BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perguruan
Tinggi merupakan suatu institusi yang menjadi wadah awal untuk seorang
mahasiswa dalam mendapatkan ilmu pengetahuan yang berfungsi untuk membekali
diri ketika memasuki dunia kerja nantinya. Akan tetapi, kegiatan perkuliahan
saja tidaklah cukup untuk mempersiapkan diri seorang mahasiswa ke dunia kerja
tanpa disertai pengalaman di lapangan kerja nyata atau di dunia industri dan
pengenalan akan ruang lingkup pekerjaan di lapangan dengan cara langsung ikut
terjun ke lapangan.
Pentingnya
pengalaman kerja didunia industri dan pengenalan ruang lingkup pekerjaan inilah
yang mendasari Universitas Gunadarma mewajibkan setiap mahasiswanya mengikuti
kegiatan Kerja Praktek. Melalui kegiatan Kerja Praktek ini mahasiswa diharapkan
dapat meningkatkan pemahaman berbagai materi yang telah didapatkan di bangku
kuliah dan menerapkannya dalam proses nyata di lapangan.
Kerja
Praktek ini dilakukan di PT. Pertamina (Persero) RU IV Cilacap yang merupakan
kilang pengolahan minyak terbesar di Indonesia karena kapasitasnya mencapai
348.000 barrel per hari.
Indonesia
banyak terdapat sumber energi yang dihasilkan oleh alam, salah satunya adalah
Minyak Bumi. Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang penting karena dapat
digunakan sebagai bahan bakar dan juga pembangkit tenaga listrik. PT. Pertamina
merupakan salah satu perusahaan yang bertugas mengelola minyak bumi di
Indonesia, baik dalam hal eksplorasi minyak mentah maupun pengolahan minyak dan
gas. PT. Pertamina sebagai perusahaan minyak nasional yang berwenang untuk
mengelola semua bentuk kegiatan perminyakan Indonesia.
Pengadaan
dan penyaluran BBM dalam menunjang pembangunan nasional adalah dengan
tersedianya BBM dalam jumlah yang cukup dengan kualitas yang memenuhi
spesifikasi, suplai yang berkesinambungan, terjamin dan ekonomis. Pemenuhan
kebutuhan BBM merupakan suatu tugas yang berat karena peningkatan kapasitas
pengolahan minyak yang dimiliki PT. Pertamina tidak sejalan dengan lonjakan
konsumsi BBM yang dibutuhkan masyarakat.
Kendala
yang biasanya terjadi adalah masalah kerusakan pada mesin-mesin rotating
equipment yaitu antara lain seperti pompa, kompressor, turbin dan blower. Jika
peralatan yang menunjang kegiatan pengolahan mengalami masalah maka akan
mengurangi effisiensi dari hasil pengolahan minyak tersebut. Sehingga dalam
pengolahannya tidak begitu maksimal. Oleh sebab itu di perlukan perawatan
terhadap mesin-mesin yang bekerja untuk mengurangi serta mencegah kerusakan
agar dapat menghasilkan pengolahan minyak dan gas yang baik dan bekerja secara
maksimal. Sehingga penulis tertarik mengambil judul kerja praktek yang berjudul
“Menganalisa Kebocoran Mechanical Seal Pada Pompa 14P7 A/B Di
PT.PERTAMINA RU IV Cilacap”
1.2 Permasalahan
Dari
permasalahan yang akan dibahas, diberi batasan-batasan pada permasalahan
tersebut, guna memperjelas bagian mana dari persoalan yang akan dikaji, agar
tidak menyimpang dari topik permasalahan yang utama. Persoalan yang akan
dibahas Salah satu bagian dari permasalahan pada Kebocoran Mechanical Seal pada pompa 14P7 A/B plan 21, history pompa 14P7 A/B
atau Plan 21 dan Plan 23, dan penggatian plan 21 ke plan 23.
1.3
Batasan Masalah
Dalam
laporan kerja praktek ini, pembahasan masalah akan dibatasi pada permasalahan
mengenai pompa sentrifugal. Ruang lingkup yang dibahas adalah fungsi pompa,
bagian-bagian utama pompa, penyebab kerusakan, solusi perbaikan serta
langkah-langkah pembongkaran dan pemasangan pompa.
1.4
Tujuan Penulisan
Adapun
tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui
kerusakan pada pompa 14P7 A/B, yaitu kebocoran pada Mechanical Seal pompa tersebut.
2. Mengetahui macam-macam komponen
pada Pompa 14P7 A/B.
1.5 Metode Penelitian
Dalam pengerjaan laporan ini, metodologi yang digunakan
secara umum dapat disebutkan dalam langkah-langkah berikut :
1. Studi
literatur, yaitu dengan mencari buku-buku laporan-laporan referensi yang sesuai
dengan topik yang diangkat.
2. Observasi,
yaitu dengan berkunjung ke tempat-tempat yang menyediakan data untuk pengerjaan
laporan ini.
3. Konsultasi
dengan pembimbing Kerja Praktek dan staff PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit IV lainnya yang dapat
menambah wawasan tentang topik yang diangkat.
4. Mencari
data-data tambahan yang diperlukan dengan mencari di Internet.
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika
penulisan dari Laporan Kerja Praktek ini adalah sebagai berikut :
BAB
I PENDAHULUAN
Berisi semua tentang pelaksanaan kerja praktek
secara menyeluruh, seperti:
1.1 Latar
Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Batasan
Masalah
1.4 Tujuan
Penulisan
1.5 Metode
Penulisan
1.6 Sistematika
Penulisan
1.7 Sejarah
Perusahaan
BAB
II LANDASAN TEORI
Berisi tentang penjelasan mengenai
Rotating Equipment (RE), pompa khususnya pompa sentrifugal, jenis-jenis pompa,
bagian pompa sentrifugal, cara kerja, dan pengertian Mechanical Seal, beserta fungsi, cara kerja, dan materiannya yang
ada di PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap.
BAB
III PEMBAHASAN MASALAH
Berisi tentang permasalahan pada
Kebocoran Mechanical Seal pada pompa
14P7 A/B plan 21, history pompa 14P7 A/B atau Plan 21 dan Plan 23, dan
penggatian plan 21 ke plan 23.
BAB
IV KESIMPULAN
DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil
pembahasan kerusakan Mechanical Seal
dan modifikasi plan 21 menjadi plan 23.
1.7.
Identitas Perusahaan
Nama Perusahaan :
PT. PERTAMINA RU IV Cilacap
Jenis Badan Hukum :
Persero Terbatas (PT)
Alamat : PT.
Pertamina (Persero) Revinery Unit IV
JL.
MT. Haryono No. 77, Cilacap, Jawa Tengah, 53221.
Berdiri :
Telepon :
Status
Perusahaan :
Bidang Usaha :
Luas Area :
Sertifikat :
1.7.1. Sejarah Perusahaan
Indonesia dikenal
sebagai negara yang memiliki beraneka sumber daya alam yang sangat potensial
untuk dikembangkan. Salah satu sumber daya yang penting bagi Indonesia adalah
minyak dan gas bumi, karena peranannya yang dominan dalam menunjang pembangunan
di tanah air. Kendati telah dieksploitasi selama hampir 2 abad, ternyata masih
banyak yang belum diberdayakan. Tercatat baru sekitar 30 cekungan yang telah
dieksploitasi dan umumnya berada di wilayah barat Indonesia. Diperkirakan masih
ada 30 cekungan lagi di wilayah timur yang masih menunggu sentuhan eksplorasi
dan eksploitasi di masa depan.
Minyak
bumi merupakan salah satu sumber daya alam yang dapat menghasilkan energi baik
untuk bahan bakar maupun untuk pembangkit tenaga listrik. Bagi Indonesia,
minyak bumi merupakan sumber daya alam yang sangat penting. Hal ini disebabkan
karena disamping untuk keperluan dalam negeri, juga diperuntukkan menambah
devisa melalui ekspor Migas. Seiring dengan perkembangan industri dan
pembangunan di Indonesia maka kebutuhan energi akan meningkat dari tahun ke
tahun.
Perkembangan
penggunaan minyak bumi dewasa ini terus berkembang dan semakin meningkat.
Minyak bumi merupakan salah satu sumber energi utama yang masih digunakan,
terutama untuk pembangkit tenaga listrik serta sebagai baham bakar berbagai
jenis mesin. Konsumsi minyak bumi ini terus meningkat terutama untuk keperluan
dalam negeri diantaranya mencapai 34 % sebagai bahan bakar minyak (BBM) untuk
kebutuhan pulau Jawa.
Untuk
itu, Pemerintah Indonesia mengeluarkan UU No. 19/1960 Tentang Perusahaan Negara
dan UU No. 44/1960 Tentang Pertambangan Minyak dan Gas Bumi. Atas dasar kedua
Undang-Undang tersebut, maka pada tahun 1961 dibentuk perusahaan negara sektor
Minyak dan Gas Bumi, yaitu:
1.
PN PERTAMIN
2.
PN PERMINA
Kedua
perusahaan tersebut bertindak selaku kuasa pertambangan yang usahanya meliputi
bidang gas dan minyak bumi dengan kegiatan sebagai berikut:
a. Eksplorasi
b. Eksploitasi
c. Pemurnian
dan pengelolaan
d. Pengangkutan
Kemudian,
kedua perusahaan tersebut digabung menjadi PN PERTAMINA. Untuk kelanjutan dan
perkembangannya, maka Pemerintah mengeluarkan UU No. 8/1971 Tentang PERTAMINA
sebagai Pengelolaan Tunggal di Bidang Minyak Dan Gas Bumi di Indonesia.
Kemudian berubah menjadi PT PERTAMINA (Persero) berdasarkan Peraturan Pemerintah
No. 31 Tahun 2003 sebagai amanat dari pasal 60 UU no. 22 th 2001 tentang Minyak
dan Gas Bumi.
PERTAMINA memiliki unit-unit operasi yang tersebar di
seluruh Indonesia yang meliputi beberapa operasi Eksplorasi dan Produksi, 7 Refinery Unit, 8 Unit Pemasaran. Sejalan
dengan pembangunan yang meningkat pesat, maka kebutuhan akan produk minyak bumi
akan semakin bertambah. Untuk itu perlu dibangun Refinery Unit minyak bumi guna memenuhi kebutuhan yang semakin
meningkat tersebut. Dalam usaha tersebut, maka pada tahun 1974 dibangun kilang
minyak di Cilacap yang dirancang untuk mengolah bahan baku minyak mentah dari
Timur Tengah, dengan maksud selain untuk mendapatkan produk BBM, juga untuk
mendapatkan bahan dasar minyak pelumas dan aspal.
Pembangunan kilang di Cilacap merupakan pembangunan
salah satu dari unit-Refinery Unit
yang ada di Indonesia. Pertamina Refinery
Unit IV Cilacap berada di bawah tanggung jawab Direktorat Hilir PERTAMINA. Refinery Unit IV Cilacap ini merupakan Refinery Unit terbesar yang dikelola
PERTAMINA secara keseluruhan yang dilihat dari hasil produksinya.
Kilang
Minyak Cilacap didirikan dengan maksud untuk menghasilkan produk BBM dan
non-BBM guna memenuhi kebutuhan dalam negeri yang selalu meningkat dan
mengurangi ketergantungan terhadap suplai BBM dari luar negeri. Pembangunan
kilang minyak di Cilacap dilaksanakan dalam tiga tahap, yaitu Kilang Minyak I,
Kilang Minyak II, dan Kilang Paraxylene.
Unit-unit
pengolahan minyak dan gas bumi yang dikelola oleh Pertamina terbagi atas 7
lokasi yaitu :
1. RU I Pangkalan Brandan (Sumatra Utara), sudah
tidak beroperasi sejak tahun 2006.
2. RU II Dumai dan Sungai Pakning (Riau), kapasitas 170.000 barrel/hari.
3. RU III Plaju dan Sungai Gerong (Sumatra Selatan),
kapasitas 135.000 barrel/hari.
4. RU IV Cilacap (Jawa Tengah), kapasitas 348.000 barrel/hari.
5. RU V Balikpapan (Kalimantan Timur), kapasitas 270.000 barrel/hari.
6. RU VI Balongan (Jawa Barat), kapasitas 125.000 barrel/hari.
7. RU VII Kasim
(Papua Barat), kapasitas 10.000 barrel/hari.
Gambar
1.1. Lokasi Unit Pengolahan Pertamina Seluruh Indonesia[1]
Letak PT. PERTAMINA RU IV Cilacap dapat dilihat pada
gambar di bawah ini :
Gambar
1.2 Peta Lokasi Parik PT.PERTAMINA RU IV Cilacap[1]
1.7.2 Tujuan Berdirinya Perusahaan
Visi, Misi,
Motto, dan Logo PT. PERTAMINA
Visi
Pertamina
“Menjadi perusahaan minyak nasional kelas dunia”
Misi Pertamina
“Menjalankan
usaha inti minyak, gas, dan bahan baker nabati secara terintegrasi, berdasarkan
prinsip-prinsip komersial yang kuat”
Motto Pertamina
“Sikap
jujur, tegakkan disiplin, sadar biaya, dan puaskan
pelanggan”
Logo dan Slogan PT. PERTAMINA
Rencana
perubahan logo sudah dipikirkan sejak 1967 saat setelah terjadinya krisis pada
Pertamina. Namun, program tersebut tidak dapat dilaksanakan karena terjadinya
adanya perubahan kebijakan (pergantian dewan direksi). Pertimbangan mendasar
diperlukannya pergantian logo ini adalah agar dapat menumbuhkan semangat baru
bagi seluruh karyawan, adanya perubahan corporate
culture pada seluruh pekerja, menimbulkan image yang lebih baik di antara global oil dan gas companies, serta mendorong daya saing perusahaan dalam
menghadapi perubahan- perubahan yang terjadi, antara lain :
1. Perubahan
peran dan status hukum perusahaan menjadi Perseroan.
2. Perubahan
strategi perusahan dalam menghadapi persaingan pasca PSO serta semakin banyak terbentuknya entitas
bisnis baru.
Pertamina memiliki slogan yaitu “Semangat Terbarukan”, yang berarti semangat kerja yang benar-benar
baru, ide-ide baru, kemampuan berimajinasi, dan kecepatan berinovasi. Dengan
slogan ini diharapkan prilaku dari jajaran pekerja Pertamina akan berubah menjadi
enterpreneur dan customer oriented, terkait dengan persaingan yang sedang dan akan
dihadapi.
 |
Gambar 1.3
Logo Baru Pertamina[1]
Elemen logo merupakan representasi huruf
Pertamina yang membentuk anak panah dengan arah ke kanan. Hal ini berarti PT
Pertamina (Persero) bergerak melesat maju dan progresif. Secara keseluruhan,
logo Pertamina menggunakan warna – warna
yang berani. Hal ini menunjukkan langkah besar kedepan yang diambil PERTAMINA
dan aspirasi perusahaan akan masa depan yang lebih positif dan dinamis.
Warna-warna
tersebut yaitu :
BIRU : Mencerminkan Handal, Dapat
Dipercaya, Dan Bertanggung Jawab.
HIJAU : Mencerminkan
Sumber Daya Energi Yang Berwawasan Lingkungan.
MERAH : Keuletan, Ketegasan Dan
Keberanian Menghadapi Berbagai Macam Keadaan.
·
Nilai-nilai
PERTAMINA
Dalam mencapai visi misinya,
PERTAMINA berkomitmen untuk menerapkan tata nilai sebagai berikut :
Ø Clean (Bersih)
Dikelola secara profesional, menghindari benturan kepentingan, tidak
menoleransi suap, menjunjung tinggi kepercayaan dan integritas. Berpedoman pada
asas-asas tata kelola komporasi yan baik.
Ø Competitive (Kompetitif)
Mampu berkompetisi dalam skala regional maupun internasional, mendorong
pertumbuhan melalui investasi, membangun budaya sadar biaya dan menghargai
kinerja.
Ø Confident (Percaya Diri)
Berperan dalam pembangunan ekonomi nasional, menjadi pelopor dalam
reformasi BUMN, dan membangun kebanggan bangsa.
Ø Custumer Focused (Fokus pada pelanggan)
Berorientasi pada pelanggan dan berkomitmen untuk memberikan pelayanan
terbaik kepada pelangan.
Ø Commercial (Komersial)
Menciptakan nilai tambah dengan orientasi komersial, mengambil keputusan
berdasarkan prinsip-prinsip bisnis sehat.
Ø Capable (Berkemampuan)
Dikelola
oleh pemimpin dan pekerja yang profesional dan memiliki talenta dan penguasaan
teknis yang tinggi, berkomitmen dalam membangun kemampuan riset dan
pengembangan.
Visi dan Misi PT. Pertamina RU IV
Cilacap
·
Visi PT.
Pertamina RU-IV
”Menjadi kilang minyak yang unggul
di Asia Tenggara dan kompetitif di Asia pada tahun 2015”
·
Misi PT.
Pertamina RU-IV
”Mengolah minyak bumi menjadi produk
BBM dan NBM untuk memenuhi kebutuhan pasar, dengan tujuan memuaskan konsumen,
meningkatkan kesejahteraan pekerja dengan meningkatkan kinerja perusahaan yang
berwawasan lingkungan dan berstandar internasional yang dikelola secara
profesional”
·
Motto
Budaya Kerja PT. Pertamina RU-IV
”Bekerja dalam kebersamaan untuk
keunggulan bersama”
·
Strategi
PERTAMINA RU IV Cilacap
v Penyempurnaan konfigurasi
kilang
v Orientasi maksimum profit
v Berwawasan lingkungan
v Peningkatan kehandalan
peralatan operasi
v Peningkatan teknologi
informatika dan optimasi percepatan pembangunan budaya kerja baru.
1.7.3 Struktur Organisasi PT. PERTAMINA RU IV
Cilacap
Berdasarkan struktur organisasi Kilang PT.
Pertamina Refinery Unit IV Cilacap dipimpin oleh seorang General Manager, yang
tersusun sebagai berikut :
A. Engineering
& Development Manager
B. Legal
& General Affairs Manager
C. Health,
Safety Environment Manager
D. Procurement
Manager
E. Reliability
Manager
F. OPI
Coordinator
G. Refinery
Internal Audit Cilacap Manager
H. Marine
Region IV Manager
I. Refinery
Finance Offsite Support Region III Manager
J. Human
Resources Area Manager
K. IT
Area Manager
L. Hospital
Cilacap Manager
Senior Manager
Operating an Manufacturing membawahi langsung :
A. Production
Manager I
B. Production
Manager II
C. Refinery
Planning & Optimization Manager
D. Maintenance
Planning & Support Manager
E. Maintenance
Execution Manager
F. Turn
Around Manager
Struktur organisasi PERTAMINA RU IV Cilacap
adalah sebagai berikut:
Gambar
1.4 Struktur organisasi PERTAMINA RU IV Cilacap[1]
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Rotating Equipment
Rotating Equipment adalah peralatan mekanis yang berfungsi untuk
menambahkan energi kinetik pada suatu proses yang bekerja dengan cara berputar.
Energi kinetik tersebut digunakan untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ke
tempat lain. Peralatan rotating
banyak digunakan di perindustrian. Secara umum Rotating Equipment terdiri atas :
a.
Pompa
b.
Turbin
c.
Kompresor
d.
Blower
e.
Dan lain – lain.
Didalam laporan ini hanya akan
dijelaskan perihal Pompa khususnya tipe Pompa Sentrifugal sesuai dengan inti
dari laporan ini.
2.2
Pompa
Pompa adalah suatu alat yang
digunakan untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ke tempat lain
dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut. Kenaikan tekanan cairan tersebut
digunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran. Hambatan-hambatan pengaliran
itu dapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan ketinggian atau hambatan gesek.
Pompa beroperasi dengan
prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge).
Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber
tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini
berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang
pengaliran.
2.3
Klasifikasi Pompa
Pompa di klasifikasikan menjadi 2
yaitu pompa kerja positif (positive displacement pump) dan pompa kerja
dinamis (non positive displacement pump).
1.
Pompa Kerja
Positif (Positive Displacement Pump)
Yaitu
pompa yang
memanfaatkan perubahan volume ruang, yaitu kenaikan tekanan fluida disebabkan oleh penurunan volume ruangan
yang ditempatinya.
2.
Pompa Dinamis (Non Positive Displacement)
Yaitu pompa yang di mana terdapat impeller yang berputar dan mengubah energi kinetik menjadi tekanan
atau kecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida.
Gambar 2.1 Klasifikasi Pompa[2]
Pada
pompa kerja positif kenaikan tekanan cairan di dalam pompa disebabkan oleh
pengecilan volume ruangan yang ditempati cairan tersebut. Adanya elemen yang
bergerak dalam ruangan tersebut menyebabkan volume ruangan akan membesar atau
mengecil sesuai dengan gerakan elemen tersebut.
Secara umum pompa kerja
positif diklasifikasikan menjadi :
1.
Pompa Reciprocating
Pompa
reciprocating adalah pompa dimana energi mekanik dari
penggerak pompa diubah menjadi energi aliran dari cairan yang dipompa dengan
menggunakan elemen yang bergerak bolak-balik di dalam silinder. Elemen yang
bergerak bolak-balik itu dapat berupa piston atau plunyer. Ketika volume
silinder membesar akibat gerakan piston atau plunyer maka tekanan dalam
silinder akan turun dan relatif lebih kecil daripada tekanan pada sisi isap,
sehingga fluida pada sisi isap akan masuk ke dalam pompa. Sebaliknya ketika
volume silinder mengecil akibat gerakan piston atau plunyer maka tekanan dalam
silinder akan naik sehingga fluida akan tertekan keluar. Pompa reciprocating mempunyai tekanan yang tinggi sehingga mampu
melayani sistem dengan head yang tinggi. Namun kapasitas pompa ini biasanya
rendah. Tekanan yang dihasilkan tidak tergantung pada kapasitas tetapi
tergantung pada daya penggerak dan kekuatan bahan. Pompa ini juga dapat bekerja
pada pengisapan kering.
Kekurangan pompa reciprocating adalah alirannya tidak kontinu (berpulsa) dan
tidak steady yang disebabkan adanya gaya enersia akibat gerakan bolak-balik
oleh piston atau plunyer.
2.
Pompa Rotari
Pompa rotari adalah pompa
perpindahan positif dimana energi mekanis ditransmisikan dari mesin penggerak
ke cairan dengan menggunakan elemen yang berputar (rotor) di dalam rumah pompa
(casing). Pada waktu rotor berputar di dalam rumah pompa, akan terbentuk
kantong-kantong yang mula-mula volumenya besar (pada sisi isap) kemudian
volumenya berkurang (pada sisi tekan) sehingga fluida akan tertekan keluar.
Beberapa
pompa rotari yang banyak ditemukan antara lain :
a.
Pompa roda gigi luar, rotornya berupa
sepasang roda gigi yang berputar di dalam rumah pompa. Roda gigi itu dapat
berupa gigi heliks-tunggal, heliks-ganda atau gigi lurus
b.
Pompa roda gigi dalam, mempunyai rotor
yang berupa roda gigi dalam yang berpasangan dengan roda gigi luar yang bebas
(idler).
c.
Pompa kam dan piston, disebut juga pompa
plunyer rotari, terdiri dari lengan eksentrik dan lengan bercelah pada bagian
atasnya.
d.
Pompa cuping (pompa lobe), mempunyai dua rotor atau lebih dengan dua,
tiga, empat cuping atau lebih pada masing-masing rotor.
e.
Pompa sekrup, mempunyai satu, dua, tiga
sekrup yang berputar dalam rumah pompa yang diam.
Gambar 2.2 Pompa roda gigi luar[2]
Gambar 2.3 Pompa roda gigi dalam[2]
Gamber 2.4 Pompa rotari kam & piston[2]
Gambar 2.5 Pompa rotari dua cuping (lobe) [2]
Gambar 2.6 Pompa rotari tiga cuping[2]
Gambar 2.7 Pompa rotari empat cuping[2]
Gambar 2.8 Pompa sekrup tunggal[2]
Gambar 2.9 Pompa sekrup ganda[2]
3.
Pompa vane
Rotornya berupa elemen berputar yang
dipasang eksentrik dengan rumah pompa. Pada keliling rotor terdapat alur-alur
yang diisi bilah-bilah sudu yang dapat bergerak bebas. Ketika rotor diputar
sudu-sudu bergerak dalam arah radial akibat gaya sentrifugal, sehingga salah
satu ujung sudu selalu kontak dengan permukaan dalam rumah pompa membentuk
sekat-sekat ruangan di dalam pompa.
Gambar 2.10 Pompa tiga sekrup[2]
Gambar 2.11 Pompa vane[2]
Pompa
rotari banyak digunakan pada pemompaan cairan yang viskositasnya lebih tinggi
dari air. Keuntungan lain adalah aliran yang dihasilkan hampir merata (uniform), karena putaran rotor relatif konstan
2.4 Pompa
Sentrifugal
Beberapa
standar yang menjadi acuan pompa sentrifugal adalah API (American Petroleum
Institute), ISO (International Standards Organization), ANSI (American National Standards Institute), DIN (Deutsches
Institut für Normung), NFPA (Nation Fire Protection Agency), dan AS-NZ (Australia-New Zealand). Di antaranya, yang umum digunakan adalah
API 610, ISO 5199, ISO 2858, ANSI B73.1, DIN 24256, dan NFPA-21.
Pompa
API sering digunakan dalam dunia industri minyak dan gas bumi, di mana dirancang dengan ANSI. Pompa API diranvang untuk fluida cair (liquid)
non-korosif
pada temperature dan
tekanan tinggi, di mana
biasanya memiliki impeller jenis enclosed dengan balance hole, yang mana
berfungsi untuk mereduksi
tekanan pada stuffing box dan
membalance beban aksial.
Gambar
2.12 Pompa Sentrifugal
2.4.1
Bagian-bagian Utama Pompa
Sentrifugal
Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat seperti gambar berikut :
Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat seperti gambar berikut :
Gambar 2.13 Rumah Pompa Sentrifugal
A. Stuffing Box
Stuffing Box berfungsi untuk mencegah
kebocoran pada daerah dimana poros
pompa menembus casing.
B. Packing
Digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari
casing pompa melalui poros.
Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.
C. Shaft (poros)
Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari
penggerak selama beroperasi dan
tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya.
D. Shaft sleeve
Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi,
korosi dan keausan pada stuffing box.
Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint,
internal bearing dan interstage atau distance sleever.
E. Vane
Sudu
dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.
F. Casing
Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi
sebagai pelindung elemen yang berputar,
tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan
cairan menjadi energi dinamis (single stage).
G. Eye of Impeller
Bagian
sisi masuk pada arah isap impeller.
H. Impeller
Impeller berfungsi untuk mengubah energi
mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara
kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk
mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.
I. Wearing Ring
Wearing ring berfungsi untuk memperkecil
kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang
impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller.
J. Bearing
Beraing (bantalan) berfungsi untuk
menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban
radial maupun beban axial. Bearing
juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada
tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.
K. Casing
Merupakan
bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang
berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel
serta tempat memberikan arah aliran dari impeller
dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).
2.4.2 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal
Dalam aplikasinya digunakan tekanan atmosfer, atau
tekanan lainnya, untuk memberi gaya pada fluida yang kemudian impeller akan mengeluarkan fluida
dengan kecepatan keluar yang lebih tinggi. Kecepatan ini kemudian dikonversi ke
energi tekanan. Pompa sentifugal meningkatkan tekanan dengan mempercepat fluida
kerja lalu memperlambatnya.
Fluida
masuk melalui suction pompa ke impeller, lalu terperangkap di antara
sudu impeller. Impeller yang berputar membuat fluida bergerak cepat dan terjadi
peningktan kecepatan. Dengan Hukum Bernoulli
di mana ketika kecepatan meningkat maka terjadi penurunan tekanan, dan dengan
adanya daerah bertekanan-rendah di impeller,
maka fluida yang meninggalkan diameter luar impeller
akan menghantam dinding dalam volute.
Dengan begitu kecepatan akan menurun dan terjadi peningkatan tekanan, yang
berarti kecepatan kini dikonversi menjadi head
atau tekanan di discharge. Karena
diameter impeller dan kelajuan motor
cenderung konstan maka pompa sentrifugal tergolong ke mesin dengan head (tekanan) konstan.
2.4.3 Macam-macam Pompa Sentrifugal
Tabel 2.1 Macam Pompa Sentrifugal
|
Parameter
|
Klasifikasi
|
Penjelasan
|
|
Arah
aliran fluida melalui impeller
|
Radial-flow
|
Aliran
yang meninggalkan impeller melalui
sebuah bidang tegak lurus poros
|
|
Axial-flow
|
Aliran
yang meninggalkan impeller bergerak
di sepanjang permukaan silinder ke luar
|
|
|
Mixed-flow
|
Aliran
yang meninggalkan impeller bergerak
bercampur pada arah radial dan aksial
|
|
|
Letak
fluida
|
Positif
|
Fluida
yang diisap sejajar (atau di atas) suction
pompa.
|
|
Negatif
|
Fluida
yang diisap berada di bawah suction pompa
|
|
|
Jumlah
suction
|
Single-suction
|
Impeller
dilalui fluida hanya dari satu sisi
|
|
Double-suction
|
Impeller
dilalui fluida dari kedua sisi
|
|
|
Konstruksi
mekanis impeller
|
Closed
|
Sudu
tertutup
|
|
Open
|
Sudu
terekspos
|
|
|
Semi-open
|
Sudu
di antara terbuka dan terekspos
|
|
|
Jumlah
impeller
|
Single-stage
|
Satu
impeller
|
|
Multistage
|
Beberapa
impeller bertahap
|
|
|
Casing
|
Axially split
|
Casing
berada pada bidang axis poros
|
|
Radially split
|
Casing
tegak lurus terhadap axis poros
|
|
|
Kedudukan
bearing
|
Overhung
|
Rotor
disangga dalam bentuk cantilever
|
|
|
In-between
|
Impeller dan
rotor di antara bearing di kedua
sisi
|
|
Shaft connection
|
Close-coupled
|
Tanpa
coupling di antara motor dan pompa
|
|
In-line
|
Flange suction
dan discharge berada di sepanjang
satu axis dan dapat disangga di
antara pipeline
|
|
|
Orientasi
suction flange
|
Horisontal
|
|
|
Vertikal
|
|
|
|
Arah
rotasi poros
|
Horisontal
|
|
|
Vertikal
|
|
2.4.4
Macam-macam pompa Sentrifugal menurut Standard
API 610
Tabel
2.2 Macam
Pompa Sentrifugal Menurut Standar API 610
|
Tipe Pompa
|
Orientasi
|
Kode
|
||
|
Overhung
|
Flexible coupled
|
Horizontal
|
Foot-mounted
|
OH1
|
|
Centerline-supported
|
OH2
|
|||
|
Vertical,
in-line with bearing bracket
|
|
OH3
|
||
|
Rigidly coupled
|
Vertical
in-line
|
|
OH4
|
|
|
Close-coupled
|
Vertical
in-line
|
|
OH5
|
|
|
High-speed integrally geared
|
|
OH6
|
||
|
Between
bearing
|
1-
and 2- stage
|
Axially split
|
|
BB1
|
|
Radially split
|
|
BB2
|
||
|
Multistage
|
Axially split
|
|
BB3
|
|
|
Radially split
|
Single casing
|
BB4
|
||
|
Double casing
|
BB5
|
|||
|
Vertically
suspended
|
Single casing
|
Discharge through column
|
Diffuser
|
VS1
|
|
Volute
|
VS2
|
|||
|
Axial flow
|
VS3
|
|||
|
Separate discharge
|
Line shaft
|
VS4
|
||
|
Cantilever
|
VS5
|
|||
|
Double casing
|
Diffuser
|
|
VS6
|
|
|
Volute
|
|
VS7
|
||
2.4.5 Komponen-komponen
Pompa Sentrifugal
1.
Impeller
Impeller
mengkonversi putaran mekanis ke kecepatan fluida, yang beroperasi seperti roda
berputar. Impeller biasa dibentuk
dengan proses casting, sangat jarang
melalui proses fabrikasi dan pengelasan. Beberapa impeller dilengkapi balance
hole dan back vane untuk
mereduksi beban aksial yang diakibatkan tekanan hidraulik. Untuk mereduksi losses akibat resirkulasi dan untuk
meningkatkan efisiensi volumetrik maka ditambahkan wearing ring.
Impeller
dibedakan dalam tiga jenis, seperti yang sudah disebutkan, closed, open, dan semi-open. Closed impeller terdiri dari radial
vane yang tertutup dari kedua sisi oleh dua disk yang disebut shroud,
di mana jenis ini memiliki wear ring pada
suction eye dan bisa juga memilikinya
pada discharge eye. Semi-open impeller merupakan yang paling
efisien dilihat dari pengeliminasian gesekan disk, namun beban aksial dari impeller
ini umumnya lebih besar dari closed
impeller. Open impeller memiliki
tiga jenis shroud: fully-calloped, partially shroud, dan vortex.
Konstruksi impeller bergantung pada specific
speed pompa, dan dibagi menjadi jenis pada gambar berikut:
Gambar 2.14 Jenis Impeller Berdasarkan Specific Speed
2.
Poros (Shaft)
Pasangan rotor pompa meliputi poros, impeller, sleeve, seal, bearing¸dan coupling halve, di mana poros kemudian menjadi kunci utama rotor
pompa. Poros menjadi bagian yang terkena beban selama operasi yang dapat berupa
tension, compression, bending, dan
torsi, yang dapat mengakibatkan kegagalan lelah (fatigue).
3.
Rumah Pompa
Pada keluaran impeller kecepatan fluida dapat mencapai 30-40 m/s yang lalu akan
direduksi hingga 3-7 m/s di discharge.
Reduksi ini terjadi di pump casing
oleh recuperator, di mana energi
kinetik fluida dikonversi ke energi tekanan. Konversi energi ini diharuskan
memiliki loss yang rendah agar tidak
banyak mempengaruhi efisiensi pompa. Berbagai jenis recuperator adalah vaneless
guide ring, concentric casing, volute casing, diffuser ring vanes, diagonal
diffuser vanes, dan axial diffuser
vane.
4.
Bantalan (Bearing)
Fungsi
bearing pada pompa sentrifugal adalah
menahan poros atau rotor untuk tetap berada pada garis arah (alignment) yang benar terhadap bagian stationary di bawah beban radial dan aksial. Maka itu terdapat dua bearing, yaitu radial bearing yang memposisikan secara radial dan thrust bearing yang memposisikan secara
aksial.
5.
Mechanical Seal
Mechanical
seal
dilengkapi oleh dua permukaan lekat yang sempurna, satu diam (bagian stationary) dan lainnya bergerak (bagian rotary).
Ketahanan kebocoran, yang pada gland
packing berada di sepanjang axis dari
poros, berada pada sumbu ortogonal. Permukaan seal tidak dapat saling bekerja tanpa adanya pelumas karena dapat
mengakibatkan keausan dengan cepat dan
malah dapat mengakibatkan kebocoran. Biasanya fluida sealant akan diinjeksi ke seal
housing pada tekanan tertentu, yang mana akan melubrikasi dan mendinginkan face.
Gambar 2.15
Mechanical Seal
2.5 Mechanical Seal
Adalah
suatu alat mekanis yang berfungsi untuk mencegah kebocoran fluida dari
ruang/wadah yang memiliki poros berputar. Pengesilan terjadi karena alat
mekanis tersebut memiliki 2 buah komponen muka akhir (end faces) pada posisi 90° terhadap
sumbu poros yang senantiasa kontak satu dengan lainnya, karena adanya gaya axial dari pegas/spring. Mechanical seal umumnya
terpasang pada bermacam jenis pompa seperti, centrifugal pump, gear pump, screw pump. Juga bisa dipasang pada
peralatan mixer/agitator serta
centrifugal/screw compressor.
Dengan demikian bisa diambil simpulan definisi Mechanical Seal adalah Sebuah
alat pengeblok cairan/gas pada suatu rotating equipment.
Mechanical Seal yang terpasang pada
peralatan pompa desainnya disesuaikan dengan kondisi operasi pompa tersebut,
biasanya tergantung dengan faktor – faktor berikut:
a. Tekanan
cairan (Pressure)
b. Suhu
cairan (Temperatur)
c. Jenis cairan, Vapour pressure
d. Ukuran
poros (Shaft size)
e. Kecepatan
putaran (Spead atau RPM)
2.5.1
Fungsi
Mechanical Seal
Fungsi
dari Mechanical Seal yaitu untuk mencegah terjadinya kebocoran fluida yang
mengalir padanya. Mechanical Seal juga fungsi sebagai pengganti dari Gland
Packing yang fungsinya sama untuk mencegah ke bocoran Fluida, namun Gland
Packing terlalu sederhana untuk mencegah terjadinya kebocoran dan bila terjadi
kerusakan pada Gland packing kita harus menggantinya dengan yang baru, beda
halnya dengan Mechanical Seal, kita bisa merekondisi kembali Mechanical Seal tersebut
dengan hanya Misalnya mengganti Seal Facenya saja, atau Melapping ulang Seal
Facenya saja.
Seal faces adalah bagian paling penting, paling utama dan paling
kritis dari sebuah Mechanical Seal dan
merupakan titik primary
sealing. Terbuat dari bahan Carbon dengan serangkaian teknik
pencampuran, atau keramik atau Ni-resist, atau Silicone Carbide atau Tungsten Carbide. Seal faces berarti
ada 2 sealface. Yang
satu diam dan melekat pada dinding pompa, dan yang lainnya berputar, melekat
pada shaft. Yang
berputar biasanya terbuat dari bahan yang lebih lunak, yaitu :
Gambar 2.16 Komponen Mechanical
Seal
Keterangan
:
- 2 : Stationary Sealface (primary sealing)
- 3 : Seal Ring (primary sealing)
- P : Rotaryface O-Ring/Shaft Packing (secondary sealing)
- G : Gland gasket (secondary sealing)
- 6 : Stationaryface O-Ring/insert mounting (secondary sealing)
- S & 13 : Set screw
- C : Spring
- 2 : Stationary Sealface (primary sealing)
- 3 : Seal Ring (primary sealing)
- P : Rotaryface O-Ring/Shaft Packing (secondary sealing)
- G : Gland gasket (secondary sealing)
- 6 : Stationaryface O-Ring/insert mounting (secondary sealing)
- S & 13 : Set screw
- C : Spring
Pada gambar diatas, titik
pengeblokan utama (primary sealing)
adalah pada contactface,
titik pertemuan 2 buah sealfaces (komponen
2 dan 3). Jalur kebocoran kedua diblok oleh suatu O-Ring atau V-Ring (komponen
P). Sedangkan jalur kebocoran ketiga dan keempat diblok dengan gland gasket (komponen G) dan stationary face O-Ring.
Point B, C & D disebut dengan secondary sealing.
Tabel
2.3 Perbedaan Seal Face
|
ROTATING
|
STATIONARY
|
|
Carbon
|
Ceramic
|
|
Carbon
|
Tungsten Carbide
|
|
Silicone Carbide
|
Silicone Carbide
|
|
Silicone Carbide
|
Tungten Carbide
|
Jadi, Mechanical Seal berfungsi untuk mencegah kebocoran dari
fluida baik cair atau gas yang melewati celah antara shaft dan wadah
fluida.
2.5.2
Komponen
dan Meterial Mechanical seal
Mechanical Seal terdiri dari 3 buah komponen yaitu :
1.
Rotating
Unit
(Bagian yang berputar).
2.
Stationary
Unit (Bagian yang diam).
3.
Metal Hardware (Komponen logam) seperti, sleeve, gland plat, collar.
Gambar 2.17
Bagian Rotating dan Stationary
Selain tersusun oleh 3 kelompok besar
tersebut di atas mechanical seal
memiliki komponen – komponen yang secara umum disebut :
1.
Mating
Ring (Stationary Face)
2.
O-Ring/Gasket
Mating Ring
3.
Primary
Ring (Rotary Face)
4.
O-Ring/Gasket
Primary Ring
5.
Spring
6.
Retainer
7.
Disc
8.
Snap
Ring
9.
Set
Screw
10.
Cap
Screw
11.
Shaft
Sleeve
12.
O-Ring/Gasket
Shaft Sleeve
13.
Gland
Plate
14.
O-Ring/Gasket
Gland Plate
15.
Collar
16.
Space
2.5.3
Cara
Kerja Mechanical Seal
Fungsi
utama mechanical seal
dalam suatu pompa adalah untuk mencegah kebocoran cairan dari dalam pompa ke
luar (atmospheric side). Terutama
adalah cairan dari celah antara poros dengan komponen statik rumah pompa.
Gambar 2.18 Pompa Bocor
Dalam
mechanical seal ada 3
titik pengesilan yaitu :
1. Primary
Seal,
titik pengesilan yang terjadi pada Face
Contact (Primary Ring VS Mating Ring)
2. Secondary
Seal,
titik pengesilan untuk mencegah kebocoran dibagian I.D. (Inside Diameter) Primary Ring
3. Tertiary
Seal,
titik pengesilan untuk mencegah kebocoran dibagian O.D.(Outside Diameter) Mating Ring
Gambar 2.19 Tiga
titik pengesilan pada Mechanical Seal
Di dalam mechanical seal ada 2 kelompok komponen yang disebut Rotating Unit (bagian yang
berputar) dan Stationary Unit
(bagian yang diam). Rotating
unit terpasang pada poros pompa dan berputar seiring dengan
putaran poros adapun stationary unit terpasang pada bagian pompa yang diam yang
disebut Gland Plate. Di dalam Rotating Unit ada komponen yang
disebut Primary Ring (rotary face))
, komponen ini selalu kontak dengan Mating
Ring (Stationary face) karena memperoleh gaya dorong dari spring (pegas) serta hydrodynamic fluid dari tekanan cairan di dalam
pompa. Bidang kontak antara Primary Ring dan Mating Ring merupakan titik pengesilan utama (primary sealing) dari sebuah mechanical seal.
2.6
Analisa Getaran Pompa Sentrifugal
Getaran yang timbul pada poros pompa sentrifugal adalah satu fenomena
yang terjadi akibat dari jarak antara kedua kopling, tebal dan lebar sabuk
serta konfigurasi posisi pemasangan sabuk pada kopling. Getaran banyak dipakai
sebagai alat untuk melakukan analisis terhadap mesin-mesin baik dengan gerak
maupun translasi. Pengetahuan akan getaran dan data-data yang dihasilkan sangat
penting untuk perawatan maupun troubleshooting.
Kemampuan ini bisa membantu perusahaan mereduksi terjadinya downtime
dan dapat meningkatkan keuntungan baik dari segi produksi maupun dari umur
mesin yang lebih panjang. Getaran yang timbul akibat gaya siklik melalui
elemen-elemen mesin yang ada, dimana elemen-elemen tersebut saling beraksi satu
sama lain dan energi didesifikasi melalui struktur dalam bentuk getaran.
Dampak dari getaran adalah terjadinya suara bising, turunnya kinerja
dan performa pompa serta dapat merusak komponen pada pompa terutama pada poros
dan bantalan. Pada penelitian ini divariasikan, jarak kopling, tebal dan lebar
sabuk serta konfigurasi posisi pemasangan sabuk pada kopling. Dengan variasi
tersebut dapat diamati dan diketahui perilaku getaran yang terjadi dengan cara
mengukur dengan mengunakan alat akur getaran vibrometer VQ-400-A OMETRON
yang terhubung dengan labjak U3-LV diteruskan ke PC dalam bentuk tegangan
listrik digital ke tegangan listrik analog. Model ini mengukur getaran pada
arah horizontal atau sumbu X dimana titik fokus laser pada poros pompa yang
berputar. Untuk menampilkan hasil pengukuran digunakan labjak yang terhubung ke
PC laptop. Penelitian ini menunjukkan bahwa sabuk dengan ukuran 4,5 mm dan
lebar 98 mm dengan jarak flens 7,5 cm dengan posisi pemasangan sabuk luar dalam
adalah yang paling baik dimana getaran yang dihasilkan cukup rendah 1,38 mm.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan referensi dalam
pemilihan ukuran sabuk, jarak antara kedua kopling serta model konfigurasi
pemasangan sabuk yang paling baik pada kopling flens. Akibat getaran tersebut
dapat merusak poros, bantalan, timbulnya noise, penurunan head, penurunan
kapasitas hingga penurunan efisiensi dari pompa tersebut.
Menurut kurva tingkat kondisi, maka salah satu cara yang paling untuk
mendeteksi awal gejala kerusakan pada mesin termasuk pompa adalah dengan menggunakan
respon vibrasi.
Adapun manfaat penelitian ini adalah:
1. Sinyal getaran dapat dijadikan sebagai acuan
untuk mendeteksi dini getaran yang terjadi pada poros pompa sentrifugal.
2. Memberikan informasi mengenai metode pengujian
fenomena getaran pada poros pompa sentrifugal dan sebagai acuan untuk
menghindari terjadinya getaran yang lebih besar.
2.20 Pompa sentrifugal dengan sistem penyambungan
kopling flens sabuk
BAB
III
PEMBAHASAN
3.1 Sistem Kerja Pompa
Sistem Kerja Pompa 14P7 A
Plan 21 di PT. Pertamina RU 4 Cilacap
|
START
|
|
IMPELLER
|
|
COOLER
|
|
MECHANICAL SEAL
|
|
FINISH
|
Gambar
3.1 Flow Proses Pendinginan Pompa
3.1.1 Impeller
Impeller
berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan
pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap
secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari
cairan yang masuk sebelumnya. Impeller
yang berputar dan mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang
diperlukan untuk memompa fluida.
3.1.2 Cooler
Cooler merupakan alat penukar
kalor yang berfungsi sebagai pendingin atau dengan kata lain berfungsi untuk
mendinginkan fluida panas pada proses. Prinsip kerja Cooler
adalah menarik udara segar dari luar, kemudian menyaring dan mendinginkannya
dengan menggunakan CEL PAD sebagai
Filter. Sehingga debu dan udara panas dari dalam ruangan akan terdorong keluar.
Dengan menggunakan sistem ini maka akan terjadi pertukaran udara dari luar ke
dalam ruangan, penurunan suhu dan peningkatan jumlah O2 dalam waktu yang sama.
3.1.3 Mechanical
Seal
Adalah
suatu alat mekanis yang berfungsi untuk mencegah kebocoran fluida dari ruang/wadah
yang memiliki poros berputar. Mechanical Seal harus mendapatkan cairan yang
berfungsi untuk pendingin dan pelumas contact face, biasanya cairan
tersebut bisa diperoleh dari discharge pompa atau
cairan yang dipasok dari luar.
Gambar 3.2 Mechanical
Seal
3.2 Analisa Kerusakan Pompa Plan 21
|
START
|
|
Analisa Problem Pompa Plan 21
|
|
-Kebocoran
-Life Time Part
-Korosi pada part
|
|
Penggantian
Mechanical
Seal
|
|
A1
|
|
A1
|
Lanjut ke A2
Lanjutan A1
|
Prepare Pompa Plan 21
|
|
FINISH
|
|
A2
|
|
A2
|
Gambar
3.3
Proses Analisa Kerusakan Pompa
3.2.1 Check
Problem Pompa Plan 21
Menentukan
masalah pada pompa dapat terlihat secara kasat mata dari kebocoran atau tetesan
fluida pada pompa.
3.2.2 Problem
Mechanical Seal Pompa
Masalah yang
sering terjadi pada pompa ini adalah kerusakan pada Mechanical Seal, kerusakan tersebut diakibatkan oleh tingginya suhu
dalam pompa.
3.2.3 Penggantian Mechanical Seal
Pada proses ini Mechanical Seal tidak bisa diperbaiki
dan harus diganti secara keseluruhan.
3.2.4 Prepare
Pompa Plan 21
Setelah Mechanical Seal diganti, proses
selanjutnya adalah merapikan atau menata kembali pompa yang telah dibongkar.
3.3 Spesifikasi Pompa 14P7 A/B
Tabel
3.1. Spesifikasi Pompa 14P7A
|
OPERATING CONDITIONS
|
|
|
Liquid
|
Water
|
|
Disch Press
|
69.1 Kg/cm²
|
|
Suct Press
|
65.8 Kg/cm²
|
|
Hyd Hp
|
33
|
|
CONTRUCTION
|
|
|
Case Mount
|
Centerline
|
|
Impller Type
|
Close
|
|
Bearing Type
|
Radial Ball, Thrust Ball
|
|
Coupling Type
|
East Spacer Type
|
|
Mech Seal
|
B,Warner
|
|
Mech Seal Code
|
3N4A
|
|
MOTOR DRIVE
|
|
|
HP
|
50
|
|
RPM
|
1500
|
|
Bearing
|
Ball
|
|
Manufaktur
|
g,E
|
|
Type
|
Horis, IND
|
|
Lube
|
Grease
|
|
PERFORMANCE
|
|
|
RPM
|
1460
|
|
Effesiensi
|
77
|
|
BHP Rated
|
42,5
|
|
Max BHP Rated Impeller
|
45
|
|
Max Head Rated Impeller
|
54
|
|
Rotation
|
CCW
|
3.4 Permasalahan
Mechanical Seal 14P7 A/B
Pompa 14P7 A/B adalah
limbah panas sirkulasi boiler, yang
pada awalnya menggunakan Mechanical Seal merk
Borg Warner tipe Single Spring dan U-Cup serta Seal
Flush Plan 23. Umur pakai Mechanical Seal
dengan desain tersebut dapat mencapai 2 tahun.
Pada tahun 1992 Pertamina mengalami kesulitan dalam mencari
komponen mech Seal dimaksud di
pasaran, sehingga disainnya diganti dengan Mech
Seal Durametallic yang dipakai hingga saat ini. Mech Seal Durametallic yang saat ini dipakai tipe Multiple Spring dan O-Ring dengan Seal Flush Plan 21. Permasalahannya
adalah Mechanical Seal tersebut
mempunyai umur pakai yang pendek, yaitu sekitar 6 bulan. Untuk mendapat umur
pakai seperti semula Mechanical Seal 14P7
A/B perlu didisain ulang atau dikembalikan seperti semula (Original Brand). Namun mengingat brand yang lama Borg Warner
diakuisisi oleh Flowserve maka
sebagai alternatif disain baru atau redisain Mechanical Seal dimaksud dapat merujuk ke standard disain Flowserve.
3.5 Evaluasi
Disain Mechanical Seal 14P7 A/B
Spesifikasi
teknis pompa 14P7 A/B adalah sebagai berikut :
1.
Type Pompa/Merk :
Centrifugal/UNITED
2.
Liquid :
Water
3.
Pumping Temperature (PT) : 280 °C
(Normal)
4.
SG at PT : 0.750
5.
Vap. Press. At PT : 65.4 kg/cm²A
6.
Capacity :
245 m³/jam (Normal)
: 270 m³/jam (Rated)
7.
Suct. Press :
65.8 kg/cm²G (Rated)
8.
Disch. Press :
69.1 kg/cm²G
9.
Diff. Head : 44 m
10. NPSHA : 9.0 m
Spesifikasi teknis Mechanical Seal yang terpasang di 14P7 A/B saat ini :
Merk : Durametallic
Type :
Multiple Spring & O Ring
Flush Plan : Seal Flush Plan 21
Umur Pakai : ± 6 bulan
Umur pakai Mechanical Seal tersebut diatas relatif
pendek, hanya sekitar 6 bulan. Kerusakan yang sering terjadi adalah O-ring nya
mengeras serta contact face aus dan
berwana kemerahan. Dilihat dari kerusakan O-ring yang hangus. Seal flush Plan 21 menggunakan fluida ex-discharge
(fluida yang telah diproses di Impeller)
pompa bertemperatur tinggi yang disirkulasikan ke dalam chamber melalui orifice dan Cooler
. Oleh karena itu temperatur air dari discharge
cukup tinggi 280 °C maka Cooler yang ada diperkirakan tidak mampu menurunkan
temperatur air secara signifikan, sehingga kondisi temperatur di dalam Seal chamber masih tinggi.
3.6 Desain
Mechanical Seal baru 14P7 A/B
Spesifikasi
pompa 14P7 A/B :
Type
: Single Seal arrangement-1, menggunakan Single
Spring &
U-Cup
Material
: Rotating face Tungsten
Carbide
Stationari
face Carbon
O-Ring
Perfluoroelastomer
U-Cup
Glass filled teflon
Seal
Flush : Plan 23/62, dengan Cooler model NX-0750-FW
U-Cup mengunakan suatu
gasket yang digunakan untuk aplikasi tekanan tinggi, berfungsi sebagai bantalan
bagi mating face, sehingga kedudukan Rotating face menjadi flexible dan dapat mengkompensasi minor misaligement. Secara umum desain Mechanical Seal DW/2,250 (Model Mechanical Seal) tersebut di atas masih
mengacu kepada standard API 682 (Standard acuan industri yang mensyaratkan
sebuah mechanical yang baik harus
mencapai umur pakai minimal 36 bulan), yaitu :
a.
Kontruksi Cartridge Design yang memberikan kemudahan pada proses pemasangan
maupun pelepasan.
b.
Disain Mechanical Seal tersebut diatas termasuk kategori type A Seal arrangement-1 menggunakan single spring stainless steel 316
(sesuai standard API 682 section 3.4).
c.
Material Rotating Face menggunakan Tungsten
Carbide dengan batasan temperatur sampai dengan 400 °C, sedangkan material Stationary Face menggunakan Carbon (sesuai standard API 682 section
3.2).
d.
O-Ring menggunakan Perfluoroelastomer dengan batasan temperatur sampai dengan 290 °C
(sesuai dengan standard API 682 section 3.5).
Cooler
menggunakan Heat Excharger model NX-0750-FW. Fluida dari Seal chamber bersikulasi melalui tube Cooler dan didinginkan
oleh media pendingin yang berada di dalam shell
Cooler . Media pendinginnya direncanakan menggunakan treated water dengan temperatur ± 37 °C dan flow rate 6.5 gpm, sehingga diharapkan temperatur didalam Seal chamber dapat dipertahankan pada
54.6 °C .
Berkenaan
dengan penggantian disain Mechanical Seal
tersebut di atas, maka perlu dilakukan modifikasi pada Auxiliary Piping Systemnya. Untuk supply dan return air
pendingin diperlukan 2(dua) line pipa
Carbon steel. Masing-masing line pipa dilengkapi dengan fasilitas venting dan drain. Spesifikasi material piping system untuk line supply dan return treated water adalan sebagai berikut :
1. Pipa : ASTM A53 B SMLS STL SCH
80
2. Ellbow
90° : ASTM A105 SW STL 3000#
3. Tee : ASTM A105 SW STL 3000#
4. Union :
ASTM A105 SW STL 3000#
5. Valve :
GLOBE VALVE 200# SCRD BRONZE
6. Nipple :
ASTM A106 B SCH 80 STL TOE & PBE
7. Cap :
ASTM A105 SW STL 3000#
Pompa 14P7 AB, yaitu
mengenai permasalahan berulang karena kebocoran Mechanical Seal Pompa 14P7 AB, sebagai berikut :
1.
Tingginya frekuensi kebocoran Mechanical Seal Pompa 14P7 A/B sangat
mempengaruhi tingkat kehandalan operasi, dan umur pemakaian yang sangat pendek.
2.
Konfigurasi Seal Flushing yang masih
terpasang menggunakan standard API 682 Plan
21, dimana fluida yang masuk ke dalam stuffing
box berasal dari line discharge
pada temperatur dan tekanan tinggi (± 280º C dan ± 69 kg/cm²), kondisi ini
sangat mempengaruhi performa komponen Mechanical Seal.
3.
Design
awal pompa 14P7 A/B sebelumnya menggunakan konfigurasi API 682 Plan 23
yang menggunakan pumping ring
untuk mensirkulasikan fluida di dalam stuffing
box. Fluida yang berasal dari stuffing
box disirkulasikan terlebih dahulu melalui cooling system (heat
exchanger), sehingga fluida yang digunakan sebagai pendingin Mechanical Seal.
Dengan beberapa kondisi
diatas, maka direkomendasikan agar desain Seal
Flushing Mechanical Seal pompa
14P-7A/B dikembalikan ke desain awal, yang memiliki pumping ring dengan konfigurasi API 682 Plan 23, diketahui bahwa desain tersebut
terbukti mencapai umur pakai ±2 tahun.
3.6.1
Modifikasi
Mechanical Seal Pompa 14 P 7 A/B -
WHB Circulating Water Pump
Melanjutkan perihal
hasil Technical Audit tertanggal 31
Maret 2004 dengan pembahasan perihal tingginya frekuensi kebocoran mech Seal
pompa 14 P 7 A/B, berikut disampaikan bahwa konfigurasi Seal flush terpasang adalah API Plan
21 dengan mech Seal terpasang merk Dura Seal. Dari data blue book, konfigurasi Seal flush terpasang seharusnya adalah
API Plan 23 dengan mech Seal merk merk Borg Marner. Dengan konfigurasi Seal
flush API Plan 21seperti
terpasang saat ini dibutuhkan pengerjaan secara bersamaan pada saat start up pompa (baik perpenggerak turbin
maupun motor), aliran Flushing dari discharge
pompa ke mech Seal harus diatur
dengan bukaan valve. Jika saat start up, bukaan valve Seal flush terlalu besar, akan menyebabkan Mechanical Seal menerima tekanan dan
temperatur tinggi dari discharge pompa,
sehingga Mechanical Seal mengalami overheating dari kerusakan, yang umumnya
terjadi pada o-ring dan Seal Face.
Berdasarkan API
standard 632, pada konfigurasi Seal flush
API Plan 23 untuk pompa dengan service air temperatur tinggi (BFW dan
WHB Circulating Water Pump), aliran Flushing diambil dari stuffing box yang disirkulasikan oleh circulating ring dan efek thermosiphon.
Pengerjaan start up pompa lebih mudah
karena tidak diperlukan pengaturan bukaan valve,
dengan demikian potensi terjadinya over
flow Flushing serta over heat dapat dihilangkan. Saat pompa
berhenti kondisi mech Seal akan tetap
baik karena air tetap tersirkulasi oleh adanya efek thermosiphon.
Gambar
3.4 Sketsa C-6-Standard Seal Flush Plan 21
Gambar
3.5 C-6-Standard Seal Flush Plan 21
Untuk
pompa 14P7 A/B, konfigurasi standard Seal
flush API Plan 21 menyebabkan temperatur
stuffing box sangat tinggi, karena
sumber pelumas yang diambil langsung dari discharge
pompa dengan temperatur yang tinggi sekitar 280ºC. Untuk pada pompa
berpenggerak motor kondisi ini menyebabkan thermal shock dan merusakkan O-ring
selain itu daya lubrikasi air pada
temperatur diatas 80ºC sangat rendah serta kemungkinan terjadi evaporasi pada Seal Face yang menyebabkan keausan Seal Face.
Gambar
3.6 Sketsa C-8-Standard Seal Flush Plan 23
Gambar
3.7 C-8-Standard Seal Flush Plan 23
Konfigurasi standard Seal flush API Plan 23
adalah pilihan yang tepat untuk fluida yang bertemperatur tinggi, khususnya Boiler Feed Water dan beberapa service hidrokarbon. Konfigurasi ini juga
digunakan untuk mendinginkan fluida
sehingga didapatkan margin cukup
besar antara vapor pressure fluida
dengan Seal chamber pressure. Cooler pada API Plan
23 ini hanya membuang panas akibat gesekan Seal
Face dan rambatan panas dari fluida, sehingga cover duty menjadi lebih rendah serta memperpanjang umur Cooler . Keuntungannya adalah efisiensi
energi tinggi serta usia Seal lebih.
Keuntungan lain yang
diperoleh adalah pada saat dilakukan start
up (khususnya pompa berpenggerak motor) tidak terjadi thermal shock, temperatur dalam stuffing
box lebih kecil dari 80ºC sehingga spesifikasi material o-ring yang digunakan
cukup menggunakan Viton dan cukup menggunakan
satu Cooler sesuai disain awal. Pada kondisi pompa ideal
pendinginan di dalam stuffing box
berlangsung secara natural dengan prinsip thermosiphon, fluida dengan
temperatur lebih tinggi akan bergerak naik menuju Cooler dan fluida dengan
temperatur lebih rendah bergerak turun menuju stuffing box. Ketentuan umum yang berlaku (rute of thumb) untuk posisi Cooler
Seal flush API Plan 23 adalah sekitar 21 inch atau 0,5 m diatas garis tengah shaft pompa untuk memungkinkan efek thermosiphon bekerja pada kondisi pompa
ideal. Dengan konfigurasi Seal flush
API Plan 23 tidak diperlukan pengaturan
flow Flushing liquid ke stuffing box, baik menggunakan valve
maupun orifice.
3.7
Evaluasi
3.7.1 Kebocoran Mechanical Seal pada Pompa 14P7 A PLAN 21
Kebocoran Mechanical Seal pompa 14P7A karena Seal Face yang ada pada mech Seal aus atau menipis akibat
gesekan dan kurangnya pelumasan pada Mechanical
Seal. Dalam pengoperasiannya Mechanical Seal harus tercelup sepenuhnya (100%) di dalam
cairan, ini untuk menghindari kondisi kekeringan (dry running) yang bisa menyebabkan kerusakan habisnya
permukaan (end faces) Mechanical
Seal. Selain itu Mechanical Seal harus mendapatkan cairan
yang berfungsi untuk pendingin dan pelumas contact face, biasanya cairan
tersebut bisa diperoleh dari discharge pompa atau
cairan yang dipasok dari luar.
Kebocoran
Mechanical Seal pada pompa 14P7A pada
Plan 21 disebabkan oleh tingginya
temperatur fluida yang digunakan untuk melumasi Mechanical Seal. Fluida yang temperaturnya mencapai ± 280 °C itu
adalah fluida yang dihasilkan oleh proses kerja Impeller. Karena
gerakan berputar dari Impeller maka
cairan yang terdapat pada bagian tersebut ikut berputar akibat gaya sentrifugal
yang terjadi, air didesak keluar menjauhi pusat, dan masuk dalam ruangan antara
keliling Impeller bagian luar dan
rumah pompa, dan menuju ke saluran keluar (discharger).
Karena
adanya putaran pada Impeller temperatur
fluida berubah dan naik lebih tinggi dari temperatur awal, fluida yang di
proses tersebut keluar melalui discharger
dan sebagian adalah fluida yang digunakan untuk melumasi Mechanical Seal. Fluida tersebut akan keluar ke saluran discharger dan sebagia fluida mengalir
dan masuk ke Cooler (pendingin), untuk disirkulasikan atau tempat
dimana pengurangan temperatur yang awalnya tinggi menjadi lebih rendah dari
sebelumnya, kemudian fluida yang disirkulasikan itu di alirkan ke Mechanical Seal untuk melumasi Mechanical Seal dan untuk mengurangi
gesekan yang terjadi pada komponen Mechanical
Seal yaitu Seal Face berputar
(Rotating) dan Seal Face yang diam (Stationary).
Gambar 3.8 Bagian Rotating dan Stationary
Karena terjadinya gesekan atau kontak face Mechanical Seal membutuhkan
pelumas untuk mengurangi gesekan yang terjadi pada kedua Seal Face tersebut. Namun fluida yang disirkulasikan pada Cooler itu tidak mampu melumasi Mechanical Seal karena tingginya temperatur menjadikan fluida
berupa boiling water (air mendidih).
Sedangkan fluida yang dibutuhkan Mechanical
Seal untuk melumasi komponen Mechanical
Seal adalah fluida yang bertemperatur rendah atau dingin. Cooler tidak mampu menurunkan temperatur fluida
dengan signifikan yang diambil dari discharger
tersebut, dan akibanya adalah Seal Face
saling bergesekan dan salah satu Seal
Face tersebut akan aus karena kurangnya pelumasan yang didapat pada Mechanical Seal. Dengan keausan Seal Face maka akan terjadi kebocoran
pada Mechanical Seal.
3.8
Part yang sering rusak pada Mechanical
Seal
3.8.1 Seal Face
Adalah bagian paling penting, paling utama dan paling kritis dari sebuah
Mechanical Seal dan merupakan titik
primary Sealing. Terbuat dari bahan Carbon dengan serangkaian teknik
pencampuran, atau keramik atau Ni-resist, atau Silicone Carbide atau Tungsten
Carbide. Permukaan material yang saling bertemu(contact) dibuat sedemikian
halusnya hingga ketidakrataan permukaan mencapai 1 hingga 2 lightband.
Ketarangan
gambar : A. Keausan pada Seal Face.
B. Retak Pada Seal Face.
Gambar
3.9 Keausan pada Seal Face
Gambar 3.10 Seal Face
3.8.2 Shaft
Sleeve
Adalah
sebuah bushing/adapter yang
berbentuk selongsong yang terpasang pada shaft dengan
tujuan melindungi shaftakibat pengencangan baut/screw MechanicalSeal.
Keterangan gambar : A.
Kedudukan Seal Face pada Shaft Sleeve yang haus.
Gambar 3.11 Shaft Sleeve
3.8.3
Impeller
Impeller adalah semacam piringan berongga dengan sudu-sudu melengkung di
dalamnya dan dipasang pada poros yang digerakkan oleh motor listrik, mesin uap
atau turbin uap
Keterangan
gambar : A. Terciptanya getaran dan putaran yang tidak stabil akibat
impeller yang mulai termakan
kedudukannya.
Gambar 3.12 Impeller
3.8.4
Bearing
Bearing adalah alat yang memungkinkan terjadinya pergerakan relatif antara dua
bagian dari alat atau mesin, biasanya gerakan angular atau linear. Dengan
adanya Bearing, gesekan antara dua
bagian tersebut menjadi sangat minim dibandingkan tanpa Bearing.
Keterangan gambar : A.
Keausan dan kerusakan pada bering.
Gambar 3.13 Bearing
3.8.5
Shaft
Shaft adalah as/bagian poros sebuah alat dan merupakan bagian utama dari
mesin-mesin yang berputar. Buku manual mesin-mesin lebih sering menggunakan
kata shaft dibandingkan as.
Keterangan
gambar : A. Shaft yang berputar
dengan tidak stabil.
Gambar 3.14 Shaft Pompa 14P7A
3.9
Penyebab
Cooler pada pompa 14P7A Plan 21 tidak mampu mensirkulasikan fluida untuk pelumasan Mechanical Seal
Karena
Cooler pada pompa Plan
21 mendapatkan fluida langsung dari discharger.
Fluida yang langsung dari discharger
itu temperaturnya tinggi mencapai ± 280 °C dan mengalir ke Cooler untuk didingikan
untuk melumasi Mechanical Seal, namun
tingginya temperatur fluida Cooler pada Plan
21 tidak mampu menurunkan temperatur dengan signifikan. Dengan temperatur yang
disirkulasikan oleh Cooler fluida tidak mampu melumasi Mechanical Seal dan pada akhirnya
komponen – komponen pada Mechanical Seal bergesekan
dan komponen yang bergesekan itu perlahan akan menipis dan habis abibatnya akan
terjadi kebocoran pada pompanya karena kurangnya pelumasan pada Mechanical Seal.
Berbeda
dengan Cooler yang terdapat pada pompa Plan 23 yang mendapatkan fluida untuk pelumasan Mechanical Seal langsung dari Impeller kemudian fluida dipompakan
untuk di alirkan ke Cooler untuk disirkulasikan agar temperatur fluida
menurun dan fluida bisa melumasi Mechanical
Seal. Fluida yang didapat dari Impeller
tersebut temperaturnya tidak terlalu tinggi karena fluida itu belum diproses
oleh Impeller, dan kerja Cooler pada Plan
23 tidak terlalu berat berbeda dengan Cooler
pada Plan 21 yang mendapatkan fluida langsung dari discharger yang terperaturnya tinggi karena fluida telah diproses
oleh Impeller. Pada pompa Plan 23 terdapat pompa pada Mechanical Seal yang berfungsi untuk
memompa fluida yang dialirkan ke Cooler ,
sedangkan pada pompa Plan 21 Mechanical Sealnya tidak mempunyai pompa
seperti Mechanical Seal pada pompa Plan 23. Karena tingginya temperatur
fluida pada pompa Plan 21 umur atau
usia Mechanical Seal tidak terlalu
lama atau berumur pendek, karena kurangnya pelumasan pada Mechanical Seal yang menyebabkan ausnya komponen-komponen pada Mechanical Seal. Sedangkan pada pompa Plan 23 itu usianya akan lebih lama dari
pada pompa Plan 21, karean pelumasan
pada Plan 23 cukup sempurna karena
fluida yang digunakan untuk melumasi Mechanical
Seal temperaturnya tidak terlalu tinggi dan kerja Cooler pun tidak terlalu berat dan fluida bisa melumasi Mechanical Seal dengan baik.
3.9.1
Perbedaan
pompa Plan 21 dengan pompa Plan 23
Tabel
3.2 Perbedaan Pompa Plan 21 dengan
Pompa Plan 23
|
Perbedaan
|
Plan 21
|
Plan 23
|
|
Motor Penggerak
|
Turbin Uap
|
Motor
|
|
Sumber Flushing
|
Discharge
|
Impeller
|
|
Penentuan RPM
|
Bisa di tentukan dengan kebutuhan
|
Tidak bisa ditentukan
|
|
Kecepatan Running
|
Tidak Langsung Running (Membutuhkan Waktu)
|
Langsung Running
|
|
Mechanical Seal
|
Tidak ada Pompa pada Mech Seal
nya
|
Terdapat Pompa pada Mech Seal
nya
|
3.10
Fungsi
Flushing untuk Mechanical
Seal
Karena komponen yang
ada pada Mechanical Seal membutuhkan
pelumasan untuk mencegah dan mengurangi gesekan antara Seal Face yang berputar (Rotating)
dan Seal Face yang diam (Stationary). Ketika dua buah benda
saling bertemu antara benda yang diam dan benda yang bergerak atau berputar dan
bergesekan maka salah satu dari benda itu akan kalah atau habis. Seperti Mechanical Seal, didalam Mechanical Seal terdapat Titik utama
pengeblokan dilakukan oleh dua Seal Face
yang permukaannya sangat halus dan rata. Gesekan gerak berputar antara keduanya
meminimalkan terjadinya kebocoran. Satu Seal
Face berputar mengikuti putaran shaft, satu lagi diam menancap pada suatu
dinding yang disebut dengan Glandplate.
Material dua Seal Face itu biasanya berbeda. Salah
satu biasanya bersifat lunak, biasanya Carbon-graphite,
yang lainnya terbuat dari material yang lebih keras seperti silicone-carbide.
Pembedaan antara material yang digunakan pada Stationary Seal Face dan Rotating Seal Face adalah untuk mencegah terjadinya adhesi antara dua buah Seal Face tersebut. Pada Seal Face yang lebih lunak biasanya
terdapat ujung yang lebih kecil sehingga sering dikenal sebagai wear-nose
(ujung yang bisa habis atau aus tergesek). Mengingat bahwa hanya Seal
Face yang merupakan letak keausan sebuah Mechanical Seal,
maka jika aus, akan bisa
diketahui dari habisnya bagian ujung Carbon Seal Face.
3.10.1
Cara
Mengatasi Kebocoran Pada Pompa 14P7A Plan
21
Cara
mengatasi kebocoran yang sering terjadi pada pompa 14P7A Plan 21 dan cara mengatasi agar lebih awet atau lebih lama usianya
adalah mengganti komponen seperti komponen pada pompa 14P7B Plan 23, yaitu mengganti sistem cara
pelumasan agar pompa Plan 21 mampu
melumasi Mechanical Seal nya dengan cara mengganti proses pengambilan
fluida atau Flushing . Yang awalnya
pompa Plan 21 mendapatkan fluida
langsung dari discharge yang terperatunya sangat tinggi, sehingga Cooler tidak mampu sepenuhnya mensirkukasikan fluida
untuk melumasi mech Seal karena temperatur fluida sangat tinggi,
yang menyebabkan terjadinya gesekan antara Seal
Face Rotating dengan Seal Face Stationary yang mengakibatkan ausnya salah satu Seal Face dan bocornya Mechanical Seal pada pompa Plan 21. Cara yang harus dilalukan agar
fluida dapat melumasi Mechanical Seal dan
mengurangi terjadinya gesekan pada Seal
Face Rotating dan Seal Face Stationary adalah dengan cara mengganti proses pengambilan fluida Plan 21
Plan dengan cara merubah Mechanical Seal Plan 21 diganti menjadi Mechanical Seal Plan 23 yang memiliki
pompa pada Mechanical Sealnya yang
dapat memompakan fluida dari Impeller
ke Cooler dan disirkulasikan ke Mechanical Seal agar dapat melumasi
komponen yang terdapat pada Mechanical Seal
khususnya untuk kompenen yang membutuhkan pelumasan seperti sael face yang
saling bergesekan.
Apabila
pelumasan pada Mechanical Seal pada
pompa 14P7A Plan 21 menggunakan
fluida yang bertemperatur rendah dan kemudian dapat disirkulasikan pada Cooler, maka kerja Cooler akan lebih mudah,
tidak seperti sebelumnya yang mendapatkan fluida dari discharger yang temperaturnya sangat tinggi, fluida yang
didinginkan fluidanya berupa air, maka
fluida mampu melumasi Mechanical Seal,
Seal Face yang saling bergesekan akan
dapat dilumasi dan akan mengurangi gesekan antara Seal Face dan Seal Face
pun akan tahan lama atau usianya akan lebih lama dari biasanya. Dan proses
kerja pompa pun tidak akan terganggu lagi akibat bocornya Mechanical Seal tersebut.
3.11
Analisa Pompa
Analisis ini akan mencakup beberapa bagian yaitu ketika
sistem perpompaan dengan keadaan ideal (sesuai spesifikasi), perubahan beban (load)
pada motor induksi, dan ketika parameter motor berubah – ubah. Keluaran sistem
perpompaan yang dianalisa adalah daya listrik motor induksi, torsi impeller, head
dan debit fluida. Hasil dari analisis akan dilakukan pembahasan setiap sub
sistem dan pada keseluruhan sistem monitor sehingga dapat diketahui penyebab
dari turunnya kinerja pompa. Simulasi sistem perpompaan ini mencakup suplai
daya elektrik dari motor induksi dengan sumber arus dan tegangan bolak – balik
(AC) 3 fase, torsi yang dipengaruhi putaran as motor induksi dan debit fluida
yang dipindahkan oleh impeller.
3.11.1 Analisa Simulasi Sistem Perpompaan Keadaan Ideal
Masukan arus dan tegangan motor induksi yang berasal dari konduktor
disesuaikan dengan spesifikasi, yaitu tegangan suplai sebesar 380 Volt dan arus
listrik sebesar 193 Ampere. Faktor daya diatur dalam perbedaan fasa antara
tegangan dan arus listrik, dimana arus listrik akan tertinggal dikarenakan
beban induktif dari motor induksi. Untuk rugi – rugi daya, perhitungan
parameter sirkuit ekuivalen menggunakan datar dari spesifikasi. (datasheet).
BAB
IV
PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Dari
hasil pembahasan kerusakan Mechanical Seal pada pompa 14P7 A/B di PT. Pertamina
RU IV Cilacap, dapat di ambil kesimpulan sebagai berikut :
1.
Kebocoran Mechanical Seal pada Pompa 14P7A Plan 21 adalah kurangnya pelumasan
pada Mechanical Seal pompa plan 21
yang menyebabkan adanya gesekan antara seal
face rotating dengan seal face stationary.
2.
Karena terjadinya gesekan antara seal face maka salah satu dari seal face tersebut akan aus,
karena seal face adalah komponen yang lunak.
3.
Kurangnya pelumasan pada pompa plan 21
disebabkan karna cooler tidak mampu mensirkulasikan fluida yang digunakan untuk
melumasi Mechanical Seal tersebut,
karena temperatur fluida yang sangat tinggi. Karena fluida berasal dari
discharge yaitu fluida dari hasil kerja impller.
4.
Cara mengatasinya adalah mengganti Mechanical Seal dan merubah cara
pengambilan flushing yaitu seperti pada pompa plan 23.
5.
Komponen yang sering rusak pada bagian Mechanical Seal adalah Seal face, Shaft sleeve, Impeller, Bearing dan Shaft.
4.2. Saran
Untuk mengurangi resiko kerusakan dan
menambah umur pompa, perlu dilakukan pemeliharaan (Maintenance) secara rutin. Dalam melakukan pemeliharaan (Meintenance) pada pompa harus sesuai
dengan prosedur yang ada, maka dapat menimbulkan masalah pada pompa dan
mengakibatkan terganggunya proses produksi yang berlangsung. Selain itu adanya
pemeliharaan yang terjadwal akan mengurangi terjadimya kerusakan pada pompa
saat proses produksi
Sumber : Bahrul Luthfi Nasution, UNIVERSITAS GUNADARMA
DAFTAR
PUSTAKA
[1] American Petroleum Institute. 1994. Shaft Sealing System for Centrifugal and Rotary Pumps API Standard 682.
Washington, D.C.: American Petroleum Institute
[2]
Bachus, Larry,
Angel Custodio. 2003. Know and Understand Centrifugal Pumps.
Oxford: Elsevier
[3]
Budynas-Nisbett.
2006. Shigley’s Mechanical Engineering
Design Eight Edition. USA: McGraw-Hills
[4]
Flitney,
Robert. 2007. Seals and Sealing Handbook
Fifth Edition. Oxford: Elsevier
[5] Girdhar, Paresh, Octo Moniz. 2005. Practical Centrifugal Pumps. Oxford: Elsevier
[6] Irwan, Ir. H. 2005. Kehandalan Mechanial Seal&Bearing.
Dumai: PT Pertamina (Persero) UP-II Dumai
[7]
Karassik,
Igor, Joseph P. Messina, dkk..
2001. Pump Handbook Third Edition.
USA: McGraw-Hill
[8] Lobanoff, Val
S., Robert R. Ross. 1992. Centrifugal
Pumps Design & Application Second Edition. USA: Butterworth-Heinemann
[9] Nelik, Lev. 1999. Centrifugal
and Rotary Pumps Fundamentals With Application. USA: CRC Press LLC
[10] McNally, Billy. Mechanical Seal Hydraulic Balance.
http://www.mcnallyinstitute.com/08-html/8-01.html. Diakses pada: 23 Juni 2014
[11] McNally, Billy. Heat, How It Affects The Pump and Mechanical
Seal. http://www.mcnallyinstitute.com/01-html/1-04.html. Diakses pada: 23
Juni 2014
