalam pemilihan tindakan. Pengisian tabel pemilihan tindakan dapat dijelaskan sebagai berikut: Contoh untuk sistem pumping secondary dengan kegagalan fungsi 1.1.1 Air sekunder tidak mengalir (total loss of flow), mode kerusakan bearing rusak yang disebalakan olleh 1.1 Age/wearout. Petunjuk dalarn pemilihan tindakan adalah sebagai berikut: 1.
Apakah hubungan kerusakan dengan age reliability diketahui? Yes
2.
Apakah tindakan TD bisa digunakan? No
3.
Apakah tindakan CD dapat digunakan? Yes.
4.
Apakah termasuk dalam mode kerusakan D? No.
5.
Pertanyaan 5 dilewat.
6.
Apakah tindakan yang dipilih efektif? Yes
7.
Pertanyaan 7 dilewat
8.
Pertanyaan 8 dilewat Berikut ini merupakan pemilihan tindakan untuk setiap subsistem:
99
Tabel 4.20 Pemilihan Pumping Secondary Selection Guide FF No
Component
No
1
1.1.1
Pompa sentrifugal dan motor sekunder
2
1
Belitan motor terbakar Impeller rusak Bocor pada pump casing
Failure Cause
No 1
2
3
4
5
6
7
8
1.1
Age/wearout
Y
N
Y
N
-
Y
-
-
1
1.2
Pelumasan kurang Excessive temperature Unbalance of three phase Excessive temperature
Y
N
Y
N
-
Y
-
-
2
N
-
Y
N
-
Y
-
-
3
N
-
Y
N
-
Y
-
-
1
N
-
Y
N
-
Y
-
-
2
Age/wearout
N
-
Y
N
-
Y
-
-
1
1.1
Hexagonal nut longgar
N
-
Y
N
--
Y
-
-
1
1.2
Casing gasket rusak
N
-
Y
N
-
Y
-
-
2.1 2.2
3.1
2 3
2
3
1.1.2
Bearing rusak
No
1.3
3
Pompa Sentrifugal dan motor sekunder
Failure Mode
1 Katup gerbang 2
Impeller bergetar Motor turn at wrong speed Macet dalam posisi membuka atau menutup Bocor
2.1
Impeller nut longgar
N
-
Y
N
-
Y
-
-
1 2
3.1
Excessive temperature
N
-
Y
N
-
Y
-
-
1 1
1.1
Korosi pada gland follower
P
N
N
Y
Y
Y
-
-
2 3
2.1 2.2
Aus pada gate dan seat ring Korosi
P
N
Y
N
-
Y
-
-
1
P
N
Y
N
-
Y
-
-
2
Candidate Task Vibration monitoring (CD) Periksa kondisi oil (TD) RTF Periksa temperature motor (CD) RTF Vibration monitoring (CD) Flow rate monitoring (CD) Periksa tanda kebocoran (FF) RTF Vibration monitoring (CD) RTF Periksa temperature motor (CD) Periksa putaran valve (FF) Lubrikasi grand followers (TD)
Selection Informa tion
Suggestio n Frequenc y
CD
3 bulan
CD
3 bulan
CD
3 bulan
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
The most cost eff.
CD
3 bulan
1 is the most cost effective
FF
daily
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
Effective ness Informati on 1 is the most Cost effective
1 is the most Cost effective 1 is the most cost effective
RTF Flow rate monitoring (CD) RTF
Tabel 4.20 (lanjutan) Pemilihan Pumping Secondary Effective ness Informati on
Selection Informa tion
Suggestio n Frequenc y
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
1 is the most cost effective
FF
6 bulan
Pressure monitoring (CD) Pergantian plat (TC) RTF
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
Pressure monitoring (CD)
1 is the most cost effective
CD
3 bulan
Selection Guide FF No
Component
No
Failure Mode
No
Failure Cause 1
1 Katup cegah
2
1.1.2
Piping
Flowmeter
1
1
Macet dalam posisi membuka atau menutup Bocor
Bocor
False reading
1.1
Hinge pin longgar atau rusak
N
2
-
3
Y
4
Y
5
N
6
Y
7
-
No
Candidate Task
1
Flow rate monitoring (CD)
8
2
RTF
P
N
Y
N
-
Y
-
-
1
2.2
Aus pada disk/seat surface Korosi
P
N
Y
N
-
Y
-
-
2
1.1
Korosi
P
N
Y
N
-
Y
-
-
1
N
-
Y
N
-
Y
-
-
2
N
-
Y
N
-
Y
-
-
3 1
Flow rate monitoring (CD) RTF Flow rate monitoring (CD) Periksa tanda kebocoran (FF) RTF Kalibrasi (FF)
N
-
N
Y
Y
Y
-
-
2
RTF
2.1
1.3
Sambungan nut longgar Seal rusak
1.1
Random part failure
1.2
1 1
Pelat retak
1.1
Korosi
P
Y
Y
N
-
Y
-
-
2
Gasket rusak
2.1
Age/wearout
N
-
Y
Y
-
Y
-
-
Heat Exchanger
2 3 1
Tabel 4.20 (lanjutan) Pemilihan Tindakan Pumping Secondary Selection Guide FF No
Component
N Failure Mode o
1 Inlet bocor 2 Outlet bocor 1.1.2
1.2.1
Cooling Tower
Failure Cause
1 1 2 2
Age/Wearout Sambungan nut longgar Age/Wearout Sambungan nut longgar
1 N N N N
2 -
3 Y
3
Age/Wearout
N
-
Y
N
-
Y
-
-
4
Kotor
N
-
Y
N
-
Y
-
-
5
Age/Wearout
N
-
Y
N
-
Y
-
-
4 N
Pompa sentrifugal dan motor sekunder Katup gerbang Katup cegah Piping Pressure gauge
1.2.2
Stand pipebocor Sprinkler hole 4 tersumbat Water basin 5 bocor 3
N o
Cooling Tower Pompa sentrifugal dan motor sekunder Katup gerbang Katup cegah Piping Pressure gauge Heat Exchanger Cooling Tower
5 -
6 Y
7 -
8 -
N o
Candidate Task
Effectiveness Information
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Flow rate monitoring (CD) RTF Flow rate monitoring (CD) RTF Flow rate monitoring (CD) RTF Flow rate monitoring (CD) RTF Flow rate monitoring (CD) RTF
1 is the most cost effective 1 is the most cost effective 1 is the most cost effective 1 is the most cost effective 1 is the most cost effective
1
Kalibrasi (FF) RTF
1 is the most cost effective
Selec tion Infor matio n CD CD CD CD CD
Sugges tion Frequ ency 3 bulan 3 bulan 3 bulan 3 bulan 3 bulan
Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2 1
False reading
1
Random part failure
N
-
N
Y
Y
Y
-
-
Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.2.1 Lihat FF 1.1.2 Lihat FF 1.1.2
FF
6 bulan
Tabel 4.21 Pemilihan Tindakan Cooling Secondary Selection Guide FF No
Component
No
Failure Mode
No
Failure Cause
No 1
2
3
4
5
6
7
8 1
Heat Exchanger
Termometer
1
Pertukaran panas di pelat tidak efektif
1.1
Endapan
Y
Y
Y
N
-
Y
-
-
1
False Reading
1.1
Random part failure
N
-
N
Y
Y
Y
-
-
Endapan
Y
2.2.1
1
Fill kotor
2
Sprinkle head tidak mampu berputar
1.1
2 3 1 2 1
Y
Y
N
-
Y
-
2.2.1
Y
N
Y
N
-
Y
-
-
Y
N
Y
N
-
Y
-
-
1 2 1
Cooling Tower
3.1 3
4 Termometer
Bearing rusak
Bearing rusak
2 3
Motor kipas no power
Sprinkler hole tersumbat
3.2
Belitan motor terbakar
Y
N
Y
4.1
Kotor
Y
N
Y
-
-
1 2
N - Y Lihat FF 2.2.1
-
1
N
-
Y
Bersihkan pelat (TD) Pressure monitoring (CD) RTF Kalibrasi (FF) RTF Pembersihan Fill (TD)
2
2.1
Candidate Task
RTF Periksa putaran sprinkler (CD) RTF Vibration monitoring (CD) Periksa kondisi oil (TD) RTF Periksa temperatur motor (CD) RTF Periksa Sprinkler hole (CD)
Effective ness Informati on
Select ion Infor matio n
Sugges tion Frequ ency
1 is the most cost effective
TD
6 bulan
FF
6 bulan
TD
6 bulan
CD
3 bulan
CD
3 bulan
CD
3 bulan
CD
3 bulan
1 is the most cost effective 1 is the most cost effective 1 is the most cost effective 1 is the most cost effective 1 is the most cost effective The most cost eff.
