BAB III PEMBAHASAN MODIFIKASI 3.1 Pembahasan Modifikasi Positioner Combustion Control Damper Dibawah ini adalah blok diagram combustion control damper pada level “C” boiler PLTU suralaya.
Load
Error
+
Control unit
Set point
actuator
Proses
-
+
Controlled variable
Measured variable
Sensing element
Transmitter
Gambar 3.1 Control Diagram combustion damper boiler Level “C” PLTU BatubaraSsuralaya Dalam pengontrollan flow udara pembakaran (combustion air) control unit yang digunakan adalah DCS quantum yokogawa, kemudian sinyal analog output dari DCS digunakan sebagai acuan pembukaan (setpoint) actuator, combustion control damper boiler PLTU suralaya. Kemudian actuator (damper) akan mengatur aliran udara yang digunakan untuk proses pembakaran dalam boiler. Dimana terdapat sensor dan transmitter yang berfungsi memberikan sinyal feedback kepada control unit (DCS).
27
28
Gambar 3.2 Control Diagram Positioner Dari gambar diatas dapat kita tarik kesimpulan bahwa Root Cause dari permasalahan tidak mampu meresponnya Positioner Actuator Combustion Damper Adalah terjadinya kerusakan pada part Positioner, yaitu I/P Converter sebagai akibat dari terkenanya radiasi panas secara terus-menerus Mengingat di dalam boiler terjadi pembakaran yang memiliki actuator yang sangat tinggi, maka radiasi udara panas dari dinding boiler tidak dapat kita hindari. Radiasi udara panas yang memiliki temperature tinggi itulah yang menjadi penyebab kerusakan I/P converter positioned karena I/P converter memiliki komponen penyusun berupa karet-karet yang berfungsi sebagai Perapat (Seal) agar tidak terjadi kebocoran tekanan udara instrument yang akan di distribusikan untuk menggerakan dan mengatur posisi pembukaan Piston Combustion Control Damper. Karet-karet seal yang terdapat pada I/P converter positioned memiliki nilai ketahanan terhadap panas yang yang rendah, maka jika karet-karet seal tersebut terkena radiasi udara panas secara kontinyu dan dalam waktu yang cukup lama, maka actuator saat nya karet-karet seal tersebut akan mengalami kerusakan, yang menyebabkan akan bocornya tekanan udara actuator
29
sehingga actuator tidak mampu mengatur pembukaan Combustion Control Damper atau bahkan actuator tidak meresespon sama sekali perintah (Demand) dari Control Room.Berikut ini adalah gambar dari komponen penyusun dari I/P converter, yaitu seal-seal yang masih dalam keadaan bagus :
Gambar 3.3 Seal I/p Converter Seal-seal yang terdapat pada I/P converter berupa karet actuator yang berfungsi menahan udara yang akan masuk kedalam piston actuator. Namun mengingat panas yang terdapat pada dinding boiler akan menurunkan nilai elastisitas dari seal atau karet tersebut, sehingga seal-seal yang terdapat pada I/P converter akan rusak sehingga kemampuan untuk menahan udara bertekanan yang akan digunakan untuk menggerakan piston actuator. Berikut ini adalah gambar dari seal-seal yang rusak akibat dari radiasi panas yang terdapat pada dinding boiler :
30
Gambar 3.4 Seal-seal I/p Converter yang rusak akibat terkena radiasi panas Prinsip kerja dari positioner adalah mengatur pergerakan dari piston (actuator) dengan melakukan pengaturan udara yang mendorong seal piston actuator control damper. Positioner memiliki 3 komponen utama, diantaranya : 1. Sensor Potensiometer 2. I/P Converter 3. Card Controller Dari ketiga komponen tersebut yang rentan mengalami kerusakan akibat radiasi panas adalah I/P Converter dan Card Controller maka untuk meningkatkan lifetime dan mengurangi kerusakan perlu dilakukan pemisahan kedua komponen tersebut tanpa menggangu kinerja dari positioned. Kedua komponen tersebut dipindahkan ke tempat yang jauh dari sumber panas (dinding boiler) dan juga lebih mudah untuk dijangkau oleh user.
31
3.2 Modifikasi dengan Memanfaatkan Casing Positioner Bekas Modifikasi yang dilakukan adalah dengan memanfaatkan casing dari positioner bekas (rusak). Dimana komponen yang rentan rusak karena akibat radiasi panas dari dinding boiler diletakkan menjauhi sumber panas dengan tujuan mengurangi jumlah kegagalan dari positioner aktuator combustion control damper dan mengurangi jumlah kegagalan/trip level pembakaran. Modifikasi dilakukan dengan menempatkan card controller dan I/P converter menjauhi sumber panas, sedangkan sensor potensio meter tetap berada di posisi sebelumnya, berdekat dengan aktuator (piston) karena sensor potensio meter berhubungan langsung secara mekanis untuk memantau pembukaan dari combustion control damper. Maka dari itu penempatan dari sensor potensio meter tetap pada posisi semula. 3.2.1 Kondisi Sebelum Modifikasi Kegagalan
kerja
dari
positioner
dapat
mempengaruhi
keandalan
combustion control damper, dimana sangat mempengaruhi pengontrolan udara pembakaran di tiap-tiap level pembakaran boiler.
32
CARD CONTROLLER I/P CONVERTER SENSOR POTENSIO METER
RADIASI PANAS DARI DINDING BOILER
POSITIONER Gambar 3.5 Blok diagram kondisi sebelum dilakukan modifikasi Keterangan : Kabel control Gambar diatas adalah gambar blok diagram sebelum dilakukannya modifikasi pada positioned Combustion Control Damper, Dimana ketiga komponen utama Positioner terdapat pada 1 casing atau cover yang sama.
Gambar 3.6 Kondisi aktual sebelum dilakukan modifikasi
33
Karena positioner terkena radiasi panas dari dinding boiler, maka komponen2 penyusun di dalamnya akan mengalami kerusakan yang berakibat pada kegagalan pengaturan udara pembakaran di boiler dan trip mill. Berikut ini adalah penunjukan temperatur radisai panas dari dinding boiler
Gambar 3.7 Penunjukan temperatur radiasi panas dari dinding boiler 3.2.2
Kondisi Setelah Modifikasi Dengan menggunakan software mindjet, diperoleh root cause failure
analisys dari permasalahan trip level pembakaran dan trip mill adalah rusaknya I/P Converter positioner combustion control damper akibat dari radiasi panas dari dinding boiler secara terus menerus. Untuk mengurangi jumlah permasalahan trip mill dan tril level pembakaran yang terjadi akibat dari kegagalan kerja positioner actuator combustion control damper, maka dilakukan modifikasi pada positioner. Modifikasi dilakukan dengan cara mengisolir/memisahkan komponen-komponen utama menjauhi sumber panas (dinding boiler).
34
Mengingat sensor potensio meter adalah komponen yang berfungsi mengkonversikan pergerakan mekanis (pembukaan control damper) menjadi sinyal elektrik yang digunakan sebagai feedback controller, maka komponen ini tidak di pindahkan. Maka dari itu dilakukan pemanfaatan casing positioner bekas sebagai pengganti dari casing/cover dari sensor potensiometer, sedangkan card controller dan I/P converter beserta casing asli di pindahkan menjauhi sumber panas (dinding boiler). Lokasi penempatan card controller dan I/P converter (positioner) yang di pilih adalah yang memiliki temperatur lebih rendah dibandingkan dengan temperatur dinding boiler. Berikut ini penunjukan temperature lokasi yang di pilih untuk penempatan positioner baru :
Gambar 3.8 Penunjukan temperatur lokasi pemindahan positioner Maka dari itu komponen-komponen yang rentan terhadap suhu ekstrim terhindar dari radiasi panas secara langsung, sehingga mampu mengurangi jumlah
35
kegagalan pada peralatan mill dan level pembakaran di boiler. Berikut ini adalah blok diagram dari modifikasi positioner combustion control damper :
CARD CONTROLLER SENSOR POTENSIO METER I/P CONVERTER
POSITIONER
RADIASI PANAS DARI DINDING BOILER
POSITIONER BEKAS
Gambar 3.9 Blok diagram kondisi setelah dilakukan modifikasi Keterangan : Kabel control Gambar diatas adalah gambar blok diagram setelah dilakukannya modifikasi pada positioner Combustion Control Damper, Dimana ketiga komponen utama Positioner terdapat pada casing atau cover yang berbeda. Card controller dan I/P Converter dipisahkan karena kedua komponen tersebut rentan terhadap suhu sikitar yang extrim, mengingat penyusun dari komponen tersebut berupa peralatan elektroni dan memiliki karet-karet penahan udara penggerak actuator (Piston). Dan berikut ini adalah gambar kondisi aktual dari positioner combustion control damper setelah dilakukan modifikasi :
36
Gambar 3.10 Kondisi aktual setelah dilakukan modifikasi Untuk membandingkan
hasil
dari modifikasi
positioner actuator
combustion control damper boiler PLTU Suralaya, maka perlau ada ada pembanding (historical data). Berikut ini adalah tabulasi record permasalahan yang terjadi pada positioner actuator combustion control damper : Tabel 3.1 Service Request Combustion Control Damper No
Description
Reported Date
1
Unit 3 - Combustion Damper Level C (mill TRIP lagi)
29/08/13
2
Unit 2 : Combustion damper level C sisi B abnormal IOP (TRIP)
14/09/13
3
Unit 1 : Combustion damper Level C sisi B tidak sesuai demand (IOP)
21/10/13
4
Unit 3: Combustion damper Level D, tidak mau mengikuti demandnya
03/12/13
6
Unit 1 : Combustion Level C sisi A demand 91% aktual 20% (level TRIP)
07/03/14
5
Unit 3 : Pembukaan combustion damper level C sisi A abnormal (level TRIP)
01/05/14
12
Unit 1 : Combustion damper level C sisi A abnormal (IOP TRIP )
11/05/14
7
Unit 2 : Combustion damper level B sisi (level C mengalami TRIP)
20/07/14
16
Unit 1: Combustion damper level C sisi B abnormal TRIP IOP
01/08/14
11
Unit 4 : Combustion damper Level A sisi B kondisi IOP
02/11/14
13
Unit 2 : Combustion damper level C sisi B abnormal (alarm IOP )
12/11/14
14
Unit 2 : Combustion damper level D sisi A HIS sama lokal tidak sama
18/11/14
37
Dari data diatas yang di ambil dari database Corrective Maintenance (CM) MAXIMO 7 mulai dari 01 September 2012 s/d 30 Juli 2015, terlihat bahwa sistem yang mengalami gangguan paling banyak adalah Positioner Combustion Control Damper level “C”, dengan rata-rata jumlah permasalahan (Corrective Maintenance) trip level pembakaran dan trip mill 4 kali/tahun. Dengan dilakukannya pemanfaatan positioner bekas untuk memodifikasi positioner combustion control damper pada level “C” yang dilakukan pada 02 September 2014 maka dapat mengurangi jumlah permasalahan yang terjadi. Berdasarkan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa dengan dilakukannya modifikasi belum terjadi permasalahan pada positioner combustion control damper per tanggal 30 Juli 2015.
